Автореферат и диссертация по медицине (14.00.02) на тему:Гемомикроциркуляторное русло печени крысы в норме и после экспериментальной спленэктомии

на правах рукописи

СЮ344740 1

ЧЕРНЕНКО НАТАЛЬЯ ВЛАДИМИРОВНА

ГЕМОМИКРОЦИРКУЛЯТОРНОЕ РУСЛО ПЕЧЕНИ КРЫСЫ В НОРМЕ И ПОСЛЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ СПЛЕНЭКТОМИИ

14.00.02 - анатомия человека

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ú&'

0 2 ОНТ 2008

Санкт-Петербург - 2008

003447401

Работа выполнена на кафедре анатомии человека, топографической анатомии и оперативной хирургии Государственного образовательного учреждении высшего профессионального образования «Ивановская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель

доктор медицинских наук, профессор

Катаев Станислав Иванович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор

Гайворонский Иван Васильевич

доктор медицинских наук, профессор

Вихрук Тамара Ивановна

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И.Мечникова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита диссертации состоится

« С^С/П^^/не- 2008 г. в 43 часов

на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 208.087.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»: 194100, г. Санкт-Петербург, ул. Литовская, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО СПбГПМА Росздрава по адресу: 194100, г. Санкт-Петербург, ул. Кантемировская, д. 16.

Автореферат разослан « /2 2008 i

Ученый секретарь совета доктор медицинских наук, профессор

Карелина Наталья Рафаиловна

Актуальность научного исследования. Селезенка, являясь органом иммунной системы, выполняет важнейшую функцию иммунного контроля крови. В то же время, ее венозное русло и, в частности, v henalis (splenica) является одним из трех сосудов, формирующих v. portae, по которой притекает к печени до 80% крови, необходимой для полноценной деятельности органа. Поэтому, изменение объема крови, притекающей по притокам v. portae, не может не отражаться на функциональной деятельности печени Такое состояние возникает при травмах селезенки, приводящих к необходимости ее полного удаления Недооценка функционального значения селезенки способствует широкому и, далеко не всегда обоснованному, применению спленэктомии в случаях ее травматизации, в то время, как существуют хорошо разработанные органосохранные операции (Trobs R В , Bennek J, 1998)

Имеются сведения, указывающие на то, что удаление селезенки в определенной степени влияет на функцию многих систем организма Установлено, что данная операция на одни системы и органы оказывает положительное влияние, а на другие - отрицательное Эффективное действие она оказывает на периферическую кровь, активизируя функцию костного мозга В то же время, спленэктомия ведет к существенному подавлению аутоиммунных процессов, снижению резистентности организма к тяжелым инфекциям (Афендулов С А, Козаченко Н.В., 1997, Кущ НЛ, и др, 1989, Леонтьев АФ. и др, 1986, Cao Z. et al, 2002) Имеются исследования, в которых отражено разнообразное влияние удаления селезенки на функциональную деятельность печени В частности, спленэктомия обеспечивает умеренное гипотензивное действие на портальное давление, вызывает артериализирующнй эффект в печени вследствие перераспределения кровотока в чревном стволе (Пациора М.Д и др, 1983, Tomikawa М et al, 2002) После спленэктомии уменьшается скорость обновления белков в печени, нарушаются ее антитоксическая и холестериногенная функции, снижается способность печени окислять тирозин.

Эффективность спленэктомии как лечебной тактики вызывает дискуссии, поскольку известно, что благоприятное воздействие спленэктомии отмечается лишь у части больных и не всегда имеет стойкий характер. По некоторым наблюдениям, у больных с удаленной селезенкой в 3-4 раза чаще, чем у не подвергшихся данной операции, отмечаются различные осложнения, такие, как тромбоз сосудов портальной системы, острая печеночная недостаточность, асцит и перитонит (Ерамшев А.К. и др , 1990, Зубарев П Н. и др , 2005, Усоз ДВ., 1990). В ближайшем послеоперационном периоде после выполнения спленэктомии по поводу внепеченочной портальной гипертензии летальность от нарастающей острой печеночной недостаточности отмечается в 4,3% случаев (Султангазиев РА и др, 2000) Удаление селезенки негативно отражается на организме и часто проявляется в виде постспленэктомического гипоспленизма

Безусловно, все функциональные преобразования, происходящие в печени, имеют в своей основе морфологические изменения в сосудисто-паренхиматозных структурах органа. Однако, исследований, раскрывающих все аспекты морфологической перестройки со стороны как кровеносного, так и лимфатического отделов микроциркуляторного русла печени и ее клеточных структур, крайне мало. Лишь в единичных работах имеются отрывочные сведения о преобразованиях указанных структур без временных параметров их развития, глубины и

обширности явлений. Практически отсутствуют сведения об изменениях со стороны микроциркуляторных структур.

Учитывая изложенные выше обстоятельства, представляется целесообразным относительно полное изучение в эксперименте на животных влияния спленэктомии на преобразования, возникающие в клеточных и сосудистых структурах печени, предопределяющих ее функциональные сдвиги, что создаст возможность прогнозирования последствий операции, разработки необходимых способов коррекции развивающихся морфологических изменений, позволит более взвешенно подходить к реализации данной операции Поэтому, решение изложенной проблемы свидетельствует о ее актуальности, определенной теоретической и практической значимости.

Цель и задачи исследования.

Цель данной работы - оценить влияние удаления селезенки на структурно-функциональное состояние микроциркуляторного русла печени белых крыс в разные сроки после операции.

В соответствии с целью были поставлены следующие основные задачи исследования:

(.Изучить особенности структурной организации гемомикроциркуляторного русла печени у интактной крысы.

2. Исследовать преобразования гемомикроциркуляторного русла печени крыс в разные сроки после спленэктомии.

3. Изучить пространственные взаимоотношения паренхиматозных структур и гемомикроциркуляторного русла печени у крысы после спленэктомии.

4. Выявить временные связи между морфологическими преобразованиями сосудисто-паренхиматозных структур печени крыс после спленэктомии методом корреляционного анализа.

Научная новизна исследования Впервые на основании комплекса адекватных и современных методов исследована морфология микроциркуляторного русла печени крыс после спленэктомии. Впервые выявлено влияние временного фактора на морфологические преобразования сосудисто-паренхиматозных структур печени крыс после спленэктомии. Впервые представлены сведения о динамике адаптационно-приспособительных изменений со стороны паренхиматозных и сосудистых структур в печени крыс после спленэктомии.

Практическая ценность полученных результатов. Результаты настоящего исследования расширяют, углубляют и дополняют имеющиеся представления о влиянии спленэктомии на состояние микроциркуляторного русла печени и динамику его преобразований в послеоперационном периоде.

Полученные данные об особенностях морфологической перестройки микроциркуляторного русла и паренхиматозных структур печени крыс после удаления селезенки могут быть использованы специалистами в области хирургии, травматологии, гепатологии.

Представленные в работе сведения о структуре микроциркуляторного русла и его изменениях после спленэктомии могут быть использованы в учебном процессе при преподавании соответствующих разделов анатомии, патологической анатомии, патофизиологии

Основные положения, выносимые на защиту

1. Структурная организация гемомикроциркуляторного русла печени у интактной крысы органоспецифична и имеет видовые морфометрические особенности для каждого его звена.

2. Спленэктомия сопровождается изменениями гемомикроциркуляторного русла печени, которые существенно различаются в ближайшие и отдаленные послеоперационные сроки.

3. Последствиями нарушения в гемомикроциркуляторном русле печени после спленэктомии являются изменения паренхимы и стромальных элементов органа, которые характеризуются определенной локализацией и также зависят от продолжительности послеоперационного периода.

4. Изменения в сосудисто-паренхиматозных структурах печени имеют определенную взаимосвязь, выраженность которой зависит от продолжительности эксперимента. Апробация работы и публикации Основные положения диссертации доложены на

итоговой научной конференции молодых ученых ИвГМА (2005), научно-практической конференции с международным участием «Микроциркуляция в клинической практике» (2006), международной конференции «Структурные преобразования органов и тканей на этапах онтогенеза в норме и при воздействии антропогенных факторов» (2007), межкафедральной конференции ГОУ ВПО ИвГМА Росздрава (2008).

По материалам диссертации опубликовано 10 работ.

