Автореферат и диссертация по медицине (14.00.15) на тему:Динамика репаративных и адаптивных процессов в миокарде после воздействия высокоинтенсивного лазерного излучения

РГ6 од - 8 ОКТ 1996

На правах рукописи

ЕВДОКИМОВ СТАНИСЛАВ ВЛАДИМИРОВИЧ .

ДИНАМИКА РЕПАРАТИВНЫХ И АДАПТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ В МИОКАРДЕ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫСОКОИНТЕНСИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

14.00.15 - патологическая анатомия ¡4.00.27 - хирургия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Челябинск - 1996

Работа выполнена в Челябинской Государственной медицинской академии и Челябинском Государственном институте лазерной

хирургии

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ:

член-корреспондент РАЕН, действительный член МАП, доктор медицинских наук, профессор Коваленко В.Л.

кандидат медицинских наук Козель А.И.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

член-корреспондент РАИН, доктор медицинских наук,

профессор Бычков В.Г.

кандидат медицинских наук Фокин А.А.

ВЕДУЩЕЕ УЧРЕЖДЕНИЕ:

Институт хирургии им. Вишневского РАМН, г. Москва Защита состоится " " 1996 г.

в ч. на заседании Диссертационного Совета Д - 084.04.03 при Челябинской Государственной медицинской академии по адресу: 454092, г. Челябинск, ул. Воровского, 64

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Челябинской Государственной медицинской академии

Автореферат разослан " " 1996 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета

доктор медицинских наук, профессор Бордуновский В.Н.

Актуальность проблемы. Ишемическая болезнь сердца является широко распространенным заболеванием, значительно снижающим трудовую активность в молодом и зрелом возрасте, приводящим к инвалиди-зации трудоспособного населения и занимающим первое место (более 30%) в структуре смертности (ВОЗ, 1989). По данным ВОЗ, только в США ишемическая болезнь сердца является причиной смерти около 200 человек в год на 100 ООО населения. Подобные цифры дает статистика и для развитых западноевропейских государств. В бывшем СССР показатели смертности при вышеуказанной причине были выше 300 - на 100 000 населения.

В течение последних 20 - 25 лет в лечении ИБС все большее значение приобретают хирургические методы коррекции кровоснабжения миокарда. Смысл оперативных методов лечения заключается в восстановлении кровотока в системе пораженных венечных артерий путем создания анастомозов коронарного русла с внутренней грудной артерией (Колесов В.И., 1966), но чаше производят трансплантацию сегмента аутовены между аортой и пораженными венечными артериями дистальнее места обтурации (Князев М.Д., Шабалин А.Я., 1982; Favaloro R.G., 1969).

Однако хирургические операции на венечных артериях при ИБС выполнимы не более чем у 50% больных, так как локальное поражение сосудов сердца встречается относительно редко. Подобные операции невозможны при диффузном и дисталыюм типах атеросклеротического поражения венечных артерий. Кроме того, не все больные из-за возраста или тяжелой сопутствующей патологии в состоянии перенести оперативное вмешательство, продолжительность которого составляет несколько часов и выполняется в условиях искусственного кровообращения. Между тем

прогноз течения ИБС при консервативной терапии у пациентов, которым было показано оперативное лечение, неблагоприятен: из их числа ежегодно гибнут от первого инфаркта 25%, а от повторного - 50%. Именно поэтому уже многие годы поиск и внедрение новых методов реваскуляриза-ции ишемизированных зон миокарда является актуальной проблемой современной кардиохирургии.

Одним из перспективных направлений в решении этой задачи является выбор для лечения определенных форм БИС менее травматичного метода трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации (TMP). Первые эксперименты по применению лазеров высокой интенсивности в сердечной хирургии были проведены в начале 80-х годов в США. Однако в современной литературе отсутствуют сведения о морфогенезе репаративных процессов и структурно-функциональной перестройке миокарда, в частности его сосудистого русла, при указанном воздействии, а, следовательно, и о критериях эффективности TMP.

Цель работы. Обоснование возможности использования высокоинтенсивного лазерного излучения для реваскуляризации миокарда на основе экспериментального изучения морфогенеза репаративных и приспособительных процессов в сердце после трасмиокардиальной очаговой деструкции АИГ-Ш-лазером.

Задачи исследования.

1. Разработка способа трансмиокардиальной реваскуляризации миокарда

АИГ-Мс1-лазером высокой интенсивности на беспородных собаках.

2. Изучить морфогенез и морфологию репаративных и приспособительных процессов в миокарде беспородных собак после воздействия ВЛИ.

3. На основании результатов экспериментально-морфологического исследования разработать методику оперативного лечения ряда форм ише-мической болезни сердца у человека. Научная новизна. Впервые с целью реваскуляризации миокарда применен АИГ-Ыс)-лазер, определен комплекс оптимальных параметров воздействия для улучшения коллатерального кровообращения сердечной мышцы при очаговой трансмуральной лазерной деструкции миокарда и изучены в динамике особенности морфогенеза репаративных и адаптивных процессов в миокарде, индуцированных воздействием высокоинтенсивного лазерного излучения.

