Автореферат и диссертация по медицине (14.00.02) на тему:Реакция микрососудистого русла кишечной ворсинки на воздействие общей среднечастотной вибрации

На правах рукописи

1 з А в Г 2009

' Садаков Андрей Евгеньевич

РЕАКЦИЯ МИКРОСОСУДИСТОГО РУСЛА КИШЕЧНОЙ ВОРСИНКИ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ОБЩЕЙ СРЕДНЕЧАСТОТНОЙ ВИБРАЦИИ

14.00.02 - анатомия человека

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени, кандидата медицинских наук

Саратов-2009

003475181

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего

профессионального образования «Кировская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель: кандидат медицинских наук,

доцент

Зайков Александр Александрович

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,

профессор

Добровольский Геннадии Александрович;

доктор медицинских наук,

профессор

Коробкеев Александр Анатольевич

Ведущая организация - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита диссертации состоится «/#» 2009г.

в_часов на заседании диссертационного совета Д208.094.04 при

ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава по адресу: 410012, г. Саратов, ул. Большая Казачья, 112.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава.

Автореферат разослан « » _2009г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор

Бородулин В.Б.

Общая характеристика работы Актуальность работы. Нормальное функционирование биологического организма обеспечивается постоянно действующими системами транспорта жидкостей. Конечный отдел - этих систем, где осуществляются процессы доставки клеткам необходимых веществ и удаление отработанных продуктов, называют микроциркуляторным руслом. В основе современного учения о микроциркуляции лежит принцип взаимодействия между тканевыми структурами органов и различными биологическими жидкостями.

Транспорту крови принадлежит одно из ведущих мест в обменных процессах. Но, несмотря на значительное число работ, посвященных строению и функциям различных звеньев микроциркуляторного русла, ряд вопросов остаётся нерешённым. Отрывочны сведения о реакции микрососудов на. различные экспериментальные и патологические воздействия (Горчаков В.Н., Позднякова О.В., 1998; Аминова Г.Г., Куприянов И.Е., Сапии М.Р., 2005; Козлов В.И., 2006; Черток A.M., Беспалова Е.В., Немков Ю.К., 2006). Недостаточно освещены проблемы компенсаторно-адаптационных реакций в микрососудистом русле, что затрудняет создание целостной картины наблюдаемых изменений.

Изучение механизмов адаптации требует точного знания процессов, обеспечивающих гемоциркуляцию в тканях. При этом важную роль в их изучении играют математические критерии, полученные в результате морфометрической обработки основных структурных параметров микрососудистого русла.

К настоящему времени накоплено достаточно данных, позволяющих рассматривать микроциркуляторное русло как звено сердечно - сосудистой системы, в котором происходят наиболее важные изменения в процессе адаптации организма (Залмаев Б.Е., 1993), поэтому морфометрический анализ реактивности микрососудистого русла в условиях внешнего

воздействия экспериментальных патогенных факторов является актуальной задачей современной науки.

В последнее десятилетие особое развитие получили исследования реакции желудочно-кишечного тракта на вибрационную нагрузку. Вызвано это выявлением большого количества рабочих с поражениями системы пищеварения при длительном влиянии вибрации (Любченко П.Н., 1999; Derek R.S., 2005).

В клинической практике используются различные методики лечения многих заболеваний путём применения механических колебаний различной амплитуды и частоты (Куртов А.И., 2003; Ezenwa В., Burns Е., Wilson С., 2008; Christiansen В.А., 2009). Известны также методы тренировки спортсменов с применением общей вибрационной нагрузки (Михеев A.A., Вороницкий Н.Е., 2007; Cardinale M., Wakeling J., 2005; Otsuki T., Takanami Y, Aoi W. et al., 2008).

Отсюда следует, что проблема действия вибрации перестала быть вопросом только медицинским, а приобрела общебиологическое и социальное значение (Prisby R.D., Lafage-Proust M.N., Malaval L. et al., 2008).

