Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по медицине
На правах рукописи
Шорманов Игорь Сергеевич
Структурно-функциональные изменения почек
при пороках развития магистральных сосудов сердца
(клинико-экспериментальное исследование)
14.00.15 Ц патологическая анатомия
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
доктора медицинских наук
Москва - 2009
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении
высшего профессионального образования
Ярославская государственная медицинская академия
Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию
Научные консультанты:
академик РАМН
доктор медицинских наук, профессор Новиков Юрий Васильевич
доктор медицинских наук, профессор Туманов Владимир Павлович
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук,
профессор Трусов Олег Алексеевич
доктор медицинских наук,
профессор Кудрявцев Юрий Владиславович
доктор медицинских наук,
профессор Забозлаев Федор Георгиевич
Ведущая организация: ГУ Научно-исследовательский институт морфологии
человека РАМН
Защита диссертации состоится л________________ 2009 года в часов
на заседании диссертационного совета Д208.072.04 при ГОУ ВПО РГМУ
РОСЗДРАВА по адресу: 117997, Москва, ул. Островитянова, д.1
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО РГМУ
РОСЗДРАВА (117997, Москва, ул. Островитянова, д.1)
Автореферат разослан л_______________________2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
доктор медицинских наук, профессор А.И.Щеголев
Актуальность проблемы. Важнейшей проблемой современного здравоохранения являются заболевания сердца и сосудов (Л.А.Бокерия с соавт.,2005; Е.И.Чазов,2008; S.Hunter e.a.,2000; Z.Weiner e.a.,2002; J.Marrugat e.a.,2003). Одно из наиболее значимых мест среди них занимают врожденные пороки сердца. В ходе естественной эволюции они сопровождаются различными осложнениями, сравнительно рано инвалидизируют больных, а со временем неизбежно приводят их к гибели (В.И.Бураковский с соавт.,1996; Д.Ш.Багатурия,2002; Л.А.Бокерия с соавт., 2007; V.Weiler e.a.,2000 S.F.Wong e.a.,2003). Достаточно высокой оказывается смертность и после оперативного лечения данных заболеваний (В.Т.Селиваненко, М.А. Мартаков,2000; Р.Г.Оганов с соавт., 2008).
К наиболее распространенным видам рассматриваемой патологии относятся коарктация аорты и стеноз легочного ствола (О.А.Мутафьян,2002; А.С.Шарыкин,2005; D.C.Fyler e.a.,1980; E.Rahiala, T.Ticanora,2001). Они встречаются как в изолированном виде, так и в сочетании с другими пороками, однако обычно определяют тяжесть гемоциркуляторных расстройств и неблагоприятный исход болезни (А.Г.Зираелян, В.Д.Тонопоулос,2001; S.E.Saba e.a.,2000).
Нередко смерть больных связана не только с дисфункцией анатомически дефектного сердца, но и с расстройством деятельности таких органов как легкие, головной мозг, печень и почки (А.А.Хикматов,2001; В.Д.Амиркулов,2004; О.С.Тодоров,2006; K.J.W.Taylor e.a.,1995; A.D.Slonim e.a.,2003).
Наименее изученными при коарктации аорты и стенозе легочного ствола являются почки. Между тем, это жизненно важные органы, и нарушение их функционального состояния не может не сказаться на развитии основной болезни (Ю.Н. Еремина с соавт.,2004). Кроме того, почки занимают центральное место в регуляции обмена натрия, воды, и синтезе ключевых медиаторов, воздействующих на сосудистый тонус, поэтому они влияют на системную гемодинамику не меньше, чем сердце (А.Ж.Карабаева,2006; В.В.Фомин,2008; M.Rahman e.a.,2006).
При коарктации аорты, в связи с сужением перешейка этого сосуда, нарушен приток артериальной крови к почкам, а при стенозе легочного ствола, по причине повышения нагрузки на правые отделы сердца, затруднен отток венозной крови от них. Подобные расстройства гемоциркуляции в почках в условиях компенсированного порока, а тем более в стадию его декомпенсации, не могут не привести к повреждению различных их тканевых компонентов и изменению деятельности этих органов. В то же время, сведения о функциональном статусе почек у больных коарктацией аорты и стенозом легочного ствола весьма противоречивы: одни исследователи указывают на его грубые нарушения (В.И. Францев с соавт.,1971; Д.В.Колотило с соавт.,1976; K.J.W. Taylor e.a.,1995), другие - не отмечают выраженных расстройств (А.В.Покровский,1979; Р.И. Соколова с соавт.,1994). Работы, в которых содержатся данные о структурных изменениях почечных канальцев, стромы, гломерулярного аппарата, артерий, вен и микроциркуляторного русла при обсуждаемых пороках, крайне немногочисленны и касаются лишь отдельных компонентов этого комплекса (Н.Г. Крицкая с соавт.,1989; Е.Е.Литасова с соавт.,1996; А.В.Яльцев, 2001; Ю.В.Новиков с соавт.,2006). Они выполнены без широкого применения стерео - и морфометрии и чаще всего носят описательный характер. В них не раскрыты особенности ремоделирования почек при качественно неоднородных расстройствах гемодинамики, сопровождающих коарктацию аорты и стеноз легочного ствола, не дано морфологической характеристики различных структурных компонентов почки в зависимости от стадии эволюции порока. Существенным недостатком имеющихся исследований является и то, что в них не выполнялось гистохимического и иммуногистохимического изучения материала и не проводилось функционально-морфонлогинченснких сопоставлений, что обусловило недостаточную расшифровку механизмов, лежащих в основе структурной перестройки почек при обсуждаемой патологии. Наряду с отмеченным выше во многих опубликованных работах почти не затронут вопрос об адаптационных структурах ренальных сосудов и их роли в регуляции движения крови, становлении компенсации и развитии декомпенсации региональной гемодинамики.
Хирургическое лечение коарктации аорты и стеноза легочного ствола приводит к одномоментному восстановлению условий притока крови к почкам и оттока ее от них, однако нормализация гемоциркуляции в ренальном кровеносном бассейне происходит на фоне ремоделированной структуры этих органов (В.Т.Селиваненко с соавт., 2002). Несмотря на большой опыт, накопленный клиницистами в оперативном лечении таких больных, никто не занимался обобщением данных о функциональном состоянии их почек в различные сроки послеоперационного периода. Сведения об обратимости морфологических изменений различных тканевых компонентов этих органов в литературе либо отсутствуют, либо касаются только артериальной системы почек при коарктации аорты (А.В.Яльцев,2001). Лишь в некоторых работах указывается на необходимость изучения упомянутых вопросов (А.И.Струков с соавт.,1990; Д.С.Саркисов с соавт.,1995). Подобные исследования, раскрывая пластические потенции различных структурных компонентов почек, имеют важное теоретическое значение. Целесообразность выполнения их диктуется и нуждами практического здравоохранения, поскольку судьба больных рассматриваемыми пороками определяется не только уровнем сохранности сердца, но в значительной мере и состоянием почек, а также возможностью лобратного развития их изменений после выполнения радикальной хирургической операции. Проведение соответствующих исследований требует широкого привлечения функциональных, стереометрических, морфометрических, гистохимических и иммуногистохимических методик. Использовать их на человеческом материале в силу ряда причин сложно или невозможно. В связи с этим возникает необходимость не только в изучении почек больных с коарктацией аорты и стенозом легочного ствола, но и в проведении экспериментальных исследований с моделированием соответствующих пороков на животных.
Цель исследования. Установление морфологических и функциональных изменений почек при коарктации аорты и стенозе легочного ствола в зависимости от стадии эволюции пороков и после их устранения.
Задачи исследования.
1. Оценка функционального состояния почек у больных коарктацией аорты и стенозом легочного ствола с разным уровнем гемодинамических расстройств, а также после оперативной коррекции пороков.
2. Изучение структуры различных тканевых компонентов почек у больных, умерших от коарктации аорты и стеноза легочного ствола.
3. Создание на щенках моделей коарктации аорты и стеноза легочного ствола с выявлением функциональных изменений со стороны их сердечно-сосудистой системы и почек в стадии компенсации и декомпенсации пороков.
4. Выявление особенностей структурного ремоделирования различных тканевых компонентов почек при компенсированной коарктации аорты.
5. Установление характера морфологической перестройки различных тканевых компонентов почек при декомпенсированной коарктации аорты.
6. Изучение закономерностей структурных изменений различных тканевых компонентов почек при компенсированном стенозе легочного ствола.
7. Установление характера морфологической перестройки различных тканевых компонентов почек при декомпенсированном стенозе легочного ствола.
8. Выявление адаптационных структур в сосудистом бассейне почек при коарктации аорты и стенозе легочного ствола.
9. Определение значимости адаптационных структур кровеносного русла почек для ренальной гемодинамики в стадию компенсации и декомпенсации пороков.
10. Изучение возможности обратимости морфологических изменений различных тканевых компонентов почек после оперативной коррекции длительно существующих коарктации аорты и стеноза легочного ствола.
11. Установление динамики тангенциального напряжения почечных артерий и его влияния на состояние сосудов, нефронов и стромы почек в различные стадии эволюции экспериментальных пороков и после их устранения.
12. Выявление возможности иммуногистохимического анализа для оценки степени повреждения тканевых структур почки при коарктации аорты и стенозе легочного ствола, а также после их устранения.
Научная новизна. Впервые проанализированы лабораторные показатели, характеризующие функциональное состояние почек больных, страдающих коарктацией аорты и стенозом легочного ствола с различным уровнем гемодинамических расстройств. Выполнена сравнительная оценка функционального состояния почек пациентов, подвергнутых хирургическому устранению этих пороков в разные сроки после операции. Проанализировано состояния различных тканевых компонентов почек лиц, умерших от коарктации аорты и стеноза легочного ствола. На основе структурно-функциональных сопоставлений выявлены морфологические основы поражения почек больных рассматриваемыми пороками. Благодаря созданию обратимых гемодинамических моделей коарктации аорты и стеноза легочного ствола, впервые раскрыты закономерности функциональных, адаптационных и патологических изменений артериального и венозного русла, клубочкового аппарата, канальцев и стромы почек в различные стадии эволюции пороков. Расшифровано значение изменения тангенциального напряжения почечных артерий для состояния их стенки и кровоснабжения гломерул как в условиях экспериментального порока, так и после его оперативного устранения. Дана характеристика всего комплекса адаптационных образований артериального и венозного русла почек, установлено значение этих структур в регуляции ренальной гемодинамики в условиях сосудистой гипо- и гипертензии, продемонстрирована их роль в становлении компенсации и развитии декомпенсации кровообращения. Впервые на основе анализа результатов морфометрии, стереометрии, гистохимических и иммуногистохимических исследований получены данные о механизмах структурного ремоделирования почек при коарктации аорты и стенозе легочного ствола, а также доказана возможность обратимости ранее развившейся морфологической перестройки этих органов.
