Автореферат и диссертация по медицине (14.00.15) на тему:Морфологические изменения миокарда желудочков сердца при острой тромбоэмболии легочной артерии (клинико-экспериментальное исследование)
Автореферат диссертации по медицине на тему Морфологические изменения миокарда желудочков сердца при острой тромбоэмболии легочной артерии (клинико-экспериментальное исследование)
Г: О я -
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РоссийоклА Государственный медицинский университет
На правше рукописи УДК 616.127:616.131
САТЫЛГАНОВ" Ишвнбеи 2усувэич
МОМОЮГИЧБСКИВ ЙЗШЗНШИЯ МИОКАРДА ЖЕЛУДОЧКОВ СЕРДЦА ПРИ ОСТРОЙ ТРОМБОЭМБОЛИИ Ж0ЧН02 АРТЕРИИ
{ клияико-вксперлментальное исследование )
14.00.15 - патологическая анатомия
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата мвдичвяоких ввук
Москва - 19У2
Работа выполнена в Российском Государственном мадшмоком университете.
Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор О.Д.ШШШВ
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Б.П.ТУМАНОВ доктор медицинских наук, профессор А.А.ЧУМАКОВ
Ведущее учреждение, дающее отзыв о нау чно-практичв ской ценности диссертации - Московская медицинская Академия си. И.И.Сеченова.
Защита диссертации состоится "_" 1992 г.
в__часов на заседании Специализированного Ученого
Совета Д 084.14.04 при Российском Государственном медицинском увизорситета по адресу: Москва, ул. Островитянова,, д.1.
С диссертацией кокво ознакомиться в библиотеке Российского Государственного медицинского университета (ул. Островитянова, дЛ).
Автореферат разослан "_"_ 1992 г.
Учений секретарь Саедиалигированного Совета . доктор медицинских ваук
А.Н.ТИХОМШШ
«•л... [Д^и^, - 1 -
Актуальность исследования. В настоящее время проблема тромбоэмболии легочных артерий (ТЭЛА) является предметом изученья широкого круга специалистов - хирургов, патологоанатомов, физиологов и биохимиков, как на экспериментальном, так и на клиническом материале. Несмотря ва постоянный интерес к этой проблеме я успехи сосудистой хирургии в диагностика и лечении ТЭЛА, летальность при ней, по данным разных авторов, составляет от 13 до Ы% (П.М.Злочевсквй, 1978; В.С.Савельев с соавт., 1990\Мод.о$к , 1979; уртдмхеи, 19В9). Наиболее высока смертность при массивной ТЭЛА с развитием острого легочного сердца. В условиях острой перегрузки правого желудочка (01) в формировании ответной реакции принимает участие и лзэий желудочек (Д2), что подтверждается струкгурво-фущщиональиыми изменениями миокарда обоих желудочков. Однако в литература основное внимание сосредоточено преимущественно ва изучении морфологических изменений миокарда ПХ (В.А.Могялевский, 1988; В.А.Фролов с соавт., 1Э91;/Ио;-0<»4, 1979).
До нестоящего времени не проводилось сравнительное коип-лексное изучение состояния шокарда обоих желудочков с учетом их гетерогенности на экспериментальной модели массивной вмболи в легочных артерий (МЭЛА) и на матариала ранних вскрытий. Несомненно, что в исследовании механизмов развития сердечнососудистой недостаточности при острой ТЭЛА существенное место занимает оценка структурно-метаболического состояния миокарда обоих желудочков в их ивтрамурадьшх сосудов, которая возможна на клиническом материале только при проведении аутопсий я пределах одного часа с момента смартя ям. а эхсиьрименто СТ.Б.Жу-равлевв, Р.А.Прочуханов, 1978; А.М.Вахерт, Н.НЛерпаченко, 1985, 1987).
Цель исследования: на материале ранних вскрытий больных, умерших от острой ТЭЛА, и на экспериментальной модели ЫЭ1А изучить структурно-метаболические изменения в шокарде Щ а М, а также левой передней сосочковой шшцы (ПСМ) как одного из наиболее нагруженных участков ЛХ.
Для достижения цела были составлены следутае задали:
I) при помощи гистологических, гастохимичэскйх а злэктроа-яо-мякроскопачэского катодов изучать морфологические вэмзивния миокарда ПЯ, Ш и их интрамуральниг артерай теязчяого типа яра острой компенсированной и дзкомпапсиропанаоз КЭЛА в эясчзрч-
ызнте;
2) в атЕх же наблюдениях при помощи поляризационной микроскопия в'компьютерной морфометрив выявить типы в степень по-вревдвЕЕй кардиомиоцитов IIS я Ж;
3) на той аз материала при помощи гнсто8НЗймологических методов выявить метаболические изменения в кардиомаоцитах я в стенках нлтраиуральных артерий мышечного типа миокарда Ш и 12;
4) ва материале ранних вскрытий, применив гистологически, гистохимические, гистоэнзкмологические и морфоштричаскиэ метода, получить сравнительные данные о структурно-метаболическом состоянии миокарда М и М у бальных, умерших от острой ТЭЯА;
5) провести сопоставление данных морфофункциояальяого состояния миокарда обоих желудочков у больных, умерших от острой ма-сивяой 1ЭЛА, и иа экспериментальной модели докомпенсироваи-ной М31А для выявления морфологического субстрата острой сердечно-сосудистой недостаточности.
Научная новизна. В работе впервые проведено сравнительное морфологическое исследование изменений миокарда ПН я Л2, интра-муральшл артерий мышечного типа ва новой экспериментальной модели 1ШД, разработанной А.О.Вирганскам и соавт. (IS90), наиболее прибляашавой к клиническим условиям, а также на материала ранних всжрытий умерших от острой ТЭ1А больных.