Примято считать, что воздействие вибрации на систему пищеварения носит рефлекторный характер (Бессонов А.Е., 2000). Но особенностью кровеносного русла кишечной ворсинки является невозможность нервно-мышечной регуляции кровотока в её пределах (Камышова В.В., 1985), что позволяет оценить значение в развитии поражения микрососудистого русла центральных механизмов управления её гемодинамикой.

Следует также отметить, что воздействие общей вибрации на кишечник во многом смягчается окружающими мягкими тканями. Это резко снижает прямое механическое повреждение данной системы, то есть уменьшает воздействие ещё одного фактора патогенеза вибрационного поражения.

Такой подход к постановке эксперимента, по нашему мнению, даёт возможность понять общие неспецифические пути реакции микроциркуляторного русла, что особенно актуально в настоящее время.

Цель исследования. Установить характер реакции микрососудистого русла кишечной ворсинки при воздействии общей среднечастотной вибрации.

Задачи исследования

1. Изучить реакцию микрососудистой сети кишечной ворсинки на воздействие общей среднечастотной вибрации.

2. Выявить изменение диаметров прекапилляриой артериолы и посткапиллярной венулы кишечной ворсинки под воздействием общей среднечастотной вибрации.

3. Установить различия в реакции микрососудистого русла кишечной ворсинки при воздействии вибрации разной амплитуды.

4. Создать математическую модель реакции микрососудистого русла при воздействии на него общей вибрации.

Научная новизна исследования

1. Впервые получены данные о развитии активной адаптационной ■ реакции со стороны микрососудистого русла кишечной ворсинки при

общем среднечастотной вибрационном воздействии.

2. Описана реакция тканей кишечной ворсинки при общем вибрационном воздействии.

3. Проведена сравнительная оценка влияния амплитуды вибрации на степень изменений микрососудистого русла кишечной ворсинки.

4. Выявлены основные морфометрические параметры системы гемоциркуляции исследуемого органа, изменение которых наиболее полно характеризует её реакцию на вибрацию.

5. Предложена формула, описывающая ход реакции микрососудистого русла и позволяющая проводить контроль динамики развития вибрационного поражения организма.

Научно-практическая значимость исследования

• Теоретические аспекты работы внедрены в учебный процесс кафедры анатомии человека с курсом оперативной хирургии и клинической

анатомии при изучении раздела «Система пищеварения», кафедры патологической анатомии Кировской государственной медицинской академии.

• Сведения о развитии неспецифической адаптационной реакции системы гемоциркуляции кишечной ворсинки при общем вибрационном воздействии небольшой интенсивности используются на кафедрах анатомии человека и патологической анатомии Кировской медицинской академии при изучении воздействия общей вибрации на другие органы и системы человека.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Общее среднечастотное вибрационное воздействие приводит к развитию в микрососудистом русле кишечной ворсинки неспецифической адаптационной реакции.

2. Основными мофометрическими параметрами, отражающими изменения гемоциркуляторного русла кишечной ворсинки при вибрации, являются снижение числа функционирующих капилляров и уменьшение диаметра венулы, что позволяет построить математическую модель хода реакции.

Апробация результатов исследования Работа апробирована на расширенном заседании кафедр анатомии человека с курсом оперативной хирургии и клинической анатомии, патологической анатомии и патологической физиологии Кировской государственной медицинской академии. Основные материалы диссертационного исследования были представлены на научно-практической конференции, посвященной 110-летию со дня рождения профессора Александра Петровича Соколова (Пермь, 2007); IV международной научной конференции «Современные проблемы экспериментальной и клинической медицины» (Таиланд, Патгайа, 2007).

Публикации по теме диссертации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, из которых одна в журнале

«Морфологические ведомости», включённом в рекомендованный список журналов ВАК Минобрнауки РФ.

Структура н объём диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследования, результатов собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы, включающего 105 отечественных и 63 зарубежных источника. Текст диссертации изложен на 126 страницах, содержит 20 таблиц, 31 рисунок.