Практическая значимость. Результаты работы дают в распоряжение клиницистов сведения о характере поражения почек у больных, страдающих коарктацией аорты и стенозом легочного ствола, а также диктуют необходимость оценки функционального состояния этих органов, позволяющей своевременно начать проведение патогенетической терапии выявленных расстройств. Выполненные исследования предоставят дополнительную информацию для выработки показаний и противопоказаний к радикальной коррекции коарктации и стеноза в зависимости от уровня их компенсации. Материалы работы помогут в трактовке клинических проявлений нарушений ренальной гемоциркуляции у больных рассматриваемыми пороками и после их ликвидации. Они послужат основой для выработки наиболее оптимальных сроков хирургического лечения соответствующих больных. У оперированных пациентов по функционнальному состоянию почек клиницисты смогут судить об эффекнтивннонсти коррекции пороков. Полученные сведения облегчат патологоанатомам решение вопроса об уровне компенсации коарктации аорты и стеноза ленгочного ствола, а также могут быть использованы ими для дифференциальной диагностики адаптационных и патологических изменений сосудистого русла почек.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Коарктация аорты и стеноз легочного ствола сопровождаются повреждением всех структурных компонентов почек, что может сочетаться с нарушением их азотовыделительной функции и появлением мочевого синдрома. Частота выявления этих расстройств напрямую связана с состоянием гемодинамики при соответствующем пороке.
2. Хирургическое устранение коарктации аорты и стеноза легочного ствола, вызывающее стойкую нормализацию гемодинамики у больных, приводит к полному или почти полному восстановлению азотовыделительной функции почек и уменьшению выраженности мочевого синдрома. Возникновение осложнений в виде рекоарктации и рестеноза сопровождается тяжелыми нарушениями функции почек.
3. Создание гемодинамических моделей коарктации аорты и стеноза легочного ствола сопровождается качественно различными расстройствами гемоциркуляции в ренальных сосудах с понижением или повышением тангенциального напряжения артерий, нарушением ферментативной активности их гладкой мускулатуры и последующим развитием реактивных, адаптационных и патологических изменений различных тканевых компонентов почек со структурным ремоделированием этих органов.
4. Морфологическая перестройка почек при экспериментальной коарктации аорты и стенозе легочного ствола в количественном и качественном отношении определяется уровнем компенсации кровообращения. Характер структурных изменений различных тканевых компонентов почек при рассматриваемых пороках имеет как общие признаки, так и существенные различия.
5. В условиях нарушенного кровообращения в почках, свойственного коарктации аорты и стенозу легочного ствола, в артериальном и венозном русле этих органов формируется комплекс однотипных адаптационных образований. В стадию компенсации искусственно созданного порока они регулируют движение крови в пределах ренального сосудистого бассейна, обеспечивая оптимальный режим доставки ее к клубочкам и другим структурам почек. В стадию декомпенсации данные образования утрачивают свои регуляторные возможности и способствуют расстройству ренальной гемоциркуляции.
6. Устранение коарктации аорты и стеноза легочного ствола приводит к нормализации притока крови к почкам или оттока ее от них, что сопровождается соответственно повышением и понижением тангенциального напряжения стенок артерий этих органов, восстановлением активности ферментов их гладкой мускулатуры и инициирует начало процесса лобратного развития ранее возникших структурных изменений. Полноценность подобной обратимости определяется фактором времени.
Внедрение результатов. Разработанные в диссертации диагностические методы и приемы нашли применение в практической деятельности МСЧ ОАО Автодизель г. Ярославля, а также в работе патологоанатомических отделений Ярославской области. Кроме того, результаты исследования используются на кафедрах патологической анатомии и урологии с нефрологией при работе со студентами, а также интернами и клиническими ординаторами ЯГМА.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на следующих конференциях, заседаниях и съездах:
- На Общероссийской конференции Проблемы морфологии (теоретические и клинические аспекты) (Сочи, 14-16 мая 2002 г.). 2. На II конференции Гомеостаз и эндокринология (Москва, июнь 2004 г.). 3. На V Общероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Москва, 17-18 сентября 2004 г.). 4. На Научной конференции Новые оперативные технологии (анатомические, экспериментальные и клинические аспекты) (Томск, 6-8 октября 2004 г.). 5. На Всероссийской научной конференция Микроциркуляция в клинической практике (Москва, 27-29 октября, 2004 г.). 6. На Юбилейной научной общероссийской конференции Современные проблемы науки и образования (Москва, 5-6 декабря 2005 г.). 7. На II Съезде Российского общества патологоанатомов (Москва, 11-14 апреля 2006 г.). 8. На II Всероссийской научной конференции Микроциркуляция в клинической практике (Москва, 19-20 апреля 2006 г). 9. На VIII Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Орел, 15 сентября 2006 г.). 10. На XII Всероссийском съезде сердечно-сосудинстых хирургов (Москва, 28-31 октября 2006 г.). 11. На Научной конференции Инновационные технологии в морфологии (СПб, 23 июня 2007 г.). 12. На ΙΧ Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Бухара, 14-17 мая 2008 г.)
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 58 научных работы, в том числе 25 в рецензируемых журналах (перечень ВАК) и 1 монография.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 315 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материала и использованных методик, шести глав, посвященных результатам собственных исследований, обсуждения полученных данных, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы, включающего 270 отечественных и 129 иностранных источников. Текст иллюстрирован 58 таблицами и 131 рисунком, многие их которых являются монтажами из 2-6 фрагментов.
Материал и методы исследования
Медицинская документация. Проанализированы истории болезни пациентов кардиохирургического отделения Института хирургии имени А.В.Вишневского РАМН за период с 1994 по 2003 годы, а также истории болезни лиц, госпитализированных в детское кардиологическое отделение МСЧ НПЗ г. Ярославля за период с 1996 по 2005 год. В первом учреждении на обследовании и лечении находились 152 человека с коарктацией аорты, и 84 - со стенозом легочного ствола. Во втором - наблюдалось 26 пациентов, оперированных по поводу коарктации аорты, и 20 человек - по поводу стеноза легочного ствола. Всем им было проведено комплексное обследование. Результатом его было либо установление топического диагноза врожденного порока сердца, либо заключение об эффективности выполненного в прошлом хирургического вмешательства. Данные, полученные при изучении историй болезни, заносили в разработанные карты и подвергали анализу. При этом учету не подвергались лица с аномалиями и приобретенными заболеваниям мочевыделительной системы.
Аутопсийный материал. Изучены почки 51 умершего с коарктацией аорты и 33 - со стенозом легочного ствола. Группу контроля составили 43 наблюдения. Распределение умерших по возрасту представлено в таблице 1.
Распределение по возрасту умерших Таблица 1
больных с коарктацией аорты и стенозом легочного ствола
Характер порока | Кол-во случаев | Возраст умерших | ||||||
0-7 суток | 7-28 суток | 28 сут. 12 мес. | 1-3 года | 3-10 лет | 10-30 ет | 30-45 ет | ||
Коарктация аорты | 51 | 15 | 12 | 30 | 4 | 1 | 2 | 1 |
Стеноз лег. ствола | 33 | 12 | 8 | 14 | 2 | 2 | 1 | 1 |
Контроль | 43 | 6 | 8 | 8 | 5 | 6 | 6 | 4 |
Степень сужения аорты в области коарктации варьировала в пределах 48-85%, а легочного ствола - 40-75%, что определялось сравнением стенозированных участков сосудов с материалом от умерших больных контрольной группы.
Экспериментальный материал. Создание гемодинамических моделей коарктации аорты и стеноза легочного ствола выполнено на 105 беспородных
щенках собак различного пола в возрасте от 1,5 до 6 месяцев. Распределение их по сериям опытов и срокам наблюдения приведено в таблице 2.
Методы моделирования и устранения пороков. Моделирование коарктации аорты и стеноза легочного ствола осуществляли хирургическим путем, проводя дозированное сужение соответствующих сосудов. Устранение искусственно созданных пороков также проводили оперативным путем. Суженный участок аорты иссекали и либо вшивали на его место протез, либо соединяли проксимальный и дистальный участок сосуда, т.е формировали анастомоз по типу конец в конец. Для ликвидации стеноза легочного ствола удаляли кольцо, суживающее этот сосуд.
Таблица 2
Распределение животных по сериям опытов и срокам наблюдения
Вид серии | Кол-во операций | Кол-во ослож- нений | Кол-во наблюдений | Сроки наблюдения | ||||
1-3 месяца | 6 месяцев | 6-12 месяцев | 12-18 месяцев | 18-24 месяца | ||||
КАк | 57 | 4 | 30 | - | 8 | 10 | 10 | 2 |
КАд | - | - | 7 | 7 | - | - | - | - |
КАк+У | 16 | - | 16 | - | 4 | 6 | 4 | 2 |
CЛCк | 48 | 3 | 22 | - | 9 | 6 | 4 | 3 |
CЛCд | - | - | 8 | 3 | 5 | - | - | - |
СЛСк+У | 15 | - | 15 | - | 3 | 7 | 3 | 2 |
КЛ | - | - | 15 | - | - | - | - | - |
Примечание: КАк - коарктация аорты компенсированная; КАд - коарктация аорты декомпенсированная; КАк+У - устранение компенсированной коарктации; СЛСк - стеноз легочного ствола компенсированный; СЛСд - стеноз легочного ствола декомпенсированный; СЛСк+У - устранение компенсированного стеноза легочного ствола; КЛ - контроль.
Проведение экспериментальных исследований на животных осуществляли в соответствии с разрешением этического комитета ЯГМА.
Методы функциональных исследований. У всех собак проводили анализ крови на эритроциты и гемоглобин, фиксировали гематокритную величину, определяли содержание мочевины и креатинина в плазме крови, измеряли артериальное, венозное давление и скорость кровотока, регистрировали объем циркулирующей крови, плазмы, эритроцитов и гемоглобина, записывали электро-, вектор- и фонокардиограммы, устанавливали содержание газов в артериальной и венозной крови. Во время операции и перед забитием животных, в зависимости от характера опыта, регистрировали объемный кровоток в аорте ниже места ее сужения или в левой легочной артерии.
Располагая данными о давлении крови, притекающей в сосудистый бассейн почек, и результатами измерения артерий этих органов, определяли тангенциальное напряжение их стенок по формуле: Т=(PR/d)133,3, где Р - давление в мм рт. ст., R - радиус сосудов в мкм, d - толщина стенки в мкм, 133,3 - коэффициент для перевода результатов в систему единиц СИ (М.И. Гуревич, С.А.Берштейн,1979; О.Я.Кауфман,1979; Р.Рашмер,1981; А.В.Яльцев,2001).
Методы морфологических исследований. Материал фиксировали в 10% нейтральном формалине и жидкости Карнуа, заливали в парафин и резали на санном микротоме. Гистологические срезы окрашивали гематоксилином и эозином, по ван Гизон, Харту и Массону; имрегнировали серебром по Гомори.
Гистохимическое выявление гликогена проводили с помощью ШИК-реакнции (контроль с амилазой). Гликозаминогликаны обнаруживали посредством окраски срезов коллоидным железом по Хейлу (контроль с гиалуронидазой). Жировые включения определяли суданом III в материале фиксированном формалином и порезанном на замораживающем микротоме.
Выявление ферментов осуществляли на криостатных срезах. Активность кислой фосфатазы определяли методом азосочетания, а цитохромоксидазы и сукцинатдегидрогеназы по М.Берстону.
Для количественной оценки активности упомянутых выше ферментов, а также содержания углеводов в различных тканевых структурах почек проводили цитофотометрический анализ на сканирующем спектрофотометре МИФ - компакт при длине волны 580 нм.
Иммуногистохимическое исследование проводили на парафиновых срезах с использованием высокочувствительных полимерных систем детекции и стандартных моноклональных антител к альфа-гладкомышечному антигену.