Впа{®ые проведено комплексное изучение и сопоставление гистологических, гистохимических, гистоэизимологичаских и ульт-реотруктурных азыеавняй миокарда при экспериментальной МЗДА и на материале ранних вскрытий, что позволило выявить определенные закономерности морфологических изменений миокарда Iii и 13 пра дайной патология.
В результата комплексного изучения морфологических измавз-неё е сраввитйльной стереометрической оценки повревдэЕий ьшо-варда ставок Ш1 н Ж пра ЫЭЛА получены новыо данные о сохоторкх аваиьях патогенеза острой сердечно-сосудистой недостаточности. Установлено, что структурно-метаболические изменения в миокарде ПЖ й И при яоммнсйрованпоа ЫЭЛА соответствуют гэмоданаыичео-пек вгхруакаы ва эта отдели езрдаа. При развитии декомпенсации структурно-матабо.ичеок28 явьтвепия ьшокарда бадее выражена, что ^хаяегся »/.орфологичаскша обоснованием срыва конпевсаторвых каийявб^оБ. шшравдввашс ва поддержание деятельности сердца ври НЭЛ&.
Практическая ценности работы определяется комплексным подходом к изучении структурно-метаболических изменений миокарда и интрамуральных артерий мшачного типа при острой МЭЛА. Полученные данные позволяют:
- уточнить патогенез острой сердечно-сосудистой недостаточности, развивавшейся при МЭЛА;
- наметить пути коррекции структурно-мэтаболичасках нарушений в сердца при компенсированной и декомпенсированной МЭЛА;
- учитывать полученные данные при патологоанатомичаской диагностике острой сердечно-сосудистой недостаточности у погибших от ТЭЛА больных.
Апробация диссертационного материала. Основные положения диссертации отражены в 5 работах, опубликованных в центральна! медицинских журналах, доложены а обсуждены на совместных научных конференциях кафедры патологической анатомии лечебного факультета РГМУ я патологоанатомичэского отделения 1 ГКБ им. Н.И.Пирогова.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, трех глав, содержащих изложение результатов работы, обсуа-дения, выводов, практических рекомендаций и библиографического указателя. Диссертация изложена на 194 страницах магшшопяса, иллюстрирована 53 микрофотографиями в виде фотомонгаяэй, 20 цифровым таблицами, 15 графиками я схемами. Указатель литература содаркит 30! источников, из них отечественных и /04работ иностранных авторов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛ&'ЮВШЙ
Работа основана на данных клинико-эксперименталышх исследований, проведенных на кафедре патологической анатомии лечебного факультета (зр". - проф. О.Д.Мишнев) совместно с кафедрой факуд!г-тетской хирурА^и лечебного факультета (зав. - академик РА^а.проф. В.С.Савальав) а отделом экспериментальной хирургии !Ш (зав. -проф. И.В.Студии) РШ. Настоящее исследование является составной частью комплексной работа по проблема ТЗЛА (отв. - ст.а.с. Ь.В. Карпова).
В работа представлен сравнительный анализ результатов морфологического исследования сердец больных, погабаах от острой ТЭЛА в хирургических отдалениях I ГКБ им. Н.И.Нирогсгэ г.Моема и, и 68 экспериментальных хавотных, у которых моделировали о л?? с
МЭЛА. Функциональные изменения при данном способе моделирования МЭЛА максимально соответствуют клинической картине острой ТЗЛА. При этом аутогенный эмбал на подвергается фрагментации и лизису, что позволяет воспроизводить МЭЛА со значительным и стабильным повышением давления в малом круге кровообращения. Интраакопери-ментальвши критериями МЭЛА считали повышение систолического давления в ШС более 70 мм рт. ст. а развитие гипотензивной реакции в большом круге кровообращения. Критерием развивающейся декомпенсации считалось повышение конечного дяастолячаского давленая в Ш.*
Опыты проведены на взрослых беспородных собаках обоего пола массой 18-25 кг, которые содержались на обычном рациона. Эксперименты проводили в условиях закрытой грудной клетки и естественного дыхания. Наркоз обеспечивался дробным в/в введением тиопентала натрия (20 мг/кг). В качестве вмболов попользовали продольно иссеченные фрагменты портняжной мышцы собаки. НЗЛА достигалась введением 5-11 эмболов через трубку в наруа-яую подвгдошную вену под давлением шприца. Контрольные экспори-менты заключались в проведении всех этапов до введения эмболов и ваблхденни за животными в течение 6 часов.
Эвтаназию животных проводили путем внутривенного впадения летальноЯ дозы тиопентала натрия сразу (норма - 8 животных) или червг 6 часов от начала эксперимента (контроль - 12 животных; 1ША компенсированная - 25 животных). При декомпзноярован-воЭ 113ДА животные (23) погибали сами в течение первого часа после эмболиэацаи. Посмертно оценивали объем эмболического по-ра&зния по локализации эмболов в легочных сосудах, кровенаполнение внутренних органов, их вид о поверхности и на разрезе.
Аутопсии умерших больных проводили в течение I часа о момента смерти а последу ходим макро- и микроскопическим изучением внутренних органов.
В зависимости от объема эмболической окклюзии выделены 2 группы сравнена«: I) массивная тромбоэмболия (ТЭ) и 2) ТЭ вет-воЯ легочных артерий. В первую группу включены 8 больших (ср. возраст - 48,0*5,0 г.) о ХЗ ствола, право! а (или) ловой легоч-
* Хирургический раздал эксперимента и изучение функциональных показателей проведены совместно с доц. каф. факульгетокой хирургии и снаИЛК РГМУ кандидатами мед. наук А.О.Вяргаяским и И.О.Тверской.