Практическая значимость. В эксперименте доказана возможность реваскуляризации миокарда при его очаговой трансмиокардиаль-ной лазерной деструкции. Полученные результаты являются обоснованием для рекомендации к использованию высокоинтенсивного излучения АИГ-Nd-лaзepa в хирургическом лечении ишемической болезни сердца.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Воздействие ВЛИ на миокард беспородных собак обуславливало раннее становление фибропластических процессов, практически без участия экссудативного компонента, приводящих к образованию мелкоочагового богатоваскуляризированного рубца при морфофункциональной сохранности прилежащих зон сердечной мышцы.

2. В ходе репаративной регенерации после повреждения миокарда ВЛИ параллельно формированию мелкоочагового рубца регистрировалась реваскуляризация прилежащих и отдаленных зон миокарда, о чем свидетельствовало новообразование не только капилляров, но и артериол, мелких артерий мышечного типа и вен.

Внедрение результатов исследования.

Изобретение "Способ лечения ишемической болезни сердца" (авторы В.П. Евдокимов, C.B. Евдокимов, А.И. Козель, А.И. Морозов) с входящим номером заявки N94041307/14 (040769) решением ВНИИГПЭ от 21.08.95 признано патентноспособным в соответствии с положением об открытиях, изобретениях или с законом об изобретениях. Результаты диссертационной работы используются в практической деятельности отделения хирургического лечения нарушений ритма сердца и проводимости Городской кли-нической больницы скорой медицинской помощи, являющегося клинической базой кардиохирургического отдела Челябинского Государственного института лазерной хирургии, при лечении пациентов с ишемической болезнью сердца. Основные положения исследования используются в учебном процессе кафедры патологической анатомии Челябинской Государственной медицинской Академии в лекционном курсе "Приспособительные процессы".

Апробация работы. Основные положения по теме диссертации доложены на научно-практической конференции "Актуальные вопросы лазерной хирургии" (ноябрь 1995, Челябинск), Ш-ей Межрегиональной научно-практической конференции патологоанатомов Урала и Западной Сибири (февраль 1996, Челябинск), заседании членов Ассоциации патологоанатомов Челябинской области (июнь 1996), заседании Челябинского Государственного института лазерной хирургии (июнь 1996), изложены в 3-х публикациях.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, обсуждения результатов исследования, выводов, указателя литерату-

ры, включающего 83 отечественных и 84 зарубежных источников. Содержит 107 страниц машинописного текста, 29 рисунков, 10 таблиц.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В соответствии с поставленными задачами нами был проведен хронический эксперимент на 34 беспородных разнополых собаках массой тела 10-15 кг, при этом 3-ое животных составили контрольную группу - на них определялись анатомические, гистологические характеристики и морфо-метрические параметры сердца. Собаки, являющиеся теплокровными животными, выбраны нами как наиболее удобный объект для моделирования повреждения миокарда ВЛИ и изучения характера репаративных процессов, так как в работе сердца человека и высших животных в физиологических условиях "законы сердца" - гемодинамика, кровообращение, кровоснабжение, морфофункциональная особенности, нервная регуляция -идентичны (Гальперин С.И., Голышева К.П., 1965; Вицин И.Я., Пономарев A.M., 1975; Мельникова A.M., Ремизов В.Н., 1979; Пархоменко Ю.Г., 1983; Абдуллаходжаев Ш.Г., 1987; Bersi G. et al„ 1982).

Источником лазерного излучения служил АИГ-Кс1-лазер марки "Радуга-1", генерирующий излучение длиной волны 1,06 мкм. Доставка энергии от лазера к объекту осуществлялась через кварцевый моноволоконный световод, покрытый полимерной оболочкой, с диаметром светоне-сущей жилы 400 микрон. Общий диаметр световода равнялся 1 мм. Оригинальное устройство ввода излучения в волокно было разработано специалистами НИИ Технической физики (Челябинск - 70) под руководством члена-корреспондента РАН Б.Я. Зельдовича. Апробация лазера на животных проводилась под техническим руководством канд. физ.-мат. наук О.П. Не-

стеркина (Патент России N 651 от 27.09.90 г.) Нами использовалась мощность в диапазоне 20 - 30 Вт в непрерывном режиме. Длительность воздействия на сердечную мышцу составляла 1,0 - 2,0 секунды.

