Автореферат диссертации по медицине на тему Топография и анатомия клапанного аппарата сердца человека в раннем плодном периоде онтогенеза
На правах рукописи
ШАЛИКОВА Людмила Олеговна
ТОПОГРАФИЯ И АНАТОМИЯ КЛАПАННОГО АППАРАТА СЕРДЦА ЧЕЛОВЕКА В РАННЕМ ПЛОДНОМ ПЕРИОДЕ ОНТОГЕНЕЗА
14.03.01 Анатомия человека
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
005051385
Ч М
ГІР 2013
Оренбург- 2013
005051385
Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
со
Защита диссертации состоится «¿0 \WipJK 2013 г. в «/0 » часов на заседании диссертационного совета Д 208.066.04 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Россия, 460000, г. Оренбург, ул. Советская, 6)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО ОргМА Минздрава России.
Научный руководитель:
доктор медицинских наук, профессор Железное Лев Михайлович
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Гелашвили Павел Алексеевич -заведующий кафедрой морфологии и патологии НОУ ВПО «Медицинский институт «РЕАВИЗ»
доктор медицинских наук, профессор Пантелеев Сергей Михайлович -заведующий кафедрой оперативной хирургии и топографической анатомии ГБОУ ВПО ТюмГМА Минздрава России
Автореферат разослан « 13
2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета профессор
Шевлюк Н.Н.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность
В настоящее время анатомия располагает огромным запасом данных, касающихся анатомии и топографии сердца детей новорожденных, первых лег жизни, взрослого человека. Морфологические особенности органов грудной полости, в том числе и топография сердца, человека в постнатальном онтогенезе подробно освещены рядом известных исследователей (Максименков А.Н., 1954; Валькер Ф.И.,1959; Елизаровский С.И., 1961; Маргарин Е.М, 1977; Фальковский Г.Э., Бе-ришвили И.И., 1982; Михайлов С.С., 1987; Сакс Ф.Ф., 1993; Сазоненков М.А., Скопин И.И., 2005; Бокерия Л.А., 2006; Шихвердиев Н.Н., Марченко С.П., 2007).
Анатомия структур сердца человека в пренатальном периоде к настоящему времени нашла отражение лишь в отдельных публикациях. Большинство работ посвящено изучению строения и топографии перикарда, плодной гемодинамики, морфометрии стенки сердца, его перегородок и камер (Косоуров А.К., Матюшеч-кин C.B., 2002; Спирина Г.А., 2006; Галеева Э.Н., 2008; Филиппова Е.С., 2009; Якимов А.А., 2010; Лященко Д.Н., 2011; Бородина Г.Н., 2013). В то время как комплексные работы, содержащие описание топографии и анатомии клапанов сердца на этапе раннего плодного периода онтогенеза человека в норме и дающие детальный морфометрический анализ, отсутствуют.
Расширению знаний морфологов по фетальной анатомии в настоящее время активно способствуют методы прижизненной диагностики развивающегося плода, в первую очередь, ультразвуковое исследование. Одним из важных этапов онтогенеза является ранний плодный период, на котором завершается процесс органогенеза, идет становление топографии внутренних органов. Этот период по времени совпадает со сроками проведения второго скринингового ультразвукового исследования беременной женщины. Выполняемая на сроке беременности 20-24 недели ультрасонография позволяет оценить полноценность развития клапанных структур сердца, а также помогает диагностировать те или иные дефекты их развития. Для правильной верификации данных ультразвукового исследования необходимы четкие, детальные сведения по прижизненной анатомии развивающегося плода. Несмотря на большое количество сведений по УЗИ структур сердца плода, большинство из них носит описательный характер (Kim H.D., Kim D.J., Lee I.J. et al., 1992; Tan J. et al., 1992; Hanson J. C. et al., 1993; Harrison M.R., 1993; Медведев M.B., Дженти Ф., 2008; Питер M. Дубиле, 2009). Кроме того, отсутствуют данные об индивидуальных, возрастных и половых различиях в строении клапанного аппарата сердца человека в раннем плодном периоде онтогенеза.
Необходимо также отметить, что плод в последнее время рассматривается с позиции пациента, т.е. уже в пренатальном периоде врачи хирургическим путем корригируют внутриутробные пороки развития сердца (Allan L.D.,2000; Park Н.К, 2001; Kohl T., 2002; Allen B.S., 2003; Hanly F.L., 2004). Фегальным кардиохирургам, применяющим для коррекции пороков вальвулопластику и баллонную дила-тацию стенозированных клапанов, необходимы знания анатомии и топографии клапанного аппарата сердца плода человека на разных сроках развития.
Данная работа является продолжением серии исследований по фетальной топографической анатомии внутренних органов, выполняемых на кафедре анатомии человека Оренбургской государственной медицинской академии (Попова P.A., 2005; Михайлов С.Н., 2008; Луцай Е.Д., 2008, Галеева Э.Н, 2008, Яхина И.М., 2009; Лисицкая C.B., 2010; Тетерина A.A., 2010, Лященко Д.Н., 2011; Щербаков С.М., 2011).
Цель и задачи исследования
Целью данной работы явилось установление закономерностей топографии и анатомии клапанного аппарата сердца человека в раннем плодном периоде онтогенеза и определение их прикладного значения. Задачи исследования:
1. Дать анатомо-морфометрическую характеристику особенностей клапанного аппарата сердца в раннем плодном периоде онтогенеза.
2. Изучить особенности описательной внутри- и внеорганной топографии клапанного аппарата сердца в раннем плодном периоде онтогенеза.