Морфометрию почек осуществляли с помощью винтового окуляр-микронметра типа МОФ-1-15х (Ю.Л.Перов,1984). Измерению подвергали различные звенья сосудистой системы этого органа (артерии, вены, клубочки). В междолевых, дуговых, междольковых артериях, а также приносящих и выносящих клубочковых артериолах определяли наружный (D) и внутренний (d) диаметр. Толщину (m) и площадь поперечного сечения (S) медии артерий рассчитывали по формулам: m=(D-d)/2 и S=πm(D-m) (Г.Г.Автандилов,2002). В средней оболочке междольковых артерий подсчитывали число гладких миоцитов; о размерах их судили по параметрам ядер (О.Я.Кауфман,1979). Площадь (S) и объем (V) последних определяли по формулам: S=0,785ch и V=0,523ch2, где c и h - продольный и поперечный размеры ядра в мкм (Г.Г.Автандилов,2002). В процентах фиксировали количество артерий различного уровня ветвления, имеющих в интиме косо и продольно ориентированные гладкомышечные клетки. Толщину стенки почечных вен определяли как частное от деления результатов измерений в наиболее тонком и толстом участках. Наряду с отмеченным выше подсчитывали количество клубочков в поле зрения микроскопа (ок.10, об.8) в средней зоне коры, измеряли их диаметр и количество клеток на срезе.
Стереометрическое исследование почек проводили методом точечного счета (Г.Г.Автандилов,2002). Для этого использовали окулярную сетку со 100 равноудаленными точками, позволяющую определить в % удельную площадь стенок и просвета канальцев, стромы, вен, артерий и клубочков.
Препараты фотографировали с помощью цифрового фотоаппарата Caнnon, соединенного через переходник с микроскопом МБИ-6.
Весь цифровой материал подвергали статистической обработке на IBM PC с помощью программ STATISTICAо, версия 7.0. Достоверность различия между сравниваемыми группами устанавливали посредством t-критерия Стьюдента. Для выявления сопряженности между анализируемыми признаками и взаимного влияния их друг на друга прибегали к анализу зависимостей посредством вычисления корреляционных коэффициентов. Для выявления характера влияния интересующих параметров (предикторов) на другие параметры (отклики) использовали множественный регрессионный анализ. Результаты считали достоверными, если вероятность ошибки не превышала 5% (p<0,05).
Работа выполнена на кафедре оперативной хирургии с топографической анатомией, кафедре патологической анатомии и кафедре урологии ЯГМА (научный консультант - академик РАМН, профессор Ю.В.Новиков), а также кафедре патологической анатомии педиатрического факультета РГМУ (научный консультант - доктор медицинских наук, профессор В.П.Туманов). Аутопсийный материал получен в прозектуре МУЗ клинической больницы СМП им. Н.В.Соловьева г. Ярославля. Анализ историй болезни выполнен в Институте хирургии им. А.В.Вишневского РАМН и МКУЗ МСЧ НЯ НПЗ г. Ярославля.
Результаты собственных исследований и их обсуждение
Для установления частоты и степени поражения почек у больных коарктацией аорты и стенозом легочного ствола проанализированы истории болезни 282 пациентов, страдающих указанными пороками. У 178 (63%) из них была коарктация аорты, у 104 (37%) - стеноз легочного ствола. В рамках каждого порока выделено 3 группы наблюдений. В первую группу вошли больные, у которых изучено функциональное состояние почек до операции, во вторую - лица, обследованные в ранние, а в третью - в поздние сроки после хирургического устранения пороков. Пациенты первой и третьей групп, соответственно по тяжести порока и течению послеоперационного периода, разбиты на две подгруппы. Учитывая разницу в возрасте больных, во всех группах выделено несколько возрастных периодов. В основу оценки деятельности их почек было положено содержание мочевины в крови, а также уровень протеинурии, эритроцитурии и удельный вес мочи. Эти показатели широко используются в скрининговых исследованиях на предмет выявления нарушения функции данных органов (Ю.Н.Еремина с соавт., 2004; Ж.Д.Кобалова с соавт.,2007; E.Ritz e.a.,2002; E.M.Stuveling e.a.,2005).
Обобщение материала по функциональному состоянию почек у больных коарктацией аорты и стенозом легочного ствола показало, что у значительного количества их (от 5,5% до 27,5% по разным показателям) отмечались нарушения в деятельности этих органов. Чаще всего они выявлялись у пациентов с тяжелыми гемодинамическими расстройствами, нуждающихся в оперативном пособии. При стенозе легочного ствола частота фиксации упомянутых нарушений, а также глубина дисфункции почек заметно выше, чем при коарктации аорты.
Весьма неожиданным оказалось функциональное состояние почек прооперированных больных на момент выписки их из стационара: и при коарктации, и при стенозе по многим показателям оно становится хуже. На наш взгляд, это связано с незавершенностью адаптации данных органов к изменившимся условиям гемоциркуляции на это время послеоперационного периода.
Ухудшение деятельности почек возникает также и в отдаленном послеоперационном периоде, протекающем с осложнениями в виде рекоарктации и рестеноза. По-видимому, это обусловлено тем, что коррекция порока имела кратковременный эффект, а рецидив сужения аорты и легочного ствола сопровождался усилением гемоциркуляторных расстройств. В тех наблюдениях, когда операция приводила к стойкому улучшению гемодинамики, показатели, характеризующие функциональное состояние почек больных восстанавливались полностью или почти полностью.
Поскольку расшифровка механизмов нарушения функционирования почек при коарктации аорты и стенозе легочного ствола в разные стадии эволюции этих пороков и после их устранения должна базироваться на глубоком изучении морфологических основ ремоделирования этих органов мы исследовали почки лиц, умерших от рассматриваемой патологии.
У больных с коарктацией аорты выявлены признаки гипотензии, проявлявшиеся дистонией артерий различного калибра, развитием атрофии мускулатуры медии, склероза средней или внутренней оболочки, а иногда и гиалиноза стенки. Ренальные вены характеризовались полнокровием, гипертрофией мышечных элементов стенки и ее коллагенизацией. Почечные клубочки находились в состоянии ишемии, коллапса, подвергались склерозу и гиалинозу.
В почках лиц со стенозом легочного ствола отмечены гипертензивные изменения сосудов, выражавшиеся в сокращении артерий с сужением их просвета, гипертрофии миоцитов медии и склеротических изменениях этой оболочки. Ренальные вены отличались резким полнокровием; в стенках их крупных ветвей выявлены признаки гипертрофии гладкой мускулатуры и склероза. Почечные гломерулы в одних случаях представлялись гиперемированными и увеличенными, в других - спадались и подвергались склерозу и гиалинозу.
Остальные структурные компоненты почек при обоих пороках сердца характеризовалась однотипными изменениями: канальцевая система нефрона дистрофией и некрозом эпителия, а строма - склерозом.
Изучение секционного материала позволило, во-первых, уяснить, какие структурные изменения почек лежат в основе обнаруженного нами нарушения их функционального состояния при коарктации аорты и стенозе легочного ствола, а во-вторых, выявить общий план морфологической перестройки этих органов у соответствующих больных. Однако детали ремоделирования почек в различные стадии эволюции порока, важные для понимания их глубинной сущности, трудно установить на органах умершего человека. Это объясняется известными ограничениями в смысле использования количественных морфологических методик. Последние требуют создания больших групп пациентов идентичных по длительности заболевания и степени гемодинамических нарушений, что практически невыполнимо. Система организации вскрытий не позволяет получить материал, подлежащий гистохимическому, а тем более гистоэнзимологическому исследованию. Кроме того, у человека невозможно проследить за обратимостью структурных изменений различных тканевых компонентов почек после хирургического устранения пороков. Учитывая приведенные выше соображения, мы обратились к эксперименту. При этом в качестве подопытных животных избрали щенков собак, что позволило проанализировать закономерности ремоделирования почек в растущем организме.
Моделирование коарктации аорты и стеноза легочного ствола, как показало обследование животных, позволило получить у них расстройства сердечной деятельности, нарушения центральной гемодинамики и кислородного обмена, похожие на таковые у лиц с соответствующими пороками. Одновременно мы установили, что воспроизведение в эксперименте коарктации и стеноза сопровождается артериальной ренальной гипотензией при первом пороке и венозной ренальной гипертензией при втором, а степень гемоциркуляторных расстройств в почечном бассейне определяется уровнем компенсации сердца.
Все это дает основание считать, что полученные нами модели пороков близки к встречающимся у человека прототипам, что находит подтверждение и в работах других исследователей (О.Д.Мишнев с соавт.,2005; С.Нu e.a.,2000).
Процесс структурного ремоделирования почек при коарктации аорты и стенозе легочного ствола начинается в момент создания соответствующего порока, а морфологические особенности его определяются характером изменения движения крови в пределах ренального сосудистого бассейна.
При экспериментальной коарктации аорты пульс на бедренных артериях слабеет, а в области проекции дуги аорты появляется грубый систолический шум. У животных регистрируется гипертрофия левых отделов сердца, замедление кровотока, снижение артериального и венозного давления, возрастание объема циркулирующей крови и плазмы. Для состояния почек важно то, что объем крови, притекающий к этим органам, сокращается с 640+85 мл/мин до 211+39 мл/мин, т.е. в среднем в 3 раза; в 1,7 раза уменьшается и ее давление.
В стадию компенсации искусственно созданного порока понижение гемодинамической нагрузки на ветви ренальных артерий сопровождается спадением этих сосудов, атрофией мускулатуры их средней оболочки и истончением стенки. Эти изменения носят приспонсобительный характер и способствуют приведению степени развития упомянутой мускулатуры в соответствие с уровнем ее функционирования, что отмечают и другие авторы (А.И.Струков с соавт.,1990). Уменьшение притока крови к почкам создает угрозу расстройства клубочковой фильтрации. При этом в порядке адаптации к новой гемодинамической ситуации в ренальном артериальном русле увеличивается численность сосудов, имеющих во внутренней оболочке пучки косо и продольно ориентированных гладкомышечных клеток. Такие артерии способны резко сокращать свой просвет, вплоть до закрытия, что дало основания назвать их замыкающими (И.К. Есипова,1996). Одновременно в устье боковых ветвей почечных артерий увеличивается степень развития мышечно-эластических сфинктеров. Интимальная мускулатура и сфинктеры обеспечивают регулирование потоков крови, чем поддерживается необходимое для функционирования почек кровенаполнение части клубочков. Другая их часть становится малокровной и спадается. Удельная площадь и средний размер этих структур снижаются. В то же время почечные тельца сближаются и количество их на стандартной площади возрастает.
Емкость венозного отдела ренального сосудистого бассейна существенно увеличивается. Вероятнее всего, это происходит в связи с депонированием крови в венах почек, что обеспечивает замедление движения ее через капиллярную систему этого органа и создает оптимальные условия для газообмена в условиях хронической ишемии. Увеличение гемодинамической нагрузки на переполненные кровью венозные коллекторы сопровождается утолщением их стенок.
С течением времени, несмотря на включение ряда механизмов адаптации, в почках, уже в стадию компенсации создаваемой коарктации аорты, возникают и нарастают патологические изменения. В первую очередь страдает сосудистая система, принимающая на себя гемодинамический лудар. Стенки почечных артерий и вен подвергаются склерозу, на что обращали внимание и другие исследователи (И.Г.Крицкая с соавт.,1989; А.В.Яльцев, 2001). Этот процесс охватывает все сосудистые оболочки, в том числе и интиму артерий с расположенными в ней пучками косопродольной мускулатуры, а также мышечно-эластинческие сфинктеры, в связи с чем данные структуры постепенно утрачивают свою регулирующую роль. Это приводит к нарушению перфузии гломерул с развитием их склероза, что отражается на способности почек очищать организм от продуктов азотистого обмена: содержание мочевины в плазме крови животных увеличивается в 1,4 (p<0,05), а креатинина в 1,5 раза (p<0,05) по отношению к таковому в контрольной группе. В ходе ремоделирования почек при компенсированной коарктации вторично страдают и другие структуры этих органов. В частности, подвергаются атрофии канальцы: площадь их стенки сокращается в 1,2 (p<0,05) раза, а просвета в 1,8 (p<0,05) раза. На месте их разрастается строма, площадь которой возрастает в 1,9 (p<0,05) раза.