Отработка оптимальных параметров излучения производилась на собаках контрольной серии. Каждой собаке наносилось несколько воздействий в непрерывном и импульсном режимах при различных величинах мощности и экспозиции. Морфологические исследования производились на 5-е сутки. Увеличение мощности излучения свыше 30 Вт вело к обширным некротическим изменениям миокарда в зоне воздействия. Снижение же мощности, особенно ниже 10 Вт, резко увеличивало время экспозиции, что также оказывало значительное повреждающее действие, вплоть до выпадения части миокарда из контрактильной функции. При импульсном режиме лазерного излучения не достигалась перфорация миокарда левого желудочка в диапазоне мощностей данного вида лазера. Выходная мощность лазерного излучения на торце световода контролировалась до и после воздействия прибором ИМО-2. Морфологические характеристики и морфометрические параметры отдаленных участков миокарда животных первой серии эксперимента использовались в качестве внутреннего контроля для сравнения с последующей динамикой изменений у животных других серий.

Операции проводились под эндотрахеапьным обезболиванием (эфир + кислород) с помощью аппарата РО-6, в сочетании с внутривенным введением калипсола в дозе 1 мг/кг веса. Кожа двукратно обрабатывалась 3% раствором йода, вскрытие грудной клетки производилось в четвертом -пятом межреберье слева. Перикардиотомия осуществлялась кпереди от диафрагмального нерва. На эпикарде передней поверхности левого жеяу-

дочка, в бессосудистой зоне, накладывались поверхностные П-образные кисеты, в центре которых лазерным излучением формировались сквозные отверстия диаметром 1 мм до полости желудочка, после чего кисеты завязывались. В среднем, каждому животному наносилось 4 таких воздействия.

Послеоперационный период у всех животных протекал гладко. По окончании вмешательства животные выводились из наркоза. При адекватном самостоятельном дыхании - экстубировались и помещались в клетку с последующим уходом /кормление, прогулки, уборка помещения/. Общее состояние собак оценивалось как удовлетворительное. После экстубации сохранялись адекватное самостоятельное дыхание и стабильная гемодинамика. Нарушений ритма в послеоперационном периоде не отмечалось. Поведенческие реакции у большинства собак восстанавливались в ближайшие часы после операции, у некоторых животных в течение нескольких часов наблюдались умеренно выраженные проявления постнаркозной депрессии, выражавшиеся вялостью, общей адинамией, иногда мышечной атонией. Эти симптомы проходили самостоятельно, без медикаментозной коррекции. Уже на следующий день собаки проявляли интерес к окружающему, самостоятельно принимали пищу, физиологические отправления осуществлялись без отклонений. Специального ухода за торакотомиче-ской раной не проводилось. Ни у одного из животных не наблюдалось расхождения краев или нагноения послеоперационной раны, а также других осложнений.

Выведение животных из эксперимента осуществлялось на сроках: первые часы после воздействия, 1-е, 5-е, 10-е, 20-е, 30-е, 60-е и 90-е сутки, путем внутрилегочного введения 1,0-1,5 г тиопентала натрия, разведенного в 10 мл стерильного физиологического раствора хлористого натрия.

На этом фоне животные сразу засыпали и через 2-3 минуты наступала остановка дыхания и сердечной деятельности. Распределение собак по срокам исследования представлено в таблице 1.

После забоя животных осуществлялась визуальная оценка макропрепаратов сердца. Вскрытие сердца производилось через стенку правого желудочка и межжелудочковую перегородку, чтобы не повредить зоны миокарда, подвергавшиеся воздействию ВЛИ. Для микроскопического исследования брались кусочки миокарда перпендикулярно ходу канала в су-бэпикардиальной, интрамуральной и субэндокардиаггьной зонах, а также участок миокарда на отдалении, в верхне-заднем отделе левого желудочка.

Материал фиксировался в 10% растворе нейтрального формалина с последующим обезвоживанием в спиртах возрастающей концентрации и заливкой в парафин (Меркулов Г.А., 1969). Гистологические срезы окрашивались для обзорной микроскопии гематоксилином и эозином. Для выявления коллагеновых волокон применялась окраска пикрофуксином по ван Гизон. Идентификация эластических волокон осуществлялась в тканевых срезах, окрашенных кислотным орсеином по Унна - Тенцеру. Арги-рофильные волокна выявлялись импрегнацией аммиачным серебром по методу Гомори. Нейтральные мукополисахариды и гликоген определялись в гистологических препаратах окрашенных реактивом Шиффа после окисления йодной кислотой (ШИК-реакция) и контролем с амилазой слюны. Интенсивность окраски зависела от количества реагирующих гли-колевых групп, присутствующих в тканях. Окраска по Шуенинову использовалась для выявления фибрина. Жировая дистрофия кардиомиоцитов регистрировалась в замороженных гистологических срезах, окрашенных Суданом III.