3. Изучить количественные изменения анатомических и топографических характеристик на этапах раннего онтогенеза с интервалом в 2 недели.
4. Определить прикладное значение полученных данных при ультразвуковом прижизненном исследовании сердца плода.
Научная новизна работы Научная новизна данного исследования заключается в комплексном и детальном описании анатомии и топографии створчатых и полулунных клапанов в раннем плодном периоде человека.
Доказано, что в раннем плодном периоде онтогенеза человека клапанный аппарат сердца как анатомическая структура сформирован. Приведены анатомические особенности строения комиссур предсердно-желудочковых клапанов, выявлены отсутствие гребней в их створках, недоразвитие луковицы аорты и расширение до 30% диаметра легочного ствола в области клапана, сужение просвета аорты и легочного ствола в зоне прикрепления заслонок до 25%.
Топография клапанного аппарата сердца в раннем плодном периоде впервые рассмотрена как с позиции синтопии, так и проекционной анатомии - голотопии и скелетотопии с анализом возрастных изменений. Впервые дана количественная характеристика локализации полулунных и створчатых клапанов и динамика её изменения с использованием многомерной системы координат с точкой отсчета в центре тела позвонка исследуемого уровня.
Определены синтопическое окружение клапанов и их структур, проекция на стенки грудной полости, уровни и секторы их расположения относительно позвоночника, а также количественные параметры расстояний до органов и сосудов грудной полости, что расширяет диапазон знаний по возрастной анатомии клапанного аппарата сердца.
Теоретическое и практическое значение работы
В результате исследования получены новые сведения по количественной анатомии и топографии полулунных и створчатых клапанов сердца в раннем плодном периоде онтогенеза.
Полученные данные можно рассматривать как анатомическую основу для верификации данных прижизненных методов исследования, а также использовать их для поиска новых хирургических доступов к внутриполостным структурам сердца. Результаты проведенного исследования имеют теоретическое значение для понимания тонких механизмов морфологического эмбриогенеза клапанного аппарата сердца и процессов становления его топографии. Эти сведения дополнят имеющиеся теоретические данные по возрастной анатомии и топографии сердца новорожденных, детей первых лет жизни и лиц зрелого возраста.
Результаты работы могут быть востребованы при проведении учебного процесса в ВУЗах и НИИ морфологического и акушерско-гинеколошческого профилей, а также в лечебно-профилактических учреждениях здравоохранения.
Основные положения, выносимые на защиту
1. В раннем плодном периоде онтогенеза человека клапанный аппарат сердца как анатомическая структура сформирован, но имеет свои особенности в плане строения комиссур клапанов, несформированности луковицы аорты, расширения устья клапана легочного ствола.
2. Голо- и скелетотопия клапанного аппарата сердца в срок 16-22 недели отлична от таковых на последующих этапах онтогенеза, вместе с тем каждый клапан имеет диапазон вариантов своей топографии.
3. Количественная оценка синтопических взаимоотношений как отдельных структур клапанного аппарата сердца, так и клапана в целом с окружающими органами и сосудами грудной полости, является объективным критерием становле-
5
ния его топографии и развития, а также служит анатомическим обоснованием диагностики и лечения заболеваний клапанного аппарата сердца. 4. Динамика изменений количественных параметров анатомии и топографии клапанного аппарата сердца в раннем плодном периоде онтогенеза человека имеет характер равномерного прироста.
Апробация работы и публикации Основные положения работы были апробированы и доложены: на научной конференции с международным участием, посвященной 200-летию со дня рождения Н.И. Пирогова «Наследие Пирогова: прошлое, настоящее, будущее» (Санкт-Петербург, 2010); на Ш Эмбриологическом симпозиуме Всероссийского научного общества анатомов, гистологов, эмбриологов «ЮГРА-ЭМБРИО-2011. Закономерности эмбрио-фетальных морфогенезов у человека и позвоночных животных» (Ханты-Мансийск, 2011); на научно-практической конференции «Современные проблемы теоретической и клинической морфологии» в рамках дней Университета, посвященной 20-летию Независимости Республики Казахстан (Алматы, 2011); на 8-й международной научно-практической конференции «Достижения фундаментальных наук в решении актуальных проблем медицины» (Астрахань, 2011); на П международной научно-практической конференции "Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине" (Санкт-Петербург, 2011); на региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы морфологии» (Оренбург, 2011); на IV Архангельской международной медицинской научной конференции молодых ученых и студентов (Архангельск, 2011); на XI Конгрессе МАМ (Самара, 2012); на I Всероссийской конференции с международным участием студентов и молодых ученых в рамках «Дней молодежной медицинской науки ОрГМА» (Оренбург, 2012).
По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, из них 9 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Объем и структура диссертации Диссертация изложена на 217 страницах и состоит из Введения, 5 глав, Выводов и Списка литературы, включающего 264 источников литературы, в том числе 117 работ отечественных и 147 иностранных авторов.
Работа иллюстрирована 91 рисунком (схемы, фотографии срезов по Н.И. Пирогову, изолированных клапанов сердца, гистотопограмм), содержит 24 таблицы, 13 диаграмм.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методика исследования
Настоящее исследование выполнено на материале 60 плодов человека обоего пола в возрасте от 16 до 22 недель из коллекции кафедры анатомии человека, собранной с соблюдением соответствующих юридических, этических и деонтологиче-ских норм. Выбранный возрастной интервал практически полностью совпадает со сроком второго триместра беременности и раннего плодного периода (Э.И. Валь-кович, 2003).
