МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ
ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Виноградов Олег Олександрович
УДК 611.814.3:611.1:616.432-089.811МЕХАНІЗМИ РОЗВИТКУ ВЕНОЗНОГО ПОВНОКРОВ’Я В АДЕНОГІПОФІЗІ ПРИ ПОРУШЕННІ ПУЛЬСОВОГО ТИСКУ У ПЕЧЕРИСТИХ СИНУСАХ (експериментальне дослідження)
14.03.04 – патологічна фізіологіяАвтореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата медичних наук
Харків–2008
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Луганському національному педагогічному університеті імені Тараса Шевченка МОН України.
Науковий керівник:
доктор медичних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України Казімірко Ніла Казімірівна,Луганський державний медичний університет МОЗ України, завідувач кафедри патологічної фізіології;
Офіційні опоненти:
доктор медичних наук, доцент
Шевченко Олександр Миколайович,
Харківський національний медичний університет МОЗ України, професор кафедри патологічної фізіології;
доктор медичних наук, професор
Нещерет Олександр Павлович,
провідний науковий співробітник Інституту ендокринології та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка АМН України (м. Київ).
Захист відбудеться “14” лютого 2008 р. о 13.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.600.03 при Харківському національному медичному університеті (61022, м. Харків, пр. Леніна, 4).
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського національного медичного університету (61022, м. Харків, пр. Леніна, 4).
Автореферат розісланий “14” січня 2008 р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,
кандидат медичних наук, доцент О.Ю. Степаненко
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Відмінною рисою кровопостачання гіпофіза, зокрема його передньої частки, є наявність портальної системи, що поєднує первинну і вторинну капілярні мережі (Жданов Д.А., Акмаев И.Г., Сапин М.Р., 1961–1963). Складність будови судинного русла передньої частки гіпофіза й відсутність прямого артеріального кровопостачання ставить ряд актуальних питань, пов’язаних з циркуляцією крові та її відтоком у параселярні венозні колектори (Акмаев И.Г., 1975; Беков Д.Б., Михайлов С.С., 1979; Виноградов А.А., 1984, 1998, 2004). Пояснити гемоциркуляцію тільки впливом сил, які діють vis a tergo і vis a fronte, неможливо – наявність первинної капілярної мережі, гіпофізарно-портальних вен і вторинної капілярної мережі аденогіпофіза значно знижують вплив указаних факторів на циркуляцію крові у судинах передньої частки гіпофіза і на формування внутрішньоорганних шляхів венозного відтоку (Виноградов А.А., 1998).
У 1984 році А.А. Виноградов сформулював гіпотезу, що пояснює механізм циркуляції крові у передній частці гіпофіза. В основу гіпотези було закладено думку про вплив пульсового тиску у печеристих синусах на циркуляцію і відтік крові від передньої частки гіпофіза, однак це припущення не було досить аргументованим. Незаперечним є те, що при порушенні току крові у печеристих синусах у гіпофізі відбуваються судинні та ендокринні трансформації (Виноградов А.А., 1984; Мацко Д.Е., 1986; Дворецков А.И., 1988; Медведєв Ю.А., Савостьянов Т.Ф., Деникина О.Э., 1996, 1997; Сербиненко Ф.А., 2002; Ruscalleda J., 2005). Ендокринні порушення гіпофізарного походження виявлені й при черепно-мозкових травмах, що супроводжуються порушеннями внутрішньочерепної гемодинаміки (Мацко Д.Е., 1986; Черный В.И. с соавт., 1996). Тому великий теоретичний і практичний інтерес становлять питання, пов’язані з вивченням впливу пульсового тиску у печеристих синусах на циркуляцію крові у судинах гіпофіза, у першу чергу, у його передній частці.