Таблица 1

Общая характеристика экспериментального материала

серии сроки исследования ито -го

0 суток 1 сутки 5 суток 10 суток 20 суток 30 суток 60 суток 90 суток

опыт 3 3 3 3 3 5 6 5 31

контроль 3 — — 3

всего 3 3 6 3 3 5 6 5 34

Для обнаружения гемосидерина ставилась реакция с ферроциани-дом по Перлсу (Пирс Е., 1962; Лилли Р., 1969; Меркулов Г.А., 1969). Для оценки состояния сократительного аппарата кардиомиоцитов применялась микроскопия срезов, окрашенных гематоксилином и эозином, в поляризованном свете (Целлариус Ю.Г., Семенова Л.А., 1972; Непомнящих Л.М., 1981; Целлариус Ю.Г. и соавт., 1979; Цеялариус Ю.Г. и соавт., 1980; Пермяков Н.К. и соавт. 1989). Этот метод позволил выявлять ранние стадии повреждения мышечных клеток сердца по изменению их двулуче-преломления.

Исследования проводились на фотомикроскопе "Axiophot" фирмы Carl Zeiss, окуляры PI 10х/25; бинокулярная насадка 1х; объективы Plan-NEOFLUAR 2,5х/0,075; Юх/0,30; 20х/0,50; 40х/0,75. Микрофотосъемка осуществлялась в автоматическом режиме.

Интенсивность ШИК-реакции оценивалась визуально балльным способом; 0 - нет окрашивания, 1 - едва заметное окрашивание, 2 - слабое окрашивание, 3 - умеренное окрашивание, 4 - диффузное интенсивное окрашивание (Kaplow L., 1955).

Морфологические эквиваленты репаративных и адаптивных процессов в миокарде объективизировались по перестройке на "микроуровне" с помощью хатегорийных (описательных), счетных (выраженных количественно) и мерных признаков.

Счетные признаки:

• количество ядер кардиомиоцитов на условной единице площади;

• количество фуксинофильных волокон на условной единице площади;

• количество аргирофильных волокон на условной единице площади;

• количество сосудов на условной единице площади;

• количество сосудов мышечного типа на условной единице площади. Мерные признаки:

• площадь очага повреждения;

• площадь ядер кардиомиоцитов;

• толщина кардиомиоцитов;

• площадь стромы;

• площадь паренхимы.

Последние два параметра использовались для подсчета коэффициента объемного соотношения стромы и паренхимы, опираясь на принцип Delesse (1847), суть которого заключается в том, что доля фракции компонента на поперечном сечении равнозначна части объема этой фракции в целом объекте.

Морфометрия осуществлялась с помощью компьютеризированной системы анализа изображения QUANTIMET 500, а также сетки с равноудаленными точками для микроскопических стереометрических исследований (при случайном совмещении счетного признака на 100 точках сетки) и стереометрической линейки (Автандилов Г.Г., 1980).

Полученные данные были подвергнуты статистическому анализу с помощью пакета прикладных программ Statistica for Windows версия 4.3 на компьютере 486 DX4 100. Для оценки достоверности полученных результатов применялся критерий Пирсона (Хи - квадрат). Эта методика является статистически адекватной при работе с малыми выборками и показывает силу влияния факторов на результативный признак. Достоверность результатов линейной регрессии располагалась в доверительной вероятности от 0,54 до 0,99, что считается приемлемым для медико-биологических исследований.

Результаты исследования и их обсуждение

В нашем эксперименте, в первые часы после воздействия ВЛИ на миокард регистрировались трансмуральные лазерные каналы диаметром до 1,0 мм, ограниченные узкой полоской струпа, который в последующие сроки наблюдения подвергался рассасыванию. Эти изменения, вероятно, были обусловлены термическим эффектом ВЛИ, на что указывали также P.E. Кавецкий и соавт. (1969), С.Д. Плетнев (1981) и O.K. Скобелкин (1989). Наши материалы свидетельствуют о быстро развивающемся тромбозе лазерных каналов, что ставит под сомнение их функционирование как сосудов. На небольшой площади, вокруг каналов, определялись явления "вапоризации", также связанные с термическим эффектом лазерного излучения (Кошелев В.Н., Чалык Ю.В., 1985; Кувшинов Ю.П. и соавт., 1987; Рунков В.П., Потапов В.Н., 1988; Чирешкин Д.Г. и соавт., 1990; Aronoff B.L., 1983; Eckhauser M.L., 1990) и последующими микроциркуляторными расстройствами (Елисеенко В.И. и соавт., 1982, 1985; Richter H.G., 1981). Следовательно, очаг повреждения не был представлен только каналом. При поляризационной микроскопии четко регистрировались изменения и в прилежащих структурах: непосредственно к просвету канала, выполненному свертком крови, примыкала изотропная зона релаксации кардио-миоцитов, а в периферических отделах - зона с повреждениями паренхимы контрактурного типа. Ю.Г. Целлариус и соавт. (1980) при изучении в поляризованном свете изменений в миокарде, обусловленных острой ишемией, описали последовательное развитие релаксации через несколько часов вслед за контрактурными повреждениями. После воздействия ВЛИ на сердечную мышцу мы выявили иную последовательность. Феномен релакса-

ции (полной утраты сократительных свойств миофибрилл) развивался без предшествующих дистрофических изменений кардиомиоцитов, наряду с изменениями мышечных клеток сердца контрактурного типа. В проходящем свете выявить полный объем повреждения миокарда и структуру очага повреждения не представлялось возможным. Суммарная площадь очага повреждения достигала 8,5 кв. мм. В сердечной мышце вне очага повреждения значимых изменений не происходило, морфометрические показатели, отражающие стромалыю-паренхиматозные соотношения оставались стабильными.

