Введение к работе
Актуальность проблемы. Заболевания сердечно-сосудистой системы в настоящее время являются одной из основных причин снижения трудоспособности, инвалидности и смерти больных. Формы патологии органов кровообращения весьма многочисленны и разнообразны, однако особое место среди них по частоте и тяжести клинических проявлений занимают болезни сердца. Врожденные и приобретенные аномалии различных отделов сердца, нарушения кровоснабжения и иннервации, патология клапанного аппарата и миокарда издавна привлекают внимание исследователей различного профиля (А.И.Струков, 1966', Ю,Н.Веленков,1974', Ф.З.Меерсон, 197S и др.). Независимо от причин и характера заболеваний сердца в большинстве случаев мы встречаем изменения структуры сердечншстенки, ое сосудистого и нервного компонентов. В связи с этим особый интерес ПрОД ~ ставляют исследования морфологического направления. Знакомство с научной лит^патурой показывает наличие большого числа работ, посвященных морфологии сердца. Однако, в основном, они касаются описания желудочков и в значительно меньшей мэре предсердий. Между тем, поражения предсердий и отдельных компонентов их стенки самым существенным образом отражаются на фуикшш сердца и в конечном счёте иа гемодинамике всего организма (В.П.Петлоико, i960", В.В.Куприяпов, 1962; И.АЛервова и соавт.,1977', Ф.З.Мо-ерсон, 1984', А.И. Хомазюк,1985).
В последние годы в связи с развитием представлении о влиянии структурных компонентов на биомеханику продсордий интерес к морфологии пр^дсердной стенки несколько повысился. Однако, сведения такого рода можно чаще встретить, в работах клинического направления (В.И.Маколкин и соавт,,19731 АЛ-Смирнов и соаит.,.Н>7;
2 Е,В,Ловягші,1975; Г.И.Цукєрман и соавт.,1976', Л.М.СергаковаД 980
.юзі-, НВ.ВиRfehol ,і9б4;А.КіІ~Біепіеска,Ж.СНітак ,і98і), где они
имеют чисто прикладной, узконаправлеппый характер. Значительно реже представлены в этом плане работы морфологов (Н.И.Елкнп,1972", В..Н.Галанкин,1973', Е.П.Ашоховскнй, Г.Г.БелошапкаД 976', В.В.Ссжо-лоь, Ф.Ф.БрежисвД98б;Н.Нс|иеуеп , l.P.ZoRoy ,1Э73\ QTviiska ^, JA. EliSkova ,l979;C.Nizarikows!d etal.,1982). Определенные возможности для изучения ряда параметров "литого" сердца предоставляет ультразвуковая диагностическая аппаратура (Л.М.Сергакова, Ю.П.Беленков,1979', М.Г.Привес и соавт.Д 984Д987, E.CaRiSSOn 1982, и др.). Вместе с тем, при эхокардиографии возникает ряд трудностей при определении взаимоотношения, размеров и формы предсердий. В значительной мере эти трудности связаны с отсутствием специальных морфологических исследований, которые позволили бы установить параллели между данными эхокардиографии и прямыми исследованиями параметров и топографии предсердий. Сведений такого рода в доступной литературе нет. В опубликованных работах рассматриваются лишь отдельные детали строения и клинико-морфологических сопоставлений топографии предсердий (Ю.Н.Беленков, И ,М.Рыфф,198; Л.М.Кузнецова,1983', Л.М.Кузнецова и соавт.,1983', Г.С.Кирьякулов и coaBT.,1987vR.SuteR.land etaL. ,1982). Имеющиеся в учебниках и руководствах топох,рафо-анатомические данные о предсердиях не могут d полной мэре обеспечить нужной информацией клишщистов-кгрдиолого при проведении эхокардиографии и трактовке данных, полученных этим п'лпшаэивным -методом исследования.