яых артерий. Во вторую - 8 больных (ср. возраст - 65,0¿3,Q г.) о ТЭ долевых я сегментарных ветвей легочных артерий.
По возрасту больные разделены на 2 группы сравнения: молоке 50 лет (ср. возраст - 44,0¿4,0 г.) - 5 больных и старше 50 лет (ср. возраст - 66,0j3,0 г.) - II больных.
Непосредственно после вскрытия как умерших от ТЭЛА больных, так и экспериментальных животных осуществляли срочное взятие материала для морфологического исследования из оредней тратя ГШ, ЛЖ я ПСЫ. Стандартизация взятия материала, хранения, резки в обработки о подбором оптимальных условий проведения гистохимических реакций отвечала требованиям, предъявляемым к проведению подобных реакций и использованию количественных методов гистохимии.
Ме;одн.яседелшнид
1. Гистологические: гематоксилин и эозин, гематоксилин а пикро-фуксин по ван Гизон, резорцион-фуксин по Вейгерту, метод Слин-ченко, метод Pero, трехцветная окраска по Гольднеру.
2. Гистохимические: ШЙК-раакцая с контролем амилазой, толуиди-новый синий (рН-5,6), окраска судаком черным Б, жаровни краевым 0.
3. Гастоэязшологйческие: СДГ - т&МмАЬьЪ с соавт. (1957): остальные дегидрогеяазы - aoU^i с соавт. (1958); диафоразы -aa/\/u¿it¿nS с соавт. (1962); $оа$оралаза -
(1955); АТФ-аза - кальциево-кобальтовый метод PU^ulo, Ht хточ (1965); Kî-аза и ¡Kt-аза - соответственно стандартный и модифицированный методы азосочетания по butsicne (I9S5).
4. Поляризационная микроскопия (MH1-I5).
5. Электронная микроскопия (Hiiaclu -200).
6. Морфометрическив; тканевой стераологический анализ, цатофо-тоспектрометрия (СТЗ-2).
?. Вариационно-статистический (ЭВМ - "М/аи^ ."-720),
На криостатных срезах толщиной 10 мкм определяли выраженность процессов окисления в цикле лимонной кислоты по активности сукцинатдегидрогеназн (СДГ), взоцатратдагадрогааазы (КЦДГ), малатдагидрогеназы (ГДДГ). Гликолиз исследовали с помощью глапе-ральдегид-З-ф.оо^атдегйдрогзназц (ГАЗДГ) и лактатдзгидрогеназн (ЛДГ), Изучали активность глютаматдегидроганазы (ГДГ), связанной с обманом аминокислот и белков; fo -оксибугиратдагядрогена-зы (Д-ОВЕГ), характеризующая обман хирвих гисдот; глгкозо-G-
- в -
фоофатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ), являющейся маркером пентозного шунта окисления глюкозы. Определяли активность НАД- и НАДФ-диа-фораз; первого фермента гликогенолиза - фосфорилазы (0), адено-зиятрифоофатазы (АТФ), в также кислой (КФ) и щелочной (1Щ>) фоо-фатаэ. При постановке всех гистознэимологических раакпий контролем являлись бессуботратныв среды.
Посла визуальной оценка активности всех изученных оксядо-рвдуктаз, проводили количественное определение активности СДГ, ЛДГ, НАД- я НАД4-диафораэ во всех наблюдениях нормы в контроля, а также по 12 наблюдений в каждой экспериментальной группа и во всех наблюдениях клинического материала при помощи автоматизированных систем анализа изображения (СТЗ-2), управляемых ЭВМ яо специально разработанном программам фотометрического анализв гистологических препаратов (А.ВДукопкий и др., 1978), основанной на определении средней оптическое плотности, пропорциональной концентрации фермента в ткани.
Для гистологического изучения аналогичные кусочки миокарда фиксировали в забуфаренном по Лилли IQ% нейтральном формалине, заливай в паряфив в готовили серийные срезы толщиной 5-7
МХЫ.
Гистозт9реом8тричвсков изучение относительного объема ян-терстяция, поврежденных в вэаовраадзяяых кардиомяоцитов миокарда ПС, Ль л ИСМ проводила ва препаратах, окрашенных по Poro, с поайщью телевизионного анализатора изображения (СТЗ-2) по оаацяальво разработанной программе (А.ВЛукоцкий о соавт., I9Ö&). Наряду с изучением в обычном свете, проводили поляриза-цво8во-Ш2*росхоШ1Чвскоа изучение взокреазнпых а окрашенных срезов миокарда на уняварсальном микроскопе МБЙ-15. Оценивали усилении или осдаблзвив аявэотроми А-дисяов и различную стипавь укорочения изотропных 1-дисков.
В качестве вспомогательного метода для обзорной харзкта-ряствки ультраструктурвых изменений предпринято алектроияо-иакроскоаическов изучение 12 наблюдений (по 3 в кавдой группе экспвргмите). Катерам для электронной микроскопии фиксировала в 2,?¿2 растворе глютаральдегада фосфатном буфере (рН-7,2-7,4) с поетфякславвй в чвгкрехокяси осьмия и заливкой в впон-враядгг, Полутомквв срезы оирааиЕалиоь толуядановам евши:. Ул^трлговкгв сразм »сегрегировались уранялапегатом в цитратом tícKua. 1'зучанга проведал» ва алаггронвом микроскопе "ihlaclu -
200", на электронограшах определяли численную плотность профилей митохондрий на I см^ среза, относительные плодади поверхности митохондрий s миофибрилл а их повреждений (Л.М.Непомня-щих о соавт., 1934).
Полученный цифровой материал обработан методами вариагшоя-яой статистики (В.1),7рбах, 1964) о использованием критерия Стьвдента (¿ ).