О повреждении почек с развитием склеротических изменений различных тканевых компонентов этих органов в стадию компенсации коарктации свидетельствуют и данные иммуногистохимии, согласно которым происходит уменьшение экспрессии α-SMA гладкими миоцитами артерий, а также миофибробластами, лежащими вокруг базальных мембран канальцев и капсул клубочков. На это обращают внимание и другие авторы, изучающие процессы регенерации и повреждения почек при хронической патологии и отмечающие, что после выработки компонентов соединительной ткани миофибробласты в очагах склероза не обнаруживаются (Т.С.Сметанникова с соавт.,2006)
У части щенков моделирование коарктации аорты привело к декомпенсации сердца. Электрофизиологические методы выявили у них более значимые, чем в стадию компенсации, расстройства обменных процессов и снижение сократительной способности сердца. Ухудшение работы этого органа сопровождалось усилением гемодинамических нарушений: в большей степени падало артериальное и повышалось венозное давление. Эволюция процесса от компенсации к декомпенсации сказывалась и на кислородном режиме в организме животных. Коэффициент использования кислорода имел тенденцию к понижению, дефицит кислорода - к росту. Все это отразилось на структуре и функции почек.
Несмотря на более грубые изменения гемоциркуляции в почках собак этой серии опытов атрофические изменения гладкой мускулатуры их артерии и истончение стенок этих сосудов не достигало такой степени, как в стадию компенсации. Реже обнаруживались проявления склероза этих сосудов. Не столь явными были и изменения параметров гломерул, канальцев и стромы почек. В то же время обращало на себя внимание несоответствие уровня адаптационных изменений артерий степени гемодинамических нарушений в почках. Последнее выражалось в том, что у экспериментальных животных значительно реже встречались артерии, перестроенные по замыкающему типу и мышечно-эластические сфинктеры. По нашему мнению, это объясняется тем, что в данной серии опытов недостаточность кровообращения развивалась сравнительно рано и носила острый характер, сопровождаясь не столько атрофическими и склеротическими, сколько дистрофическими и некротическими изменениями почек. Иммуногистохимическое изучение материала обнаружило выраженное снижение экспрессии α-SMA клетками артерий и полное отсутствие продукта реакции в клубочках и строме, что указывает на тяжелое повреждение различных тканевых компонетов этих органов. Все это сочеталось с функциональными нарушениями со стороны почек, причем содержание мочевины и креатинина в плазме крови животных превышало таковое при компенсированной коарктации соответственно в 1,2 и в 1,3 раза (p<0,05).
Устранение компенсированной коарктации приводило к снижению нагрузки на сердце с уменьшением гипертрофических изменений его левых отделов. У животных исчез шум на аорте, восстанавливался пульс на бедренных артериях, нормализовалось артериальное и венозное давление, скорость кровотока, объемы циркулирующей крови и плазмы. Все это сопровождалось увеличением притока крови к почкам. Улучшение гемодинамического режима в их кровеносном бассейне способствовало лобратному развитию функциональных и морфологических изменений сосудов почек. В первую очередь это приводило к повышению тонуса ренальных артерий, снижению кровенаполнения вен и расширению капилляров гломерул. Стенки артериальных ветвей утолщались, в основе чего лежала гипертрофия и гиперплазия миоцитов их средней оболочки. В этих сосудах снижался уровень склеротических изменений. Важно отметить, казалось бы, парадоксальное явление: в то время как циркулярная гладкая мускулатура медии артерий гипертрофировалась, степень развития интимальных мышц и мышечно-эластических сфинктеров снижалась. Очевидно, это обусловлено тем, что данные адаптационные структуры в условиях улучшенной гемодинамики утрачивали свою роль регуляторов потоков крови. Заметно восстанавливались после корригирующей операции клубочки почек, а также их канальцы и строма. На это указывают и результаты иимуногистохимического анализа, согласно которым происходит увеличение экспрессии α-SMA клетками ренальных артерий. Кроме того, продукт реакции в незначительном количестве начинал появляться в гломерулах и интерстиции. Отмеченное сопровождалось улучшением функции почек: содержание мочевины и креатинина в плазме крови животных снижалось в 1,2 раза (р<0,05).
При моделировании стеноза легочного ствола затрудняется отток крови из правого желудочка, у животных возникает грубый систолический шум в области проекции этого сосуда. Электрофизиологические исследования выявляют нарастающую гипертрофию правых отделов сердца. Они становятся ригидными, что приводит к застойным явлениям в большом круге кровообращения. У собак повышается венозное и артериальное давление, падает скорость кровотока, возрастает объем циркулирующей крови, плазмы и гемоглобина. Нарушение притока крови к легким сопровождается уменьшением насыщения ее кислородом, снижением коэффициента его использования, ростом дефицита кислорода. Подобная картина описана и на клиническом материале при естественном течении стеноза легочного ствола у больного человека (А.А. Хикматов,2001).
Поражение почек в проводимых экспериментах обусловлено прежде всего застойными явлениями в них, а также тканевой гипоксией: венозное давление у животных возрастало в 1,6 (p<0,001) раза, а насыщение кислородом артериальной крови падало в 1,2 (p<0,01) раза. Подобные изменения в условиях стеноза легочного ствола отмечают и другие авторы (В.И.Капелько,2000; K.J.W. Taylor e.a.,1995). В связи с перегрузкой кровью, как установлено нами, емкость венозного отдела ренального бассейна возрастает в 2,3 раза (p<0,001), а мускулатура средней оболочки вен гипертрофируется. Затруднение оттока крови от почек приводит к гиперемии их клубочков, что создает угрозу нарушения ее движения по их капиллярной системе с последующим расстройством фильтрации и возможной органной дисфункцией. При этом происходит рефлекторное сокращение циркулярной мускулатуры ренальных артерий и емкость данного отдела кровеносного русла почек снижается в 1,2 (p<0,05) раза. Значение данного рефлекса, который называют вено-артериальной реакцией (И.К.Есипова с соавт., 1971), заключается в том, что при повышении тонуса артерий сопротивление их возрастает (Ю.В.Постнов,1995; Е.В.Шляхто с соавт.,2004; A.M. Heagerty e.a., 1993). Это влечет за собой понижение давления крови, поступающей в гломерулы почек, и существенных нарушений их функции не происходит. Однако в условиях гипертонуса, как установлено нами, развивается гипертрофия и гиперплазия гладких миоцитов средней оболочки почечных артерий с утолщением их стенок. Наше исследование показало, что одной этой реакции оказывается недостаточно для защиты микроциркуляторного ренального русла. Поэтому включается еще ряд адаптационных механизмов с формированием комплекса специализированных структур в виде артерий замыкающего типа и мышечно-эластических сфинктеров. Они контролируют объемный кровоток на уровне сосудистых развилок, поддерживая необходимый для функционирования почек уровень кровенаполнения части клубочков. Другая их часть становится малокровной и замещается соединительной тканью. Удельная площадь гломерул несколько снижается. В то же время число их на стандартной площади не меняется, а средние размеры и количество клеток достоверно уменьшаются.
Наряду с приспособительными, уже в стадию компенсации создаваемого нами стеноза в почках животных начинают выявляться патологические изменения в виде склероза клубочков, артерий и вен. Склеротические изменения касаются замыкающих артерий и мышечно-эластических сфинктеров, что делает их менее эффективными регуляторами движения крови. Это усиливает расстройство гемоциркуляции на уровне гломерул с развитием их склероза и ухудшением фильтрационной способности. Концентрация мочевины и креатинина в плазме животных возрастает соответственно в 1,4 и 1,5 (p<0,05) раза. Сочетание нарушенного кровообращения с гипоксией приводит к атрофии почечной паренхимы: площадь стенок канальцев сокращается в 1,2 (p<0,05) раза, а просвета в 1,6 (p<0,05) раза. В то же время площадь стромы возрастает в 1,4 (p<0,05) раза. Изменение нормального состояния различных структур почек с развитием их склероза подтверждалось и ослаблением экспрессии α-SMA стенками почечных артерий, а также клубочков и стромы.
В ряде случаев у щенков с моделью стеноза возникла декомпенсация сердца, что сопровождалось тахикардией, одышкой, водянкой серозных полостей и анасаркой. Электро - и векторкардиография выявили у них грубые нарушения метаболических процессов в миокарде с более выраженным, чем в стадию компенсации, снижением сократительной способности сердца. У животных росли венозное и артериальное давление, усиливалась гемоконцентрация и гипоксия, что негативным образом сказалось на структуре и функции почек.
Морфологическая перестройка почек при декомпенсированном стенозе легочного ствола в качественном отношении не отличается от таковой в группе опытов с компенсированным стенозом. Вместе с тем, количественные характеристики различных ренальных тканевых структур существенно разнятся, что напрямую связано со степенью расстройств кровообращения и нарушением кислородного снабжения тканей. В частности, выраженный венозный застой у собак этой серии, по результатам стереометрии, сопровождался более резким расширением венозного отдела их сосудистого русла. В то же время защитная реакция в виде гипертонуса и сужения просвета артерий различного калибра проявляется слабее и явно не соответствует степени нарушения оттока крови от почек. В пользу этого свидетельствуют не только результаты морфометрии их стенки, но и такой суммарный показатель, как удельная площадь артерий. Она сокращается в такой же степени, как и у собак с компенсированным стенозом, т.е. неадекватно уровню венозного застоя. Менее выраженными являются и другие проявления адаптации. Так, численность артерий замыкающего типа, а также мышечно-эластических сфинктеров в этой группе экспериментов заметно меньше, чем у животных с компенсированным стенозом. Причина отмеченного заключается в выявленной нами более высокой степени гипоксемии и тканевой гипоксии при декомпенсированном стенозе, которые способствуют расслаблению гладких миоцитов стенок артерий, снижают их пролиферативную и миграционную активность, лежащие в основе формирования сосудов замыкающего типа и сфинктерных образований (Ю.И.Бузиашвили с соавт.,2000; M.Jimenes е.а.,2000). Все это приводит к неспособности ренальных артерий эффективно защищать почечное микроциркуляторное русло от перегрузки кровью. Неизбежным следствием подобной адаптационной недостаточности ренальных сосудов является более высокий уровень склеротических изменений гломерул, стромы, а также дистрофических и атрофических изменений почечных канальцев. Грубое повреждение различных тканевых компонентов почек в условиях декомпенсированного стеноза получило подтверждение и при использовании иммуногистохимии. Оказалось, что у животных происходит резкое уменьшение экспрессии α-SMA миоцитами ренальных артерий и прекращение экспрессии перигломерулярными и перитубулярными миофибробластами. Тяжесть структурных изменений почек у животных этой группы определила и более грубые функциональные нарушения со стороны этих органов. В частности, содержание мочевины в 1,3 (p<0,05) раза, а креатинина в 1,7 (p<0,05) раза превышало таковое у животных с компенсированным пороком.