Объем и структура диссертации Диссертация изложена на 136 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, характеристики материала и методов исследования, результатов исследования, их обсуждения, заключения и выводов. Список литературы включает 157 источников, из них 85 отечественных и 72 иностранных автора. Работа содержит 37 рисунков и 12 таблиц

Материал и методы исследования. Материалом для исследования явились 138 половозрелых нелинейных крыс обоего пола, массой 190-220 грамм. Интактные животные составили группу из 18 крыс. Экспериментальные животные были разбиты на 4 серии, в которых имелось по несколько групп в зависимости от продолжительности эксперимента: 1 серия включала 60 контрольных животных (по 6 крыс на каждую экспериментальную группу); 2, 3, 4 серии составляли спленэктомированные животные. Сроки забора материала после операции осуществлялись через 1, 12, 24 часа, 7, 14, 21 и 28 суток, 3, 6, 9 месяцев. Все экспериментальные воздействия проводились на базе кафедры анатомии человека ГОУ ВПО ИвГМА Росздрава. В соответствии со стандартами Этического комитета все оперативные вмешательства и эвтаназия производились при обезболивании. Спленэктомию проводили при верхней срединной лапаротомии, с последующим выведением селезенки на желудочно-селезеночной связке через операционную рану. На селезеночную вену, артерию и некоторые ее ветви (короткие артерии желудка, сальниковые и поджелудочные ветви) накладывались двойные лигатуры, между которыми производилось пересечение сосудов. Затем пересекались связки селезенки и она удалялась. Операционная рана ушивалась послойно хирургическим шелком и обрабатывалась 5% спиртовым раствором йода. Аналогичным способом у контрольных животных проводились ложные операции с имитацией удаления селезенки. В работе были использованы следующие методы исследования

1. Инъекционные методы. Классические инъекционные методы исследования кровеносного и лимфатического звеньев сосудистого русла разными массами с последующей микропрепаровкой, обезвоживанием и просветлением препаратов

2. Световая микроскопия. Для исследования забирались кусочки печени из средней части левой боковой доли органа. Образцы помещались в фиксирующую жидкость - 10% нейтральный формалин. Парафиновые срезы толщиной 5-7 мкм, окрашенные гематоксилин-эозином, по методам Ван-Гизон и Маллори, изучались с использованием светового микроскопа при увеличении 16x10, 40x10 и 100x10 (иммерсия). Для документации данных и морфометрической обработки материала производился перенос изображения с гистологических препаратов на электронные носители при помощи установки состоящей из цифровой фотокамеры «Nicon» и персонального компьютера.

3. Электронная микроскопия. Для морфологических исследований были применены 3 метода с использованием сканирующего (метод сканирующей электронной микроскопии коррозионных (СЭМКП), и нативных препаратов (СЭМНП) и трансмиссионного электронных микроскопов Для получения коррозионных препаратов микроциркуляторное русло печени инъецировали предполимеризованным метилметакрилатом. В основе второго метода лежало приготовление нативных препаратов сосудистого русла печени посредством отмывания его от крови, фиксации, замораживании, раскалывании и напылении благородными металлами. В ряде случаев раскалывание образцов не проводили, а делали послойные срезы печени новым лезвием бритвы Изучение и фотографирование коррозионных и нативных препаратов проводили на сканирующих электронных микроскопах Phillips PSEM-500x, Hitachi S-405A, Tesla BS-300. Метод трансмиссионной электронной микроскопии включал фиксацию, дегидратацию, заливку в эпоксидные смолы эпона и аралдита, изготовление полутонких и ультратонких срезов печени на ультратоме JIKB (Швеция), срезы дополнительно контрастировали цитратом свинца по Рейнольдсу. Просмотр и фотографирование образцов проводили на микроскопе ЭМВ -100 Ак, JEM -100 СХ (Япония).

4. Метод криофрактографии. В качестве консерванта был использован 2,5% раствор глютарового альдегида, из которого препарат помещали в криопротектант (25% раствор глицерина). После этого образец погружался во фреон-22, охлаждаемый жидким азотом Затем проводилось скалывание с последующим напылением препаратов платиной или углем После этого производилось электронно-микроскопическое изучение полученной реплики и фотографирование

5. Метод морфометрии. Вычисление объемной плотности изучаемых элементов проводили по методу Г.Г Автандилова (1972, 1973) с помощью морфометрической окулярной сетки с 256-ю точками. Подсчитывая число перекрестов линий определяли объемную плотность структурных элементов печеночной дольки- гепатоцитов (ядер и цитоплазмы отдельно), синусоидов и синусоидальных клеток по формуле:

Vv= — хЮ0%,

Рс

где Vv - объемная плотность элемента,

Pi - количество узлов тест-сетки, попавших на элемент, Рс - количество узлов тест-сетки.

Ядерно-цитоплазматическое отношение гепатоцитов рассчитывали по формуле:

где ЯЦОг - ядерно-цитоплазматическое отношение гепатоцитов,

Ргя и Рги - количество узлов тест-сетки, попавших соответственно на ядра и цитоплазму гепатоцитов;

В каждой группе наблюдений при помощи анализатора изображения «Иста-ВидеоТест» в 30 полях зрения определяли диаметры междольковых артерий, венул и центральных вен.

6. Статистическая обработка результатов. Обработка полученных цифровых данных выполнена при помощи пакетов прикладных программ «Microsoft Excel 2002» и «NCSS Statistical and Data Analysis Software v2004». Для каждого показателя вычисляли среднюю арифметическую и ее ошибку [М±ш]; достоверность отличий оценивали по t-критерию Стьюдента. При помощи корреляционного анализа определяли характер и степень связи между показателями, отражающими морфофункционалыюе состояние печени. В работе был использован коэффициент корреляции Пирсона. Используя кластерный анализ, проводили обработку суммарных изменений количественных параметров, отражающих морфофункциональное состояние гемомикроциркуляторного русла печени у спленэктомированных крыс. С помощью однофакторного дисперсионного анализа определяли достоверность влияния фактора спленэктомии на изменение исследуемых показателей. В случае, если отличие межу группами вариант статистически достоверно, определяли влияние фактора при помощи F-критерия Фишера. Если подтверждалась гипотеза о различии между экспериментальной и контрольной группами под влиянием действующего фактора |T^>Fst], рассчитывали показатель силы влияния фактора [Ь2а]- В нашем случае показатель Ь2д вычислен по методу Плохинского.

В соответствии с нормами международного права в сфере здравоохранения, положений Конституции РФ, Гражданского кодекса РФ, Основ законодательства РФ об охране здоровья граждан, федеральных законов «О лекарственных средствах», «Об общественных объединениях», Отраслевого стандарта «Правила проведения качественных клинических испытаний в РФ» (ОСТ 42-511-99 от 29.12.98), Положения об этическом комитете ИвГМА и других нормативных документов, диссертация прошла экспертизу этического комитета Ивановской государственной медицинской академии.

Результаты исследования. Исследование структуры печеночной дольки заключалось в изучении состояния элементов микрососудистого русла печени и ее паренхиматозных структур в норме и в разные сроки после проведения операции.

Паренхима печени крысы, как и других млекопитающих, состоит из долек размером 0,5-1 мм. В соединительнотканных прослойках, отделяя дольки друг от друга, локализуются хорошо выраженные междольковые артерии, вены, желчные протоки и глубокие лимфатические сосуды. Междольковые портальные вены имеют диаметр 29,17±0,8, а соответствующие артерии 13,78±0,8 мм (р<0,05). Междольковые портальные вены отдают множество меньших по диаметру ветвей, которые, в конечном счете, переходя в венулы, распадаются на сети синусоидных капилляров, образующих емкостное лабиринтоподобное микрососудистое русло печеночной дольки. Междольковые артерии

большую часть своих ветвей отдают на кровоснабжение желчных протоков, участвуя в формировании перибилиарных сплетений, плотность которых увеличивается по мере возрастания диаметра желчных протоков. Меньшая часть терминальных артерий, переходя в артериолы, принимает участие в формировании синусоидов совместно с терминальными элементами ветвей воротной вены. Сосуды артериального звена отличаются относительно извилистым ходом, сужениями просвета при переходе в капиллярные структуры. Часть крови из сосудов перибилиарного сплетения оттекает в синусоиды через толстые укороченные венулы. Иногда, перед впадением в синусоиды эти венулы делятся на 2-3 веточки. Синусоидные капилляры ориентированы преимущественно в радиальном направлении к центру долек, где впадают в центральные вены (печеночные венулы), диаметр которых находится в пределах 60,98±0,6 мкм (р<0,05). Несколько таких вен соседних долек формируют собирательные (поддольковые) вены, которые проходят в соединительнотканных прослойках долек печени отдельно от печеночных триад.

В образовании стенки синусоидных капилляров участвуют эндотелиоциты, клетки Купфера (печеночные макрофаги), перисинусоидальные жиронакапливающие клетки (клетки Ито) и Pit клетки. Синусоидальные эндотелиальные клетки чаще всего вытянутой формы, формируют непрерывный эндотелиальный монослой, пронизанный фенестрами и порами. Фенестры в центролобулярных областях имеют средний диаметр 105 нм, а в отдельных зонах 111 нм. В фенестрах встречаются мембраны, а в порах, средний диаметр которых около 200 нм, они отсутствуют. Синусоидные капилляры имеют диаметр в пределах 6-11 мкм, обычно щелевидной формы. Их плотность, в зависимости от места локализации в дольке, различна. Так, объемная плотность синусоидальных капилляров в перипортальнсй зоне равна 9,85±0,2%, а в центральной - 11,27±0,3% (р<0,05). Синусоидальные эндотелиоциты часто содержат много лизосом переменного размера и формы. Клетки Купфера обнаруживаются на или между эндотелиоцитами, а иногда также в пространстве Disse. Они имеют разнообразную форму с большим количеством цитоплазм этических отростков, содержат много лизосом и фагосом переменного размера, плотности и формы. Ямочные клетки имеют характерную полярную организацию цитоплазмы со всеми органеллами и ядром в одном конце. Клетки содержат характерные органеллы - электронно-плотные гранулы, много свободных рибосом или полирибосом, мало структур эндоплазматической сети. Клетки Ито - звездообразные клетки -расположены в перисинусоидальном пространстве Disse. Клетки имеют отростки, которые охватывают синусоид или могут направляться к центральной вене. Поверхности тела и отростков клеток Ито имеют редкие короткие микроворсинки, небольшие закругленные возвышения, соответствующие липидным каплям.