К концу первых суток в зоне релаксации кардиомиоцитов прогрессировали процессы миоцитолизиса, которые становились заметными не только при поляризационной микроскопии, но и при изучении срезов в обычном свете. В таких погибающих мышечных волокнах регистрировались пикноз и лизис ядер, гомогенизация саркоплазмы и изменения ее тинк-ториальных свойств, проявляющихся повышенной эозинофилией и выраженной ШИК-позитивносгью, не устраняющейся после инкубации срезов с амилазой слюны. Практически, в первой зоне сохранялись только ядра клеток эндомизия. В зоне контрактурных изменений определялась интенсивная гомогенная окраска саркоплазмы эозином, ее комковатость, гипер-хромия и деформация ядер. Общая площадь очага повреждения в течение суток уменьшалась до 4,9 кв. мм. Этот феномен можно объяснить только регрессией явлений "вапоризации" и микроциркуляторных расстройств -других очевидных причин мы не выявили. Граница с интактным миокардом имела четкие контуры, что констатируется также большинством авторов как особенность раневого процесса при лазерном воздействии (Пархоменко Ю.Г., 1989; Stern L. et al„ 1980).

На пятые сутки очаг повреждения также имел зональное строение, но характеристика зон изменилась. В каналах, диаметр которых несколько уменьшился, прогрессировали явления аутолиза в свертках крови. Прилежащие к каналу зоны релаксации и контрактурных изменений миокарда трансформировались в четко выраженную зону некроза. Появление некроза, обычно коагуляционного характера, при воздействии на биологические ткани различных типов лазеров констатировалось также многими авторами, изучавшими очаг повреждения (Пархоменко Ю.Г., 1989; Елисе-енко В.И. и соавт., 1982; Плужников М.С. и соавт., 1987; Riggle О. ее а1., 1971). Зона некроза отграничивалась от инфарктного миокарда узким валом грануляционной ткани. Мы обратили внимание на то, что некроз, возникший при воздействии ВЛИ развился без выраженных предшествующих некробиотических процессов в прилежащей к каналу ткани. Лишь при поляризационной микроскопии выявлялась изотропность кардиомио-цитов. Визуализирующиеся же морфологические изменения появились после аутолиза ткани (Давыдовский И.В., 1969). В зоне некроза, к этому сроку, определялись признаки слабо выраженной пролиферации сохранившихся клеток эндомизия. Грануляционная ткань характеризовалась относительной однородностью клеточного состава, в ней преобладали эндоте-лиоциты и фибробласты при незначительном содержании макрофагаль-ных элементов, волокнистых структур и формирующихся капилляров. Площадь очага повреждения сохраняла тенденцию к уменьшению, но темпы этого процесса резко замедлились. На границе с очагом повреждения в кардиомиоцитах имелись локальные нарушения метаболизма, подтверждающиеся ШИК-позитивностью, устойчивой к действию амилазы слюны, и мелкокапельной жировой дистрофией саркоплазмы. Расстройств

кровообращения и признаков "вапоризации", практически, не определялось. Развивающийся в зоне лазерного воздействия локальный репаратив-ный процесс не сопровождался какими-либо изменениями на тканевом уровне в других отделах миокарда.

К 10-м суткам после воздействия ВЛИ макроскопически лазерные каналы приобрели вид прерывистых тяжей. В очаге повреждения и в миокарде морфологическая картина и морфометрические параметры не имели значимой динамики. По сравнению с предыдущим сроком наблюдения, в грануляционной ткани отмечалась более выраженная пролиферация эндо-телиоцитов и фибробластов, нарастало содержание фуксинофильных волокон и новообразованных капилляров, аргирофильный каркас которых формировал густую сеть. Отмечалось появление аргирофильных волокон в зоне некроза. Макрофаги в грануляционной ткани регистрировались в небольшом количестве, в зоне коагуляционного некроза выявлялись единичные микрофаги, цитоплазма их была нагружена мелкими полихром-ными белковыми гранулами.