Содержание работы

Материалы и методы исследования

Работа выполнена на 95 нелинейных половозрелых белых крысах-самцах массой 150 - 200г. Из них 10 животных составили группу сравнения, которых содержали в помещении, где выполнялся эксперимент, и ежедневно сажали в ящик, в котором проводилась вибрация. Остальные крысы были разделены на десять групп. На первые пять, состоящие из десяти животных каждая, воздействовали вибрацией с амплитудой 2мм. А пяти последним группам, составленным из семи животных, проводилась вибрация с амплитудой 1мм. Общая вертикальная непрерывная вибрация синусоидального типа воспроизводилась на виброустановке УВ 70/200 с частотой 14,8 Гц (табл. 1).

Таблица 1

Количество животных, подвергнутых воздействию общей вибрации

14,8Гц (группа сравнения п=10)

Амплитуда Сутки эксперимента Всего

вибрации 1-е 5-е 10-е 20-е 30-е животных

2мм 10 10 10 10 10 50

1мм 7 7 7 7 7 35.

Цикл воздействия вибрацией длился по 60 минут ежедневно в течение 1, 5, 10, 20, 30 суток. Сроки и время вибрации в целом соответствовали условиям экспериментов других исследователей, что позволяет в дальнейшем провести сравнительную оценку полученных результатов.

Кормление животных проводили последний раз в день окончания опыта. Усыпление производили на следующий день, строго натощак, в интервале от 9 до 10 часов утра, при помощи передозировки фторотанового наркоза. Это соответствует приказу Минздрава СССР от 12.08.1977, № 755 -«Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных».

Объектом исследования служила кишечная ворсинка конечного отдела подвздошной кишки.

Основным способом выявления микрососудов, использованным в эксперименте, являлся метод инъецирования раствора туши по методике, апробированной В.А. Глотовым (1998).

Часть препаратов наливалась тушь-желатинолевой смесью. Для этого использовалась масса, содержащая 15% чёрной туши в плазмозамещающем растворе желатиноля (Зайков A.A., 1987), что значительно сокращало время приготовления смеси.

После наливки кишка разрезалась по свободному краю и растягивалась между стёклами. Фиксация и просветление проводили в спирт-формалино-глицериновой смеси в течение 7 суток.

Просветлённые препараты изучались под монокулярным микроскопом МБУ - 4А; размеры снимались при помощи стандартной микроскопической линейки с последующим пересчётом по переводной таблице. Одновременно производилась оцифровка изображения при помощи фотоаппарата Olympus С-740 и микроскопа МБУ-4А с переносом фотографии в компьютер и обработкой информации морфометрической программой Image Tool 2.0. Градуировка системы фотографирования проводилась с использованием

объект-микрометра № 581528, Гост 7513-55. При морфометрии применялись окуляр х]2 и объектив х40.

Часть полученного материала заливалась в парафин, с него делались гистологические срезы, которые окрашивались гематоксилином-эозином, по Ван Гизону и альциановым - синим.

На препаратах измерялись диаметры капилляра, артериолы, венулы и площади капилляра.

Удельная, площадь капиллярного русла вычислялась по методу А.А Глаголева (Васильев Г.В., Гуски X., Душников Е.Ф. и соавт., 1977).

При оценке удельной площади капиллярного русла соблюдались следующие условия: 1) одна из граней тест-системы устанавливалась параллельно основанию ворсинки; 2) в область оценки не должны входить прекапиллярная артериола, маргинальные капилляры и посткапиллярная венула.

После снятия всех параметров по таблице случайных чисел формировалась выборка с уровнем значимости Р<0,05 (Автандилов Г.Г., 1990).

Проверка нормальности распределений получаемых данных и их аппроксимация проводились по двум критериям, дополняющим друг друга. Использовались критерии Колмогорова - Смирнова (Лиллифора) и М.изеса

(и2)-

Множественные сравнения эмпирических распределений проводились критерием

Если распределение выборки соответствовало нормальному закону, то для всех показателей вычислялись среднее, стандартная ошибка среднего и дисперсия.

В нашем исследовании проводилось сопоставление опытных выборок с группой сравнения. Для решения этой задачи критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони считается менее чувствительным, поэтому был

использован вариант критерия Ньюмена - Кейлса, так называемый параметрический критерий Даннета (q') (Гланц С., 1999).