Возраст плода определяли по двум методам: 1. - по Б. Пэтгену (1959г.) - измерение теменно-пяточного и теменно-копчикового размеров; 2. - по Кирилловой И.А. (1992г.) - измерение четырех биометрических показателей: массы плода, теменно-копчикового размера, окружности головы и длины стопы, а также учитывались медицинские документы и собранный ранее акушерский анамнез.
Весь секционный материал был распределен по четырем возрастным периодам с интервалом в 2 недели: 16-17 недель, 18-19 недель, 20-21 недели и 22 недели. Распределение объектов исследования по возрасту и тендерному признаку представлено в таблице №1.
Морфологическая обработка материала включала в себя метод распилов по Н.И. Пирогову (1852-1853гг.) в модификации, макромикроскопическое препарирование (изготовление препаратов изолированных клапанов), гистотопографиче-ский метод, метод изучения проекционной анатомии клапанного аппарата сердца, морфометрию, метод описания количественной топографии с использованием устройства, включающего систему вертикальных, горизонтальных, радиарных и круговых координат, имеющих общую точку отсчета в середине тела позвонка исследуемого уровня.
Все полученные морфометрические показатели обрабатывались с использованием статистической программы Microsoft Excel-2007, с помощью которой определяли среднюю арифметическую (X), ошибку средней (Sx), коэффициент вариации (Cv), коэффициент достоверности разности средних величин (t), вероятность ошибки по распределению Стьюдента (р). Критический уровень значимости (р) при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным 0,05. Оценку достоверности определяли с использованием критерия Стьюдента.
Интенсивность роста (ИР) основных параметров клапанов определяли по формуле (Соколов В.В., Чаплыгина Е.В., Соколова Н.Г., 2005):ИР= (Д,- Д0/0,5 (Д{ + Дг) х 100%, определяя, на какую величину (в процентах) от средней величины изменялась изучаемая величина (Д) за интересующий отрезок времени (в данном случае - две недели).
Срезы по Н.И. Пирогову и макропрепараты фотографировались с использованием фотокамеры «Canon А 620», микрофотографирование осуществляли через микроскоп МБС-10.
Таблица №1
Количественный и половой состав объектов исследования в соответствии с возрастными периодами
№ Возраст плода Пол Всего
муж жен
1 16-17 недель (№№ протоколов) 9 8 17
1,14,18,23,30,34,43,49,51 6,16,21,25,36,38,41,55
2 18-19 недель (№№ протоколов) 8 6 14
10,13,24,27,31,32,56,59 3,17,39,47,50,57,
3 20-21 неделя (№№ протоколов) 9 6 15
2,12,26,28,33,40,45,48,53 4,5,15,20,35,42
4 22 недели (№№ протоколов) 7 7 14
7,8,11,22,37,44,58 9,19,29,46,52,54,60
Всего 33 27 60
РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Приступая к обсуждению результатов исследования, прежде всего, следует отметить, что на данном этапе развития сердца человека его клапанный аппарат как анатомическая структура полностью сформирован. Так, на 16 неделе внутриутробного развития в полулунных клапанах четко дифференцируются фиброзные кольца, полулунные заслонки и синусы. Вместе с тем, в нашем исследовании отмечено выраженное расширение начального отдела клапана легочного ствола и незавершенность формирования луковицы аорты, которая характерна для последующих этапов онтогенеза (рис.1 А). При этом средние значения диаметра и длины окружности фиброзного кольца клапана легочного ствола выше аналогичных значений клапана аорты. Так, в 16-17 недель среднее значение длины окружности ФК клапана легочного ствола составило 7,71±0,21 мм, клапана аорты -6,56±0,35 мм, достигая к 22 неделе 11,58±0,24 мм и 10,85±0,23 мм, соответственно. Диаметр клапана аорты имел среднее значение в начале исследуемого периода 2,54±0,11 мм, на 22 неделе - 3,86±0,16 мм, в то время как среднее значение
диаметра клапана легочного ствола изменялось от 2,96±0,15 мм в 16-17 недель до 4,34±0,20 мм в 22 недели (р<0,05).
Интенсивность прироста длины окружности фиброзного кольца КЛС в период 16-22 недели составляет 36,9%, КА- 38,6%. Интенсивность прироста диаметра КЛС в период 16-22 недели составляет 37,8%, КА-41%.
В нашем исследовании определен диапазон индивидуальной анатомической изменчивости количественных значений максимальной и минимальной величины диаметров, длины окружности и площадей отверстий клапанов аорты и легочного ствола на изученном отрезке онтогенеза. Формирование данного диапазона, на наш взгляд, обусловлено формой (широкой или узкой) сердца, поскольку подобная закономерность отмечена в работах О.С. Быкова (1966), С.С. Михайлова (1987), А.И. Доронина (2001), выполненных при изучении данных параметров у плодов, детей и взрослых.
Оценка средних значений высоты и ширины синусов и полулунных заслонок клапана легочного ствола и аорты выявило их практическую идентичность и отсутствие достоверных статистических различий между этими параметрами на данном этапе онтогенеза. Вместе с тем, максимальные и минимальные значения этих параметров существенно разнились, что может быть связано с формой сердца. При этом интенсивность прироста высоты, ширины синусов и полулунных заслонок обоих клапанов составляла от 37 до 40,1%, что давало статистически достоверные различия этих показателей в начале и конце раннего плодного периода. Показатели высоты синусов практически в 1,3 раза превосходили высоту заслонок, а ширина заслонок в 1,2 раза превосходила ширину синусов.