Михайлов С.С., Сресели М.А. і Большаков О.П. (1977), вивчаючи морфофункціональні особливості печеристих синусів, встановили, що при збільшенні внутрішньосинусного тиску уповільнюється кровообіг у судинах головного мозку і збільшується тиск у верхньому сагітальному синусі і зовнішніх яремних венах, а при зниженні – підвищується систолічний артеріальний тиск, прискорюється кровообіг у печеристих синусах, поліпшується циркуляція крові у судинах головного мозку. Автори дійшли висновку, що кровообіг у печеристих синусах і венах головного мозку залежить від пульсових коливань печеристої частини внутрішньої сонної артерії. На їхню думку, весь морфофункціональний комплекс працює як “внутрішньочерепне венозне серце”. Вплив пульсового тиску на циркуляцію крові у гіпофізі, зокрема його передній частці, не обговорювався.
Рівень розвитку нейрохірургії та суміжних з нею наук значно розширив показання до оперативних втручань на судинах головного мозку й синусах
твердої мозкової оболонки з накладенням штучних екстра- та інтракраніальних анастомозів (Serbinenko F.A., 1981; Вовк Ю.Н., Виноградов А.А., 1994; Batjer H.H., Kopitnik T.A., Giller C.A., Samson D.S., 1994; Сербиненко Ф.А. с соавт., 1995, 1996, 1999; Фейгин Г.А., Изаева Т.А., 1996; Nakamaru Y., Fukuda S., Maguchi S. et al., 2002; Архангельская Я.Н., Яковлев С.Б., 2005; Волошин П.В., Тайцлин В.И., 2005; Arhangelskaya Y., Yakovlev S.B., Krymski V., 2005; Смирнова Ю.В., 2007). Тому питання, що стосуються механізмів кровопостачання передньої частки гіпофіза, привертають особливу увагу клініцистів, патофізіологів і морфологів.
На сьогодні залишаються дискусійними й недостатньо вивченими питання щодо впливу змін внутрішньосинусного пульсового тиску на циркуляцію крові у судинах аденогіпофіза і формування внутрішньоорганних шляхів венозного відтоку, особливо за умов параселярної судинної патології. Розв’язання цих питань є актуальним напрямком теоретичної і практичної медицини, а саме патологічної фізіології, ендокринології, ангіології, нейрохірургії та геронтології.
Зв’язок роботи з науковими планами, програмами, темами. Робота є фрагментом комплексної теми кафедри анатомії, фізіології людини та тварин Луганського національного педагогічного університету імені Тараса Шевченка МОН України “Механізми адаптації до факторів навколишнього середовища”, 2000–2003, номер державної реєстрації – 019800026641. Автор є співвиконавцем одного з напрямків теми.
Мета і завдання дослідження. Метою роботи було комплексне морфофункціональне визначення механізмів розвитку венозного повнокров’я в аденогіпофізі при порушенні пульсового тиску у печеристих синусах.
Для досягнення мети були поставлені такі завдання:
1. Вивчити архітектоніку судинного русла передньої частки гіпофіза собаки за умов однобічної перев’язки внутрішньої сонної артерії до входження її у печеристий синус.
2. На пристрої “Печеристий синус – внутрішня сонна артерія – гіпофіз” вивчити динаміку змін тиску у печеристих синусах і в гіпофізі при вимиканні пульсації внутрішньої сонної артерії до входження у печеристий синус і після виходу з нього.
3. За умов експерименту визначити кількісні показники венозного тиску у печеристих синусах при однобічній перев’язці внутрішньої сонної артерії до входження її у печеристий синус.
4. Визначити роль пульсації внутрішньої сонної артерії у печеристому синусі у механізмах регуляції циркуляції та відтоку крові від передньої частки гіпофіза.
5. Вивчити морфофункціональний стан соматотропних і гонадотропних клітин передньої частки гіпофіза за умов однобічної перев’язки внутрішньої сонної артерії до входження її у печеристий синус.