иквидация компенсированного стеноза легочного ствола сопровождалась постепенным исчезновением систолического шума у подопытных собак. Одновременно операция приводила к разгрузке правых отделов их сердца. Уровень гипертрофии его снижался, что сочеталось с улучшением обменных процессов в миокарде, что отмечали и другие исследователи после устранения модели стеноза (И.Ф.Матюшин с соавт.,1986). У наблюдаемых нами животных в значительной мере восстанавливалась гемодинамика и улучшалось кислородное снабжение тканей. Все это сочеталось со снижением венозной гиперемии почек и инициировало начало восстановительных процессов этих органах.
Снятие застойных явлений в венозном отделе почечного бассейна приводило к выключению вено-артериальной реакции и уменьшению тонуса ренальных артерий. При этом объемные показатели венозного отдела сосудистого русла почек снижались, а артериального возрастали. Стенки ренальных артерий истончались, в основе чего лежало сокращение размеров и количества гладких миоцитов средней оболочки. Уменьшалась и толщина стенок почечных вен. Сосуды с явными признаками склероза встречались как исключение. В направлении нормализации менялись и адаптационные образования ренального бассейна: реже встречались артерии замыкающего типа и сфинктерные структуры. Восстановительные процессы касались и гломерулярного аппарата почек. Размер клубочков восстанавливался полностью, заметно увеличивалось и число клеток на их территории. Факт обратимости ранее развившихся морфологических изменений этих структур подтверждался и данными стереометрии. Кроме того, последние свидетельствовали о значимом восстановлении соотношения между площадью стромы и канальцев: величина первой снижалась, а второй - повышалась. Развитие регенераторных процессов в почках после коррекции стеноза документировалось и данными иммуногистохимии. В частности, у животных усиливалась экспрессии α-SMA клетками средней оболочки артерий, а также появлялось незначительного количества продукта реакции в клубочках и интерстиции. Все это свидетельствует о том, что устранение стеноза легочного ствола запускает процесс восстановления тканевых структур почек, что положительно отражалось на эффективности их работы: содержание мочевины и креатинина в плазме крови животных падало в 1,2 и 1,3 (p<0,05) раза.
Таким образом, проведенные нами исследования показали, что создание у щенков моделей коарктации аорты и стеноза легочного ствола с течением времени приводит к структурному ремоделированию почек с изменением всех тканевых компонентов этих органов.
Перестройка кровеносного русла почек при коарктации аорты и стенозе легочного ствола сводится не только к атрофическим или гипертрофическим изменениям циркулярной мускулатуры средней оболочки сосудистых ветвей. Наряду с этим в бассейне этих органов усиливается развитие специализированных структур, которые, судя по их строению либо активно, либо пассивно регулируют движение крови или повышают сопротивление сосудистой стенки воздействию ее потоков. В русле притока крови к почкам к ним отнесены интимальная и адвентициальная мускулатура, мышечно-эластические сфинктеры и полиповидные подушки, в русле оттока крови - мышечно-эндотелиальные сфинктеры и система клапанов. Эти образования отличаются по строению, источникам развития и функциональному значению. Степень развития их резко увеличиваются как при коарктации, так и при стенозе, т.е. при качественно различных расстройствах кровообращения в почках. Следовательно, как показано нами, они являются универсальными регуляторами органной гемодинамики.
Некоторые из перечисленных адаптационных структур ранее описаны в сосудистой системе почек (А.М.Вихерт,1966; Ю.Г.Алексеевских,1969; О.А.Каплунова,1988; В.В.Соколов с соавт.,1990; Ю.В.Новиков, А.В.Яльцев,2002). В то же время адвентициальная мускулатура артерий, а также мышечно-эндонтелинальные сфинктеры и клапаны вен, судя по анализу литературы, выявлены нами впервые. Кроме того, впервые проиллюстрированы особенности распределения рассматриваемых образований на разных уровнях артериального и венозного отделов ренального кровеносного бассейна.
В ходе эволюции экспериментальных пороков, по мере перехода их от состояния компенсации к декомпенсации, склеротические изменения развиваются не только в различных оболочках почечных артерий и вен. Они возникают и в рассмотренных адаптационных структурах. При этом способность их к регуляции ренальной гемоциркуляции снижается. В тех случаях, когда патология данных образований заходит далеко и сопровождается тотальным или почти тотальным вытеснением их гладкомышечных элементов разрастающейся соединительной тканью, они сами становятся препятствием на пути движущейся крови и способствует нарастанию расстройств ренальной гемодинамики.
В ходе структурной перестройки артерий и вен почечного бассейна при создании коарктации аорты и стеноза легочного ствола меняется не только мышечный компонент сосудистых стенок, но и их межклеточный матрикс. Независимо от особенностей изменения гемодинамики вектор его развития направлен в сторону усиления. В средней оболочке сосудов нет фибробластов, поэтому единственной клеткой способной синтезировать соединительную ткань является лейомиоцит. В ходе гемодинамической перестройки сосудов почек часть обычных гладкомышечных клеток их стенки, вероятно, перестраивается на синтетический тип, что приводит к развитию ангиосклероза и ангиогиалиноза (Ю.Л.Перов, 1980; В.Р.Бабаев с соавт.,1990; A.Kadar, S.Bjorkerud,1985).
К универсальным проявлениям структурного ремоделирования почек при создаваемых нами пороках относится не только усиление развития адаптационных образований в их сосудистом русле, но также и характер изменения ренальных клубочков, паренхимы и стромы.
При коарктации аорты снижается приток крови в капиллярную систему гломерул, а при стенозе легочного ствола нарушается ее отток. Несмотря на то, что при первом пороке клубочки ишемизируются, а при втором гиперемируются, с течением времени в них происходит утолщение стенок капилляров, атрофируются клетки и общее количество их на территории гломерул снижается. Вполне вероятно, что сокращение количества клубочковых клеток осуществляется путем апопотоза; на возможность такого пути их гибели есть указания в некоторых работах (Ю.Б.Перевезенцева,2001; A.Mooney е.а.,1999). При оценке состояния гломерул в проводимых нами опытах возникает вопрос о происхождении соединительной ткани, разрастание которой приводит к гломерулосклерозу. М.А.Пальцев (1994) отмечает, что мезангиальные клетки клубочков бывают двух видов: одни относятся к гладкомышечным, а другие имеют костномозговое происхождение. Ряд исследователей считают, что первые из них относятся к миофибробластам (Т.С.Сметанникова с соавт., 2006; C. Badid e.a., 2000)
и являются основным источником компонентов соединительной ткани в почке при развитии склероза гломерул. Под воздействием фактора роста β1 они продуцируют коллаген 1-го и 3-го типа, что и приводит к сморщиванию этих структур (A.M.E.I. Nahas, 2003; S.Sasaki e.a.,2004).
Паренхима почек при моделируемых пороках подвергается дистрофии и атрофии, в основе чего при коарктации аорты лежит их хроническая ишемия, а при стенозе легочного ствола - гипоксемия и тканевая гипоксия. Патологически измененные почечные канальцы не способны к качественной реабсорбции первичной мочи и, наряду с расстройствами фильтрации на уровне клубочков, вносят свой вклад в нарушение функции почек (Ю.Н.Еремина с соавт.,2004; E. Ritz e.a.,2002; N.S.Anavekar, M.A.Pfeffer,2004; E.M.Stuveling e.a., 2005).
Ренальная строма в условиях проводимых нами экспериментов, по мере атрофии паренхимы, усиливает свое развитие и площадь ее увеличивается. Значимость разрастания стромы для деятельности почек, согласно нашим данным, не менее важна, чем патология гломерул. Последнее подтверждают и иные исследователи, указывающие, что снижение ренальной функции тесно коррелирует с расширением почечного интерстиция (Н.А.Мухин с соавт.,2004).
Срыв компенсации функционально перегруженного сердца собак при моделируемых нами пороках сопровождается более грубыми нарушениями кровообращения в почках. При этом функциональные и морфологические адаптационные реакции со стороны сосудов их кровеносного русла выражены в значительно меньшей степени, чем в стадию компенсации, и не соответствует уровню гемодинамических расстройств в почечном бассейне.
Хирургическое устранение длительно существующих моделей врожденных пороков сердца в проводимых нами опытах сопровождается одномоментным восстановлением гемодинамического режима в ренальном сосудистом русле. Это приводит к прерыванию процесса адаптационной и патологической перестройки почек и является стимулом к началу репаративных изменений этих органов с приспособлением их к новой гемодинамической ситуации. Суть этого приспособления сводится к обратимости ранее возникших изменений различных тканевых компонентов почек, а начинаются они, также как и приспособление к порочной гемодинамике, с ренальной сосудистой системы.
Увеличение притока крови к почкам после коррекции коарктации аорты сопровождается повышением тонуса и восстановлением толщины стенок их сосудов за счет наращивания мышечного массива средней оболочки. В основе этого наращивания, как показали результаты измерений и подсчетов, лежала, с одной стороны, гипертрофия гладких миоцитов, а с другой, их гиперплазия. Возможность таких путей роста гладкомышечной ткани сосудов, сопровождаемая митозами и клеточной полиплоидией, продемонстрирована в работах ряда исследователей (О.Я.Кауфман,1979; А.Н.Гансбургский, А.В.Яльцев,2004).
Прекращение застоя венозной крови в почках после устранения стеноза легочного ствола способствует падению тонуса и истончению стенок ренальных сосудов за счет снижения развития циркулярной мускулатуры их медии. Последнее связано с уменьшением размеров и количества расположенных в ней гладких миоцитов. Вполне возможно, что клетки, утратившие свое значение в поддержании сосудистого тонуса, удаляются из популяции миоцитов путем апоптоза, который играет большую роль в сосудистых перестройках (Г.И.Сторожаков, Д.В.Утешев,2000; Ю.Б.Перевезенцева,2001; А.Д.Багмет, 2002).
Как показала визуальная оценка и результаты гистохимических исследований, ликвидация длительно существующих моделей создаваемых нами пороков сердца сопровождается не только заметным восстановлением состояния гладкой мускулатуры артериальных и венозных ветвей почек, но и уменьшением уровня склеротических изменений этих сосудов. Возможно, редукция соединительной ткани в их стенках осуществляется специализированными миоцитами с высокой активностью лизосомальных протеаз (Ю.В.Каминский, В.И. Колесников,1989; E.L.A.Svoboda e.a.,1981; Z.Jurukova,1989). Однако более вероятными претендентами на роль структур лизирующих соединительную ткань считаются так называемые матриксные везикулы. Они описаны рядом авторов (О.Я.Кауфман с соавт.,1981; R.I.Scott e.a.,1979; J.Massman, H.Jellinek,1980) и представляют собой пузырьковидные образования, отшнуровывающиеся от лейомиоцитов. По данным литературы, в состав их входят кислые гидролазы и другие лизосомные ферменты, посредством которых они могут вызывать биодеградацию различных компонентов соединительной ткани сосудистой стенки.
В значительной мере после коррекции моделируемых пороков, как показали наша исследования, нормализуется и структура почечных гломерул: имеются в виду их размеры, количество клеток и содержание гликозаминогликанов. Восстановлению величины клубочков способствует усиление притока крови к этим структурам после ликвидации коарктации аорты или снятии венозного застоя после устранения стеноза легочного ствола. В процессе увеличения численности клеток клубочков и нормализации их структуры, вероятно, имеет значение, с одной стороны, их деление, с другой, ингибирование апоптоза, с третьей вовлечение в восстановительный процесс кроветворных стволовых клеток (А.Д.Багмет,2002; Т.С.Сметанникова с соавт.,2006; Н.А.Лопаткин с соавт.,2007; Q.Al-Awgati, J.A.Oliver,2002; A.Suzuki e.a.,2004).