Полулунные заслонки клапанов аорты и легочного ствола имели треугольную, трапециевидную, а чаще всего форму, соответствующую их названию. Отчетливо дифференцировались узелки в их свободных краях, одинаковые в обоих клапанах, в отличие от сведений А.Н. Максименкова (1955), отметившего, что узелки полулунных заслонок в клапане аорты более развиты.
В местах прикрепления заслонок клапанов аорты и легочного ствола образовывалось утолщение стенки сосуда, настолько существенное, что придавало просвету сосуда в зоне клапана форму трилистника (рис. 1Б). Наличие сужения внутреннего просвета в зонах полулунных клапанов следует учитывать при оценке внутрисердечной гемодинамики в раннем плодном периоде онтогенеза.
Предсердно-желудочковые клапаны в раннем плодном периоде онтогенеза также характеризуются наличием всех основных структур - фиброзного кольца, створок, сухожильных хорд и сосочковых мышц.
Предсердно-желудочковые отверстия имеют округлую форму (рис.2А), что дополняет результаты исследований С.С. Михайлова (1987), Ю.М. Белозерова (2004), выполненных у детей, и противоречит результатам М. Skwarek (2008), указывающего, что форма отверстия на протяжении жизни человека меняется от треугольной к эллипсовидной. По нашим данным левое атриовентрикулярное отверстие имеет меньшие значения диаметра и длины окружности, чем правое (р>0,05). Так, в начале исследуемого периода среднее значение длины окружности левого предсердно-желудочкового клапана составляло 12,23±0,41 мм, увеличиваясь к 22 неделе до 17,61±0,44 мм, справа оно изменялось в аналогичный период от 13,03 ±0,32 мм до 18,74±0,48 мм. Диаметр левого атриовентрикулярного клапана имел среднее значение в начале исследуемого периода 3,79±0,17 мм, достигая к 22 неделе - 5,45±0,21 мм, среднее значение диаметра правого атриовентрикулярного отверстия увеличивалось на протяжении исследуемого периода от 4,15±0,15 мм до 5,86±0,15 мм.
Отмеченные в нашем исследовании варианты и формы строения створок, количества сосочковых мышц, сухожильных хорд, характеристика верхушек и основания сосочковых мышц соответствуют представлениям целого ряда исследователей (Монастырский Я.Г., 1967; Lam, J. Н., 1970.; Копейкин Н.Г. и соавт.,1972; Roberts W.C., 1983; Treden-Mentuch А., 1984; Grzybiak, М., 1985; Михайлов С.С., 1987; Anderson R.H., Devine W., Но SY. et al., 1991,1996, 2000,2004; Ho, S.Y. 2002.; Mill, M. R. 2003; Gross, L., 2005; Бокерия Л.А., 2005, 2007; M.A. Сазоненков, И.И. Скопин, 2005; Degandt, A. A., 2007; Марченко С.П. и соавт., 2007).
В нашем исследовании обратил на себя внимание факт, что, несмотря на наличие комиссуральных хорд сами комиссуры выражены незначительно, гребни в створках выделить не представляется возможным (рис.2Б).
Вместе с тем, нами получены новые анатомические сведения по базально-краевой длине и ширине створок клапанов, их площади, длине сухожильных хорд, длине и ширине сосочковых мышц с интервалом в две недели на протяжении раннего плодного периода. На всем протяжении изучаемого периода на макропрепаратах отчетливо визуализировались так называемые сухожильные перемычки, располагающиеся между двумя сосочковыми мышцами или между СМ и трабеку-лами желудочка. Данные образования определялись как в области основания сосочковых мышц, так и их головок (рис.2Б).
При изучении клапанного аппарата сердца плода обращает на себя внимание вариабельность сосочковых мышц, затрагивающую как их количество и местоположение, так и структуру.
Рис. 1. Полулунные клапаны
А - Горизонтальный распил торса плода по Н.И. Пирогову, проведенный на уровне ТЬ5_ вид снизу. Протокол №4, возраст плода - 20-21 недели. Фото с препарата, увеличено в 5 раз. 1-клапан легочного ствола, 2 -восходящая аорта, 3-верхняя полая вена, 4- правое ушко, 5-левый главный бронх, 6-правый главный бронх. Стрелкой указано расширение легочного ствола. Б - Область прикрепления правой и левой полулунной заслонок к стенке аорты (указано стрелками). Препарат изолированного клапана аорты. Протокол №17, возраст плода -18-19 недель. Фото через МБС-10, ок.8, об.4.
Рис.2. Предсердно-желудочковые клапаны
А - Препарат изолированного сердца, предсердия извлечены, вид сверху. Протокол №2, возраст плода - 20-21 неделя. Фото через МБС-10, ок.8, об.2. 1- левое предсердно-желудочковое отверстие, 2- передняя створка, 3- задняя створка, 4- внутренний края фиброзного кольца, 5- левая венечная артерия, 6 - клапан аорты. Б - Препарат изолированного правого предсердно-желудочкового клапана. Протокол № 59, возраст плода - 18-19 недель. Фото через МБС-10, ок.8, об.2. 1-СХ задней створки, 2-СХ передней створки, 3 -комиссуральные СХ, 4-передняя сосочковая мышца, 5-задняя сосочковая мышца, 6 - сухожильная перемычка/
Рис.3. Скелетотопия клапана легочного ствола А- Гистотопограмма, выполненная во фронтальной проекции по передним подмышечным линиям, вид спереди. Протокол № 13, возраст плода - 18-19 недель. Окраска по Ван-Гизону, фото через МБС-10, ок.8, об.2. ІІ-ІУ - ребра. Б- Фронтальный срез торса плода по Н.И. Пирогову, проведенный по передним подмышечным линиям, вид сзади. Протокол № 32, возраст плода - 18-19 недель. Фото с препарата, увеличено в 3 раза.І-ІУ - ребра.