На 20-ые сутки наблюдения просветы каналов были полностью об-литерированы. Таким образом, мы не выявили достоверных признаков их функционирования, начиная с первых часов после воздействия. По этому параметру динамики репаративных процессов наши данные противоречат сведениям O.K. Скобелкина и соавт. (1984; 1986), которые при морфологическом исследовании к 14-м суткам установили эндотелизацию лазерных каналов и анастомозирование их с капиллярной сетью левого желудочка. Феномен закрытия просвета каналов в сроки до 30 дней наблюдали также и R. Pifarre et al. (1969) при создании сквозных каналов в миокарде с помощью специальной иглы. Невозможность их функционирования авторы

объясняли гидравлическими процессами, препятствующими продвижению крови в сформированные каналы во время изометрического сокращения сердца. К моменту облитерации лазерных каналов зональная структура очага повреждения полностью исчезла, он был представлен только грануляционной тканью, в которой преобладали волокнистые структуры с густой сетью капилляров, и перестройкой части их в арте-риолы. На этом сроке еще выявлялись в небольшом количестве продукты аутолиза поврежденных тканей. По периферии очага отмечалось некоторое нарастание числа макрофагов. Во всех отделах интактного миокарда левого желудочка при сохранившихся параметрах стромально-паренхиматозных соотношений регистрировалось существенное нарастание числа новообразованных сосудов. В том числе появилась тенденция к увеличению содержания мелких артерий мышечного типа, что согласуется с результатами М.ММоБеии (1982, 1983, 1985, 1986, 1988), М. МпгЬозеип а1. (1988, 1990), Р. \Vhittaker й а1. (1993), 0.1 Уапо е1 а1. (1993), О.А. Соо1еуе1 а1. (1994), О.Н. Ргааег <Л а1. (1994), К.А. НогаиЬ а1. (1995), доказавшими, что лазерное излучение индуцирует образование в миокарде новых сосудов.

К концу первого месяца очаг повреждения имел вид малоклеточного плотноволоккистого рубца звездчатой формы, размеры его не превышали 2,0 кв. мм. По сравнению с предыдущим сроком наблюдения, нарастание числа сосудов в рубце происходило очень интенсивно, в том числе резко увеличивалось количество артериол и мелких артерий мышечного типа, появлялись также сформированные вены. Исчезновение признаков жировой дистрофии и ШИК-позитивности кардиомиоцитов свидетельствовало о нормализации метаболизма сердечной мышцы, примыкающей к очагу

повреждения. По ходу предсуществующих сосудов прилежащих и отдаленных отделов миокарда отчетливо наблюдалась пролиферация эндоте-лиоцитов и регистрировалось нарастание числа просветов новообразованных капилляров, артериол и мелких артерий мышечного типа. В стенках новообразованных сосудов мышечного типа выявлялись эластические волокна и внутренняя эластическая мембрана. На этом сроке наблюдения появилась тенденция к увеличению коэффициента объемного соотношения стромы к паренхиме за счет увеличения площади, занимаемой новообразованными сосудами, при стабильных параметрах содержания ядер в сердечных миоцитах, объема последних и количества волокнистых структур.

Через два месяца после воздействия ВЛИ плотноволокнистый богато васкуляризированный рубец становился рыхлым по периферии. Общее количество новообразованиях сосудов в нем удерживалось на стабильных высоких цифрах, однако число артериол и мелких артерий мышечного типа с наличием внутренней эластической мембраны - удваивалось, в прилежащем миокарде также возрастало содержание сосудов. Количество веретенообразных клеток типа фибробластов и фиброцитов в плотноволок-нистой соединительной ткани, было незначительным. Это свидетельствовало о стабилизации фибробластических процессов и продолжающихся процессах дифференцировки новообразованных сосудов. В интактном миокарде сохранялась тенденция к пролиферации эндотелиоцитов и нарастанию числа просветов новообразованных капилляров, артериол и мелких артерий мышечного типа.

На конечном этапе наблюдения размеры рубца не превышали 0,5 кв. мм. Количество новообразованных сосудов в очаге повреждения, по срав-

нению с предыдущим сроком, несколько снижалось за счет уменьшения содержания капилляров при сохранившейся тенденции к увеличению числа артериол, мелких артерий мышечного типа и вен. При этом степень вас-куляризации, по сравнению с исходным состоянием миокарда, существенно увеличилась и сохранялась тенденция к ее нарастанию во всех отделах интактной сердечной мышцы левого желудочка. На фоне стабильной морфологической картины в миокарде, которая подтверждена анализом структурной организации и отсутствием достоверных отклонений морфомет-рических показателей, появившаяся на сроке 1 месяц тенденция к увеличению коэффициента объемного соотношения стромы к паренхиме, сохранилась до конца наблюдения.