В отдельных работах проведен анализ формы полостей и топо-: ,- фіш предсердий в процессе индивидуального развития (Сюэ-Гань г_>*'Д07; В.И,Жедопов,1960; Г.А.Орлов, 1061', С.С.Михайлов, :..о :і!Л:,тсва,1966; Шї.Елкі:н,1972', С.А.Лббакумов, 1972 ',
В.В.Максимов, 1972; И.И.Беришвили Г.Э.Фальковский,198Г,Н.А.Чи-гогидзе и соавтв,198Г, С.С.Михайлов,1987; ^Hembeieta^igss).
Структурная организашія миокарда, соединительнотканного остова, нервных элементов сердца к настоящему времени изучена, в основном, не ультраструктурном уровне (В.С.Пауков, 1968, 1977; А,И»Струков, В,С.Пауков,1969; В.С.Саркисов, В.В.Втюрин, 1969; В,А.ШахламовД97Г, Л.А.Тарасов,1973, К.С.МитииД974', А.М.Ви-херт, В.Г.Шаров,1975", Ю.М.Лопухии и соавт.,1977; З.Г.Цагарелн, 1977; Л,М,НеиомнящнхД98і; В.Н.Швалев и соавт.,1981,'
F.ToRRent-^uasp,i873;D.Kicholagetjal. ,i982;.Avanz*mo ^ian
Л.ЦЩІ etal< ,1982,1983 и др.) и в значительно меньшей степени на макро - микроскопическом уровне (Е,И.Чайка,1940", В.И.Пузнк, А.Н.Харьков,1948; Л.Д.Крымский,1949', А.Т.Юрченко,1969; Г.А.Чекарева, Т.Ф.МихайлешшД977; В.В.Куприянов, 19 83).
Одним из существенных компонентов структурной организации стенки предсердий и сердца в целом является, как известно, сосудистое русло. В литературе довольно полно представлена ангио- и лимфоархитектоника сердца (Л.Е.Жемчужникова,1953; Б.В.Огнев и соавт.,1954; 'К.И.КульчишгайД958; Н.А.Джавахишшши, М.Э.Кома-хидзеД967; И.В,ЮрчешсоД970; С.Е.СтебельскийД969', Л.А.Арсеп-тьеваДЭбЭ,' А.С.Гавриш,1970; П,А.СоколобД971', Л.А.Тарасов, 1973; Ю.Е.Выренков, Г,А.Калачев,1975; В.К.111ишлоД98Г, К.И.Кульчицкий, О.Ю.Роменский,1985*, Э.А.Адыширнн-Заде, 1985;)А. jCclnhcft
HE.DU020UX Д957',ТЮате9 .C.E.BtiRcK ,1958; Ч Smiht ,1962 и др.). Однако, в основном, эти описания касаются стенки желудочков. Значительно меньше представлены сведения о мнкроцнркулятор-
HOM русле Предсердий II Изменении ЄГО В ОНТОГеПОГе (М„Э,К<.>М;)М1;!:>,',
Н.А.ДжавахшивилпДОГИ*, D.i'i.'1'ролькг.с и соавт,, U'G:2; ПЛІЛіі/жлола,
4 1969; НЛ'ЦСшіступовДОТО; Ю.В.Погорелов л соавт,, 1084,-
D.E.^Reqtj etal. Д972;тааірп etal. ,i974;M.Steinha-
usen etal. ,i978;Thomas A.Mazino д98о;М.К.Зьокея
etal. ,1982;R.P.PotteR ,A.C.tjzoom , loss;
T.IzuKYli etal. ,1984).
Таким образом, данные, касающиеся поучения отдельных компонентов структурной организации предсердии, не имеют истинного объединения d.систему, а ряд вопросов остается спорным или решен только в качественном плане. Только комплексный подход к нзучеши предсердий может дать возможность представить структурно-функциональную организацию стенки предсердии и межлредсердной перегоро кн как целостную систему. Изучение морфологии предсердий и их функционального состояния в различные периоды онтогенеза на основе количественного подхода с созданием математической моделі! создает предпосылки к развитию объективной клинической оценки состояния важных отделов сердца.