Рис.4. Варианты проекции правого предсердно-желудочкового отверстия на боковые грудные стенки
А- поперечное положение сердца. Горизонтальный срез торса плода по Н.И. Пирогову на уровне ТЬ7,вид снизу. Протокол №31, возраст плода - 18-19 недель. Фото с препарата, ув. в 2,8 раза. Б- продольное положение сердца. Горизонтальный срез торса плода по Н.И. Пирогову на уровне Thg, вид снизу. Протокол №50, возраст плода - 18-19 недель. Фото с препарата, ув. в 1,5 раза. В- косое положение сердца. Горизонтальный срез торса плода по Н.И. Пирогову на уровне Тії?, вид снизу. Протокол № 56, возраст плода - 18-19 недель. Фото с препарата, ув. в 2,3 раза.
в используемой системе координат в разные сроки раннего плодного периода
А - клапан легочного ствола на сроке 16-17 недель. Б- клапан легочного ствола на сроке 22 недели, В-клапан аорты на сроке 16-17 недель, Г-клапан аорты на сроке 22 недели.
Линии КА КЛС ТК мк
ЗС
fflHBÜ шш
лп
лоп
2А
Ребра КА КЛС ТК мк
I
П
Ш
■
IV
V
VI 1Ь
ТелаП КА КЛС ТК мк
Т1ц
Th, НІН
Thö 1
Th,
Th,
2 Ь
Ребра КА КЛС ТК мк
II
ш
IV
V
VI
VII
Jb
Рис.б.Схема проекции КАС на стенки грудной клетки относительно топографоанатомических линий, ребер и межреберий, тел позвонков
1А- на переднюю грудную стенку относительно линий, ІБ- на переднюю грудную стенку относительно ребер, межреберий, 2А- на заднюю грудную стенку относительно линий, 2Б- на заднюю грудную стенку относительно тел позвонков, ЗА- на боковые грудные стенки относительно линий, ЗБ- на боковые грудные стенки относительно ребер, межреберий. КА-клапан аорты, КЛС-клапан легочного ствола, ТК-трехстворчатый клапан, МК-митральный клапан. Линии: ПГ-правая грудинная, ПС-передняя срединная, ЛГ-левая грудинная, ЛОГ-левая окологрудинная, ЛСКЛ-девая среднеключичная, ПП-правая позвоночная, ЗС-задняя срединная, ЛП-левая позвоночная, ЛОП-левая околопозвоночная, ППМ-передняя подмышечная, СПМ-средняя подмышечная, І-УП-ребра, ТЬ4-ТЬ8- тела позвонков.
Рис. 7. Количественная морфометрия расстояний между клапанами сердца и кожным покровом грудной клетки
КА-клапан аорты, КЛС- клапан легочного ствола, ТК-правый предсердно- желудочковый клапан, МК-левый предеердно-желудочковый клапан, ИП-интенсивноетъ прироста. Стрелками указаны расстояния от клапанов до кожного покрова.
Наиболее часто (72% всех наблюдений) в левом желудочке встречалась одна передняя сосочковая мышца (ПСМ), занимающая латеральное положение. В 28% случаев обнаруживалось 2 сосочковые мышцы- передне-латеральная и задне-медиальная сосочковые мышцы, основание которых было практически общим, начинаясь от передней стенки левого желудочка. Задние же сосочковые мышцы встречались единичные (36%) и множественные (74%), причем количество СМ вариабельно, одним из наиболее часто встречающихся вариантов является наличие четырех задних сосочковых мышц (59%).
В правом желудочке наиболее постоянным является наличие одной передней сосочковой мышцы, задние же могут быть и единичными (46%), и множественными (54%), причем количество СМ правого предсердно-желудочкового клапана чаще не превышает трех. В 60% случаев определяется перегородочная мышца, сухожильные хорды которой прикрепляются к сеигальной створке, в остальных случаях, когда перегородочная СМ отсутствует, к створке приходят СХ из передней и задних сосочковых мышц.
В отношении формы сосочковых мышц необходимо отметить их значительное разнообразие. Как правило, характеристика формы зависела от соотношения ширины и длины СМ, а также от количества верхушек и особенностей строения основания СМ. Конусовидной формы, как правило, были передние сосочковые мышцы в полости левого желудочка, задние же чаще имели цилиндрическую форму. В правом желудочке задние сосочковые мышцы преимущественно имели цилиндрическую форму, передние же встречались как прямоугольной формы, так и цилиндрической.
Нами установлено, что на этапах раннего плодного периода интенсивность прироста длины окружности фиброзных колец створчатых клапанов, длины и ширины их створок, основных параметров СХ и СМ составляет от 36 до 39%.
Подводя итог особенностям анатомического строения клапанного аппарата сердца в раннем плодном периоде онтогенеза, следует отметить его сформирован-ность как анатомической структуры, равномерный характер роста, взаимосвязь ряда количественных параметров клапанного аппарата с формой сердца. Анатомические особенности строения имеют комиссуры предсердно-желудочковых клапанов, в их створках отсутствуют гребни, луковица аорты недоразвита, легочный ствол в области клапана имеет расширение до 30% диаметра, а также наблюдается сужение просвета аорты и легочного ствола в зоне прикрепления заслонок до 25%.