Если распределение параметра признавалось отличным от нормального закона, то при анализе полученных результатов использовались непараметрические критерии: медианный тест, как частный случай критерия %2, и критерий Крускала-Уоллиса (Н), который является непараметрическим аналогом дисперсного анализа и не требует предположения о нормальности распределения (Гланц С., 1999). Сравнения экспериментальных данных с контролем проводили непараметрическим вариантом критерия Даннета (q).

Результаты исследований представлялись в виде таблиц (например, табл. 2), на основе которых создавались графики хода процесса изменений морфометрических параметров.

С целью сравнения динамики реакции микрососудистого русла кишечной ворсинки при разной амплитуде был использован линейный регрессивный анализ.

Математическая модель процесса изменений создавалась эмпирическим подбором функции с использованием метода наименьших квадратов. Оценка информативности модели оценивалась по величине множественного коэффициента корреляции (R), который подбирался по величине максимально ближе к единице и коэффициенту детерминации (R2). Эмпирически установлено, что R2 должен быть не менее 0,96 (Лопач С.Н., Чу бен ко А.В., Бабич П.Н., 2000). Оценка значимости R проводилась по критерию Фишера.

Все расчёты делались в статистических пакетах Stat Plus 2005, Stadia 6.5 и Microsoft Excel.

Результаты собственных исследований и их обсуждение Реакция микрососудистой сети кишечной ворсинки на воздействие общей среднечастотной вибрации

В первые сутки эксперимента в капиллярном русле кишечной ворсинки отмечаются признаки, характеризующие его функциональное

поражение. На препаратах видны участки прерывистого наполнения и нарушения проходимости капилляров. На препаратах наблюдается резкое сужение части сосудов, вплоть до прерывания их хода. Выявляются своеобразные конусообразные выступы, направленные навстречу друг к другу. В результате возникшего упрощения конструкции капиллярного русла и появления участков разрежения сети увеличивается количество петель с большей площадью. У капилляров, участвующих в формировании сети, можно отметить уменьшение извитости.

Таблица 2

Параметры микрососудистого русла кишечной ворсинки при

воздействии общей вибрации частотой 14.8Гц и амплитудой 2 и 1мм

Сутки опыта Диаметр артериолы сЦмкм) Диаметр венулы сЦмкм) Диаметр капилляра йк(мкм) Площадь капилляра Sk(MKM) Удельная площадь кап. русла Аг(%)

М±ш М±т М±т М±ш М±т

К 6,9±0,2 ] 2,1 ±0,3 4,8±0,2 98,3 ±6,9 58,5±1,4

2мм 1 7,9±0,2 11,5±0,2 5,3±0,2 125,5±7,6 53,7±1,4

5 7,1 ±0,2 10,6±0,2 5,5±0,2 155,9±9,0 51,6±1,4

10 7,0±0,1 10,4±0,2 5,8±0,3 125,7±8,б 59,5±1,2

20 6,8±0,1 9,2±0,2 5,6±0,2 145,3±8,5 53,3±1,4

30 6,1±0,1 9,0±0,2 4,1±0,2 92,6±4,9 40,9±0,9

1мм 1 7,8±0,2 11,8±0,2 5,0±0,2 116,1±6,8 55,4 ±1,4

5 7,3±0,1 11,0±0,2 5,2±0,2 1.43,5±8,4 55,1±1,5

10 7,0±0,2 10,3±0,2 5,6±0,2 125,0±8,0 58,4±1,1

20 6,7±0,2 9,6±0,2 5,6±0,2 130,1±6,1 56,3±1,3

30 6,4±0,2 9,5±0,2 4,5±0,2 92,7±5,8 49,7±1,2

В доступных литературных источниках первичное диффузное поражение капилляров связывают с ангиоспазмом, но особенностью строения кишечной ворсинки является невозможность регуляции кровотока в её пределах (Камышова В.В., Карелина Н.Р., Миронов A.A. и соавт., 1985).

На препаратах, окрашенных гематоксилином-эозином, наблюдается выраженное полнокровие капилляров с наличием в отдельных сосудах сладжирования эритроцитов. Строма большинства ворсин становится отёчной, что указывает на нарушение капиллярного кровотока.