Восстановление притока артериальной крови к почкам после оперативной ликвидации экспериментальной коарктации аорты и оттока венозной крови от них после устранения стеноза легочного ствола, как установлено нами, сопровождается снижением выраженности дистрофических и атрофических изменений эпителия канальцев. Этот процесс, по мнению ряда авторов, идет за счет деления предсуществующих специализированных клеток (Т.С.Сметанникова с соавт.,2006; А.M.E.I.Nahas,2003). Кроме того, в восстановлении почечных канальцев могут принимать участие стволовые клетки, циркулирующие в периферической крови (A.Maeshima e.a.,2003; M.B.Rookmaaker e.a.,2003).
В ходе лобратного развития изменений почек после устранения моделей врожденных пороков сердца, согласно результатам наших исследований, происходит уменьшение площади ренальной стромы, которая разрасталась как при коарктации аорты, так и при стенозе легочного ствола. Возможно, рассасывание компонентов почечного интерстиция происходит под действием металлопротеаз, синтезируемых клетками гломерул и канальцевым эпителием (Ю.Б. Перевезенцева,2001; C.Lorz e.a.,2000; H.P.Marti, 2000).
Проведенное нами гистологическое, стереометрическое и морфометрическое исследование почек собак с обратимыми моделями коарктации аорты и стеноза легочного ствола дало возможность получить фактический материал о перестройке различных тканевых компонентов этих органов при создаваемых экспериментальных пороках сердца и после их устранения. Анализ полученных результатов и сопоставление их с данными литературы позволили высказать суждение о механизмах, вызывающих наблюдаемые нами атрофические, гиперпластические и склеротические изменения, а также их обратимость.
Для выявления интимных процессов, лежащих в их основе, мы провели гистохимические исследования нашего материала, а также прибегли к расчетам тангенциального напряжения ренальных артерий в различные стадии эксперимента. Одновременно с помощью статистического анализа мы попытались установить связи между функцией и морфологией ренальных сосудов и почечной паренхимой, а также структурой почек и их способностью к выведению из организма конечных продуктов азотистого обмена.
Тангенциальное напряжение является эквивалентом функции гладкой мускулатуры артерий. При моделировании компенсированной коарктации аорты, в связи с уменьшением давления крови притекающей в ренальный бассейн, оно, как показали наши расчеты, снижается в 1,7 раза. Уменьшение нагрузки на гладкую мускулатуру сосудов почек влекло за собой обеднение ее клеток гликогеном, а также понижение в них активности сукцинатдегидрогеназа и цитохромоксидазы, что по данным некоторых авторов, позволяет говорить о расстройстве окислительно-восстанновительнных процессов, связанных с повреждением митохондрий (В.С.Пауков, В.А.Фролов,1982). Кроме того, в миоцитах снижалась активность кислой фосфатазы, что указывает на понижение в их цитоплазме количества макроэргических фосфатных соединений (В.В.Серов, А.Б. Шехтер,1981). Все это приводило к снижению интенсивности синтеза белка гладкими миоцитами с последующей их атрофией. Кроме того, уменьшалось количество данных клеток, что, как было отмечено выше, возможно, обусловлено их апоптозом. В конечном итоге стенки артерий истончались и степень развития их начинала соответствовать уровню функциональной нагрузки.
После создания у животных компенсированного стеноза легочного ствола, в связи с включением вено-артериальной реакции, повышался тонус ренальных артерий и расчетное тангенциальное напряжение их стенок увеличивалось в 1,5 раза. Это, очевидно, сопровождалось активацией генетического аппарата миоцитов с ускорением синтеза белка, являющегося основным пластическим материалом данных клеток. Механизмы взаимоотношений между интенсивностью деятельности генетического аппарата гладкомышечной клетки и ее функцией полностью не выяснены. Однако Ф.З.Меерсоном (1978) убедительно показано, какую роль в этом играет состояние окислительных процессов и изменение потенциала фосфорилирования. По его данным, повышение функции приводит к активации ферментных систем цитоплазмы гладких миоцитов, накоплению в ней энергетического материала и стимуляции генетического аппарата клетки с интенсификацией белковосинтетических процессов. Некоторые из этих изменений в виде резкого увеличения в клетках содержания гликогена, а также активности дыхательных ферментов и кислой фосфатазы выявлены и нами. Усиление белковообразовательной функции лейомиоцитов, обусловленное возрастанием нагрузки на них, как считают некоторые исследователи (Ф.З.Меерсон с соавт.,1971; О.Я.Кауфман,1979) является основой роста гладкой мускулатуры с гипертрофией и гиперплазией ее клеток. Стенки сосудов утолщаются и уровень их развития приходит в соответствие с гемодинамической нагрузкой.
В паренхиме почек, в связи с ишемическими изменениями при коарктации аорты и гипоксическими при стенозе нами выявлены атрофические изменения. В основе их лежит понижение содержания гликогена, сопровождавшееся нарушением энергетического обеспечения жизнедеятельности канальцевого эпителия. Большое значение для состояния его клеток имело и выявленное нами понижение активности дыхательных ферментов и кислой фосфатазы, что способствует нарушению биосинтеза белка.
Изменение стромы почек при создаваемых нами моделях врожденных пороков сердца выражается не только в увеличении ее представительства в этих органах, но, как показали наши исследования, и в накоплении в ней гликозамингликанов, что является одним из проявлений нефросклероза (Л.М.Непомнящих с соавт.,2005; C.Badid e.a., 2000).
При декомпенсации воспроизводимых нами пороков тангенциальное напряжение ренальных артерий менялось в большей степени, чем в стадию компенсации, что отразилось на гистохимических показателях сосудов почек.
В условиях декомпенсации коарктации напряжение ренальных артерий по отношению к стадии компенсации снижалось в 1,2 раза. Такое падение нагрузки на их стенки сопровождалось дальнейшим снижением содержания гликогена, а также активности исследуемых ферментов в их циркулярной мускулатуре.
В случаях с декомпенсацией стеноза легочного ствола тангенциальное напряжение сосудов почек в 1,2 раза превышало таковое при компенсированном пороке. Казалось бы, это должно сопровождаться ростом количества гликогена и активности ферментов в их мускулатуре, однако исследования не подтвердили этого предположения. Очевидно, это связано с глубокими расстройствами кислородного обмена в организме животных, а также с тем, что артерии почек в данной группе наблюдений, как было показано выше, существенно отличались друг от друга: одни находились в состоянии гипертонуса и имели гипертрофированную стенку, а другие отличались гипотонией и атрофичной стенкой. Поэтому средние гистохимические данные, отражающие состояние гладкой мускулатуры ренальных сосудов, в этой группе наблюдений оказались ниже.
Все прочие гистохимические показатели в стадию декомпенсации и коарктации, и стеноза менялись однотипно: клубочки и строма почек в большей степени насыщались гликозамингликанами; в эпителии канальцев отмечалось более значимое снижение концентрации гликогена и активности ферментов.
Оперативная коррекция создаваемых пороков, проводимая в стадию их компенсации, сопровождалась изменением тангенциального напряжения ренальных артерий в сторону нормализации, т.е. при устранении коарктации аорты оно повышалось, а при ликвидации стеноза легочного ствола становилось ниже, чем после его создания. При этом в сосудистом русле почек происходили морфологические преобразования противоположные тем, которые имели место после моделирования пороков, что свидетельствуют об обратимости ранее возникших изменений. Обратимость касается не только визуально оцениваемой структуры сосудов, но и биохимии их стенок, выявляемой посредством гистохимических методик. Собственно, эти биохимические изменения и лежат в основе восстановления ветвей ренальных артерий и вен. Они сводятся к тому, что после устранения коарктации в гладкой мускулатуре этих сосудов повышается содержание гликогена и активность дыхательных ферментов и кислой фосфатазы, а после ликвидации стеноза происходят обратные изменения. Это приводит к тому, что при коррекции первого порока стимулируется генетический аппарат миоцитов и ускоряются белковосинтетические процессы, приводящие к увеличению массы этих клеток с утолщением сосудистых стенок. При коррекции второго порока, деятельность генетического аппарата миоцитов ингибируется, что сопровождается подавлением в них синтеза белка, уменьшением массы этих клеток и истончением сосудистых стенок. Такие взаимоотношения между функциональной нагрузкой на мышечную клетку и интенсивностью воспроизводства пластического материала в ней прослежены рядом исследователей на гладкой мускулатуре (Ф.З.Меерсон с соавт.,1971; О.Я.Кауфман,1979).
Хирургическое устранение коарктации аорты и стеноза легочного ствола приводило не только к существенному восстановлению гистохимических показателей гладкой мускулатуры ренальных сосудов, но и их экстрацеллюлярного матрикса с достоверным снижением содержания гликозамингликанов в стенках артерий и вен. Концентрация этих веществ падала также в клубочках почек и строме этих органов. Деградация аморфного вещества соединительной ткани, в которое входят гликозамингликаны, как отмечалось выше, происходит за счет активации специализированных гладкомышечных клеток, матриксных везикул, мезангиальных клеток и интерстициальных коллагеназ (Ю.Б.Перевезенцева, 2001; Т.С.Сметанникова с соавт.,2006; H.P.Marti,2000; A.Suzuki е.а.,2004).
В ходе восстановления структуры эпителия почечных канальцев, как установлено нами, в его клетках полностью или почти полностью нормализовалось содержание гликогена и активность исследуемых ферментов. Данные процессы, судя по всему, лежали в основе интенсификации синтеза белка в этих клетках и снижения уровня дистрофических изменений. Восстановление погибших и утраченных эпителиоцитов канальцев, как отмечалось выше, вероятнее всего происходило за счет пролиферации камбиальных и циркулирующих в крови стволовых клеток (Т.С.Сметанникова с соавт.,2006; A.Maeshima e.a.,2003).
В последние годы для анализа изменения почек рекомендуют прибегать к углубленному использованию методов математической статистики (Т.Е.Ничик с соавт., 2006). Применение этой методологии при обработке собственного цифрового материала с расчетом коэффициентов Пирсона и Спирмена позволило установить корреляцию между функцией ренальных сосудов и уровнем развития их мускулатуры. Этот факт подтверждается и результатами регрессионного анализа, согласно которому тангенциальное напряжение ренальных артерий и при коарктации аорты, и при стенозе легочного ствола напрямую влияет на толщину стенок сосудов и площадь их поперечного сечения. Кроме того, математическая обработка цифрового материала позволила установить влияние содержания гликозамингликанов в ренальных артериях, отражающее уровень их склероза, на площадь канальцев и клубочков почек, от состояния которых зависит выделительная функция этих органов. Наряду с отмеченным выше, регрессионный анализ показал, что гломерулосклероз в наших экспериментах оказывает непосредственное влияние на клубочковую фильтрацию, т.е. на функциональное состояние почек.
Таким образом, при проведении экспериментальной части настоящей работы установлено, что создание у щенков гемодинамических моделей коарктации аорты и стеноза легочного ствола инициировало начало ремоделирования их почек. Оно начинается с их сосудистой системы, которая первой из всех тканевых компонентов этих органов реагирует на изменение режима притока или оттока крови при воспроизведении соответствующих пороков.