РЕЗУЛЬТАТУ ИССтаОВАНИЯ И ИХ 0БСУ2ДЕНИВ
Структурно-метаболические изменения миокарда желудочков пои острой МЭЛА в эксперименте. У животных контрольной группы выявлено наличие для миокарда Ш а ЛЖ характерной гетврогенноо-тя, обусловленной особенностями выполняемой ими работы, что совпадает с мнением других авторов, обративших внимание на этот факт (В.С.Йауков, В.А.Фролов, 1982} О.Д.Мишиев с соавт., 1986 1975).
Данные гистологического-исследования показали, что морфологическая картина миокарда НЕ, li и ПСМ как при компенсированной, так в при декомаэнсярсваниой МЭЛА характерируется, в первую очередь, изменениями в системе сосудов микроциркуляциа, Ввутрисосудистыв изменения представлены неравномерным полнокровием, агрегацией эритроцитов с развитием стаза крови в просветах расширенных капилляров в венул. Экстраваскулярныз изменения характеризуются наличием мелкоочаговых кровоизлияний, преимущественно в иктрамуральных слоях миокарда П2, М и ПСИ. Наряду с втзм, в самой стешсо яятргмурзльяых «рглзкЯ мышечнсго типа отмечается отек я набухание гладкомышачных клеток. Повышение проницаемости стенок сосудов сопровождается шгазморрагиеЗ в возникнованаем периваскуляряого и интерстициального отека, наиболее выраженного в субэндокардиальных слоях изучонных отделов сердца. С помощью тканевого стервологаческого анализа установлено, что при компенсированной МЭЛА отак стромы миокарда М, М и ПСМ выражен в большей степени по сравнению с контролем (р < 0,05) и мало отличается от декомпонскрованной МЭЛА <р > 0,05).
Обнаруженные нами расстройства кровообращения в миокарде при компенсированной и дзкомлансировавной МЭЛА соответствуют данным многочисленных исследований, посвящзнных изучзнию морфологии сердца при острой сврдечно-сосудистоЛ недостаточности различного геназа (Л.В.Лактурскяй, А.;:.Струкоп, С.Н.Стру-
- а -
к ста, 1980; В.СДданов с соавт., 1983; О.Д.Мишнвв, 1988; В.А. Фролов с соавт., 1991; Н.К.Хитров, B.C.Пауков, 1991 -,\itcüt, 1975; fLtií¿ , IS83).
В условиях острой МЭЛА к адаптационным системам организма предъявляются чрезвычайно высокие требования. Исходя из данных литературы и результатов нашего исследования, мы пола-, гоем, что МЭЛА имеет характер стрессорного воздействия на организм. Обнаруженные наш расстройства кровообращения являются отражением общих нарушений гемодинамики при острой МЭЛА, что сопровождается активацией адаптационных систем. Повышение тонуса симпато-адреналовой системы приводит к нарастанию содержания катахоламинов в крови, что оказывает воздействие на гл: якомыъичньз клетки артериальных сосудов, включи« и коронарные. Иовмианав тонуса ортериол сочетается с<повышением венозного давления и нарушением оттока венозной крови.
На фене выраженных нарушений кровообращения и изменений в станках сосудов наш выявлены очаговые повреждения миокарда. При визуальной оценка этих повреждений множественные мелкие очаги преобладали в миокарде М и ПСМ по сравнению с ПЖ как при компенсированной, так и при декомпенсированной МЭЛА. Эта повреждения кардиомиоцитов локализовались преимущественно в субэндокЕрдиальншс слоях миокарда всех изученных отделов, что совпадает' с имеющимися в литературе данными других авторов (В.С.Пауков, В.А.Фролов, 1982; Л.В.КактурскиЙ, 1986; Л.Д.Цареве, 19о?;, Н.И.Епялавскиа, 198?; О.Д.Мишнвв, 1988;fL¡<*d¿ , 198а).
¿ля оценки мор$о£ушсциональяого состояния миокарда желудочков мы определял« относительные объемы поврежденных кардио-мяоцитое с помощью гистостереометричаского анализа препаратов, окраханных по Fero. Результата этого исследования показывают, что при компенсированной МЭЛА объем повреждений в миокарде П! составляет 14%, J3L - 23%, ПСМ - 17% сг общего объема кардио-мгоцито» миокарда соответствующих отделов, что в 8 раз больше по ,-раанзнк» с котролем. При дакомпенсированной МЭЛА объем пьвреиаанка в ПЖ - 1%, J3 - 16% и ПСМ - 8Í, что в 4 ра:т боль-xa по сравнанЕх. с контрольной значениями. Таим образом, в у слот.алх '--«A возникает повреждения кврдяомиоцитов не только < ?унк«иоиально перегруженного ПЖ, но е М в ПОТ, причем пропор-иЕональао воздаастви: э^болязацив по грзмани, что свих.етельст-
вуат о содружественной бивентрикулярной ответной реакции на перегрузку одного из отделов сердца (Б.С.Савельев с соавт., 1990; В.А.&ролов с соавт., 1991). Имеющее место в наших исследованиях незначительное увеличение объема поврежденных кардиомиоцитов в миокарда Ж и ПСМ по сравнению с П1, по-видимому, обусловлено присущей желудочкам сердца гетерогенностью симпатической инвер-вации. Там, где в норме иннервация миокарда более выражена (ПЖ), там менее выражены повреждения (Р.А.Строяус, 1982).
На основании подяризационно-микроскопичаского исследований нами выявлены следующие типы повреждений адрдиомиоцитов: контрактуры I, П и Ш степени, глыбчатый распад миофибрилл и, в единичных случаях, внутриклеточный маоцитолизис.