Таким образом, одной из причин развития первичного диффузного поражения микрососудистой сети является нарушение реологии крови.

После однократной вибрации происходит увеличение размеров капилляра амп. 2мм - Р<0,05), но его остальные параметры остаются в пределах нормы.

На пятые сутки эксперимента выявляется резкое усиление извитости краевых сосудов, немногочисленные участки локальных расширений капилляров, связанные с местами их отхождения. Микрососудистая сеть разрежена, размер капиллярных петель увеличен за счёт уменьшения количества функционирующих сосудов.

Удельная площадь капиллярного русла уменьшается на 11,7% (Аг амп. 2мм - Р<0,05), но площадь отдельно взятого капилляра еще больше увеличивается (яь амп. 2мм - Р<0,05).

Эта серия эксперимента характеризует пик нарушений кровотока в гемоциркуляторном русле кишечной ворсинки.

Десятые сутки вибрации характеризуются восстановлением непрерывности микрососудистой сети. Её петли приобретают характерную органоспецифическую форму, хотя сохраняются участки расширений и незначительная извитость отдельных сосудов.

Удельная площадь нормализуется (Аг амп. 2мм - Р>0,05). Площадь и диаметр капилляра снижаются, но продолжают быть больше, чем в контроле (як амп. 2мм - Р<0,05; 4 амп. 2мм - Р<0,05).

После двадцатых суток опыта на препаратах прослеживается неравномерная реакция со стороны отдельных ворсинок, капиллярная сеть у некоторых из них резко расширена. Формирующие её капилляры становятся извитыми, с неровными контурами. На других снимках видны участки

локальных расширений маргинальных сосудов при внешне нормальной картине капиллярной сети.

Статистически выявляются увеличенные размеры капилляра (dk амп. 2мм - Р<0,05; sk амп. 2мм - Р<0,05) при сохранении нормальной удельной площади (Аг амп. 2мм -Р>0,05).

На тридцатые сутки у капилляра уменьшается диаметр (dk амп. 2мм -Р<0,05), но его площадь сохраняется нормальной (sk амп. 2мм - Р>0,05), а удельная площадь микрососудистой сети снижается (Аг амп. 2мм - Р>0.05). На препаратах заметно уменьшение числа функционирующих капилляров; выявляются пути централизации кровотока (рис. 1). Это наблюдение полностью соответствует результатам других исследователей (Murfee W.L., Hammett L.A., Evans С. et al., 2005).

С целью подтверждения вибрационного поражения кишечной ворсинки после 30-кратной вибрации нами были изготовлены гистологические срезы, окрашенные гематоксилином-эозином, по Ван

Рис. 1. Микрососудистая сеть кишечной ворсинки после тридцатикратной вибрации

Гизону и альциановым-синим. Их изучение показало, что воздействие общей среднечастотной вибрации акта ви ру ет к ом пен с-ато рн о -

приспособительные реакции со стороны слизьсодержащих клеток, что приводит к их гипертрофии и гиперплазии. Одновременно в кишечной ворсинке развивается редукция капиллярного русла с

амплитудой 2мм. Наливка водным Разв111ием

склеротических

адаптированное™.

раствором туши (окуляр х12, объектив х40). Состояние

изменений стромы.

После тридцатикратной среднечастотной вибрации

прослеживается снижение удельной площади капиллярного русла на 30,0% при амплитуде 2мм. С целью выявления причины её снижения была рассчитана численность капилляров на 100 ОООмкм2. В результате получено статистически достоверное уменьшение количества функционирующих капилляров на 10% на тридцатые сутки эксперимента (амп. 2мм - Р< 0,05).

Реакция диаметров прекапиллярной артергюлы и посткапиллярной венулы кишечной ворсинки на воздействие общей среднечастотной вибрации Характерной особенностью реакции артериолы на однократное воздействие вибрации является увеличение её диаметра на 14,9% (da амп. 2мм - Р< 0,05). Это указывает на развитие компенсаторной реакции в ответ

на первичное повреждение капиллярного русла (рис. 2).

