МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ СОСУДИСТОГО РУСЛА И ДРУГИХ ТКАНЕВЫХ КОМПОНЕНТОВ ПОЧЕК ПРИ СТЕНОЗЕ ЛЕГОЧНОГО СТВОЛА И ПОСЛЕ ЕГО УСТРАНЕНИЯ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

Полный текст

Вопросы структурного ремоделирования жизненно важных органов при расстройствах кровообращения и после их коррекции всегда привлекали внимание морфологов [7, 8, 12]. Особенно большие перспективы их решения открываются при экспериментальном воспроизведении и последующей ликвидации врожденных пороков сердца. Одним из наиболее распространенных их видов является стеноз легочного ствола, встречающийся как в изолированном виде, так и в сочетании с другими аномалиями [15]. При нем в связи с гемодинамической перегрузкой правых отделов сердца нарушен отток венозной крови из нижней полой вены и ее ветвей, в частности, от почек. Установить закономерности структурной перестройки этих органов в условиях венозной гипертензии и проследить за возможностью ее обратимости реально лишь при широком использовании морфометрических методик. Цель настоящей работы - выявление характера морфологических изменений различных тканевых компонентов почек при искусственно созданном стенозе легочного ствола и после его устранения Материал и методы. Обратимую гемодинамическую модель стеноза легочного ствола создавали в опытах на 34 щенках в возрасте от 1,5 до 6 мес по разработанной методике [10], затем 12 из них подвергали корригирующей операции. Устранение стеноза осуществляли у 3 щенков через 6, у 3 через 8, у 4 через 10 иу 2 через 12 мес. Животных обеих групп наблюдали в сроки 6-12 мес с проведением комплекса функциональных обследований. В качестве контроля использовали 12 интактных собак соответствующего возраста. Все этапы исследований осуществляли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных». Выведение их из опыта проводили путем кровопускания под наркозом. Из верхней, нижней и средней частей почек в трех плоскостях вырезали кусочки, в которые входило корковое и мозговое вещество, что создавало оптимальные условия для последующей количественной оценки исследуемой ткани [3]. Материал фиксировали в 10% нейтральном формалине и заливали в парафин. Гистологические срезы окрашивали гематоксилином-эозином, по Ван-Гизону, Массону, Харту, импрегнировали нитратом серебра по Гомори. Морфометрию почек осуществляли с помощью винтового окулярного микрометра МОВ-1-15×. В междолевых (МДЛА), дуговых (ДА) и междольковых (МДА) артериях почки (АП), а также артериолах (АРТ) определяли наружный (D) и внутренний (d) диаметр. Толщину стенки этих сосудов (m) рассчитывали по формуле: m=(D-d)/2, а площадь поперечного сечения (S) по формуле: S=πm × (D-m) [1]. В средней оболочке МДА подсчитывали число гладких миоцитов (ГМ), о размере их судили по величине ядер [6]. Площадь (Sя) и объем (Vя) последних вычисляли по формулам: Sя=0,785ch и Vя=0,523ch2 , где с - продольный и h - поперечный размеры ядра, мкм [6]. Определяли также долю артерий различного уровня ветвления, имеющих в интиме косо и продольно ориентированные ГМ. Толщину стенки вен почек (ВП) определяли как частное от деления результатов двух измерений: в наиболее тонком и толстом участках. Наряду с отмеченным выше, подсчитывали количество сосудистых клубочков в поле зрения микроскопа (об. 8, ок. 10) в средней зоне коркового вещества почки, измеряли их диаметр и определяли количество клеток на их поперечном срезе. По формулам Sкл=0,785D2 и Vкл=0,525D3 определяли площадь и объем клубочков. Стереометрическое исследование почек с установлением удельной площади их тканевых компонентов проводили методом точечного счета [1]. Для этого использовали окулярную сетку со 100 равноудаленными точками. Исследование проводили в средней части коркового вещества. В каждом случае, используя окуляр с 10-кратным увеличением, выбирали 5 случайных положений микропрепаратов, при этом подсчитывали количество точек, попавших на клубочки, канальцы, строму органа, АП и ВП. Весь цифровой материала подвергали статистической обработке на IBM PC с помощью программ Statistica 7.0. Результаты считали значимыми при P<0,05. Результаты исследования. Моделирование порока сопровождается расширением ВП и возрастанием их удельной площади в 2,3 раза (рис. 1, а). В этих сосудах гипертрофируются ГМ, увеличивается количество коллагеновых, эластических