Для кардиомиоцитов с контрактурными повреждениями характерно более интенсивное окрашивание при трехцветной окраска, эозияофилия при окраске гематоксилином и эозином. В кардиомио-цитах с контрактурными повреждениями Ш степени, считаюеиыися необратимыми, наблюдается пропитывание саркоплазмы миоцатов белками плазмы, дающими ШКК-полоасительвую реакцию, что является одним из признаков гибали клетки (В.С.Рукосуев, 1964). Повреждения кардиомиоцитов по типу глыбчатого распада миофиб-рилл также локализовались в субэндокардиальных слоях и преобладали в миокарде Ш по сравнению с ЛЖ и ПСМ в обоих экспериментальных группах. Повреждения-кардиомиоцитов по типу миоцято-лизиса обнаруживались лиаь в виде единичных мелких очагов исчезновения анизотропии в миокарцэ Ш как при компенсированной, так и при декомпзнсированной МЭГ А. В этих кардиомиопитах отмечалась отрицательная ШМК-раакция, что косвенно указывает на сохранность сарколеммы и согласуется с данными других авторов (С.Ф.Целлариус, Н.К.Ерисковская, 1970).
Электронная микроскопия при компенсированной МЭЛА выявляет в кардиомиоцитах обоих желудочков сохранение нормальной упаковки неизмененных млофибрилл. Относительный объем миофибрилл а участков их повременив достоверно не отличается от контрольных значений. При декомпенсированиоа МЭЛА наблюдается частичная деструкция миофибралл и расширенна межфибриллярпых пространств в кардаомиоцатах обоих желудочков. Относительный объем миоф-абрилл уменьшается в П1 с 56,0 до 30,2Д, в IX с 48,л до 33,5*, а объемы их поврежденных участков увеличиваются соответственно с 1,0 до 6,4 и с 0,1 до 13,3 (р < 1,0с.) пп с контрольными значениями.
Таким образом, выявленные нами более выраженные изменения кардиомиоцитов обоих желудочков при декомпвнсирсшанной МЭЛА по сравнению с компенсированной и преобладание необратимых повреждений в миокарде П2 могли обусловить развитие острой сердечно-сосудистой недостаточности у животных данной экспериментальной группы.
Сушественноэ значение в патогенезе сердечно-сосудистой недостаточности, наряду с повреждениями кардиомиоцитов, имеет состояние большинства кардиомиоцитов, в которых не выявлены » повреждения их структуры. Для этого нами проведено гистоэяаи-мологячиское исследование миокарда с количественной оценкой активности дегидрогеноз в диафсрав.
В контрольной группе гистоэнзимологический профиль кар-диокиоци'гов характеризуется своеобразным соотношением уровней активности изученных ферментов в мс-жардв Ш, М и ПСМ, подчеркивая тем самым метаболическую гетерогенность миокарда (В.В.5ролькяс с соавг., 1963; О.Д.Мишнев с соавт. , 1986; НеЖ( , 19*75). Активность ряда НАД-завгсимых ензимов (ИЦДГ, МДГ, ГДГ) в миокарде ДК и ПСМ выше, чем в Ш, что отражает соотношение энергетических потребностей миокарда желудочков и коррелирует с их Функциональными нагрузками.
При компенсированной МЭЛА к 6-ти часам от начала эмболи-залии в стенках интрамуральных сосудов мышечного типа мнокар- . да П1 наСлюцается повышение активности СГД на 70$ по сравнению с когтрельннми значениями, что является отражением компенсаторного аоныиения метаболизма, направленного на усиление образования »нвргия в митохондриях для поддержания тонуса «тих сосудов в условиях гиперфункции И. Одновременно отмечается снижение активности СДГ в стенках сосудов Л1 на 22$ по сравнен*» с контрольными значениями. Активность ЛДГ в сосудах П2 снижается па 48$, а в сосудах ЛЯ повышается-на 154$ по сравненло с комрольньмя показателями, что направлено на поддержание изменн.чного энергетического баланса гладкомышечных клеток сосудов.
В чхохарач ОТ ерв компенсированной МЭЛА наблюдается повы-л»ниа активное« ряда ферментов цикла лим-гнной кислоты (СДГ, У-Л") е ГДГ, НаД-дл>к{оразы. Такое усилений активности указанных «рантов, по-вгдик,чку, является компенсаторным процессом, на-правленньм на повъшииа энергетического обеспечения сократительны кардяигго;лтоп в условиях повышенной ^ункцаонагьной на-
грузки. Отмеченное нами повышенна активности СДГ на 195/5 (р < 0,05), которая считается маркёром митохондрий ,
1974), указывает на усиление анергообразсвавдя в них и нарастание функциональной нагрузки клетки, что сопровождается набуханием и увеличением количества мгтохондрпй (А.П.Авцин, В.А.Шахламов, 1979). При стереометрическом анализа электроно-грамм нами отмечено увеличение относительной площади поверх-^5рти (с 18,8 до 29,3%) и численной плотности профилей митохондрий (с 4,7 до 6,0) в этом отдела сердца по сравнению с контрольными значениями (р < 0,05).
Таким образом, при компенсированной МЭЛА большая часть энергии, вырабатываемая карциомиоцитамя III, расходуется на осуществление их специфической функции - сокращения, по-видимому, за счет уменьшения энергообеспечения пластических процессов, о Чем свидетельствует значительное повышение активности НАД-диафоразы (на 58%, р < 0,05), отражающей суммарный энергетический потенциал клетки, и снижение активности НАДФ-дяафоразн (на 71%, р< 0,05), характеризующей энергатичаскоэ обеспечение синтетических процессов (В.С.Пауков, В.А.Фролов, 1982; Н.К.Хитров, В.С.Пауков, 1991;0/»»«■ , 1990). Наряду с повышением активности указанных выша ферментов, в Ы нами отмечено снижение активности ЛДГ на 40? (р < 0,05) и ГАФДГ на 23% (р < 0,05), что сопровоааается ослаблением процёссов окисления и накоплением а кардиомиоцатах промежуточных продуктов гликолиза.