Лимфатическое русло печени топографически очень тесно связано с кровеносным руслом и путями выведения желчи. Его истоками являются многочисленные капиллярные структуры, представленные пальцевидными слепооканчивающимися капиллярами или сетевидными капиллярными сплетениями, формирующимися из лимфатических петель. Диаметр этих капиллярных сосудов варьирует в пределах от 20,75±5.41 мкм до 41,2516.94 мкм. С помощью сканирующей электронной микроскопии в эндотелиоцитах лимфатических структур четко выявляются импрессии от ядросодержащих зон. Площадь этих зон варьирует в пределах от 785115,8 мкм2 до 1197+20,8 мкм2. На поперечных и тангенциальных срезах лимфатических капилляров и посткапилляров по их периметру

g

насчитывается 2-3 и редко 4 эндотелиоцита Межэндогелиальные щели в большинстве своем закрыты, а края эндотелиоцитов характеризуются относительно ровными контурами. К наружной поверхности клеток из интерстиция подходят стройные филаменты. Лимфатические сосуды всегда выявлялись совместно с элементами кровеносного русла. Между ними находилось небольшое пространство интерстиция. Лимфатические капиллярные образования (капилляры и посткапилляры) являются основой формирования лимфатических сосудов и сплетений, которые располагаются совместно с притоками печеночной вены, ветвями воротной вены и особенно много их по ходу желчных протоков. Подавляющее число лимфатических сосудов несет лимфу в двух основных направлениях, к регионарным лимфатическим узлам в пределах ворот органа и к узлам нижней полой вены. Лимфатические сосуды имеют характерную для них четкообразность, в лимфангионах располагаются, как правило, парные створки клапанов полулунной формы. Клапанные синусы имеют коническую форму, замкнутая часть которого ориентирована ретроградно. Элементы лимфатического русла организуются в перивазалыше и в большей степени в перибилиарные сплетения, по ходу которых располагаются паравазальные и парабилиарные лимфатические сосуды.

Желчевыводящая система включает в себя желчные канальцы, желчные проточки и междольковые желчные протоки. Желчные канальцы не видны при световой микроскопии и различимы лишь электронномикроскопически, расположены между билиарными поверхностями гепатоцитов, которые и являются непосредственно стенкой этих структур. Диаметр желчных канальцев 0,5-2 мкм. На билиарном полюсе гепатоцитов, образующих стенку желчных канальцев, расположены микроворсинки Желчные проточки (холангиолы) входят в портальные тракты, где образуются междольковые протоки диаметром 15-40±0,9 мкм.

Соединительная ткань, образующая на поверхности печени печеночную капсулу и проникающая в паренхиму, хорошо различима только в области портальных трактов, не имеет концентрического расположения. В ней выявляются тонкие эластические волокна.

Границами долек являются условные линии, проводимые между портальными трактами. В пределах долек относительно правильными рядами размещаются печеночные клетки, гепатоцнты, формируя двухрядные радиальные печеночные пластинки Поперечный размер гепатоцитов равен 19-2910,2 мкм, объемная плотность составляет 87,65±0,4%. Они имеют многоугольную форму, хорошо различимые границы Цитоплазма амфофильная, гранулярная. В перинуклеарной зоне и со стороны синусоидального полюса на фоне сравнительно бледно окрашенной цитоплазмы имеются скопления мелкозернистого базофильного материала, соответствующего зернистой эндоплазматической сети. Ядра гепатоцитов расположены центрально, содержат одно или два хорошо различимых ядрышка, варьируют по величине и форме, чаще округлы. Расположены ядра обычно в центре печеночных клеток, но могут быть смещены на их периферию. Подавляющее большинство гепатоцитов одноядерные, наряду с ними встречаются двуядерные гепатоциты. Перипортальные гепатоциты несколько меньше по размерам, ядра их гиперхромнее, а цитоплазма более базофильна.

Электронно-микроскопические исследования показывают, что гепатоциты связаны друг с другом десмосомами, по типу замка. В цитоплазме различима гранулярная эндоплазматическая сеть в виде узких канальцев с прикрепленными рибосомами. В

центролобулярных клетках она расположена параллельными рядами, а в периферических - разнонаправленно. Агранулярная эндоплазматическая сеть встречается ограниченно в виде отдельных трубочек и пузырьков. Около ханальцев гранулярной эндсшлазматической сети располагаются пероксисомы. Митохондрии равномерно распределены в цитоплазме, чащ«". круглой формы, с небольшим числом крист.

Таким образом, п^всмсннос исследование гемомикроциркуляторного русла (ГМЦР) и стромал' чо-пар.'нхиматозных структур печени интактных крыс дает основания утверждать, что их архитектоника и структурная организация органоспецифичны. Особенности элементов ГМЦР крысы связаны, главным образом, с их морфометрическими характеристиками.

Исследование печени крыс с удаленной селезенкой выявило, что в пределах 1-ых суток после спленэктомии наблюдаются выраженные изменения в гепатоцитах, заключающиеся в увеличении размеров клеток, их набухании, что приводит к нарушению типичной структуры печеночных балок. Мембраны центролобулярных гепатоцитов имеют четкие контуры, но цитоплазма некоторых приобретает грубозернистую структуру, становится оптически прозрачной, ее видимые «остатки» располагаются вдоль клеточных мембран или вокруг ядер. К концу 1-ых суток описанные выше изменения гепатоцитов затрагивают всю дольку. Показатель их ядерно-цитоплазматического отношения снижается на 56%. Электронно-микроскопическое изучение структурных изменений различных участков дольки печени в суточный срок после спленэктомии показало, что наибольшие преобразования гепатоцитов наблюдаются в зонах, прилежащих к центральным венам и в непосредственной близости от них. В гепатоцитах выявляются просветление цитоплазмы, цистерны гранулярной эндоплазматической сети фрагментированы, наблюдается расширение межэндотелиальных контактов, увеличение интерцеллюлярной щели между гепатоцитами, васкулярная плазмалемма имеет меньшее количество микроворсин. В матриксе митохондрий исчезают внутримитохондриальные гранулы, число крист уменьшено. Цистерны эндоплазматического ретикулума расширены и представлены мелкими везикулами, число рибосом на нем уменьшено. Уже в первый час после спленэктомии отмечается реакция структур МЦР, характеризующаяся дилатацией его элементов. Через 12 часов эта реакция несколько снижается, но к концу суток развивается новая дилатационная волна. Стенка междольковых артерий становится отечной с явлениями инфильтрации ее клетками лимфоидного ряда. Ее толщина по сравнению с контрольными величинами увеличивается в 3,8 раза и составляет 7,39±0,3 мкм (р<0,001). Наиболее изменчивы преобразования венозных структур ГМЦР. Резкая дилатация портальных венул в первый час эксперимента через 12 часов сменяется уменьшением их диаметра и возвратом к контрольным цифрам (35,39±3,3 мкм) (р<0,001). К концу первых суток данный показатель вновь увеличивается, достигая своего максимального значения - 90,67±5,6 мкм (р<0,001). Значительные преобразования происходят и в синусоидах. Увеличение размера гепатоцитов приводит к резкому их сдавлению и 7-кратному уменьшению показателя их объемной плотности (У\т), который к концу суток соответствует 1,6±0,01% (р<0,001). Местами синусоидные сосуды расширены, заполнены эритроцитами. Со стороны синусоидальных клеток отмечается их набухание.

Морфологические изменения в капиллярах и желчных протоках в ответ на спленэктомию у животных второй экспериментальной серии в период от 1 до 24 часов после

спленэктомии сводятся в основном к уменьшению их диаметра. Перипортальные гепатоциты увеличиваясь в объеме, сдавливают желчные капилляры и препятствуют оттоку желчи. Просвет капилляров существенно сужается, наблюдается уменьшение числа выявляемых микроворсинок васкулярной плазмолеммы гепатоцитов в пределах перисинусоидального пространства. Со стороны цитоплазмы гепатоцитов отмечается уменьшение числа митохондрий, цистерн гранулярной эндоплазматической сети, гранул гликогена Данные явления свидетельствуют о снижении синтетической функции гепатоцитов, что также, влияет на состояние желчных структур. Как следствие этого, возникает частичное запустевание междольковых желчных протоков, деформация их стенки. Сдавлению желчных протоков способствует явление переполнения кровеносных сосудов. Средний диаметр междольковых желчных протоков через 12 часов после спленэктомии уменьшается на 33,32% от 30,14±0,82 мкм (в группе контроля) до 20,1±1,5 мкм (р<0,001) К концу первых суток часть портальных трактов имеют в значительной степени дилатированные кровеносные сосуды и неправильной формы с практически неразличимым просветом желчные протоки. Нарушение целостности стенки и уменьшение просвета части междольковых желчных протоков приводит к компенсаторному расширению других протоков. Диаметр оставшихся неповрежденными протоков увеличивается до 34,36±1,5 мкм (р<0,001). Их стенка к концу первых суток отечна, утолщена до 6,4±0,3 мкм по сравнению с 4,79±0,21 мкм в группе контроля Вокруг желчных протоков обнаруживается лимфоцитарная инфильтрация.