Цель и задачи исследования. С учётом изложенного, была поставлена цель - изучить структурную организацию различных тканевых компонентов стенки предсердий, их биомеханические, свойства, форму и топографию предсердий в онтогенезе, биомеханику сокращений предсердной стенки. Разработать математическую модель, отражающую морфологию предсердий. Для вьшогнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
~ изучить и описать форму, топографию предсердии, гистофункш: опальные взаимоотношения отдельных тканевых компонентов структу] ной организации их стенки в онтогенезе,
изучить биомеханические свойства, региональную биомеханику сокращения іі микроциркуляцию стенки предсердий,
i;.D основе данных морфологического и экспериментального
исследований разработать математическую модель предсердий,соответствующую различным периодам онтогенеза и обосновать ее клиническое применение»
Научная новизна,, В работе представлено новое направление комплексного морфо-фупкдноиальиого исследования предсердий применительно к клинической кардиологии с использованием математической модели.
Обобщенный анализ морфоэкспериментальпого изучения предсердий впервые позволил:
на основе нового подхода к изучению формы и топографии предсердий в различные периоды онтогенеза разработать способ определения объема полостей предсердий и получить эмпирические попр. .Еочные коэффициенты отношения этих объемов к объемам различных геометрических тел. Обосновать использование длины и передне-заднего размера предсердий для определения их объема при эхокардиографии. Установить, что параметры анатомических срезов сердца з разли пых плоскостях являются теоретической оснозой для трактошік данных, получаемых при эхокардиографии,
па различных уровнях структурной организации стенки предсердий выявить, что, сосуды мшфоциркуляторного русла топологически и адаптивно приспособлены к процессу сокращения и расслабления стенки сердца» Это достигается разнонаправлеиноетыо отдельных звеньев ГМІІР относительно продольной оси кардисміюшітов,различным количеством промежуточных звгїньєв между артерполои И венулой в процессе индивидуального развития, особой геометрией ветвления мшерасосудов, определенными взаимоотношениями ГМЦР
с элементами соединительной и нервной ткани,
- выявить лп;ищом<,'|'.і!йотн рапшггя'Л, становления, диф|,и >чн:и-
ашш и изменения параметров звеньев микрорусла в процессе опте генсза и в различных частях предсердий. Установить морфологиче кие факты регуляции просвета отдельных звеньев ГМЦР,
- разработать новые способы- изучения биомеханических свой
предсердной степки и биомеханики сокращений (а.с. № 1165367,
1232213), позволивших представить ее как однородную изотрошг
и упругую структуру. Выделить два компонента биомеханики сокрг
шения стенки предсердий: региональный и интегральный. Первый
обеспечипает продвижение крови внутри предсердий, второй - учас
вуст в выбросе крови в желудочки,
- представить математическую модель строения предсердий с
учётом возрастных особенностей, которая позволяет получать нов}
информацию при проведении непнвазивных методов исследования в
клинической кардиологии.
В процессе реализации цели получены. новые данные о морфогенезе кардиомиоцитов, звеньев гемомнкроциркуляторного русла, нервных элементов и соединительной ткани предсердий человека в процессе индивидуального развития.
Научно-практическое значение работы. Использование комлле са различных методик для выявления и изучения отдельных компонентов структурной организации стенки предсердий позволяет боле полно представить нх строение, а также показать гисто-функщюна; ные взаимоотношения между ними. Разработанный новый способ і явления микрососудов {а.с. № 1432378) позволяет более чётко проводить идентификашпо отдельных звеньев ГМЦР, изучать строєї стенки, является более простым в применении сравнительнос другими известными методиками импрегнации сосудов микроциркулятс лого русла.
Полученные количественные данные об изменении объёма
.-.7
полостей предсердий в онтогенезе, разработанные математические подходы для определения объема полостей предсердий могут быть использованы в клинической кардиологии. Представленное описание анатомических срезов сердца расширяет возможности интерпретации эхокардиогр аф: т,
Изучение биомеханических свойств стенки предсердий и сердца в целом, показало, что они изменяются как на протяжении онтогенеза, так и при некоторых видах патологии. Это в свою очередь позволяет использовать разработанный способ по определению упруго-вязких свойств сердечной стенки для дифференциации патологических состояний биологических тканей. Изучение биомеханики сокращений сердечной стенки показывает функциональную неоднородность миокарда, а также предоставляет возмоїішость для определения зоны поражения сердечной стенки при некоторых патологических состс-линях в эксперименте (инфаркт миокарда, очаговый склероз сердечной мышцы и др.).