Повышение центрального артериального давления после однократного вибрационного воздействия на организм крысы было отмечено физиологами (Hsiu H., Jan M.Y., Wang W.K. et al., 2006), что подтверждает наши наблюдения на кишечной ворсинке.

В дальнейшем диаметр артериолы стабилизируется на нормальном уровне до двадцатых суток, а продолжение вибрации приводит к достоверному его уменьшению на 12,3% (da амп. 2мм-Р<0,05).

Изменение диаметра венулы происходит совершенно по-другому. Наблюдается стабильное снижение данного параметра в ходе всего эксперимента. Статистически недостоверное уменьшение в первые сутки в последующих сериях становится значимым. Уменьшение диаметра вены сначала на 4,8% после пяти раз вибрации^ амп. 2мм - Р<0,05) достигает

4 ■

О ■)-1->-1-.-1-»

1> 5 10 15 :0 25 Я)

су i KII

Рис. 2. Динамика изменения артериолы (пунктирная линия) и венулы (непрерывная линия) при воздействии среднечастотной вибрации с амплитудой 2мм

разницы в 24,3% к двадцатым суткам (da амп. 2мм - Р<0,05) и 25,7% -к тридцатым (da амп. 2мм - Р<0,05), указывая на выраженное прогрессирование поражения путей оттока крови из ворсинки, развившееся при вибрационной нагрузке.

Различия в реакции микрососудистого русла кишечной ворсинки при воздействии вибрации частотой 14,8Гц и амплитудой 2 и 1мм

Использование в эксперименте амплитуды вибрации 1мм приводит к развитию более слабой реакции микрососудистого русла, что проявляется в отсутствии изменений в части серий. На первые сутки опыта выявляется меньше капилляров с нарушенным кровотоком. В ходе эксперимента реже встречаются капилляры с локальными расширениями и повышенной извитостью. После двадцатикратной вибрации реакция со стороны отдельных ворсинок более равномерна.

Статистически при амплитуде 1мм не получено достоверной разницы с контролем диаметра капилляра и удельной площади на пятые сутки эксперимента (dk амп. 1мм - Р>0,05; Аг амп. 1мм - Р>0,05) (табл. 3). Отсутствовали уменьшение средних диаметров капилляра и артериолы после тридцатикратной вибрации (dka\m. 1мм - Р>0,05, da амп. 1мм - Р>0,05).

После сравнения хода основных изменений регрессивным анализом мы не получили статистической достоверности различий в направленности процесса реакции (диаметр венулы - Р=0,6734, удельная пл. - Р=0,3251).

Таким, образом, уменьшение амплитуды вибрации приводит только к снижению степени поражения микрососудистого русла, что подтверждает мнение о сходности изменений в гемоциркуляторном русле при неодинаковой вибрационной нагрузке (Prisby R.D., Lafage-Proust M.H., Malaval L. et al., 2008; Hazeli T.J., Thomas G.W., Deguire J.R. et al., 2008).

Вибрационная нагрузка является производной амплитуды и частоты вибрации. Отсюда сделан, вывод о превалирующем влиянии частоты вибрации на специфичность вибрационного поражения капиллярного русла

кишечной ворсинки, что подтверждает мнение других исследователей (Бутковецкая З.М., 1999; Kiiski J., Heinonen A., Jarvinen T.L. et al., 2008).

Реакция адаптации микрососудистого русла при воздействии общей среднечастотной вибрации

Вопрос о возможности адаптации к вибрационной нагрузке пока окончательно не решён, поэтому мы присоединяемся к мнению группы исследователей, утверждающих, что при вибрации развивается активная адаптационная реакция со стороны системы микроциркуляции (Останкин В .А., 1986; Murfee W.L., Hammett L.A., Evans С. et al., 2005).

В микрососудистом русле кишечной ворсинки протекают изменения, подобные реакции, развившейся под воздействием других внешних факторов, в частности, гипоксии (Клячкин Л.М., Добровольский Г.А., Косыгина A.M., 1981), что говорит о неспецифичности процесса адаптации.

Реакция на общую среднечастотную вибрацию характеризуется двумя основными чертами: последовательностью развития и перераспределением кровотока.