Изменения морфофункциональных параметров паренхимы и МЦР печени животных этой серии отражены в таблице 1.

Таблица 1.

Параметры сосудистых элементов микроциркуляторного русла и паренхимы печени крыс второй экспериментальной серии

Контроль 1 час 12 часов 24 часа

Од*, мкм 16,15±0,3 36,54±2,3 24,61±2,5 35,12±2,1

1)(1в- мкм 32,71 ±1,5 40,45±1,2 25,05±2,7 80,09±5,3

Оцв, мкм 62,32±03 107,62±6,1 72,87±4,9 154,06±4,9

Уус, % 10,64±0,3 6,15±0,6 7,37±0,5# 1,6±0,01

Ууск, % 1,48±0,08 2,19±0,09 3,49±0,2 2,46±0,2

1>ж, мкм 20,55±0,7 16,11±1,2 11,87±0,9 21,92±1,2*

Ууг, % 87,82±0,3 91,66±0,6 89,64±0,7 96,19±0,3

ЯЦОг, у е 0,102±0,003 0,088±0,003 0,18±0,00б 0,045±0,002

Примечание (здесь, а также в тексте, последующих таблицах и рисунках): Бд - просвет междольковых артерий, Опв - просвет портальных венул; (Зцв - просвет печеночных венул; Уус - объемная плотность синусоидов, Ууск - объемная плотность синусоидальных клеток, Ож - просвет желчных протоков, \Чт - объемная плотность гепатоцитов, ЯЦОг - ядерно-цитоплазмагическое отношение гепатоцитов. * - отмечены показатели, не имеющие достоверно значимых различий (р>0,05) по сравнению с контрольными величинами, * -отмечены показатели, не имеющие достоверно значимых различий (р>0,05) по сравнению с предыдущим сроком.

Со стороны лимфатических капилляров и посткапилляров возникает незначительное увеличение их диаметра в первые сутки после операции, что очевидно обусловлено

перераспределением объемов массопереноса между лимфатическими и венозными дренажными структурами, так как полноценная функциональная деятельность печени базируется на пропорционально сбалансированном объеме крови, притекающим по трем крупнейшим притокам, формирующим воротную вену Явление дилатации лимфатических структур наблюдалось как в поверхностном, так и глубоком отделах русла. Данную реакцию в первые сутки после операции можно объяснить послеоперационным стрессом со стороны организма и в частности печени.

У животных третьей серии при сохранении изменений в балочной структуре печени наблюдается постепенное снижение показателя объемной плотности гепатоцитов, который к концу месяца не отличается от контроля (87,47±0,8%) (таб. 2). В гепатоцитах сохраняются явления набухания отдельных митохондрий и канальцев эндоплазматического ретикулума. Со стороны артериальных структур уменьшаются явления дилатации, а на 21-е сутки после спленэктомии значения большинства параметров междольковых артерий становятся даже ниже контрольных величин. Лишь толщина их стенки увеличивается до 3,28 ± 0,2 мкм, что на 45% больше контроля. Начиная с 1-й недели выявляется четкая тенденция уменьшения диаметра дилатированных портальных венул. Каждую последующую неделю этот показатель снижается примерно на 30% от зафиксированной максимальной величины, и его значения к концу 3-й недели не проявляют достоверных отличий от контроля (34,0±0,8 мкм). Отек стенки венул постепенно спадает. К концу месяца ее толщина недостоверно отличается от контрольных величин. Объемная плотность синусоидов к 14 суткам достигает своих максимальных значений - 13,37±0,8 % (р<0,05), а затем начинает снижаться и к концу месяца не имеет достоверных отличий от контрольных значений. Однако, просвет синусоидов и их объемная плотность в разных отделах печеночной дольки различен. Так, в периферических ее зонах синусоиды сужены, а вокруг центральных вен - заметно расширены. Их объемная плотность в указанных зонах соответственно равна 5,23 ±0,2 % и 13,57±0,9%при р<0,05.

Таблица 2.

Параметры сосудистых элементов микроциркуляторного русла и паренхимы печени крыс третьей экспериментальной серии.

Контроль 7 суток 14 суток 21 сутки 28 суток

Од, мкм 16,15±0,3 20,3 8±0,7 14,2±1,4* 11,83±0,6* 12,85±1,1*

Опв, мкм 32,71±1,5 57,35±3,4 38,34±1,0 29,53±0,9* 38,77±3,3*

Оцв, мкм 62,32±03 124,35±5,1 88,84±3,7 65,8±1,4 83,77±3,6

Уус, % 10,64±0,3 5,6±0,2 13,37±0,8 11,бЗ±0,7*# 10,13±0,9*"

Ууск, % 1,48±0,08 3,26±0,2 4,02±0,2 2,67±0,09 2,4±0,1

Эж, мкм 20,55±0,7 18,53±0,49 20,62±0,8* 22,4±0,13 20,88±0,7*

Ууг, % 87,82±0,3 90,97±0,4 82,6±0,9 85,7±0,7 87,47±0,8*"

ЯЦОг, у. е. 0,102±0,003 0,093±0,005 0,099±0,005** 0,127±0,003«" 0,158±0,04**

Дилатационный эффект лимфатических сосудов сохранялся практически у веех животных экспериментальных групп этой серии, но степень выраженности этого явления была меньшей. В среднем в описываемый период диаметр сосудистых лимфатических структур увеличивался в 1,45 раза по сравнению с контрольными животными. Наиболее выражено это

явление было со стороны отводящих лимфатических сосудов. Последние приобретали цилиндрическую форму, клапанные зоны в пределах лимфангионов были нивелированными.

В четвертой экспериментальной серии животных в пределах МЦР печени и ее паренхимы продолжали оставаться определенные изменения, но выражены они в меньшей степени, чем у животных предыдущих двух групп Морфологическая картина паренхимы печени в разных ее участках имеет определенные локальные отличия, хотя типичная балочная структура долек в основном сохранена. Большинство гепатоцитов восстанавливают свою форму и структуру. Показатели ядерно-цитоплазматического отношения гепатоцитов и объемной плотности не проявляют достоверных отличий от контрольных величин (таб. 3). В это же время в периферических отделах долек возрастает количество двуядерных гепатоцитов с мелкими полиморфными ядрами и имеются участки с небольшими по размерам, однородными гепатоцитами с высокой базофилией цитоплазмы. В отдельных гепатоцитах отмечается умеренное просветление и вакуолизация цитоплазмы. Наряду с описанными зонами, имеются участки долек с атрофическими и даже некротическими изменениями гепатоцитов. Описанные явления полиморфизма гепатоцитов не зависят от зон печеночной дольки. Начиная с 3-го мес. отчетливо заметно разрастание соединительной ткани, которое приводит в конце 9-го месяца к развитию портального и перипортального фиброза. Портальные поля, содержащие большое количество соединительной ткани, расширены, имеют звездчатую форму за счет разрастания внутрипаренхиматозных септ. На электроннограммах в перипортальной зоне обнаруживается увеличение числа коллагеновых и эластических волокон.

Таблица 3.

Параметры сосудистых элементов микроциркуляторного русла и паренхимы печени крыс четвертой экспериментальной серии.

Контроль 3 месяца 6 месяцев 9 месяцев

Од, мкм 16,15±0,3 12,72±0,7* 12,3±0,6* 16,91±3,1*"

Опв, мкм 32,71±1,5 23,82±1,1 36,36±2,1* 43,53±3,5*

Оцв, мкм 62,32±03 80,73±2,7* 71,68±2,3 69,09±2,4*

Уус, % 10,64±0,3 8,55±0,3# 9,23±0,6# 10,11±0,7*#

Ууск, % 1,48±0,08 1,74±0,1 1,64±0,07** 1,56±0,09*#

Эж, мкм 20,55±0,7 11,9±1,08 19,24±0,8* 23,36±0,99

Ууг, % 87,82±0,3 89,7±0,3 88,77±0,5** 88,37±0,6*"

ЯЦОг, у е 0,102±0,003 0,088±0,003" 0,094±0,004** 0,094±0,003**

К концу 3-го мес. диаметр междольковых артерий близок к контрольным показателям, однако их просвет уменьшен на 20% (р<0,05), а толщина стенки почти в 2 раза превышает таковую контрольных животных. К 9 месяцу данные показатели вновь возрастают, при этом толщина стенки достигает своего наибольшего значения (7,12±0,12 мкм) (р<0,001), а диаметр увеличивается на 30% по сравнению с контролем (р<0,05). Несмотря на увеличение диаметра междольковых артерий, их просвет остается на уровне показателя контрольных животных. В то же время, портальные венулы вновь проявляют тенденцию к дилатации: их диаметр возрастает на 74%, а просвет - на 82%. Отмечается инфильтрация стенки сосудов клетками лимфоидного ряда и адгезия форменных элементов

крови. Увеличения диаметра печеночных венул в конечные сроки эксперимента не происходит, обнаруживается его достоверное уменьшение до величин, приближающихся к контрольным -69,09±2,4 мкм.