Стимулом к запуску этого процесса, как установлено нами, является изменение тангенциального напряжения сосудистых стенок либо в сторону понижения при коарктации аорты, либо в сторону повышения при стенозе легочного ствола. Изменение функциональной нагрузки на сосудистую систему почек, как следует из наших результатов и сопоставления их с данными литературы, в первом случае тормозит, а во втором - стимулирует генетический аппарат ее гладких миоцитов, а также повышает миграционный потенциал этих клеток. Все это запускает морфологически верифицируемые процессы, лежащие в основе структурно-геометрического ремоделирования почечных артерий и вен, которые можно свести к мышечной атрофии, апоптозу, гипертрофии, гиперплазии, миграции клеток, разрастанию или деградации межклеточного матрикса, часть из которых выявлена и нами. На значимость этих процессов для перестройки сосудов обращали внимание и другие авторы (В.Г.Флоря, Ю.Н. Беленков,1996; А.Д. Багмет,2002; Е.В.Шляхто с соавт.,2004; И.М.Кутырина с соавт.,2005; J.Galle,2001; V.Schachinger, A.Zeiher,2002; R.Vanholder е.а.,2003). Итогом их включения в наших экспериментах является изменение наружного и внутреннего диаметров почечных артерий и вен, истончение или утолщение их стенки, повышение уровня развития сосудистых адаптационных структур.
Развитие подобной перестройки, с одной стороны, позволяет сосудистой системе почек приспособиться к измененной гемодинамике, а с другой, минимизировать нарушения гемоциркуляции на уровне капиллярного русла. Однако, по мере развития склероза ренальных кровеносных ветвей, регуляторные возможности их снижаются. Режим движения крови в капиллярах все более отклоняется от нормы, что приводит к постепенному нарастанию атрофических изменений канальцевой и клубочковой системы почек, а также разрастанию их стромы, т.е. наблюдаемому нами ремоделированию данных органов в целом.
При декомпенсации создаваемых нами пороков уровень гемодинамических нарушений в почках превышает адаптационные возможности их сосудистой системы. Это сопровождается либо острым нарушением кровообращения в этих органах с тяжелой дистрофией, некрозом их канальцевого эпителия и инфарктами ткани при коарктации аорты, либо быстрым развитием склеротических изменений сосудов и их адаптационных структур с атрофической и склеротической перестройкой ткани при стенозе легочного ствола.
Хирургическая коррекция моделируемых нами пороков приводит к существенной нормализации гемодинамики в организме подопытных животных с улучшением режима притока и оттока крови от почек. В подобных ситуациях тангенциальное напряжение стенок артерий при коарктации аорты повышается, а при стенозе легочного ствола снижается. Это способствует восстановлению структуры различных тканевых компонентов почек, т.к. включается механизм лобратного развития ранее возникших структурных изменений, который, как отмечают А.П.Авцын и В.А.Шахламов (1979) представляет собой проявление биологической пластичности, а сами обратимые изменения - морфологическое проявление напряженности процессов в клетках, демонстрирующее их реактивные возможности. Следует подчеркнуть, что в наших экспериментах даже спустя два года после корригирующей операции полного восстановления структуры всех тканевых компонентов почек не происходит. Судя по всему, процесс обратимости течет медленней, чем становление соответствующих изменений. Последнее отмечали и другие исследователи, изучавшие возможности восстановления органов после коррекции пороков развития сердца у человека (Д.А.Усунбаева с соавт.,2006). Отмеченное выше позволяет считать, что результаты нашей работы свидетельствуют о необходимости выполнения самых ранних оперативных вмешательств у больных коарктацией аорты и стенозом легочного ствола. Это позволит избавить их от развития декомпенсации порочно развитого сердца и будет способствовать более быстрому восстановлению структуры и функции различных органов, в том числе и почек.
Выводы
1. Коарктация аорты и стеноз легочного ствола могут приводить к нарушению азотовыделительной функции почек и появлению мочевого синдрома, при этом вероятность их развития у больных напрямую зависит от тяжести гемодинамических расстройств. После хирургического устранения пороков частота выявления указанных симптомов у пациентов снижается.
2. У больных, умерших от коарктации аорты и стеноза легочного ствола, возникают изменения со стороны различных тканевых компонентов почек. Коарктация аорты характеризуется атрофией мышечной оболочки артерий и склерозом их стенки, стеноз легочного ствола - гипертрофией мускулатуры и склерозом сосудистых стенок. Остальным структурам почек свойственны однотипные изменения: канальцам - дистрофия и атрофия эпителия, клубочкам и строме - склероз.
3. Создание в эксперименте на щенках моделей коарктации аорты и стеноза легочного ствола позволяет получить у них гемодинамические модели одноименных компенсированных и декомпенсированных пороков сердца с характерными функциональными нарушениями в организме животных.
4. При компенсированной коарктации аорты в сосудистом русле почек развивается гипотензия с последующим развитием адаптационных и патологических изменений тканевых компонентов органа. Первые сводятся к ослаблению развития циркулярной мускулатуры артерий с увеличением в них степени выраженности адаптационных структур, вторые - к склерозу артерий, клубочков и стромы, а также атрофии канальцев. Эти изменения ведут к ухудшению азотовыделительной функции почек.
5. В условиях декомпенсированной коарктации аорты адаптационные, а также атрофические и склеротические изменения различных тканевых компонентов почек менее выражены, чем в период компенсации. В то же время более яркими являются признаки острых нарушений кровообращения и дистрофии эпителия канальцев, что приводит к грубым расстройствам азотовыделительной функции почек.
6. При компенсированном стенозе легочного ствола в сосудистом русле почек развивается венная гипертензия с последующим повышением тонуса артерий, что сопровождается адаптационными и патологическими преобразованиями различных структур этих органов. Первые выражаются в гипертрофии и гиперплазии клеток циркулярной мускулатуры вен и артерий, вторые в развитии склероза сосудов, клубочков, стромы и атрофии канальцев. Это также приводит к ухудшению азотовыделительной функции почек.
7. Декомпенсация искусственно созданного стеноза приводит к тем же морфологическим изменениям почек, что и при компенсированном пороке, однако адаптационные реакции сосудов менее выражены, чем в стадию компенсации и не соответствуют степени гемодинамических нарушений, а патологическая перестройка различных ренальных тканевых компонентов представляется более грубой, что сопровождается тяжелыми нарушениями азотовыделительной функции почек.
8. Несмотря на различный характер гемодинамических расстройств, в сосудистом русле почек при коарктации аорты и стенозе легочного ствола формируется комплекс однотипных адаптационных структур: в артериях - интимальная и адвентициальная мускулатура, мышечно-эластинческие сфинктеры и полиповидные подушки, в венах - мышечно-эндонтелиальные сфинктеры и система клапанов.
9. В стадию компенсации моделируемых пороков адаптационные структуры корригируют нарушенную гемоциркуляцию, а при декомпенсации, подвергаясь атрофии и склерозу, способствуют расстройству почечного кровообращения.
10. Устранение пороков в эксперименте на животных приводит к уменьшению ранее развившихся адаптационных и патологических изменений различных тканевых компонентов почек и улучшению их азотовыделительной функции. Но даже в отдаленные сроки после выполнения корригирующей операции полного восстановления структуры и функции почек не происходит.
11. В основе ремоделирования почек при экспериментальной коарктации аорты и стенозе легочного ствола, а также после их устранения лежит изменение тангенциального напряжения ренальных сосудов, от которого зависит активность ферментов мускулатуры их стенки и характер обмена веществ в ней. Уровень интенсивности этого процесса определяет направление изменения гладких миоцитов артерий и вен в сторону атрофии или гипертрофии, влияет на миграционную способность клеток и структуру сосудистого матрикса. Все это отражается на адекватности притока крови в систему микроциркуляции почек, а также состоянии их нефронов и стромы.
12. Иммуногистохимический анализ позволяет судить о степени повреждения почек. В частности, при моделируемых пороках отмечается снижение количества альфа-гладкомышечного антигена в стенках сосудов, капсуле клубочков и почечном интерстиции. Уровень этого снижения напрямую коррелирует со степенью компенсации гемодинамики. После хирургической коррекции пороков экспрессия альфа-гладкомышечнгого антигена в значительной мере восстанавливается.
Практические рекомендации
1. Коарктация аорты и стеноз легочного ствола не всегда легко диагностируются, в связи с чем при распознавании их у больных целесообразно ориентироваться не только на оценку состояния сердца и его сократительной способности, но и учитывать факт нередкого поражения почек при данных пороках.
2. Коарктация аорты и стеноз легочного ствола приводят к выраженным структурными изменениям различных тканевых компонентов почек, что нередко ведет к нарушению функционального состояния этих органов. Поэтому ведение этих больных должно проводиться с участием нефролога с целью раннего выявления возможной нефропатии и проведения соответствующей терапии.
3. Мочевой синдром и гиперазотемия, нередко наблюдающиеся при коарктации аорты и стенозе легочного ствола, не должны являться противопоказаниями для оперативного лечения указанных пороков поскольку патогенетически связаны с ними.
4. Некоторое ухудшение лабораторных показателей, отражающих функциональное состояние почек в ранние сроки после хирургического устранения коарктации аорты и стеноза легочного ствола, не должно являться настораживающим фактом, поскольку обусловлено адаптацией этих органов к новым условиям гемоциркуляции.
5. Функциональное состояние почек в отдаленные сроки после устранения коарктации аорты и стеноза легочного ствола может быть одним из критериев эффективности выполненного оперативного вмешательства.
6. Результаты работы по выяснению особенностей ремоделирования почек при коарктации аорты и стенозе легочного ствола, а также после их коррекции могут быть использованы нефрологами для трактовки клинических проявлений расстройств ренального кровообращения.
7. Сведения, полученные при выявлении морфологических изменений почек лиц, умерших от коарктации аорты и стеноза легочного ствола, полезны для клинических патологов, поскольку применимы для решения вопроса об уровне компенсации соответствующих пороков.
8. При исследовании сосудов почек больных, умерших от коарктации аорты и стеноза легочного ствола, необходимо отличать организованные тромбы и склеротические изменения их интимы от внешне похожих на них адаптационных образований, в виде формирования в артериях и венах этих органов полиповидных подушек, мышечно-эластических и мышечно-эндотелиальных сфинктеров, а также пучков интимальной мускулатуры.
9. Результаты изучения почек на секционном и экспериментальном материала при рассматриваемой патологии могут быть использованы патологоанатомами для дифференциальной диагностики реактивных, адаптационных и патологических изменений этих органов.
10. Поражение почек у больных с коарктацией аорты и стенозом легочного ствола не является сопутствующей патологией по отношению к пороку сердца, а патогенетически связано с основным заболеванием, что необходимо учитывать при построении клинического и патологоанатомического диагноза.
11. Установление факта обратимости структурных изменений почек после хирургической коррекции коарктации аорты и стеноза легочного ствола позволяет рекомендовать по возможности самые ранние оперативные вмешательства при данных пороках до возникновения грубых атрофических и склеротических изменений в данных органах.
12. Иммуногистохимический метод может быть использован для определения степени повреждения структурных элементов почек в условиях расстройств кровообращения, свойственных порокам развития магистральных сосудов сердца.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Шорманов И.С. Морфометрические изменения почек при декомпенсированном стенозе легочного ствола // В кн.: Человек и его здоровье. - Вып.3. - Курск, КГМА, 2000. - С.134-136.
2. Шорманов И.С. Морфологические изменения почек при компенсированном стенозе легочного ствола // Морфология. - 2001. - Т.120. - №4. - С.90.
3. Шорманов И.С., Куликов С.В. Структурные изменения сосудов почек и печени при коарктации аорты и стенозе легочного ствола // В кн.: Проблемы морфологии (теоретические и клинические аспекты). - Сочи: РАЕ, 2002. - С.87.