6. Вивчити експозиційну динаміку сорбції у передній частці гіпофіза за умов однобічної перев’язки внутрішньої сонної артерії до входження її у печеристий синус.
Об’єкт дослідження: гемодинаміка у передній частці гіпофіза за умов порушення пульсового тиску у печеристих синусах.
Предмет дослідження: механізми розвитку венозного повнокров’я у передній частці гіпофіза при порушенні пульсового тиску у печеристих синусах.
Методи дослідження: у дисертаційній роботі використані патофізіологічні, гістологічні, електронномікроскопічні, стереометричні, функціональні і статистичні методи дослідження.
Наукова новизна одержаних даних. Вперше комплексно вивчений вплив пульсового тиску у печеристих синусах на циркуляцію крові у передній частці гіпофіза. Встановлено, що в результаті зниження пульсового тиску у печеристих синусах у передній частці гіпофіза розвивається виражене венозне
повнокров’я. Характер змін морфофункціональних показників судинного русла передньої частки гіпофіза пов’язаний зі зміною пульсового тиску у печеристих синусах і залежить від тривалості експериментального впливу.
У роботі визначені якісно-кількісні показники пульсового тиску у печеристих синусах у нормі, у псевдооперованих тварин і при однобічній зміні пульсації печеристої частини внутрішньої сонної артерії. Проведено порівняльний аналіз морфологічних і морфометричних показників розвитку та усунення венозного повнокров’я у передній частці гіпофіза в залежності від змін пульсового тиску у печеристих синусах.
Запропоновано експериментальний пристрій морфофункціонального комплексу “Печеристий синус – внутрішня сонна артерія – гіпофіз”, що дозволяє у процесі дослідження визначити кількісні і якісні характеристики пульсового тиску у печеристих синусах і гіпофізі.
Встановлено, що за умов венозного повнокров’я відбувається зміна кількості і розмірів секреторних гранул у клітинах аденогіпофіза. У той же час різною мірою підвищуються сорбційні властивості клітин різних ділянок передньої частки гіпофіза, що є результатом венозного повнокров’я, гіпоксії і вказує на зміни проникності клітинних мембран до екзогенних речовин.
Практичне значення одержаних результатів. Результати проведеного дослідження розширюють і поглиблюють існуючі уявлення про механізми циркуляції крові у передній частці гіпофіза, зокрема, вказують на вирішальну роль пульсації печеристої частини внутрішньої сонної артерії у формуванні шляхів внутрішньоорганного відтоку венозної крові у нормі, у процесі старіння й при параселярній судинній патології.
У процесі дослідження вперше розроблено експериментальну модель зміни пульсового тиску у печеристих синусах. Розроблено способи кількісного і графічного визначення показника пульсового тиску у печеристих синусах. Ці розробки впроваджені у практику експериментальної медицини на кафедрі патологічної фізіології Луганського державного медичного університету; кафедрі анатомії, фізіології людини та тварин Луганського національного педагогічного університету імені Тараса Шевченка; кафедрах патологічної фізіології та оперативної хірургії з топографічною анатомією Кримського державного медичного університету ім. С.І. Георгієвського.
Кількісний аналіз морфофункціональних показників венозного кровообігу має велике практичне значення, тому що є основою для прогнозування порушень у передній частці гіпофіза при зміні пульсового тиску у печеристих синусах у процесі старіння (атеросклеротичні і склеротичні зміни в стінці внутрішньої сонної артерії) і при параселярній судинній патології (синус-тромбоз, наслідки черепно-мозкової травми, парагіпофізарні гематоми, аденоми гіпофіза, каротидно-кавернозний свищ тощо).
Особистий внесок здобувача. Самостійно виконано весь обсяг експериментальних досліджень, проведено статистичну обробку, аналіз і узагальнення одержаних результатів, сформульовано наукові положення і висновки, написано всі розділи дисертації. У дисертаційній роботі не використовувалися ідеї і розробки, які належать співавторам друкованих праць.