В миокарде Ш я ПСМ при компенсированной МЭЛА отмечается снижение активности ферментов цикла трикарбоновнх кислот, что является адаптивным механизмом, направленным на сохранение энергетических ресурсов в связи с ослаблением функциональной нагрузки на этот отдел сердца. Снижение активности СДГ в М на 45£ (р < 0,05) и в ПСМ на 2555 (р < 0,05) указывает на уменьшение энергообразования, что подтверждается нами при ультраструктурном исследовании: снижение относительной площади поверхности митохондрий с 30,7 до 18,75С (р < 0,05) и уменьшение численной плотности их профилей с 7,0 до 6,3 (р 0,05).
Отмечазтся также снижении актагяоста НАД-диафоразы - в Ж на 22%, в ПСМ - на 24% (р < 0,05) и НАДФ-дивфоразн - л ЛЖ на 49%, в ПСМ - ва 44^ (р < 0,С6), что свидетельствует о снижении общего энергетического потенциала кардиоиаоцитов и уменьшал нл расхода энергии на синтетические Щ)0Ц8ссн в соответствии
с изменением функциональной нагрузки на этот отдел сердца. Наряду с этим,, в миокарде Ш и ПСМ отмечалось повышение активности ЛДГ соответственно на 154/6 и 4956 (р < 0,05). Повышение активности Г-6-ФДГ в Ж на 12556 и в ПСМ на 194$ указывает на значительное усиление, катаболизма глюкозы в фосфоглюконатном шунта (Т.Б.Журавлева, Р.А.Прочуханов, 1978; 0(Яе < 1990).
Послойное изучение градиента активности СДГ и ЛДГ выявило его сохранность как в миокарде ПЖ, так и ЛЖ и ПСМ, хотя параметры отличалась от контрольных значений. Активность фос-форилазы в кардиомиоцитах всех изученных отделов снижалаоь неравномерно, что сопровождалось уменьшением содержания в них гликогена. Активность АТФ-ааы токе снижалась, указывая на уменьшение количества макроаргвческих соадинений в кардиомиоцитах (ушнлчу* и »1, 1975).
При декомпансированаой МЭЛА в стенках артерий мышечного типа ГШ отмечается существенное снижение активности СДГ и ЛДГ на 23)6 и Ы% соответственно, что свидетельствует о резком снижении как аэробного, так и анаэробного энаргообраэования, указывая на срыв адаптационных механизмов. В стенка артеряР Л1 при этом наблюдается снижение активности СДГ на 23$ и повышение активности ЛДГ на 34)6 (р < 0,05).
Несмотря на значительный уровень постнагрузки на ПЖ, при декомпенсированной МЭЛА отмечалось ойкание активности анзимов цикла лимонной кислоты (ИЦДГ, ВДГ) и гликолиза (ЛДГ и ГАФДГ), что свидетельствует о срыва компенсаторных возможностей энергообеспечения кврдиомиоцитов этого отдела сердца, В миокарде Д1 и ПСМ также отмечается снижение ферментов цикла Крабса (СДГ, ИЦДГ, МДГ). Блок в этом цысла влечзт за собой нарушения обмена на только углеводов, но также белков и шров. Активность /ДГ сохраняется высокой, превышая контрольные значения ив (р < 0,05) в Ш.
Известно, что огношэниа НАД < Я - / НАДФ - Н - диафораз отражает баланс катаболических и биосинтетических процессов в клетка (А.Лвнинджэр, 1976,Орьс , 1990). В контрольной группе ото отношение для И и М соответственно составляет 2,0/1,0 и 3,5/1,0. При дэкомпенсированной МЭЛА отношение становится обратным, составляя 1,0/1,7 в {11 и 1,0/1,5 в Л1, что указывает не уначитальный сдвиг метаболизма в сторону биосинтвтических щииассоа в миокарда'обоих «злудочков. Поькдениз активности I ~ь~1Д1 п 111 на "41$, в М на 200)6 и-в ПСМ на 212% указывает
на накопление НАД! • Н в фосфоглгконатном шунте.
Обнаруженина наш изменения структуры и метаболизма станок интрамуральных артерий мышечного типа миокарда ГИ я ЛЯ, по-видимому, является морфологическим обоснованием нарушений микроциркуляции и согласуются о данньми других авторов (А.А.Чумаков, 1977, 1979; А.М.Чернух с соавт., 1984; О.Д.Мишнев, 1988; В.А.Фролов с соавт., 1991; Pcíe^SCH. , 1990).
При декомпенсированной МЭЛА злвктронноми;<роскопически Ó&- ' нарукено уменьшение численной плотности профилей митохондрий в IIS с 4,7 до 4,3 (р > 0,05), а "в Ж с 7,0 до 5,5 (р < 0,05). При этом в миокарде обоих желудочков на 40% увеличивается фракция поврежденных митохондрий с дезорганизацией крист и разрушением внешней мембрана.
Таким образом, структуряо-матаболвчгскиа изменения миокарда П1, Л1 и ПСМ а их интрамуральных артерий мышечного типа более выражены при декомпенсированной МЭЛА по сравнению с компенсированной и контрольной группой. Наибольшие изменения при этом отмэчалйсь в миокарда ПЗ, что могло явиться причиной развития острой сердечно-сосудистой недостаточности преимущественно по правожэлудочковому типу.