В ходе процесса адаптации мы можем выделить следующие фазы.

Первая фаза - ранняя адаптация, наблюдаемая на первые и пятые сутки эксперимента. Её особенностью будет первичное тромбирование части капилляров, что сопровождается изменениями диаметров приносящего и отводящего кровь сосудов.

Вторая фаза - переходная. Протекает на десятые — двадцатые сутки опыта и характеризуется увеличением диаметра капилляра и восстановлением функциональной целостности микрососудистого русла.

Третья фаза - адаптированное™. Наступает после тридцатикратной вибрации. Для неё типичны централизация кровотока в микрососудистом русле, уменьшение числа функционирующих капилляров и развитие гистологической реакции в виде разрастания коллагеновых волокон в строме ворсинки с одновременной метаплазией и гипертрофией слизьсодержащих клеток (табл, 3).

Таблица 3

Схематическое изображение изменений микрососуднстого русла кишечной ворсинки при воздействии общей вибрации частотой 14,8Гц и амплитудой 2мм и 1мм Фазы и сут. ои

Ашиуиггу^. Фазы процесса Параметры мцр I II III

Удельная площадь капиллярного русла А 1

Диаметр капилляра Г Г т 1

Амп. 2мм Диаметр вены 1 1 1

Диаметр артерии 1 1

Площадь капилляра т Т Г т

Удельная площадь капиллярного русла 1

Диаметр капилляра г т

Амп. 1мм Диаметр вены 1 1 1

Диаметр артерии т

Площадь капилляра т ! г г

Сутки опыта 1 5 10 20 30

Примечание: | - статистически достоверное повышение показателя; статистически достоверное снижение показателя.

Математическое моделирование реакции микрососудистого русла при

воздействии на него общей вибрации-Морфометрические параметры, активно реагируя на вибрационную нагрузку, к моменту развития выраженной тканевой реакции приходят в соответствие с нормой, то есть их изменения носят временный компенсаторный характер, поэтому были выделены те морфологические характеристики капиллярного русла, которые соответствуют гистологическим изменениям кишечной ворсинки на тридцатые сутки эксперимента.

Анализ полученных данных показал, что после тридцатикратной среднечастотной вибрации, независимо от её амплитуды, наиболее стабильно, в течение всего вибрационного воздействия, отмечается уменьшение диаметра венулы. Данный показатель относится к факторам, определяющим кровоснабжение органа, и может служить в качестве критерия его оценки.

В литературных источниках указано, что для вибрационного поражения системы микроциркуляции характерны нарушения оттока крови, о чём свидетельствует увеличение диаметров посткапилляров и вены. В нашем эксперименте наблюдается динамическое уменьшение диаметра венулы. Наиболее вероятной причиной расхождения результатов может быть переменное кровоснабжение кишечной ворсинки.

Так как указанная реакция специфична для объекта исследования, было решено взять изменение диаметра венулы за основу построения математической модели всей реакции, наблюдаемой в микрососудистом русле кишечной ворсинки при общей вибрационной нагрузке. Следует подчеркнуть, что об изменениях в капиллярном русле на основе найденной функции мы сможем судить только предположительно, основываясь на времени воздействия вибрации.

Методом эмпирической аппроксимации было обнаружено, что с наибольшей вероятностью процесс изменений оттока крови описывается по формуле у = а+Ь' где а и Ь - коэффициенты регрессии, х - сутки эксперимента, у - диаметр венулы (амп. 2мм - Я2=0,9807, Р=203,7, Р<0,001; амп. 1мм -112=0,9723, Р=140,2, Р<0,001). Таким образом, при воздействии на организм общей среднечастотной вибрации прослеживается степенная зависимость с обратной пропорциональностью между изменением диаметра вены и серией эксперимента, которая графически представляется в виде параболы. Отсюда становится возможным определить характеристики оттока крови из органа для каждых суток вибрационной нагрузки, не проводя

непосредственных измерений, и графически представить весь процесс за определённый период времени (рис. 3).

Представленная модель хода реакции позволяет математически сопоставить динамику изменений в гемоциркуляторном русле

кишечной ворсинки при воздействии на него как вибрации с различными параметрами, так и других экологических факторов, что придаёт особую актуальность проведённому исследованию.