Апробація результатів дослідження. Матеріали дослідження апробовані на підсумкових наукових конференціях молодих вчених Луганського державного медичного університету (1997, 1998, 1999); “XV Congress of the International Federation of Associations of Anatomists and 4th International Malpighi Symposium” (Італія, 1999); конференції “Актуальні питання морфогенезу та регенерації” (Україна, 2000); з’їзді “Anatomy 2000” (Великобританія, 2000); симпозіумі “The Evolution of Developmental Mechanisms” (Великобританія, 2001); підсумковій науковій конференції молодих вчених Луганського національного педагогічного університету імені Тараса Шевченка (2001); міжнародній науковій конференції студентів і молодих вчених, присвяченій 85-річчю Дніпропетровської державної медичної академії “Актуальні проблеми клінічної і теоретичної медицини” (Дніпропетровськ, 2001); ІІІ Всеукраїнській студентській науковій конференції “Актуальні проблеми природничих та гуманітарних наук у дослідженнях студентської молоді” (Черкаси, 2001); Міжрегіональних конференціях молодих вчених “Актуальні питання біології та медицини” (Луганськ, 2003–2007); Міжнародній науково-практичній конференції “Олімпійський спорт, фізична культура, здоров’я націй у сучасних умовах” (Луганськ, 2004); Міжнародній науковій конференції “Механізми функціонування фізіологічних систем” (Львів, 2006).
Публікації. За темою дисертації опубліковано 23 наукові праці, з них
8 статей (4 без співавторів) і 15 тез, отриманий патент на винахід (№ 55652 А – Бюл. № 4, 2003 р., у співавторстві), упроваджено 6 раціоналізаторських пропозицій.
Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на
168 сторінках друкованого тексту і складається зі вступу, огляду літератури, опису об’єкта і методів дослідження, чотирьох розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів дослідження, висновків і списку літератури. Робота містить 16 таблиць і 53 рисунка. Список використаної літератури включає 240 джерел (148 кирилицею і 92 латиницею).
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Матеріал і методи дослідження. Дослідження виконано на 66 безпородних собаках-самцях віком 2,5–4,0 роки з масою тіла 8–12 кг.
Усі тварини були розподілені на дві групи – контрольну (20 псевдооперованих тварин) і дослідну (46 тварин). Дослідження складалися з восьми серій. Тваринам дослідної групи робили перев’язку внутрішньої сонної артерії на шиї терміном на 24 год, 5, 10 і 30 діб. Вивчали венозний тиск (ВТ) у печеристому синусі, архітектоніку і морфометричні характеристики судинного русла передньої частки гіпофіза (ПЧГ) у нормі та після однобічної перев’язки внутрішньої сонної артерії, ультраструктурні та стереометричні показники соматотропних і гонадотропних клітин, експозиційну динаміку сорбції барвника в аденогіпофізі.
Окрема частина досліджень була виконана на пристрої “Печеристий синус – внутрішня сонна артерія – гіпофіз”. Проводили порівняльний аналіз пульсових коливань у печеристих синусах і гіпофізі.
Моделювання порушення пульсового тиску у печеристих синусах виконували у два етапи: 1-й – катетеризація v. ophthalmica sup. з виміром вихідного тиску у печеристих синусах і підведенням лігатури під праву внутрішню сонну артерію; 2-й – перев’язка правої внутрішньої сонної артерії з одночасною реєстрацією тиску у печеристих синусах.
Запис ВТ у печеристих синусах і тиску у внутрішній сонній артерії проводили за допомогою хірургічного поліграфа “Салют”. ВТ і артеріальний тиск (АТ) вимірювали у мм рт. ст. і перераховували в одиниці системи СІ – кПа. Паралельно проводили реєстрацію частоти серцевих скорочень.
Евтаназію робили шляхом внутрішньоплеврального введення 10 % розчину тіопенталу натрію в розрахунку 60–75 мг/кг маси тіла.