4. Шорманов С.В., Яльцев А.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Сфинктерные механизмы регуляции кровообращения при врожденных пороках сердца // В кн.: Проблемы морфологии (теоретические и клинические аспекты). - Сочи: РАЕ, 2002. - С.87.
5. Куликов С.В., Шорманов И.С.Морфологические изменения почек и печени при коарктации аорты и стенозе легочного ствола // В кн.: Сборник научных работ студентов и молодых ученых. - Ярославль: ЯГМА, 2002. - С.15-16.
6. Шорманов И.С. Хирургическое лечение стеноза легочного ствола и функционирование различных органов и систем // В кн.: Лечение ран и раневой инфекции (научный альманах). - Ярославль-Москва: ЯГМА, 2003. - С.214-216.
7. Шорманов И.С. Морфологические основы почечной недостаточности при экспериментальном стенозе легочного ствола // В кн.: Сборник научных работ студентов и молодых ученых. - Ярославль: ЯГМА, 2003. - С.26-27.
8. Шорманов С.В., Яльцев А.В., Шорманов И.С. Врожденные пороки сердца и их влияние на артериальную систему почек // Успехи современного естествознания. - 2003. - №9. - С.109.
9. Шорманов С.В., Куликов С.В., Шорманов И.С., Курицин И.С. Состояние печени и почек в условиях декомпенсированного стеноза легочного ствола // Успехи современного естествознания. - 2004. - №3. - С.48.
10. Шорманов И.С. Структурное ремоделирование сосудистого бассейна почек при экспериментальном стенозе легочного ствола // Морфология. - 2004. - Т.125. - №1. -С.40-44.
11. Шорманов С.В., Куликов С.В., Шорманов И.С. Сфинктерные структуры сосудов больных с врожденными пороками сердца и при моделировании этих заболеваний // Фундаментальные исследования. - 2004. - №1. - С.118-119.
12. Шорманов С.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Почки и печень при стенозе легочного ствола в стадии декомпенсации // Морфологические ведомости. - 2004. - №1-2. - С.125.
13. Шорманов И.С. Сосудистая система почек при стенозе легочного ствола с различным уровнем компенсации кровообращения // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2004. - Т.137. - №3. - С.332-335.
14. Шорманов С.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Состояние артериальной системы почек и печени после хирургической реконструкции аорты при ее коарктации // Вопросы реконструктивной и пластической хирургии. - 2004. - №3-4. - С.153-154.
15. Шорманов С.В., Шорманов И.С. Хирургическая коррекция коарктации аорты и состояние почечного микроциркуляторного русла // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2004. - Т.10. - №3. - С.100-101.
16. Шорманов И.С. Хирургическое устранение стеноза легочного ствола и микроциркуляция почек // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2004. - Т.10. - №3. - С.100.
17. Шорманов И.С. Хирургическая коррекция коарктации аорты и функциональное состояние различных органов и систем. - В кн.: Неотложная хирургия (научный альманах). - Вып.3. - Ярославль: ЯГМА, 2004. - С. 284-287.
18. Шорманов С.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Проблема моделирования и создание дозированного стеноза легочного ствола в эксперименте. - В кн.: Актуальные вопросы хирургии и клинической анатомии. - Пермь, 2005. - С.179-181.
19. Шорманов И.С. Коарктация аорты и состояние ренального артериального русла. - В кн.: Актуальные вопросы хирургии и клинической анатомии. - Пермь, 2005. - С.178-179.
20. Шорманов С.В., Куликов С.В., Шорманов И.С. Регуляторные структуры артериального русла при врожденных пороках сердца и моделировании этой патологии. - В кн.: Новые технологии в медицине. - Т.61. - Вып.1. - Волгоград: ВоГМУ, 2005. - С.108-109.
21. Шорманов И.С. Функция почек больных стенозом легочного ствола. В кн.: Новые технологии в медицине. - Т.61. - Вып.1. - Волгоград: ВоГМУ, 2005. - С.107-108.
22. Шорманов С.В., Куликов С.В., Шорманов И.С. Структурные изменения почек и печени при стенозе легочного ствола в стадию декомпенсации // Успехи современного естествознания. - 2005. - №4. - С. 82-83.
23. Шорманов И.С. Функциональное состояние почек больных, страдающих коарктацией аорты // Успехи современного естествознания. - 2005. - №4. - С.81-82.
24. Шорманов С.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Регуляция гемоциркуляции в почках и печени при врожденных пороках сердца. - В кн.: Гемореология в микро- и макроциркуляции. - Ярославль, 2005. - С. 89.
25. Шорманов И.С. Микроциркуляторное русло почек при экспериментальной коарктации аорты. В кн.: Гемореология в микро- и макроциркуляции. - Ярославль, 2005. - С. 85.
26. Куликов С.В., Шорманов С.В., Шорманов И.С. Артериальное русло некоторых жизненно важных органов после оперативной коррекции коарктации аорты. - В кн.: Актуальные вопросы хирургии и клинической анатомии. - Ярославль: ЯГМА, 2005. - С.86-88.
27. Шорманов И.С. Морфологическое ремоделирование почек при стенозе легочного ствола в эксперименте. - В кн.: Актуальные вопросы хирургии и клинической анатомии. - Ярославль: ЯГМА, 2005. - С.122-124.
28. Шорманов И.С. Состояние почек при венозном застое, обусловленном сужением легочного ствола в эксперименте // Морфологические ведомости. - 2005. - №3-4. - С.118-122.
29. Шорманов С.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Сосудистая система некоторых жизненно важных органов при коарктации аорты и после ее хирургического устранения // Успехи современного естествознания. - 2006. - №3. - С.94-95.
30. Шорманов И.С. Особенности нарушения функции почек у больных с пороком сердца в виде стеноза легочного ствола // Успехи современного естествознания. - 2006. - №3. - С.93-94.
31. Шорманов И.С. Клинические и морфологические особенности поражения почек у больных стенозом легочного ствола // Пермский медицинский журнал. - 2006. - Т.23. - №5. - С.40-46.
32. Шорманов И.С. Морфологическое ремоделирование почек при экспериментальной коарктации аорты. - В кн.: Новые технологии в хирургии и клинической анатомии. - Пермь: ПГМА, 2006. - С.216-220.
33. Шорманов С.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Полиповидные образования артерий в норме и при некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях. - В кн.: Труды II-го Съезда Российского общества патологоанатомов. - Том 2. - М.: ГУ НИИ МЧ РАМН, 2006. - С.229-231.
34. Шорманов И.С. Состояние почек при некоторых видах сердечно-сосудистой патологии. - В кн.: Труды II-го Съезда Российского общества патологоанатомов. - Том 2. - М.: ГУ НИИ МЧ РАМН, 2006. - С.226-228.
35. Шорманов И.С. Морфологические основы нарушения функции почек при расстройстве ренальной гемодинамики // Нефрология. - 2006. - Т.10. - №1. - С.62- 66.
36. Шорманов И.С. Сравнительная оценка состояния почек больных коарктацией аорты до и после ее хирургического устранения // Успехи современного естествознания. - 2006. - №6. - С.91.
37. Шорманов С.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Структурные особенности и гемодинамическая роль полиповидных подушек артериального русла // Успехи
современного естествознания. - 2006. - №6. - С.91-92.
38. Шорманов И.С. Оперативная ликвидация коарктации аорты и состояние микроциркуляторного русла почек // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2006. - ПРИЛОЖЕНИЕ. - С.60.
39. Шорманов С.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Хирургическая коррекция стеноза легочного ствола и состояние микроциркуляторного русла некоторых жизненно важных органов // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2006. - ПРИЛОЖЕНИЕ. - С.60.
40. Новиков Ю.В., Шорманов С.В., Шорманов И.С. Структурное ремоделирование сосудистого русла почек при экспериментальном стенозе легочного ствола и после его устранения // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2006. - Т.141. - №4. - С.470-473.
41. Новиков Ю.В., Шорманов С.В., Шорманов И.С. Почки и их сосудистая система в условиях нарушения притока артериальной крови (экспериментальное исследование) // Урология. - 2006. - №3. - С.44-47.
42. Шорманов И.С. Сосудистое русло почек при гемодинамической перегрузке правого желудочка с различным уровнем компенсации // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. - 2006. - №1. - С.65-72.
43. Шорманов С.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Ремоделирование артериального русла почек и печени после устранения экспериментальной коарктации аорты // Морфология. - 2006. - Т.127. - №4. - С.142-143.
44. Шорманов И.С. О возможной обратимости структурных изменений сосудистого русла почек после устранения экспериментальной коарктации аорты // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2006. - Т.142. - №9. - С.346-349.
45. Новиков Ю.В., Шорманов С.В., Шорманов И.С. Состояние сосудистого русла почек в условиях хронического нарушения оттока венозной крови // Урология. - 2006. - №5. - С.84-87.
46. Новиков Ю.В., Шорманов И.С. Состояние сосудистой системы почек при перегрузке правых отделов сердца с различной степенью компенсации кровообращения // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2006. - Т.12. - №3. - С.13-19.
47. Шорманов И.С. Функционирование почек у больных врожденным пороком сердца в виде коарктации аорты и после ее оперативного устранения // Бюллетень НЦСС - им. А.Н.Бакулева РАМН. - 2006. - Т.7. - №5. - С.145.
48. Шорманов И.С. Клинико-морфологические аспекты поражения почек больных коарктацией аорты // Казанский медицинский журнал. - 2007. - Т.88. - №2. - С.162-164.
49. Шорманов С.В., Яльцев А.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Полиповидные подушки артериального русла и их роль в регуляции регионального кровообращения // Морфология. - 2007. - Т.131. - №1. - С.44-49.
50. Новиков Ю.В., Шорманов С.В., Яльцев А.В., Шорманов И.С. Ремоделирование сосудов головного мозга и почек в условиях артериальной гипер- и гипотензии и после их устранения. - Ярославль: Аверс Плюс, 2007. - 127 с.
51. Шорманов С.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Гистологическая организация зон разветвлений артериальных ветвей. - В кн.: Естествознание и гуманизм. - Томск, Томский государственный университет, 2007.- Т.4. -№2. - С.42-43.
52. Шорманов С.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Развилки артерий и их роль в регуляции гемодинамики. - В кн.: Инновационные технологии в морфологии. - Вып.2. - СПб.: Военно-медицинская академия, 2007. - 145-149.
53. Шорманов С.В., Яльцев А.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Структурные особенности полиповидных подушек артерий и их значимость в регуляции региональной гемодинамики // Астраханский медицинский журнал. - 2007. - Т.2. - №2. - С.210-211.
54. Шорманов И.С. Функция и морфология почек больных с врожденным стенозом легочного ствола. В кн.: Естествознание и гуманизм. - Томск, Томский государственный университет, 2007. - Т.4 - №4. - С.57-58.
55. Шорманов С.В.. Яльцев А.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Адаптационные изменения артериальной системы при сосудистой гипертензии // Морфология. - 2008. - Т.133. - №2. - 157.
56. Шорманов И.С., Шорманов С.В. Морфологические основы расстройства функции почки при нарушении притока крови к этому органу // Нефрология. - 2008. - Т.12. - №2. - С.61-65.
57. Шорманов С.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Микроциркуляторное русло некоторых органов при нарушении оттока венозной крови // Морфология. - 2008. - Т. 133. - №4. - С.106.
58. Шорманов С.В., Шорманов И.С., Куликов С.В. Состояние венозных коллекторов жизненно важных органов при различных видах гемодинамических нарушений // Морфология. - 2008. - Т.134. - №5. - С.103.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по медицине