Морфометрические показатели синусоидов к концу 9-го мес. соответствуют величинам, близким к контрольным. Однако, их морфологическая картина в разных участках дольки существенно различается: участки с суженными синусоидами соседствуют с зонами, имеющими расширенные синусоиды, заполненные эритроцитами. Явления их полиморфизма не зависят от зон долек. У крыс поздних сроков эксперимента наряду с явлением дилатации лимфатических сосудов возникали определенные преобразования в пределах их эндотелиальной оболочки Они сводились к изменению градиента ядросодержащих зон эндотелиоцитов Градиент степени выраженности этих ядросодержащих зон снижался, они становились менее глубокими со сглаженными расплывчатыми краями Происходило также локальное упрощение архитектоники микрорельефа люминарной поверхности эндотелиоцитов, что было обусловлено, очевидно, состоянием длительной дилатации отдельных лимфатических структур

Указанные преобразования свидетельствовали об изменении тонуса структур лимфатического звена сосудистого русла печени и, как следствие, снижении его дренажного потенциала Для компенсации этого явления лимфатическое русло отвечало явлениям пролиферации элементов в пределах сетей и сплетений, что приводило к незначительному увеличению плотности лимфатических образований на единицу площади

Для оценки влияния спленэктомии на изменение морфометрических параметров клеточных и сосудистых структур ткани печени был использован метод дисперсионного анализа, результаты которого показывают, что сила влияния удаления селезенки на морфологию печени в определенные периоды эксперимента довольно высока. Наибольшие величины показатель силы влияния фактора обнаруживает на протяжении 1-й недели. В 1-е сутки он имеет максимальное значение - 76,53%, а в месячный и девятимесячный сроки эксперимента - достигает незначительных величин (5,76% и 8,07% соответственно). Следует отметить, что показатель на протяжении всего эксперимента варьирует в довольно широких пределах. Средние всех исследованных величин показателя различаются не столь значительно и колеблются на уровне 25-35%. Это свидетельствует о том, что сила влияния спленэктомии в целом по эксперименту не высока и приблизительно равна 30%, поскольку к концу 9 мес. происходит значительная компенсация на уровне тканевых и сосудистых структур.

Для совокупного обозрения всех полученных данных был использован метод кластерного анализа. Он представляет собой способ группировки объектов, характеризующихся множественными параметрами, которые были положены в основу оценки сходства морфофункционального состояния печени после спленэктомии. С помощью программы кластерного анализа была получека матрица расстояний между объектами, на основе которой была составлена дендрограмма (рис. 1). Анализ последней четко выявил 2 кластера и три явно видимых субкластера. В первый кластер, характеризующийся высокой степенью изменений, попадают 1-й час, 1-е и 7-е сутки послеоперационного периода. Все остальные сроки относятся ко 2-му кластеру.

24 часа 7 суток 1 час

}

I-й кластер

14 суток 12 часов 2$ суток 21 сутки 3 месяца 9 месяисй

6 МССЯ11СП

Контрочь

> 2-й класлср

{

Рис. 1 Иерархическая дендрограмма как результат кластерного анализа влияния сроков после спленэктомии на морфологию печени

Результаты исследования были подвержены корреляционному анализу, который позволил установить силу и характер статистической связи между параметрами, характеризующими состояние гемомикроциркуляторного русла печени У животных после удаления селезенки коэффициент корреляции вычислялся непосредственно по значениям сопряженных признаков У всех экспериментальных животных изучали взаимосвязь между восемью параметрами, просветами междольковых артерий (ЛА) и центральных вен (Оцв), портальных венул (Опв), желчных протоков (Ож), объемной плотностью гепатоцитов (У\т), синусоидальных клеток (Ууск), сйнусоидов (\Ч'с) и показателем ядерно-цитоплазматического отношения гепатоцитов (ЯЦОг) Достоверность коэффициента корреляции (г*) определяли по ^критерию Стьюдента (Лакин Г Ф , 1990). Коэффициент корреляции, лежащий в пределах от -1 до +1 указывает на наличие значимой связи между величинами при его значениях -0,29>г>+0.29. При значениях -0,3>г>-0 7 и +0,3<г<+0 7 связь считали средней, а при значениях -0,7>г>-1,0 и +0,7<г<+1,0 сильной или полной (Углов Б А., Котельников Г П, 1994)

У спленэктомированных крыс на протяжении всего эксперимента выявлено пять устойчивых статистически достоверных корреляционных связей между исследуемыми параметрами (рис. 2) По мере возрастания срока эксперимента от его начала до 9-го месяца происходит синхронное синусоидальное колебание морфометрических показателей Между просветами печеночных артериол и центральных вен, портальных венул, объемной плотностью гепатоцитов, синусоидов и синусоидальных клеток установлены значимые положительные корреляционные связи По мере возрастания срока эксперимента параллельно друг другу изменяются параметры сосудов венозного звена микроциркуляторного русла (Опв и Рцв) Между этими параметрами также установлены сильные положительные корреляционные связи, начиная с первых часов после операции. Устойчивой на протяжении всего эксперимента является отрицательная связь средней силы между объемной плотностью гепатоцитов и диаметром артериол (г = - 0,3).

Рис 2. Циклограмма корреляционных связей между параметрами, характеризующими состояние гемомикроциркуляторного русла и тканевых компонентов печени спленэктомированных крыс.

Примечание. _сильная положительная корреляционная связь

_сильная отрицательная корреляционная связь

___разнонаправленная корреляционная связь

В группе показателей, характеризующих структуру печеночной ткани, также имеются ряды взаимозависимых параметров. Так, объемные плотности гепатоцитов и синусоидальных клеток, равно как и объемные плотности гепатоцитов и синусоидов имеют сильную отрицательную связь Исходя из этого, можно считать, что при повышении объема цитоплазмы гепатоцита (увеличении Уус) уменьшаются объемные плотности синусоидальных клеток и синусоидов за счет их сдавления Сильная отрицательная связь выявлена между объемной плотностью синусоидов и синусоидальных клеток. Это говорит о том, что при увеличении просвета синусоида истончается его эндотелиальная выстилка и уменьшается показатель Уус. Анализируя коэффициенты корреляции между остальными показателями можно отметить, что по мере увеличения продолжительности эксперимента выявляется большее количество корреляционных связей между изучаемыми параметрами, что в целом свидетельствует об однонаправленности адаптационных процессов, способствующих более эффективному функционированию печеночной ткани.

Анализ результатов исследования. Анализируя полученные общеморфологические и морфометрические данные, можно придти к заключению, что спленэктомия не является безразличной операцией для морфофункционального состояния печени. Удаление селезенки вызывает заметные морфологические и функциональные изменения в микроциркуляторном русле и паренхиме органа. Сложившиеся неадекватные условия для печени после удаления селезенки в конечном итоге заставляют ее клетки и сосудистые структуры адаптироваться. Особая роль в приспособлении организма к условиям отсутствия селезенки принадлежит системе микроциркуляции, которая несет ответственность за обеспечение метаболизма в тканях и гемодинамический гомеостазис.

Результаты исследования позволили выделить три периода развития приспособительных процессов в ответ на спленэктомию.

Первый период, самый короткий, прослеживается в первые сутки после операции. Сразу после операции возникают гемодинамические расстройства, которые являются

непосредственным ответом на травматическое воздействие. Расстройства характеризуются тотальным расширением просвета всех структур микроциркуляторного русла печени, их полнокровием. Вторым характерным моментом следует считать развитие отека стромально-паренхиматозных образований органа. Сходные изменения сосудистого русла встречаются в ряде работ, отражающих состояние микроциркуляторного русла печени в различных экспериментальных условиях. Возникающие после спленэктомии изменения в микроциркуляторном русле печени опытных животных в большей степени обусловлены сложным взаимодействием ряда факторов, среди которых ведущее значение в первый период эксперимента имеют операционный стресс и изменение условий гемодинамики. Именно в период, наступающий после операции, печень сталкивается с резким дисбалансом в объемном притоке к ней крови по портальному руслу. Нельзя исключить и нарушение внутрисосудистых регуляторных механизмов, которые возникают в первые послеоперационные часы, как следствие действия анестетика. Характер микроциркуляторных нарушений заключается в умеренной вазодилатации, уменьшении кровотока в венулах, раскрывании артериоло-венулярных анастомозов. Однако в развитии патологических процессов, по-видимому, определенную роль играют и нейроэндокринные влияния органов. Резкая дилатация сосудов в первые часы после операции сменяется уменьшением их диаметров к 12 часам после спленэктомии, а затем обнаруживается новый подъем показателей, указывающий на то, что рефлекторная реакция, связанная с активацией симпатико-адреналовой системы, в первые часы в дальнейшем постепенно ослабевает и на первый план выступают изменения микроциркуляторного русла, связанные с перераспределением крови. Уменьшение портальной фракции печеночного кровотока приводит к расширению портальных и печеночных венул, значительному увеличению просвета междолъковых артерий. Нарастающее явление вазодилатации приводит сначала к периферическому застойному гемостазу в периферических зонах печеночных долек, а затем и в центральных их отделах. Вазодилатация, охватывающая кровеносные сосуды микроциркуляторного русла печени касается и лимфатических структур, обусловленная, вероятно, перераспределением объемов массопереноса между лимфатическими и венозными дренажными структурами. Логично предположить, что данное явление становится одной из причин нарушения кислородного питания печеночной паренхимы. При этом, очевидно, происходит нарушение согласованности в обменном процессе между микрососудами и клетками, что приводит к гипоксическому повреждению гистогематических барьеров, повышению капиллярной проницаемости и отеку тканей. В конечном итоге в печени развиваются существенные изменения в виде застойного полнокровия сосудов, набухания большинства клеток, дискомплексации долек, а в некоторых случаях и дистрофических (вплоть до баллонной дистрофии) структурных изменений гепатоцитов. Возникающие застойные явления крови приводят к недостаточности кровообращения в микроциркуляторном русле.