При выборе адекватного повреждающего фактора, способного стимулировать репаративные процессы в миокарде, мы опирались на такие, описанные в литературе, свойства высокоинтенсивного излучения лазера, как когерентность, монохроматичность, большую энергетическую плотность, позволяющую концентрировать энергию на малой площади, строгую направленность и многогранность эффектов взаимодействия ВЛИ с биологическими тканями, включающих в том числе кавитационный и фотохимический. При этом принимались во внимание особенности реагирования тканей при воздействии ВЛИ (Елисеенко В.И. и соавт., 1982; Аб-дуллаходжаев Ш.Г., 1987; Доценко А.Л., Грубник В.В., 1987; Скобелкин O.K., Калинников В.В., 1987; Aiberti P.W., 1981). Подвод лазерного излучения к сердечной мышце осуществлялся с помощью гибких моноволоконных световодов. Это позволило нам, эффективно работать на любой поверхности сокращающегося сердца. Воздействие производилось при контакте торца световода с облучаемой поверхностью, так как при этом

уменьшались явления обгорания волокна, что согласовывалось с результатами М.Е. Schelton et al. (1986).

Высокая проникающая способность излучения АИГ-Ыё-лазера (Lukiesh М., 1946; Ascher P.W., 1977; Davi S.K., 1985; Gross F.W. et al., 1986) длиной волны 1,06 мкм, в сравнении с другими типами лазеров (Гамалея Н.Ф., 1981; Плужников М.С. и соавт., 1987; Ascher P.W., 1977; Richter Н., Schuchardt W., 1981; Aronoff B.L., 1983), мощностью 20-30 Вт при экспозиции до 2 секунд, с учетом полученных результатов эксперимента, подтверждающих оптимальность выбранных параметров, позволяют предложить его в качестве индуктора стимуляции репаративных процессов в миокарде при минимальном, строго локализованном повреждающем действии.

К тому же, следует отметить как положительный факт асептич-ность очага лазерной деструкции, сформированного воздействием АИГ-Nd-лазера, на протяжении всего эксперимента. Как и многие авторы, мы констатировали очень незначительную выраженность лейкоцитарной инфильтрации в лазерных ранах (Мельникова А.П., Ремизов В.И., 1979; Пархоменко Ю.Г. и соавт., 1979, Елисеенко В.И. и соавт., 1982; 1985; Ели-сеенко В.И., 1985; Пархоменко Ю.Г., 1983, 1989; Whipple T.L. et al., 1984; Borowoy M. et al., 1989; Smith Ch.F. et al., 1989), также как и слабую выраженность экссудативного и других компонентов слагаемых воспаления (Стручков В.И. и соавт., 1984; Саркисов Д.С., 1988; Кузин М.И., Костю-ченок Б.М., 1990; Маянский Д.Н., 1991). Это обусловлено, согласно данным В.М. Чегина и соавт. (1983), И.А. Курбанова (1990), Y.K. Maker, R.L. Kaplan (1990), бактериостатическим действием лазерного излучения препятствующим последующему инфицированию тканей (Galetti G., 1983).

Следующим положительным моментом динамики репаративных процессов в очаге лазерного повреждения в миокарде, применительно к нашему эксперименту, явилось раннее становление и выраженность про-лиферативных процессов. Хотя, A.A. Майборода и С.С. Васильева (1980) отмечают, напротив, прямую корреляцию слабой выраженности воспалительных изменений с ограниченностью пролиферативных реакций, а Е.И. Брехов (1978) объ-ясняет этой особенностью заживление лазерных ран, например, в кишечнике, по типу первичного натяжения. По нашему мнению, различие полученных результатов обусловлено тем, что мы применяли АИГ-Ыё-лазер, обладающий большей проникающей способностью, в сравнении с углскислотным лазером, который использовали вышеназванные авторы в качестве хирургического скальпеля. Стимуляция пролиферативных процессов, индуцированная воздействием ВЛИ АИГЧЧс1-лазера на миокард наблюдалась не только в очаге повреждения, отсроченные ее проявления регистрировались нами и в эндотелии сосудов интактного миокарда, что сопровождалось явлениями трансформации дистального русла на уровне мелких артерий мышечного типа, артериол и капилляров во всех отделах миокарда левого желудочка.

При выраженности пролиферативных процессов со стороны фиб-робластов и эндотелиоцитов мы, на всех сроках наблюдения, регистрировали почти полное отсутствие макрофагальной реакции в очаге повреждения, минимальные проявления ее имелись лишь в периферических отделах формирующегося рубца. По нашему мнению, существенное значение, прежде всего, имело асептическое действие лазерного излучения, что свело до минимума экссудативные проявления, как и все остальные компоненты воспалительного процесса. В литературе имеются сведения о развитии