Стр'уктурно-мзтаболпческоз состояние миокарда желудочков у больных, погибших от острой ТЭЛА. В клиника замечено,что те-■ чение и исход острой ТЭЛА прежде всего определяется объемом эмболической окклюзии и в значительной мера зависит от возраста больных (В.С,Савельев с соавт., I990;Mt Üulyie tSasa(taга t 1974;/м-s a-í¿ ( 1986). При сравнении результатов группы больных
0 массивной ТЭ и ТЭ ветвей легочных артерий, а также по возрасту не удалось обнаружить достоверных различий в объеме поврежденных к.зрдиомиоцитов, онраыенных по Pero. Однако внутри каждой группы в миокарде ПХ повреждений больше, чем в ЛЗ и ПСМ. При поляризационной микроскопии эти повреждения во всех изученных группах большей частью были обратимыми в П2£ (контрактуры
1 и П степени). В миокарда Д3£ при массивной ТЭ чаа;э обнаруживались контрактуры Ш степени и глыбчатый распад, а при ТЭ взт-взй: 2 Л£ преобладали контрактуры I степени, а в ПСМ - глибча-тый распад. Эти группы существенно различаются по возрасту; .средний возраст больных, умерших от массивной ТЭ,.составляет •18,0^5,0 лет, а при ТЭ ветвей - 65,0+3,0 лет. Заболевания сердца и легких у больных с ТЭ ветвей наблюдались во всех случаях, а при насзгвной ТЭ - у половины болышх.
Известно, что морфологические изменения отражают нарушения метаболизма миокарда. Наш установлено, что активность СДГ в миокарде ПЖ у больных, умерших от ТЭ ветвей я в возрасте старше 50 лет, более низкая но сравнению о массивной ТЭ в моложе 50 лет. Активность ЛДГ в миокарде М в, особенно, в ПСИ выше в этих группах.
Таким образом, у больных с острой ТЭЛА в миокарде ПЖ по сравнению с Ж к ПСЫ выявляется больший объем повреждений, значительная часть которых обратима. В миокарде обоих желудочков у больных с ТЭ.ветвей легочных артерий я в возрасте стерве 50 лет обнаружены метаболитеские изменения, свидетельствующие о низком уровне энергообастачивающих процессов, что сопровождается повреждением кардиоыиоцитов, причем менее выраженными, чем при массивной ТЭ и у лиц, молоха 50 лет.
Сравнительный анализ клинико-эксдеримеягальных данных с острой декомпенсированной МЭЛА. Лами установлено, что практически во всех случаях результаты изучения ферментативной активности экспериментального и секционного материала являются сходными, а их изменения , по сраввэиию о контролем эксперимента - однонаправленными, за исключением относительно низкой активности СДГ в ПЖ у больных, умерши от массивной ТЭ, что, вероятно, связано о наличием ареэмболического сердвчно-легоч-ного статуса, который обусловливает развитие выраженных струк-тдао-метаболических изменений миокарда желудочков (К.М,Дани- в лова, 1974; А.Ф.Киселева с соавт., 197;)).
При декомпенсированной МЭЛА в экспдрименте в обоих желудочках, помимо контрактурных повреждений I и 2 степени, развиваются контрактуры 3 степени и глыбчатый распад миофибрилл, более выраженный в миокарда П2. Аналогичные изменения обнаружены г.ами и у больных, погибших от массивной ТЭЛА. Однако, в ПЖ в большей степени были выражены обратимые повреждения, а в ЛЖ и ПСИ преобладали необратимые контрактуры 3 степени и глыбчатый распад миофибрилл, дающие Шйй.-положительную реакцию, что, по всей видимости, также связано с заболеваниями сердца и легких в нреэмболическом периода у больных, погибши.* от массивной ТЭЛА в условиях выраженной гипоксии.
Таким образом, относительно низкая активность ферментов клеточного дыхания в кврдиомиоцитах ПЖ при резком увеличении его гемодинамячвской нагрузки (А.О.Вирганский с соавт., 19^0; Н.О.Тверская с соавт., 1992) прямо указывает на недостаточность
эяергообеспечивающих процессов и являэтся, по всей видимости, ведущей причиной развития метаболических повреждений в миокарде этого отдала. Изменения в миокарда JDS, вероятно, обусловлены воздействием системных факторов, среди которых при МЭЛА су-, щзстввнное место отводится гипоксии г активации скмпатоадраяа-ловой системы (Л.Д.Макарова с соавт,., 1939; \6 , 1986). Роль этих факторов в ганезе морфологических изменений миоке^а: ЛЗ^радставлявтся тем более важной, что, согласно давним литв-ратуры (Н.К.Хитров, B.C.Пауков, 1991.\\illki , 1975), чувствительность кардиомиоцитов Ж к яовраадавдему воздействию выше, чем ПЖ. При МЭЛА, сопровождающейся развитием декомпенсации, в экспериментальных и клинических условиях имеют место необратимые изменения интрамуралызых сосудов преимущественно ПХ и выраженные повравдвнйя ¡¿гокарда обоих желудочков, затрагивающие энергообеспйчивающий и сократительный аппарата кардиомиоцитов, что является морфологическим субстратом их контрактильной слабости. Наличие таких повреждений в миокарде ПЖ, который при-ЙЗЛА работает в условиях резко увеличенной гемодинашпэской нагрузки, способствуют развитию сердечной недостаточности преимущественно по правожелудочковому типу,
ВЫВОДЫ
1. Острая экспериментальная МЭЛА сопровоадается'ввраазн-шша разнонаправленными ьвменениями гемодинамических нагрузок на ПЖ в ЛЖ сердца, что приводит к расстройствам кровообращения, повреждениям кардиомиоцитов а стенок ивтрачуральных артерий мышечного типа, возникновению структурно-метаболических нарушений и развитию острой сердечно-сосудистой недостаточности.