Выявленные характеристики анатомического строения клапанного аппарата сердца позволили перейти к описанию его топографии в раннем плодном периоде.
В классических руководствах (А.Н. Максименков, 1955; Е.М. Маргорин, 1977; Л. А. Бокерия, И. И. Беришвили,. 2006) описана проекция клапанов сердца у новорожденных, детей и лиц зрелого возраста только на переднюю грудную стенку. По нашим сведениям наиболее частыми вариантами локализации клапанов на переднюю грудную стенку в координатной сетке, образованной ребрами (межре-берьями) и топографоанатомическими линиями груди в раннем плодном периоде онтогенеза являются следующие варианты: А) клапан аорты: третье межреберье -четвертое ребро от передней срединной до левой грудинной линии; Б) клапан легочного ствола: первое межреберье-второе ребро между левой грудинной и около-грудинной линиями; В) трехстворчатый - от четвертого до пятого ребра между правой и левой грудинными линиями; Г) митральный клапан: четвертое ребро-четвертое межреберье между левыми грудинной и окологрудинной линиями (рис.6).
Подобная локализация зон проекции клапанов сердца может быть объяснена тем, что сердце не заняло своего окончательного положения в грудной полости. Помимо наиболее часто встречающихся вариантов нами описан и диапазон их изменений. Кроме того, существенно дополняет и уточняет сведения по голо-, ске-летотопии и пространственному расположению клапанов информация по проекции клапанного аппарата сердца на заднюю и боковые стенки груди (рис.3,4). В доступной нам литературе мы не встретились с подобными исследованиями. Все полученные нами по этому вопросу сведения по скелетотопии клапанного аппарата сердца обобщены и представлены на схеме (рис.6).
Важное прикладное значение имеют данные по количественной оценке расстояний от клапанного аппарата сердца до кожного покрова передней, задней и боковых поверхностей груди и их изменения на протяжении раннего плодного периода. Эти данные представлены на схеме (рис.7) и являются дополнительными критериями оценки развития клапанного аппарата сердца.
Теоретический и практический интерес представляют сведения о планиметрической локализации клапанного аппарата сердца. Нами установлено, что координаты полулунных клапанов не связаны с пространственным положением сердца, но зависит от срока развития плода. Так, в использованной системе координат с единой точкой отсчета в середине тела позвонка отверстие клапана легочного ствола в исследуемом периоде одинаково часто располагалось в УП секторе (40,9 % случаев) или на границе VII и VIII секторов (45,5 % наблюдений). В 13,6 % наблюдений клапан определялся в VIII секторе. В начале раннего плодного периода клапан легочного ствола находился в зонах А и В, а в конце периода смещался на границу зон В и С и непосредственно в зону С (рис.5).
16
Клапан аорты располагался правее - в VIH - IX секторах. Одинаково часто (41% случаев) встречались варианты, когда клапан располагался в IX секторе и когда IX радиус проходил посередине отверстия, в 18% наблюдений IX радиус проходил через правый синус клапана. В начале периода проекция приходится на зоны А-В, в конце периода - С (рис.5).
Отверстие левого предсердно-желудочкового клапана в исследуемом периоде всегда располагалось между VI и IX радиусами. Наиболее частый вариант проекции отверстия в двух секторах - VI-VII -встречался в 52,3% случаев, при этом, как правило, наблюдалось поперечное положение сердца относительно вертикальной оси. В 20,5% наблюдений отверстие занимало положение трех секторов - VI, VII и VTII. Важно отметить, что такую локализацию клапан имел преимущественно при вертикальном положении сердца в грудной полости. При косом положении -проекция отверстия в 13,6% всех случаев приходится на VII-УШ сектора и по 6,8% - на варианты, когда отверстие занимает только один сектор: VII или VIII. В 16-17 недель отверстие митрального клапана находилось как в зонах А и В, так и на границе этих зон, с ростом плода проекция перемещалась на границу зон В и С и частично в зону D.
Правое предсердно-желудочковое отверстие всегда располагалось в VIII - IX секторах, т. е проецировалось между VIII и X радиусами. Следует отметить, что локализация клапана зависела от положения сердца в грудной полости относительно вертикальной оси. Так, при поперечном положении отверстие трехстворчатого клапана занимало положение VIII сектора (в 34,1% случаев), в 13,6% наблюдений при данном положении определялось в IX секторе. При продольном расположении сердца, которое наблюдалось в 22,7% случаев, отверстие локализовалось в VIII и небольшой части IX секторов. В случае косого положения клапан определялся в двух секторах VHI и IX, что составило 29,6% наблюдений. В 16-17 недель правое предсердно-желудочковое отверстие располагается в соответствующих секторах от границы зон А и В до границы В и С. В 22 недели развития оно смещается кпереди, занимая положение зон С и D.
Планиметрическая оценка локализации клапанов совпадает с полученными сведениями по их проекции на переднюю грудную стенку и может использоваться как самостоятельная морфометрическая методика.
Изучение синтопии клапанного аппарата сердца нами осуществлено с двух методических позиций. С одной стороны, обращалось внимание на описательную характеристику межструктурных взаимоотношений и их анатомических вариантов, с другой стороны - проведена количественная оценка установленных взаимоотношений на этапах раннего плодного периода онтогенеза. При этом производи-
лась оценка топографоанатомических срезов во всех трёх плоскостях сечения с дополнением сведений, полученных при макромикроскопическом препарировании.