Подобные патоморфологические изменения описаны в отдельных работах экспериментального и клинического характеров. Проведенное

электронномикроскопическое исследование подтверждает и дополняет общую картину выявленных изменений в клеточных структурах печени. Так, в гепатоцитах отмечены признаки гепатоцеллюлярной энергетической недостаточности, о чем свидетельствуют

количественные и структурные изменения митохондрий, эндоплазматического ретикулума и рибосом.

Вазодилатация, являясь, по всей видимости, неспецифическая реакцией сосудов на возникающую гипоксию, затрагивает все клеточные структуры печени, включая и эпителиальные клетки желчных протоков, и эндотелиоциты микрососудов. Возникающее в этих условиях нарушение мембран эпителиальных клеток желчных протоков повышает их проницаемость для компонентов желчи, проникающих в перидуктальное пространство. Результатом указанных явлений становится повреждение и некроз перипортальных гепатоцитов и значительная инфильтрация портальных трактов полиморфно-ядерными лейкоцитами. Между гепатоцитами и желчными протоками выявлено и другое взаимодействие. Увеличенные в объеме перипортальные гепатоциты сдавливают желчные капилляры и препятствуют оттоку желчи, что приводит к запустеванию междольковых желчных протоков, их деформации, чему способствует и явление переполнения кровеносных сосудов.

Функция эндотелиоцитов, связанная с трансэндотелиальным массопереносом, также нарушается в связи с недостаточностью энергообеспечения, необходимого для указанных процессов. Одним из доказательств снижения трансцитоза является четко выявленное резкое уменьшение удельной плотности кавеол эндотелиоцитов, относящихся к одним из элементов, осуществляющих транспорт молекулярных структур.

Рассматривая спленэктомию, как комплекс многообразных негативных факторов, существенное значение среди которых занимает клеточная гипоксия, являющаяся обратимой вследствие адаптационно-компенсаторных механизмов, можно понять характер изменения показателя силы влияния фактора, один из пиков которого приходится на ранние послеоперационные сроки, а также результат кластерного анализа, в котором последние попадают в один кластер.

Описанные выше преобразования как со стороны паренхиматозных структур печени, так и в пределах микрососудов с тенденцией снижения степени их проявления происходят в течение первой недели после спленэктомии, по окончании которой начинается второй период эксперимента, продолжающийся до конца первого месяца и который можно обозначить как период относительной адаптации. В течение этого срока происходят выраженные компенсаторные и репаративные явления. Восстановление начинается прежде всего с некоторого снижения морфометрических показателей кровеносного русла, которое, однако, происходит постепенно, не имеет линейной зависимости и не достигает контрольных величин. Такой характер изменения исследуемых параметров объясняется одновременным протеканием двух разнонаправленных процессов' деструктивных преобразований, связанных с сохраняющейся гипоксией и репаративной регенерации, возникающей в ответ на повреждение. В первую очередь отмечается значительное уменьшение диаметров артериальных микрососудов, обусловленное афферентной импульсацией с места травмы, что согласуется с экспериментальными данными ряда работ. В этот период четко прослеживаются явления регенерации гепатоцитов, медленное восстановление характерного балочного строения печеночной дольки.

Примечательно, что показатель силы влияния фактора для большинства исследуемых параметров остается низким, кроме показателя объемной плотности

синусоидальных клеток. Под объемной плотностью синусоидальных клеток в данном случае подразумевается суммарное содержание в единице объема ткани печени эндотелиоцитов и клеток Купфера. На эти клеточные элементы приходится до 90% всех синусоидальных клеток органа. Очевидно, что изменение показателя объемной плотности связано с изменением функциональной активности данных клеток, преимущественно клеток Купфера. Возрастание их количества - закономерное явление, обусловленное необходимостью утилизации разрушенных клеточных структур, появившихся в большом количестве в первом периоде эксперимента в момент острой гипоксии печеночной ткани.

В третьем периоде, который обозначен как период дефинитивной адаптации, длящийся с 3 по 9 мес. эксперимента происходит незначительное уменьшение изучаемых показателей в отношении клеточных структур и элементов МЦР, дальнейшее восстановление балочного строения долек печени. В ее паренхиме возникает большое число двуядерных и гипертрофированных форм гепатоцитов, характеризующихся выраженной базофилией цитоплазмы, что обусловлено наличием регенерации. Общепризнано, что интенсификация механизмов компенсаторной гипертрофии является для печени наиболее совершенным путем восстановления поврежденных структур. Что касается морфометрических показателей клеточных структур и микроциркуляторного русла печени, то, в большинстве случаев, они не обнаруживают достоверного отличия от таковых в группе сравнения, что можно интерпретировать, как восстановление нормальной структуры и функции органа. Последнее положение подтверждает кластерный анализ, в котором группа сравнения и вышеуказанные сроки объединяются в один кластер. Наряду с приближением в этот период усредненных морфометрических характеристик МЦР к контролю, отмечаются и некоторые характерные морфологические отличия этих структур после спленэктомии. Так, артериальное звено отвечает нарастанием толщины сосудистой стенки при сохранении просвета, а, следовательно, и объема циркулирующей крови, происходит локальное упрощение архитектоники микрорельефа люминарной поверхности эндотелиоцитов лимфатического русла и незначительное увеличение плотности лимфатических образований. Однако, продолжающиеся в течение месяца, явления гипоксии не могут пройти совершенно бесследно для печени. Деструктивные преобразования в изученных структурах печени, вызванные гипоксическими повреждениями тканевых элементов и являются пусковым механизмом для развития фиброза. Морфогенез фиброза довольно хорошо изучен. Его развитие обусловлено действием различных факторов, и он считается одной из наиболее универсальных стереотипных реакций печени в ответ на патологический процесс. Результатом повышенного коллагенообразования фибробластами является отчетливо заметная на светооптическом уровне микроскопическая картина перипортального и мостовидного фиброза.

Очевидно, развитию этого явления способствует холестаз, о котором можно косвенно судить по пролиферации желчных протоков. Причиной пролиферации, возможно, служит стимуляция эпителия солями желчных кислот. Важно, что пролиферация протоков в свою очередь ведет к внутрипеченочной обструкции желчевыводящих путей, способствуя нарастанию холестаза.

При рассмотрении эксперимента в целом, без учета особенностей его течения в разные периоды после операции, прослеживается четкая взаимосвязь между изменениями

со стороны паренхиматозных структур печени и всех звеньев микроциркуляторного русла органа. Наиболее наглядно эту взаимосвязь отражает корреляционный анализ, который обнаруживает прочные звенья взаимообусловленных параметров. Наиболее важное, характеризующееся наиболее сильной связью, звено - комплекс параметров, характеризующих структуру микроциркуляторного русла. Логично, что изменение параметров компонентов МЦР органа происходят синхронно и подчиняются одинаковым закономерностям. Второй важный комплекс взаимосвязей, не нуждающийся в пояснении,

- между гепатоцитами - центральными в отношении функции клетками печеночной ткани

- и компонентами МЦР, обеспечивающими их трофику и функциональный потенциал клеток. Выявленные статистически достоверные корреляции являются закономерными для изучаемого органа и еще раз подтверждают положение о взаимообусловленности формы и функции, ибо понимание особенностей строения и формы любой структуры невозможно без анализа свойственных для нее функций.

Резюмируя все вышеизложенное, можно констатировать, что проведенное исследование печени белых крыс после спленэктомии выявило существенные морфологические преобразования как со стороны элементов МЦР, так и со стороны клеточных структур органа. Для всех периодов эксперимента характерно стойкое нарушение гемодинамики, вплоть до явления локального гемостаза, что способствует развитию деструктивных явлений в гепатоцитах. Компенсаторно-приспособительные изменения происходят в определенной последовательности, что позволило выявить 3 периода. Первый период характеризуется преобладанием процессов, приводящих к нарушениям в типичной организации сосудисто-паренхиматозных структур, над адаптационно-компенсаторными преобразованиями при недостаточности последних. Для второго периода характерна относительная равномерность вышеотмеченных явлений. В третьем периоде отмечается существенное преобладание компенсаторно-приспособительных преобразований, обусловливающих нормализацию изучаемых структур, что, как можно предполагать, является основой приближения органа к физиологическим параметрам функционирования.

выводы

1. Архитектоника и структурная организация гемомикроцнркуляторного русла печени интактной крысы типична для данного органа и отражает особенности «чудесной» сосудистой сети, Видовые особенности ГМЦР печени у крысы связаны, прежде всего, с морфометрическими характеристиками каждого из его звеньев. Диаметр синусоидных капилляров варьирует от 6 до 11 мкм, а их плотность зависит от локализации в дольке.

2. Удаление селезенки у крыс оказывает влияние на показатели просвета и толщины стенок сосудов приносящего и дренажного звеньев гемомикроцнркуляторного русла печени Первоначально отмечается их резкая дилатащи, а в дальнейшем, отмечается динамическое колебание величин исследуемых параметров сосудов, не достигающее контрольных значение даже в отдаленном послеоперационном периоде.