2. Расстройства кровообращения в миокарде желудочков сэрдца при экспериментальной МЭЛА представлены неравномерным кровенаполнением млкроциркуляторного русла, стазом крови, отеком стромн и мелкоочаговымя кровоизлияниями. В стенках интра-муральных артерий развиваются отек, плазморрагия и деструктивные изменения гладкошшечных клеток. '
3. Гастостэреометрвчоский «йааз оубэндокардяальных отделов обоих желудочков сердца выявил пропорциональное увеличение относительных объемов поврежденных кардиомиоцитов П2 и ЛЖ при комягнсяроваяной МЭЛА в 8 раз, при декомпенсированной - в 4 раза по сравнению"с контрольньми значениями.
4. Повреждения сократительных кдрдиомиоцитов желудочков сердца в поляризованном свате характеризуются развитием конт-рактурных изменений и глыбчатого распада миофибрилл с преобладанием первого типа повреждений, а в единичных случаях - миоци-толизяса. В обеих вкспвримеатальных группах необратимые повреждения' кардиомиоцитов встречаются чаще в миокарда ПЖ по сравнению с ЛЖ.
Установлено уменьшение объема миофибрилл и увеличение объема их поврежденных участков при декомпансированной МЭЛА, болев выраженное в миокарде ЕЕ. При компенсированной МЭЛА эти объемы не отличаются от контрольных параметров.
5. Гетерогенность метаболических процессов в миокарда обоих желудочков соответствует гемодинамическим нагрузкам на вти отделы сердца как в контрольной группа, так и при острой экспериментальной компенсированной МЭЛА. Значительное увеличение постпагрузки на Ш при компенсированной МЭЛА приводит к повышению уровня активности СДГ, ГДГ, МДГ, НАД-диафоразн в к увеличению численной плотности профилей митохондрий в миокарда этого отдела сердца. Активность СДГ, ЭДГ, НАД-диафоразы в миокарда М при компенсированной МЭЛА снижается.
При МЭЛА, сопровождающейся разлитием декомпенсация, в миокарда ПЖ и Л£ отмечается снижение активности изученных наш НАД-зависимых ферментов. Плотность профилей митохондрий в миокарда желудочков уменьшается, а относительные объемы их повреждений увеличиваются.
6. У больных о острой ТЭЛА степень эмболической окклюзии является ведущим фактором в возникновении структурно-метаболических изменений миокарда желудочков, Высокая активность СДГ
в миокарда обоих жалудочков и относительно низкая активность ЛДГ в 1Ш более выражены у больных, погибших от массивной тром-боэмоолии и у лиц моложе 50 лет. Возраст больных, влияя на пре-вмболическоа состояние миокарда обоих желудочков и обусловливая в нем сниженный уровень энвргообаспечиваюпда процессов, способствует тем самым развитию значительных структурных изменений в кардиомиоцитах, и при относительно небольшой степени эмболической обструкции приводит к развитию острой сердечнососудистой недостаточности..
7. При МЭЛА, сопровождающейся развитием декомпенсации, в клинических и экспериментальных условиях имеют место выраженные структурно-матц'боличаскиа изменения в миокарде обоих жалудочков.
В условиях резко увеличенной гзмодяягмичэской нагрузки на ПЖ, • эти изменения приводят к развитию острой сердечной недостаточности преимущественно по правожелудочковсму типу.
ПРАКТИЧЕСКИЙ РЕКОМЯДАШИ
Полученные в результате клинико-экспзримеятального исследования данные о структурно-метаболических измензниях маокар- ■ д^желудочков сердца необходимо учитывать при изучении патогенеза острой сердечно-сосудистой недостаточности и танатогенеза у больных с острой тромбоэмболией легочных артерий.
Полученные в работа гистологические и гистоэнзамологичас-кие критерии оценки состояния кардномиоцятов и интрамуральных артерий мышечного типа могут быть рекомендованы для морфологической оценки ссстояийя миокарда при исследования секционного материала л- проведения клиншо-морфологичаских сопоставлений с целью выявления признаков острой сердечно-сосудистой недостаточности.
Результата, полученные в дгнноЯ работа, необходимо учитывать оря разработка мвдякаквнтоэвой коррекции структурно-метаболических нарушений в миокарде и при оперативном лэчения ТЭЛА.
Внадрзнив в практику. В результата проведенного комплексного исследования получая.» данные о структурно-метаболических изменениях в миокарде чшлудочков сердца при ТЭЛА, которые используются;
- в учебном процесса и научной работа кафздры патологической анатомии лечебного факультета РГМУ,
- в практической работа пптологоаяатомического отделения Городской клинической больнида й I им. Н.Й.Пирогова г.Москвы.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Функционально-морфологическое состояние миокарда при экспериментальной массивной эмболии легочных артерий. - Ешл. экспер. биол., 1991, том III, И 2, о. 130-132 (соавт. Карпова В,В. и др.).
2. Структурно-метаболические изменения в миокарде яалу-дочков при экспаримантвльний массовой эмболии легочных артерий. - Билл, эк спер, биол.,, 1992, т. 113, № 3, с. 327-329 (соавт. Тверская М.С. и др.)
3. Клияико-экспершентальное исследование гистоэнзимологи-чгскпх изменений в миокарде жзлудочков пря лзгочной эмболии. -
Билл, экспер. биол., 1992, г. 113, №.5 , с,539 -542 (соавт. Карпова В.Б. и др.).
4. Изменение активности дегидрогеназ кардиомиоцитов при остров массивной эмболии лагочных артерий в эксперименте. -Врачебное дело. - В печати (соавт. Мишнев О.Д. и др.).
5. Повреждения кардиом.аоцитов желудочков при экспериментальной массивной амболяи лвгочных артерий.Билл, эксдар, биол. - В печати (соавт. Тверская М.С, и др.).