Описание синтопии полулунных клапанов оказалось возможным как для клапана в целом, так и для выделения особенностей взаиморасположения по отношению к отдельным заслонкам. Для клапана легочного ствола по отношению к фронтальной плоскости было выделено три варианта локализации его заслонок и комиссур. Вместе с тем, расположение заслонок клапана аорты было менее вариабельным, за исключением проекции задней полулунной заслонки.
Представляет интерес пространственные взаимоотношения полулунных клапанов. Анализ горизонтальных и фронтальных срезов грудной полости показал, что оси эти клапанов лежат перпендикулярно друг другу. Данный факт необходимо учитывать при выполнении ультрасонографии полулунных клапанов и выборе положения сканирующего датчика.
Выявлены особенности внутриорганной топографии сосочковых мышц створчатых клапанов. По отношению к стенкам желудочков различимы два варианта их расположения - центральное и боковое, что сохраняется и в постнатальном онтогенезе.
Непосредственное практическое значение имеет информация о количественной внеорганной синтопии. Для клапанного аппарата сердца был проведен анализ взаимоотношений с грудным отделом пищевода и грудной аортой (т.е. структурами четко определяемыми при фетоскопии).
Установлено, что расстояние от клапана легочного ствола до пищевода на горизонтальных срезах на протяжении раннего плодного периода возрастает от 6,10±0,31мм до 9,0б±0,63 мм (интенсивность прироста - 39,1%), от клапана аорты до пищевода: от 3,91±0,42 мм до 6,25±0,38 мм, (интенсивность прироста - 46%); от митрального клапана до пищевода: от 4,10±0,30 мм до 6,87±0,41 мм (интенсивность прироста - 50,4%); от трёхстворчатого клапана - от 7,31±0,33 до 11,78±0,47 мм (интенсивность прироста -46,8%).
Расстояние от клапана легочного ствола до грудной аорты на горизонтальных срезах на протяжении раннего плодного периода возрастает от 5,67±0,28 мм до 8,67±0,52 мм (интенсивность прироста - 41,8%), от клапана аорты до грудной аорты: от 4,09±0,31 мм до 6,53±0,43 мм, (интенсивность прироста - 45,9%); от митрального клапана до аорты: от 6,08±0,41 мм до 8,98±0,24 мм (интенсивность прироста - 38,5%); от трёхстворчатого клапана - от 9,36±0,35 до 13,77±0,33 мм (интенсивность прироста -37,8%). Таким образом, расстояния между клапанным аппаратом сердца с одной стороны и пищеводом, грудной аортой увеличивается в 1,5-1,7 раз, несмотря на то, что уровни горизонтальных срезов для полулунных и
18
створчатых клапанов различны. Это свидетельствует о равномерном росте указанных структур в изученном отрезке онтогенеза.
Данные сведения должны учитываться при оценке развития плода в акушерстве и перинатологии.
ВЫВОДЫ
1. В раннем плодном периоде онтогенеза человека клапанный аппарат сердца как анатомическая структура сформирован. Анатомические особенности имеет строение комиссур предсердно-желудочковых клапанов, отсутствие гребней в их створках, недоразвитие луковицы аорты и расширение до 30% диаметра легочного ствола в области клапана, сужение просвета аорты и легочного ствола в зоне прикрепления заслонок до 25%.
2. Динамика изменений количественных параметров анатомии клапанного аппарата сердца в раннем плодном периоде онтогенеза человека имеет характер равномерного прироста в диапазоне от 30 до 42%.
3. Наиболее частыми вариантами проекции клапанов в раннем плодном периоде являются: третье межреберье -четвертое ребро от передней срединной до левой грудинной линии (клапан аорты); первое межреберье-второе ребро между левой грудинной и окологрудинной линиями (клапан легочного ствола); от четвертого до пятого ребра между правой и левой грудинными линиями (трехстворчатый клапана); четвертое ребро-четвертое межреберье между левыми грудинной и окологрудинной линиями (митральный клапан).
4. Варианты проекции полулунных клапанов в раннем плодном периоде не зависят от положения сердца, в то время как диапазон локализации створчатых меняется в зависимости от продольной или поперечной позиции сердца в грудной полости относительно вертикальной оси.
5. По данным планиметрии в горизонтальной плоскости в раннем плодном периоде происходит смещение клапанного аппарата сердца в дорзо-вентральном направлении, а боковые смещения клапанов при этом не выражены.
6. Синтопические взаимоотношения заслонок клапана легочного ствола определяются тремя вариантами их взаиморасположения, в то время как у клапана аорты положение заслонок стабильно.
7. В качестве стандартных показателей для количественной оценки внеорганной синтопии клапанного аппарата сердца следует использовать.значения удаленности клапанов от пищевода и грудной аорты, которые на протяжении раннего плодного периода увеличиваются в 1,5-1,7 раза.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НАУЧНЫХ ВЫВОДОВ
1. Для анатомического обоснования визуализационных картин, получаемых при ультразвуковом исследовании, магнитно-резонансной томографии плодов для оценки взаимоотношений клапанного аппарата сердца наиболее целесообразно использовать горизонтальные срезы на уровне Th4-Th9 позвонков.
2. Полученные морфометрические показатели клапанного аппарата сердца в разные сроки раннего плодного периода могут быть использованы для оценки развития плода и выявления аномалий и пороков в акушерской практике.
3. Описанные топографоанатомические особенности элементов клапанного аппарата сердца в раннем плодном периоде могут служить анатомическим обоснованием для развития фетальной кардиохирургии.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Чемерисова, Л.О. Морфометрические характеристики сердца человека на этапе раннего плодного периода онтогенеза / Д.Н. Лященко, Э.Н. Галеева, Л.О. Чемерисова // Актуальные вопросы эволюционной, возрастной и экологической морфологии: материалы Всероссийской научной конференции с международным участием. - Белгород, 2006г. - С. 103.