3. Спленэктомия приводит к изменениям обменного звена микроциркуляторного русла печен» крыс. В первые сутки происходит сдавление синусоидов и семикратное уменьшение их объемной плотности, связанное с отеком паренхиматозных элементов печени Объемная плотность синусоидальных клеток через 2 недели увеличивается в 2,7 раз Через месяц после операции отмечается полнокровие и расширение синусоидных капилляров вокруг центральных вен

4. В ближайший послеоперационный период (! сутки) после спленэктомии у крыс отмечаются локальные дистрофические изменения гепатоцитов печени, вплоть до баллонной дистрофии, изменение количества и структуры митохондрий и канальцев ЭПС, снижение показателя ядерно-цитоплазматического отношения гепатоцитов на 56%, возрастание их объемной плотности на 10% по сравнению с контролем.

5. В отдаленном послеоперационном периоде (6-9 мес) после спленэктомии в паренхиме печени крысы возникают явления регенерационной гиперплазии и гипертрофии гепатоцитов, проявляющиеся в увеличении числа гепатоцитов, характеризующихся высокой базофилией цитоплазмы и меньшими размерами, увеличением количества двуядерных и гипертрофированных форм гепатоцитов. Преимущественно в перипортальных зонах отмечаются явления фиброза и возникновение порто-портальных и порто-центральных септ

6 В ближайший послеоперационный период после удаления селезенки отмечается сужение просвета желчных капилляров, деформация междольковых желчных протоков, а в отдаленном послеоперационном периоде возникает их пролиферация.

7. Сила влияния фактора спленэктомии по данным дисперсионного анализа на структуры приносящего и дренажного звеньев гемомикроцнркуляторного русла печени крыс в два раза выше, чем на элементы паренхимы и имеет обратно пропорциональную зависимость от времени, прошедшего после операции.

8 Между всеми показателями, характеризующими состояние микроциркуляторного русла печени после спленэктомии, выявлена сильная положительная корреляционная зависимость Показатель объемной плотности гепатоцитов имеет сильную отрицательную корреляционную связь с величинами просветов портальных и печеночных венул

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Черненко, Н.В. Гемомикроциркуляторное русло печени во взаимоотношении с путями выведения желчи / С.И Катаев, М С Малышева, Н.В.Черненко // Морфологические ведомости. - 2004. -№№ 1-2. -С. 48*

2 Морфо-функциональные преобразования МЦР печени при воздействии антропогенных факторов /СИ Катаев, М С.Малышева, Н В.Черненко, С А.Андреева. // «Научно-исслед деят. в классическом ун-те», Мат. конф «Антропогенные факторы и человек». - Иваново, 2005.-С. 50-51.

3 Черненко, Н В. Внутрипеченочный кровоток при экстремальных состояниях / С И.Катаев, М С.Новикова, Н.В.Черненко // Морфология. - СПб , 2006. - С. 61*

4 Черненко, НВ Морфофункциональная характеристика печени после экспериментальной спленэктомии / Н.В.Черненко // Мат. научно-практ. конф. студ. и молодых ученых ИвГМА «Неделя Науки - 2006». - Иваново, 2006. - С. 86-88

5. Черненко, Н.В. Морфофункциональное состояние микроциркуляторного русла печени после экспериментальной спленэктомии / Н В Черненко, С И.Катаев // Приложение к журналу «Ангиология и сосудистая хирургия». Мат. II Всеросс. конф «Микроциркуляция в клинической практике» -М., 2006 - С. 58-59. *

6. Черненко, Н.В Возрастные особенности внутрипеченочной гемодинамики крыс / М С. Новикова, Н.В Черненко // Мат. научно-практ. конф студ и молодых ученых ИвГМА «Неделя Науки - 2007» - Иваново, 2007. - С. 77

7. Черненко, Н В Сосудисто-паренхиматозные взаимоотношения в печени после спленэктомии / Н В Черненко // Мат. научно-практ конф студ и молодых ученых ИвГМА «Неделя Науки - 2007». - Иваново, 2007 - С 81.

8. Черненко, Н.В Характеристика микроциркуляторного русла печени крыс после спленэктомии на основе корреляционного анализа / Н.В.Черненко // Мат. междунар конф. «Структурные преобразования органов и тканей на этапах онтогенеза в норме и при воздействии антропогенных факторов». - Астрахань, 2007. - С.89.

9. Черненко, Н В. Интенсивность массопереноса эндотелия микрососудов печени белых крыс при нарушении внутриорганной циркуляции / М.С. Новикова, Н В.Черненко // Мат всеросс. конф «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины». - Тюмень, 2007 - С. 136.

10 Черненко, НВ. Лимфатическое русло белых крыс после спленэктомии / Н.В Черненко // Мат научно-практ конф студ и молодых ученых ИвГМА «Неделя Науки - 2008» -Иваново,2008 -С. 106

Примечание- * отмечены издания, рекомендованные ВАК РФ для опубликования

материалов диссертаций

Подписано в печать 19.05.2008 Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,0 Тирах 100 экз. Заказ № 515

Отпечатано с оригинал-макета в типографии ООО «Энтер. Ком» г. Иваново, ул. 8 Марта, 32, корпус «Б», 1 уровень, пав. № 52 Телефакс: (4932) 59-02-02

Актуальность научного исследования.

В настоящее время большинство ученых считают, что селезенка, являясь органом иммунной системы, выполняет важнейшую функцию иммунного контроля крови. В то же время, её венозное русло и, в частности, v. lienalis (splenica) является одним из трех сосудов, формирующих v. porta, по которой притекает к печени до 80% крови, необходимой для полноценной деятельности органа. Поэтому, изменение объема крови, притекающей по притокам v. porta, не может не отражаться на функциональной деятельности печени. Такое состояние возникает при травмах селезенки, приводящих к необходимости её полного удаления. Действительно, поражение селезенки, например, при механических травмах живота, достигает 10-20% (Клевно В.А., Новоселов A.C., 2003). Недооценка функционального значения селезенки способствует широкому и, далеко не всегда обоснованному, применению спленэктомии в случаях её травматизации (Афендулов С.А., Козаченко Н.В., 1997), в то время, как существуют хорошо разработанные органосохранные операции (Trobs R.B., Bennek J., 1998).

Безусловно, существуют и такие состояния организма, когда спленэктомия является способом, обеспечивающим выздоровление или облегчение участи больного. Так, спленэктомия оказывает крайне благоприятное воздействие на структуру периферической крови и кроветворение при таких заболеваниях, как тромбоцитопеническая пурпура, гемолитическая анемия, лейкозы, лимфомы (Климанский В.А., 1991). Широкое применение находит спленэктомия у больных с циррозом печени, осложненным портальной гипертензией (Пациора М.Д. и др., 1983, Fang J.F. et al., 2003, Mucke I. et al., 2000), при онкогематологических заболеваниях, а также при портальной гипертензии, вызванной патологическими изменениями самой селезенки, спленомегалии различной этиологии

Лукоянова Г.М. и др., 1993, Зраг^ег Каээ Р.Н., 1998, Во^пез! М. еИ а1., 2002).

Имеются сведения, указывающие на то, что удаление селезенки в определенной степени влияет на функцию многих систем организма. Более широко изучены последствия спленэктомии на органы кроветворения и иммунной системы в отдаленные периоды после операции (Афендулов С.А., Козаченко Н.В., 1997, Кущ Н.Л., и др., 1989, Леонтьев А.Ф. и др., 1986, Сао Ъ. е1 а1., 2002). Установлено, что данная операция на одни системы и органы оказывает положительное влияние, а на другие — отрицательное. Эффективное действие она оказывает на периферическую кровь, активизируя функцию костного мозга (Климанский В.А., Бекназаров Я.Б., 1986). В то же время, спленэктомия ведет к существенному подавлению аутоиммунных процессов, снижению резистентности организма к тяжелым инфекциям (Леонтьев А.Ф. и др., 1986).

Имеются исследования, в которых отражено разнообразное влияние удаления селезенки на функциональную деятельность печени. В частности, спленэктомия обеспечивает умеренное гипотензивное действие на портальное давление, вызывает артериализирующий эффект в печени вследствие перераспределения кровотока в чревном стволе (Пациора М.Д. и др., 1983, Тогшкшуа М. еХ а1., 2002). После спленэктомии уменьшается скорость обновления белков в печени, нарушаются её антитоксическая и холестерино генная функции, снижается способность печени окислять тирозин (Абакумова О.Ю. и др., 1995).

Эффективность спленэктомии как лечебной тактики вызывает дискуссии, поскольку известно, что благоприятное воздействие спленэктомии отмечается лишь у части больных и не всегда имеет стойкий характер. По отдельным наблюдениям, у больных с удаленной селезенкой в 3-4 раза чаще, чем у не подвергшихся данной операции, отмечаются различные осложнения, такие, как тромбоз сосудов портальной системы, острая печеночная недостаточность, асцит и перитонит (Ерамшев А.К. и др., 1990, Зубарев П.Н. и др., 2005, Усов Д.В., 1990). В ближайшем послеоперационном периоде после выполнения спленэктомии по поводу внепеченочной портальной гипертензии летальность от нарастающей острой печеночной недостаточности отмечается в 4,3% случаев (Султангазиев P.A. и др., 2000). Удаление селезенки негативно отражается на организме и часто реализуется так называемым постспленэктомическим гипоспленизмом (Vento J.A. et al., 1999).