Данные о возрастных изменениях сосудов ГМЦР предсердий человека позволяют наряду с другими морфо-клшшчегашми методами определить целесообразность проведення операций на сердце, улучшающих его кровоснабжение. Учитывая факт отсутствия анастомозов на уровне артериол обосновывается значение их в патогенезе инфаркта миокарда.
Созданная морфоби'омеханнческая модель предсердий позволит использовать машинные методы для анализа как изменения структурных параметров стенки, так и сердца в целом в норме п при создании патологических изменений с помощью ЭВМ.
Основные положения, выносимые на зашиту;
- В panUHTHIl ОТДОЛЬИЫХ СТРУКТУРНЫХ Компонентом CT-'ulUI Пред-
Й сорднй па протяжении онтогенеза отминается эташюсть, но нот параллелизма,
~ при определении объема полостей предсердий по линейным размерам эхокардпографнп необходимо учитывать возрастные поправочные коэффициенты, на протяжении онтогенеза объем полостей предсердий увеличивается от плодного периода до зрелого возраста, относительный объем ушек сердца с возрастом уменьшается,
- топографические срезы сердца и грудной полости являются
теоретической основой для трактовки данных зхокарднографпн,
-- гемомпкроциркуляторцому руслу предсердий присущи признаки функциональной, структурной н топологической адаптации обусловливающие органо- и тканеспецпфическне свойства,
во взаимоотношениях между отдельными тканевыми компонентами стенки предсердий отмечается единообразие в их строении на различных уровнях организации, а отличаются взаимоотношения только рангом этих компонентов,
предсердная стенка является однородным изотропным к упругим телом, В биомеханике сокращения выделяется .два компонента; региональный и интегральный,
морфобномеханическая модель предсердий, построенная с учётом морфологических'и функциональных параметров, является наиболее приемлемой для применения в клинике.
' Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на итоговых научных конференциях молодых учёных Днепропетровского медицинского института (г.Днепронетровск, 1978,1980, 1981,1985), па 1 Украинском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (г.Винщща, 1980), на IX Всесоюзном съезде анатомов, гистологов и эмбриологов {г.Минск, 1081), па Всесоюзной научной
ханфоролшп; "Актуальные попроси нарушения гемодинамики »' регу-ллшш микрелтрхулннии п клинике и эксперименте" (глМоСКВП,198-1 ), па .! L Украинском съезде шштомои, гпстологон а эмбриологов (г,Полтана,-1085), іш УП Республиканской конференции по блошпео (^Житомир, 10 85), па паулпои конференции морфологов Ccnoptigro Кавказа (г.Росгси~пл--Дону,1986), по заседании Днепролотровскоге ебшестаа аиатомон. гистолог'оз и змбрпологоіі (г.Днєпропстропск,
Внедрение результатов исследовании., Результаты рабаги пнод— репы іі испол.чсуі-отсп на ряде морфологических кафедр медицинских институтов УССР, РСФСР, D патоморфіологичоских отделениях боль-іпд г.Дііепропотрол-ски, г„ Кривого Рога, По результатам работы оформляло длформаддоддее письмо, проведен семинар с драктдлес--клмл прачами, обучающимися на ФУ.З г.Кридого Рога,,
5ъем л структура диссертации. Диссертация состоит лз введ"-н'ш, О глгт:, заключения, зыеодоб„ Содержание диссертации изложено да 347 страшшйх машинописного текста, который иллтестрировад 81 рисунком, из комбинированных махро-микропрепаретоть 2.G оригинальными схемами и 30 таблицами» Библиография віллолаот GOO . источников, из которых 443~оточестпонних и 1Г>7-ннс отр'>нных авторов,.