Выводы

1. Под воздействием общей среднечастотной вибрации (14,8Гц) в первые сутки нарушается проходимость части капилляров; к десятым суткам происходит функциональное восстановление капиллярного русла, а после тридцатикратной вибрации снижается его удельная площадь за счёт уменьшения численности функционирующих капилляров.

2. Под воздействием общей среднечастотной вибрации преимущественно уменьшается диаметр венулы, а снижение диаметра артериолы наблюдается только на тридцатые сутки при амплитуде вибрации 2мм.

3. Уменьшение амплитуды вибрации приводит к меньшему поражению микрососудистого русла при сохранении направления хода всей реакции.

4. Установлена степенная зависимость с обратной пропорциональностью между уменьшением диаметра венулы и продолжительностью вибрационного воздействия.

о -1-.-1-1-1->1

О 5 10 15 20 25 30 сутки

Рис. 3. Математические модели реакции микрососудистого русла на общую среднечастотную вибрацию с амплитудой 2мм (непрерывная линия) и 1мм (пунктирная линия)

Практические рекомендации

• Результаты исследования рекомендуются к использованию в учебном процессе на кафедрах анатомии человека, патологической анатомии, оперативной хирургии и топографической анатомии, профессиональных болезней и в научно-исследовательской работе для объяснения этиологии и патогенеза вибрационной болезни.

• При проведении диспансерных осмотров населения необходимо учитывать, что длительное воздействие вибрации даже небольшой интенсивности приводит к изменениям в кишечной ворсинке, что отражается на нормальном функционировании желудочно-кишечного тракта.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Садаков, А.Е. Применение программного пакета «ADOBE PHOTOSHOP» в морфометрии / А.Е. Садаков, A.A. Зайков // Бюллетень Волгоградского научного центра РАМН и Администрации Волгоградской области. - 2006. - № 2. - С.27.

2. Садаков, А.Е. Реконструктивная реакция капиллярного русла кишечной ворсинки при вибрации / А.Е. Садаков, A.A. Зайков // Астраханский медицинский журнал. - 2007. - № 2. - С. 161.

3. Садаков, А.Е. Кровоснабжение кишечной ворсинки при вибрации / А.Е. Садаков, A.A. Зайков // Фундаментальные исследования. - 2007. - № 2. -С. 89-90.

4. Садаков, А.Е. Особенности капиллярного русла кишечной ворсинки белой крысы как объекта исследования / А.Е. Садаков, A.A. Зайков // Внедрение инновационных технологий в хирургическую практику (фундаментальные и прикладные аспекты): Материалы дистанционной научно-практической конференции, посвященной 110-летию со дня рождения профессора А.П. Соколова. - Пермь, 2007. - С. 179-180.

5. Садаков, А.Е. Реакция тканей кишечной ворсинки на воздействие общей среднечастотной вибрации / А.Е. Садаков, A.A. Зайков, Е.В. Новичков // Морфологические ведомости. - 2008. - № 1/2. - С. 89-90.

Список принятых обозначений

А, - удельная площадь капиллярного русла

а,Ь - коэффициенты регрессии

<1а - диаметр артериолы

(¡к - диаметр капилляра

с] у - диаметр венулы

б2 - дисперсия

Р - критерий Фишера

Н - критерий Крускала-Уоллиса

М - выборочное среднее

гп - стандартная ошибка

Р - вероятность справедливости нулевой гипотезы

Я' - параметрический критерий Даннета

Я - непараметрический критерий Даннета

II - коэффициент корреляции

Я2 - коэффициент детерминации

Л2п - нормированный коэффициент детерминации

Бк - площадь капилляра

Т - критерий Стьюдента

X2 - критерий х2

со2 - критерий Мизеса

Подписано в печать 29.06.09. Объём -1печ.л. Тираж 100. Заказ № 1338

Отпечатано в типографии КОГУЗ МИАЦ по адресу: 610 016, г. Киров, ул. Энгельса, 160. Тел.: (8332) 64-10-19.