Вивчення судинного русла ПЧГ проводили шляхом ін’єкції його суспензією чорної туші в 5 % розчині желатину. Фіксацію і виготовлення гістологічних і ультрамікроскопічних препаратів здійснювали з використанням традиційних методик (Боголєпов Н.Н., 1976; Волкова О.В., Єлецький Ю.К. та співавт., 1982).
Для морфометрії судинного русла ПЧГ собак контрольної і дослідної груп, а також для вивчення щільності розподілу секреторних гранул у залозистих клітинах застосовували стереометричний метод по Г.Г. Автандилову (1973), Б.М. Аріель, Є.М. Тарарак (1974) і К. Ташке (1980).
Динаміку сорбції барвника тканинними елементами ПЧГ визначали шляхом порівняння кількісних показників сорбційної здатності гіпофізарної тканини псевдооперованих і дослідних тварин (Виноградов О.А., за авт. св. № 1465767 від 15 листопада 1988 р.).
Цифрові дані обробляли методами варіаційної статистики з використанням персонального комп’ютера (Гланц С., 1999; Лапач С.Н., Губенко А.В., Бабич П.Н., 2000; Макарова Н.В., Трофимец В.Я., 2002).
Результати дослідження та їхній аналіз. Результати серії експериментів, проведених на пристрої морфофункціонального комплексу “Печеристий синус – внутрішня сонна артерія – гіпофіз”, свідчать про те, що збільшення або зменшення пульсового тиску в гіпофізі відбувається в залежності від пульсової хвилі у печеристих синусах. Відношення тиску крові у печеристих синусах до величини тиску в гіпофізі було приблизно 2:1.
При вивченні динаміки пульсового тиску за умов перев’язки правої сонної артерії до входження її у печеристий синус виявлено зменшення пульсового тиску у печеристому синусі на стороні перев’язки у 6,50 раза і в гіпофізі у 2,89 рази, у той же час підвищувався тиск у протилежному печеристому синусі. За умов перев’язки однієї сонної артерії після виходу її з печеристого синуса виявлено підвищення пульсового тиску у печеристому синусі в 1,04 рази на стороні перев’язки та підвищення тиску у гіпофізі в 1,08 рази. При двобічній перев’язці сонних артерій після виходу їх з печеристих синусів встановлене підвищення пульсового тиску у печеристих синусах і гіпофізі: у правому печеристому синусі в 1,04 рази, у лівому – в 1,04 рази, у гіпофізі – в 1,08 рази.
У печеристих синусах собак контрольної групи середній показник ВТ у правому печеристому синусі при максимальному АТ (13,24±0,07) кПа був
(0,413±0,006) кПа, у лівому – (0,415±0,008) кПа.
В експериментальній групі ВТ у правому печеристому синусі збільшувався в 1,49 рази, а в лівому печеристому синусі – в 1,06 раза. У абсолютних цифрах ВТ у правому печеристому синусі після перев’язки правої внутрішньої сонної артерії до входження у печеристий синус був (0,601±0,014) кПа (р<0,001 порівняно з контролем), у лівому – (0,466±0,009) кПа.
Через 24 год після перев’язки правої сонної артерії у ПЧГ розвивалося венозне повнокров’я, що супроводжувалося збільшенням діаметра судин (табл. 1) і подовженням їхніх стволів у (1,32±0,06) рази, при цьому з’являлася звивистість гілок 1–4-го порядків. На 5-ту добу експерименту венозне повнокров’я посилювалося: діаметр гілок 1-го порядку зростав (табл. 1), їхній стовбур був подовжений у (1,36±0,04) рази, у стінках гілок 3-го і 4-го порядку виявлені ектазії варикозного типу. Зі збільшенням експозиції експерименту було встановлене зниження венозного повнокров’я. На 10-ту добу експерименту діаметр гіпофізарно-портальних вен і їхніх гілок був збільшений в (1,31±0,07) рази у порівнянні з контрольними показниками (табл. 1). Вірогідно зменшувалася довжина кровоносних судин у порівнянні з показниками після 24-годинної експозиції (р<0,05). Проте зберігалася виражена звивистість і, в окремих випадках, ектазії варикозного типу. Процес стабілізації судинного русла був більш виражений у передньому і середньому відділах верхніх і центральних ділянок ПЧГ. Через 30 діб після операції встановлене стійке зниження венозного повнокров’я, про що свідчило значне зменшення діаметра гіпофізарно-портальних вен та їхніх гілок (табл. 1).