некротических изменений в миокарде, описанных при различных состояниях. Так А.И. Абрикосов (1947) описал процессы растворения некроти-зированного мышечного волокна при сохранении оболочки мышечной, клетки с образованием вакуолей при, так называемом, токсическом мио-лизе. Е.Ф. Лушников, В.М. Загребип (1981) выделили три типа некроза, развивающихся при инфаркте миокарда: коагуляционный некроз, коагу-ляционный миоцитолиз, колликвационный миоцитолиз. К.С. Митин (1974) в циркуляторном некрозе миокарда выявил три основных типа процессов: некробиотические, гидролитические, возникающие в погибшей мышечной клетке под влиянием собственных ферментов и гидролитические процессы под влиянием ферментов других клеток (лейкоцитов и макрофагов). Этапы развития некроза в миокарде после воздействия ВЛИ и его дальнейшая динамика не укладывается полностью в классические представления. При прямом некрозе, обусловленном ВЛИ, по-видимому, важную роль играла последовательность развития аутолитических процессов в поврежденном миокарде. Как мы уже говорили, в центральной части очага повреждения, где при поляризационной микроскопии с первых часов выявлялась абсолютная изотропность миокарда, некроз, возникший при воздействии ВЛИ, развился одномоментно, в последующем регистрировались явления аутолиза и разложение мертвого субстрата происходило без участия макрофагов под действием гидролитических ферментов погибших клеток, возможно, в связи с дезорганизацией их энзимных систем и преобладанием гидролитической функции над синтетической. В дальнейшем в некротизированных кардиомиоцитах развивалась вторичная колликвация, мы наблюдали при сохранившихся контурах клетки вакуолизацию цитоплазмы и мелкозернистый ее распад, что позволяет предпола-

гать развитие колликвационного миоцитолиза. По периферии, в узкой зоне тяжелых контрактур, некроз кардиомиоцитов развивался через ряд последовательных некробиотических изменений, регистрирующихся при банальных окрасках, в чем мы полностью согласны с Ю.Г. Целлариусом и соавт. (1980), здесь процесс рассасывания изначально осуществлялся при участии энзимов макрофагов (Да-выдовский И.В., 1969).

Таким образом, объективным параметром оценки эффективности использования ВЛИ для TMP, в нашем эксперименте, явилась индукция перестройки дистального (микроциркуляторного) сосудистого русла с появлением в миокарде не только новообразованных капилляров, но и арте-риол, артерий мышечного типа и вен во всех отделах левого желудочка при сравнительно небольшом объеме повреждения сердечной мышцы.

ВЫВОДЫ

1. Оптимальные условия для индукции реваскуляризации миокарда в течение одного - трех месяцев создаются при очаговом повреждении сердечной мышцы в виде трансмуральных каналов, образующихся при воздействии высокоинтенсивного лазерного излучения АИГ-~Ыс1-лазера длиной волны 1,06 мкм, мощностью 20 - 30 Вт в непрерывном режиме, длительностью 1 - 2 секунды.

2. Изучение морфогенеза репаративных и адаптивных процессов после очаговой лазерной деструкции миокарда показало, что лазерный канал непосредственно не участвует в механизме реваскуляризации сердечной мышцы, просвет его тромбируется в ранние сроки после воздействия с последующей организацией тромба и формированием на его месте мелкоочагового васкуляризированного рубьца.

3. Реваскуляризация миокарда осуществляется за счет реактивных изменений микроциркуляторного русла в ответ на лазерное повреждение с диффузной перестройкой сосудов - нарастанием числа не только капилляров, но и артериол, мелких артерий мышечного типа и вен. Это документируется возрастанием величин стромально-паренхиматозного индекса миокарда, в основном за счет сосудистого компонента.

4. Динамика альтеративных и репаративных процессов в очаге лазерного повреждения свидетельствует о том, что некротические процессы в стенках лазерных каналов не сопровождаются реакцией грану-лоцитов и макрофагов, это обусловлено, вероятно, преобладанием явлений колликвационного миоцитолиза при данном воздействии.

5. Очаговое лазерное повреждение миокарда, в выбранных параметрах воздействия, не оказывает значимого влияния на структурную организацию паренхимы миокарда.

СПИСОК РАБОТ, опубликованных по теме диссертации:

1. Трансмиокардиальная лазерная реваскуляризация миокарда (экспериментальное исследование) // В кн.: Оказание специализированной помощи при неотложных состояниях. Тезисы докладов пленума межведомственного научного совета по проблемам скорой медицинской помощи. Москва, 1995. - с. 261 - 262 (в соавт. с Козель А.И., Коваленко B.JT., Евдокимовым В.П., Абрамовской Л.В.).

2. Общие закономерности репарации после воздействия на ткани высокоинтенсивного лазерного излучения II В кн.: Актуальные вопросы патологической анатомии (материалы III Межрегиональной научно-практической конференции патологоанатомов Урала и Западной Сиби-

ри). Под редакцией профессора, члена-корреспондента РАЕН В.Л. Коваленко. Челябинск, 1996. - с. 24 - 26.

3. Изобретение "Способ лечения ишемической болезни сердца" (авторы В.П. Евдокимов, C.B. Евдокимов, А.И. Козель, А.И. Морозов) с входящим номером заявки N94041307/14 (040769) решением ВНИИГПЭ от 21.08.95 признано патентноспособным в соответствии с положением об открытиях, изобретениях или с законом об изобретениях.