2. Чемерисова, Л.О. Топографическая анатомия аорты и легочного ствола в раннем плодном периоде развития человека /Д.Н. Лященко, Э.Н. Галеева, Л.О. Чемерисова //Вестник РГМУ. - 2007. - №2/55/- С. 151.
3. Чемерисова, Л.О. Топографическая анатомия устья аорты человека в раннем плодном периоде/ Д.Н. Лященко, Э.Н. Галеева, Л.О. Чемерисова // Материалы докладов IX Конгресса МАМ. - Морфология.- 2008. - Т. 133, JV«2.-С.80.
4. Чемерисова, Л.О. Особенности топографии сердца человека в раннем плодном периоде онтогенеза/ Д.Н. Лященко, Л.О. Чемерисова// Вестник РГМУ. - 2009. - №3 - С.80-81.
5. Чемерисова, Л. О. Реализация методического наследия H.H. Пирогова при изучении фетальной топографической анатомии/ Л.М. Железнов, Д.Н. Лященко, Э.Н. Галеева, Е.Д. Луцай, C.B. Лисицкая, P.A. Попова, А.А.Тетерина, С.М. Щербаков, Л.О. Чемерисова // Клиническая анатомия и экспериментальная хи-
рургия. Ежегодник Российской ассоциации клинических анатомов. - Оренбург,
2010.-Вып.10.- С.41-43.
6. Шаликова, Л.О. Скелетотопия и проекционная анатомия сердца и внутри-сердечных структур человека в раннем плодном периоде онтогенеза/ Д.Н. Лященко, Л.О. Шаликова// «Вестник новых медицинских технологий»-
2011. - Т.ХУШ, №2 - С.126-128.
7. Шаликова, Л.О. Новые данные по топографической анатомии сердца в раннем плодном периоде онтогенеза человека как морфологическая основа прижизненной диагностики плода / Д.Н. Лященко, Л.О. Шаликова // Астраханский медицинский журнал. - 2011. - Т.6, №2,- С.257-258.
8. Шаликова, Л.О. Некоторые данные по топографии предсердно-желудочковых клапанов сердца человека в раннем плодном периоде -/Л.О. Шаликова //Материалы Ш Эмбриологического симпозиума «ЮГРА-ЭМБРИО-2011. Закономерности эмбрио-фетальных морфогенезов у человека и позвоночных животных». - Морфология.- 2011.- Т.140, №5. - С.49-50.
9. Шаликова, Л.О. Особенности изучения фетальной топографической анатомии сердца, внутрисердечных структур и крупных средостенных сосудов человека классическими морфологическими методами/ Л.О.Шаликова, Д.НЛященко // «Вестник Оренбургского государственного университета -2011. - № 16 (135). - С. 370-372.
Ю.Шаликова, Л.О. Анатомия и топография органов переднего средостения человека в раннем плодном периоде онтогенеза/ Д.Н. Лященко, Л.М. Железное, Э.Н. Галеева, Л.О. Шаликова, И.Р. Гадилынина // Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине. - 2011. -Т.З. -С.174-176.
П.Шаликова, Л.О. Анатомия предсердно-желудочковых клапанов сердца в раннем плодном периоде онтогенеза человека / Л.О. Шаликова //Материалы VI республиканской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 20-летию Независимости Республики Казахстан «Современные проблемы теоретической и клинической морфологии». Морфология и доказательная медицина (Международный научно-практический журнал, Казахстан). - 2011. - № 3-4. - С.73-76.
12.Шаликова, Л.О. Новые данные по топографической анатомии внутрисердечных структур в раннем плодном периоде онтогенеза человека /Д.Н. Лященко, Л.О. Шаликова, Т.А. Глебова // Бюллетень Северного государственного медицинского университета. - 2011,- Вып. XXVI, №1. - С.201-202.
13.Шаликова, JI.O. Различия в топографии органов грудной полости плода в зависимости от уровня относительно позвоночника / JI.M. Железное, Д.Н. Лященко, Э.Н. Галеева, Л.О. Шаликова, A.B. Подольский //Вестник новых медицинских технологий. - 2012. -№ 2. - С.172-175.
14.Шаликова, Л.О. Скелетотопия клапанов сердца в раннем плодном периоде онтогенеза человека / Л.О. Шаликова // Материалы XI Конгресса международной ассоциации морфологов. - Морфология. - 2012. - Т.141,№3. -С.174.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
КАС - клапанный аппарат сердца
КЛС - клапан легочного ствола
КА - клапан аорты
МК - митральный клапан
ТК - трехстворчатый клапан
ФК - фиброзное кольцо
СХ - сухожильная хорда
СМ- сосочковая мышца
ПСМ — передняя сосочковая мышца
ЗСМ - задняя сосочковая мышца
ПГ - правая грудинная линия
ПС -передняя срединная линия
ЛГ - левая грудинная линия
ЛОГ - левая окологрудинная линия
ЛСКЛ - левая среднеключичная линия
ПП - правая позвоночная линия
ЗС - задняя срединная линия
ЛП - левая позвоночная линия
ЛОП - левая околопозвоночная линия
ППМ -передняя подмышечная линия
СПМ - средняя подмышечная линия
ИП -интенсивность прироста
Подписано в печать 13.02.13.
Усл.печ.л. 1,0 Тираж 150 экз. Заказ №624
Издательство ОрГМА г.Оренбург, ул. Советская,6