Перебудова посткапілярного відділу судинного русла в умовах венозного повнокров’я виявлялася змінами діаметрів (табл. 1) і довжини кровоносних судин, а також кутів їх злиття. Проте основна орієнтація вен 1-го і 2-го порядків зберігалася. Виносні вени були збільшені у діаметрі (табл. 1), з’являлася їх звивистість та ектазії варикозного типу. Укрупнення вен посткапілярного відділу судинного русла ПЧГ супроводжувалося їхньою магістралізацією, яка була особливо вираженою по периферії ПЧГ та у зоні переходу верхньої ділянки в центральну й центральної в нижню. Зі збільшенням тривалості експерименту встановлена відносна стабілізація змін посткапілярного відділу судинного русла, яка виявлялася вірогідним зменшенням звивистості і діаметра виносних вен у порівнянні з показниками після 24-годинної і 5-добової експозиції (р<0,001), табл. 1.
Таблиця 1
Діаметри кровоносних судин передньої частки гіпофіза, (M±m) мкм
| Кровоносні судини | Контроль | Експозиція експерименту | ||
| 24 год | 5 діб | 10 діб | ||
| Короткі ГПВ | 46,80±0,560 | 60,75±0,096 | 62,57±0,317 | 52,13±0,214 |
| Гілки 1-го порядку | 35,80±0,342 | 46,63±0,606 | 48,11±0,293 | 44,29±0,168 |
| Гілки 2-го порядку | 30,06±0,643 | 39,00±0,300 | 40,14±0,264 | 36,32±0,071 |
| Гілки 3-го порядку | 26,10±0,600 | 34,15±0,617 | 35,13±0,354 | 32,07±0,109 |
| Гілки 4-го порядку | 20,00±0,316 | 26,32±0,211 | 27,14±0,150 | 28,31±0,154 |
| Довгі ГПВ | 42,34±0,293 | 55,03±0,366 | 56,63±0,225 | 51,22±0,104 |
| Гілки 1-го порядку | 37,80±0,374 | 49,55±0,318 | 51,04±0,290 | 42,43±0,229 |
| Гілки 2-го порядку | 33,60±0,332 | 44,45±0,524 | 45,78±0,315 | 40,02±0,110 |
| Гілки 3-го порядку | 24,30±0,490 | 32,56±0,616 | 33,54±0,148 | 28,07±0,126 |
| Гілки 4-го порядку | 18,84±0,325 | 24,10±0,502 | 24,82±0,267 | 22,81±0,243 |
| Прекапілярні венули | 9,60±0,288 | 12,43±0,228 | 12,79±0,264 | 11,09±0,229 |
| Капіляри | 4,50±0,173 | 5,91±0,064 | 6,09±0,354 | 5,24±0,093 |
| Посткапілярні венули | 12,00±0,257 | 16,09±0,033 | 16,52±0,150 | 14,55±0,307 |
| Виносні вени | 52,73±0,366 | 64,35±0,172 | 66,47±0,213 | 54,09±0,156 |
| Дренуючі вени | 74,76±0,468 | 97,95±0,350 | 101,87±0,354 | 85,15±0,183 |
Примітки: 1. ГПВ – гіпофізарно-портальні вени.
0 комментариев