Безусловно, все функциональные преобразования, происходящие в печени, имеют в своей основе морфологические изменения в сосудисто-паренхиматозных структурах органа. Однако, исследований, раскрывающих все аспекты морфологической перестройки со стороны микроциркуляторного русла печени и её клеточных структур, крайне мало. Единичные работы экспериментального характера, освещающие морфофункциональную перестройку печени после спленэктомии, свидетельствуют о негативном влиянии этой операции на орган. Так, после спленэктомии со стороны гепатоцитов возникает гепатоцеллюлярная недостаточность (Амиранидзе М.В., 1987), явления венозного застоя (Цалугешвилли А.Р. и др., 1980) и повышенное колагенообразование (Кузьмин М.Ф. и др., 1990). Учеными были лишь отмечены указанные изменения без временных параметров их развития, глубины и обширности явлений. Отсутствуют сведения об изменениях со стороны микроциркуляторных структур, хотя неоспоримым фактом является то обстоятельство, что основой развития патологических состояний печени является состояние его микроциркуляторного русла (Коваленко Н.Я., 1988, Моралев Л.Н., 1999, Чернух A.M. и др., 1984, Schmidt R.F., Thews G., 1996).

Учитывая изложенные выше обстоятельства, представляется целесообразным относительно полное изучение в эксперименте на животных влияния спленэктомии на преобразования, возникающие в клеточных и сосудистых структурах печени, предопределяющих её функциональные сдвиги. Это позволит получить четкое представление о морфологическом состоянии печени после удаления селезенки, создает возможность прогнозирования последствий операции, разработки необходимых способов коррекции развивающихся морфологических изменений, позволит более взвешенно подходить к реализации данной операции. Поэтому, решение изложенной проблемы свидетельствует о её актуальности, определенной теоретической и практической значимости.

Цель и задачи исследования.

Цель данной работы - оценить влияние удаления селезенки на структурно-функциональное состояние микроциркуляторного русла печени белых крыс в разные сроки после операции.

В соответствии с целью были поставлены следующие основные задачи исследования:

1. Изучить особенности структурной организации гемомикроциркуляторного русла печени у интактной крысы.

2. Исследовать преобразования гемомикроциркуляторного русла печени крыс в разные сроки после спленэктомии.

3. Изучить пространственные взаимоотношения паренхиматозных структур и гемомикроциркуляторного русла печени у крысы после спленэктомии.

4. Выявить временные связи между морфологическими преобразованиями сосудисто-паренхиматозных структур печени крыс после спленэктомии методом корреляционного анализа.

Научная новизна исследования.

1. Впервые на основании комплекса адекватных и современных методов исследована морфология микроциркуляторного русла печени крыс после спленэктомии.

2. Впервые выявлено влияние временного фактора на морфологические преобразования сосудисто-паренхиматозных структур печени крыс после спленэктомии.

3. Впервые представлены сведения о динамике адаптационно-приспособительных изменений со стороны паренхиматозных и сосудистых структур в печени крыс после спленэктомии.

Практическая значимость полученных результатов заключается в следующем:

1. Результаты настоящего исследования расширяют, углубляют и дополняют имеющиеся представления о влиянии спленэктомии на состояние микроциркуляторного русла печени и динамику его преобразований в послеоперационном периоде.

2. Полученные данные об особенностях морфологической перестройки микроциркуляторного русла и паренхиматозных структур печени крыс после удаления селезенки могут быть использованы специалистами в области хирургии, травматологии, гепатологии.

3. Представленные в работе сведения о структуре микроциркуляторного русла и его изменениях после спленэктомии могут быть использованы в учебном процессе при преподавании соответствующих разделов анатомии, патологической анатомии, патофизиологии.

Положения, выносимые на защиту.

1. Структурная организация гемомикроциркуляторного русла печени у интактной крысы органоспецифична и имеет видовые морфометрические особенности для каждого его звена.

2. Спленэктомия сопровождается изменениями гемомикроциркуляторного русла печени, которые существенно различаются в ближайшие и отдаленные послеоперационные сроки.

3. Последствиями нарушения в гемомикроциркуляторном русле печени после спленэктомии являются изменения паренхимы и стромальных элементов органа, которые характеризуются определенной локализацией и также зависят от продолжительности послеоперационного периода.

4. Изменения в сосудисто-паренхиматозных структурах печени имеют определенную взаимосвязь, выраженность которой зависит от продолжительности эксперимента.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены на итоговой научной конференции молодых ученых ИвГМА (2005), научно-практической конференции с международным участием «Микроциркуляция в клинической практике» (2006), международной конференции «Структурные преобразования органов и тканей на этапах онтогенеза в норме и при воздействии антропогенных факторов» (2007), межкафедральной конференции ГОУ ВПО ИвГМА Росздрава (2008).

Диссертация состоит из 4 глав: обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения результатов исследования, иллюстрирована 15 таблицами, и 38 рисунками. Список литературы включает 157 источников, из них 85 отечественных и 72 иностранных автора. По материалам диссертации опубликовано 13 работ.

выводы

1. Архитектоника и структурная организация гемомикроциркуляторного русла печени интактной крысы типична для данного органа и отражает особенности «чудесной» сосудистой сети. Видовые особенности ГМЦР печени у крысы связаны, прежде всего, с морфометрическими характеристиками каждого из его звеньев. Диаметр синусоидных капилляров варьирует от 6 до 11 мкм, а их плотность зависит от локализации в дольке.

2. Удаление селезенки у крыс оказывает влияние на показатели просвета и толщины стенок сосудов приносящего и дренажного звеньев гемомикроциркуляторного русла печени. Первоначально отмечается их резкая дилатация, а в дальнейшем, отмечается динамическое колебание величин исследуемых параметров сосудов, не достигающее контрольных значение даже в отдаленном послеоперационном периоде.

3. Спленэктомия приводит к изменениям обменного звена микроциркуляторного русла печени крыс. В первые сутки происходит сдавление синус оидов и семикратное уменьшение их объемной плотности, связанное с отеком паренхиматозных элементов печени. Объемная плотность синусоидальных клеток через 2 недели увеличивается в 2,7 раз. Через месяц после операции отмечается полнокровие и расширение синусоидных капилляров вокруг центральных вен.

4. В ближайший послеоперационный период (1 сутки) после спленэктомии у крыс отмечаются локальные дистрофические изменения гепатоцитов печени, вплоть до баллонной дистрофии, изменение количества и структуры митохондрий и канальцев ЭПС, снижение показателя ядерно-цитоплазматического отношения гепатоцитов на 56%, возрастание их объемной плотности на 10% по сравнению с контролем.

5. В отдаленном послеоперационном периоде (6-9 мес.) после спленэктомии в паренхиме печени крысы возникают явления регенерационной гиперплазии и гипертрофии гепатоцитов, проявляющиеся в увеличении числа гепатоцитов, характеризующихся высокой базофилией цитоплазмы и меньшими размерами, увеличением количества двуядерных и гипертрофированных форм гепатоцитов. Преимущественно в перипортальных зонах отмечаются явления фиброза и возникновение порто-портальных и порто-центральных септ.

6. В ближайший послеоперационный период после удаления селезенки отмечается сужение просвета желчных капилляров, деформация междольковых желчных протоков, а в отдаленном послеоперационном периоде возникает их пролиферация.

7. Сила влияния фактора спленэктомии по данным дисперсионного анализа на структуры приносящего и дренажного звеньев гемомикроциркуляторного русла печени крыс в два раза выше, чем на элементы паренхимы и имеет обратно пропорциональную зависимость от времени, прошедшего после операции.

8. Между всеми показателями, характеризующими состояние микроциркуляторного русла печени после спленэктомии, выявлена сильная положительная корреляционная зависимость. Показатель объемной плотности гепатоцитов имеет сильную отрицательную корреляционную связь с величинами просветов портальных и печеночных венул.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Резюмируя все вышеизложенное, можно констатировать, что проведенное исследование печени белых крыс после спленэктомии выявило существенные морфологические преобразования как со стороны элементов МЦР, так и со стороны клеточных структур органа. На протяжении всего эксперимента выявлено характерное стойкое нарушение гемодинамики, вплоть до развития гемостазов, что является причиной возникновения деструктивных явлений в гепатоцитах. Адаптационно-компенсаторные изменения происходят в определенной последовательности — стадийно, что позволило выявить три существенно различных периода. Первый период характеризуется преобладанием процессов, приводящих к изменениям типичной организации сосудисто-паренхиматозных структур, над адаптационно-компенсаторными преобразованиями при недостаточности последних. Для второго периода ответной реакции характерно некоторое выравнивание вышеотмеченных явлений. В третьем периоде отмечается существенное преобладание компенсаторно-приспособительных преобразований, обусловливающих относительную «нормализацию» изучаемых структур, что, как можно предполагать, является основой приближения органа к физиологическим параметрам функционирования. Тем не менее, полного возвращения элементов ГМЦР печени и паренхиматозных структур органа к исходному состоянию, даже в самый отдаленный период, не происходит, что позволяет утверждать о целесообразности более взвешенного подхода в отношении операции по удалению селезенки.