и ретикулярных волокон (рис. 2, а, б). Толщина их стенок возрастает с 3,0±0,5 до 5,0±0,5 мкм (P<0,01). Клубочки в почках характеризуются мозаичностью: одни из них выглядят увеличенными за счет полнокровия (см. рис. 2, в), другие - спавшимися и малокровными (рис. 2, г). Нередко в них определяются признаки склероза (см. рис. 2, г). Удельная площадь этих структур снижается в 1,1 раза (см. рис. 1, а). Количество клубочков на стандартной площади препарата практически не меняется, в то же время их диаметр уменьшается в 1,1 раза, площадь и объем снижаются в 1,2 и 1,3 раза, а количество клеток на их поперечном срезе сокращается в 1,1 раза (таблица). В АП обращают на себя внимание признаки гипертонуса, на что указывают утолщение их стенки с сужением просвета, усиление складчатости интимы (см. рис. 2, д) с резким гофрированием внутренней эластической мембраны (см. рис. 2, е), а также снижение удельной площади в 1,2 раза (см. рис. 1, а). Кроме того, в средней оболочке этих сосудов отмечается увеличение количества аргирофильных волокон (см. рис. 2, ж), а в некоторых - склеротические изменения стенок. Измерения и расчеты показали, что площадь поперечного сечения МДЛА возрастает в 2,8 раза, ДА - в 1,6 раза, МДА - в 1,3 раза и АРТ - в 1,4 раза (см. таблицу). Площадь и объем ядер ГМ в средней оболочке МДА повышаются соответственно с 29,0±0,5 до 38,0±0,6 мкм2 (P<0,001) ис 68,0±1,8 до 102,0±2,0 мкм3 (P<0,001). Количество ГМ увеличивается с 12,0±0,20 до 17,0±0,4 (P<0,001). Среди артерий почечного бассейна увеличивается доля сосудов, имеющих в интиме пучки косо и продольно ориентированных ГМ. На уровне ДА число их возрастает с 2,3 до 4,5%, повышаясь почти в 2 раза, а на уровне МДА - с 2,5 до 34%, т.е. в 13,6 раза. Подобные сосуды (5,5%) появляются и среди АРЛ, хотя у контрольных животных их нет. Меняются при нарушенной гемоциркуляции и другие тканевые компоненты почек: удельная площадь канальцев сокращается почти в 1,2 раза, в то же время площадь стромы возрастает в 1,4 раза (см. рис. 1, б). Устранение стеноза легочного ствола приводит к уменьшению полнокровия ВП. Удельная площадь их снижается в 1,8 раза (см. рис. 1), а толщина стенок - до 3,6±0,5 мкм (P<0,05) за счет атрофии ГМ и волокнистых структур. После выполнения корригирующей операции повышается кровенаполнение клубочков, склерозированные клубочки встречаются реже. Удельная площадь данных образований значимо не меняется (см. рис. 1, а), так же как и количество их на стандартной площади (см. таблицу). При этом средний размер клубочков: диаметр, площадь и объем практически восстанавливаются; имеет тенденцию к нормализации и количество клеток на их поперечном срезе (см. таблицу). Ликвидация стеноза легочного ствола вызывает снижение тонуса и расширение просвета АП (см. рис. 2, з), удельная площадь их возрастает в 1,2 раза (см. рис. 1, а), возвращаясь к контрольным цифрам. Склеротические изменения данных сосудов становятся менее выраженными. Стенки АП истончаются, в связи с чем площадь их сечения на уровне МДЛА снижается в 1,3 раза, а на уровне ДА, МДА и АРТ - в 1,4, 1,2 и 1,3 раза соответственно (см. таблицу). Площадь ядер ГМ в средней оболочке МДА уменьшается до 32,0±1,1 мкм2 (P<0,001), а их объем - до 78±5 мкм3 (P<0,001); количество ГМ снижается до 14,0±0,20 (P<0,001). Меняется и численность АП, имеющих в стенке косо и продольно расположенные ГМ. На уровне ДА доля их снижается до 2,8%, среди МДА - до 6,6%, а среди АРТ - до 2,5%. Восстановление режима оттока крови от почек приводит к увеличению удельной площади канальцев в 1,1 раза, а площади СТР, напротив, - снижению в 1,3 раза (см. рис. 1, б). Обсуждение полученных данных. Исследования показали, что стенозирование легочного ствола в связи с функциональной перегрузкой правого желудочка сердца и нарушением оттока крови от почек [5, 14] сопровождается глубокой структурной перестройкой различных звеньев их сосудистой системы. Первичное гемодинамическое воздействие после моделирования порока приходится на венозный отдел почечного бассейна, емкость которого резко возрастает, а стенки сосудов подвергаются реактивным изменениям в виде гипертрофии гладкой мышечной ткани, а также гиперплазии коллагеновых, эластических и аргирофильных волокон. Затруднение оттока крови от почек создает угрозу нарушения движения ее по капиллярной системе клубочков с последующим расстройством фильтрации. В порядке адаптации к новой гемодинамической ситуации происходит рефлекторное сокращение стенок сосудов артериального звена почечного кровеносного русла. Значение этого рефлекса или веноартериальной реакции [4] заключается в том, что при повышении тонуса артерий сопротивление их возрастает [2, 11]. Это способствует понижению давления крови, поступающей в капиллярную систему клубочков, и существенного нарушения их функции не происходит [9]. В условиях гипертонуса степень развития циркулярной мускулатуры АП различного уровня ветвления приходит в соответствие с функциональной нагрузкой, и стенки их в значительной мере утолщаются за счет гипертрофии и гиперплазии ГМ средней оболочки. Однако, как показали наши исследования, одной этой адаптационной реакции оказывается недостаточно для эффективной защиты микроциркуляторного русла почек. Поэтому включается еще один механизм компенсации в виде формирования в интиме АП пучков косопродольно расположенных ГМ, появляющихся здесь путем миграции из средней оболочки [13]. Перестроенные таким образом сосуды способны за счет гофрирования стенки и выбухания в их просвет мышечных подушек резко сокращать свой просвет, вплоть до полного закрытия, что дало основание назвать их замыкающими или запирающими [4]. Данные артерии обеспечивают переключение потоков крови внутри кровеносного русла почек, поддерживая необходимое для функционирования этих органов кровенаполнение части клубочков. Следовательно, сужение легочного ствола у животных, приводя к нарушению почечной гемодинамики, влечет за собой включение ряда защитных механизмов со стороны сосудистой системы почек. Однако, несмотря на их деятельность, они не могут полностью нормализовать гемоциркуляцию в почке, и длительная венозная гиперемия почек, сопровождаясь тканевой гипоксией, приводит к атрофии паренхимы, склерозу стромы и некоторых клубочков этих органов. Подобные патологические изменения в виде склероза стенки возникают и в части АП и ВП, что является своего рода «расплатой» за адаптацию. В конечном итоге, в связи с морфологической перестройкой большинства тканевых компонентов почек, в условиях длительно существующего стеноза легочного ствола развивается структурное ремоделирование этих органов. Устранение искусственно созданного порока приводит к восстановлению режима оттока крови от почек [9, 12] и является стимулом к началу «обратного» развития ранее возникших морфологических изменений. В первую очередь разгружается от крови венозный отдел почечного кровеносного русла. Емкость его в значительной мере снижается, а стенки сосудов истончаются, хотя упомянутые показатели за время наблюдения не достигают контрольных величин. Ослабление кровенаполнения венозных коллекторов почек, с одной стороны, сопровождается облегчением оттока крови от клубочков, а с другой - приводит к ослаблению веноартериальной реакции и снижению тонуса АП и АРТ. Функциональная разгрузка этих сосудов сопровождается атрофией ранее гипертрофированной циркулярной мускулатуры их средней оболочки и истончением стенок. Меняется в сторону ослабления и степень развития косопродольно расположенных ГМ в интиме артериальных ветвей. Наряду с уменьшением выраженности гипертрофическигиперпластических изменений стенок АП и ВП, в них снижается степень склеротических изменений. Все это способствует нормализации гемоциркуляции в клубочках почек и существенному восстановлению их структуры. Последнее касается также паренхимы и стромы почек. Таким образом, корригирующая операция при стенозе легочного ствола прерывает адаптационную и патологическую перестройку кровеносного русла почек и является стимулом к началу репаративных изменений данного органа в целом.

Об авторах

Юрий Васильевич Новиков

Ярославская государственная медицинская академия

Email: president@yma.ac.ru
кафедра топографической анатомии с оперативной хирургией 150000, г. Ярославль, ул. Революционная, 5

Сергей Венедиктович Шорманов

Ярославская государственная медицинская академия

Email: S_V_Shormanov@rambler.ru
кафедра патологической анатомии 150000, г. Ярославль, ул. Революционная, 5

Игорь Сергеевич Шорманов

Ярославская государственная медицинская академия

Email: I_S_Shormanov@rambler.ru
кафедра урологии с курсом нефрологии 150000, г. Ярославль, ул. Революционная, 5

Список литературы

Дополнительные файлы