CC BY
18БИОФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭФФЕКТА КОЛЛАПСА* ЛЕГКОГО ПРИ ТУБЕРКУЛЕЗЕ
Александр Федорович Кравченко,
кандидат медицинских наук, зам. директора по науке Якутского научно-исследовательского института туберкулеза
Прошлое столетие ознаменовалось бурным развитием прикладных наук в результате внедрения достижений фундаментальных научных исследований в практику. В первую очередь это коснулось сферы материального производства, информационных технологий, средств связи и быта. Медицинская отрасль также сделала гигантский скачок вперед: появились компьютерная и магнито-ядерная томография, ультразвуковые сканеры, лазерные и ультразвуковые скальпели, новое оборудование со световолоконной и лазерной оптикой, позволяющие осматривать практически любую часть человеческого организма и манипулировать в нем.
Однако биофизические методы лечения многих заболеваний, в том числе и туберкулеза легких, остались без существенных изменений.
Первую попытку хирургического лечения чахотки - легочной формы туберкулеза - осуществил австрийский хирург Ф. Заубербрух в 1888 г. [1]. Он удалил у больного небольшую часть ребер около позвоночника на той стороне, где наблюдалось заболевание. При этом часть легкого коллапировало. Эффект операции превзошел все ожидания. Пациент выздоровел. Заметим, что в то время ничего не было известно об общем наркозе, антибиотиках, да и топографическая анатомия была в зачаточном состоянии, а представление о механизмах газообмена в легких было смутное. Не перестаешь удивляться интуиции этого ученого, который заложил основу целого направления в грудной хирургии.
Операции на грудной клетке до настоящего времени являются одним из основных видов хирургического лечения туберкулеза и других болезней легких, о чем речь пойдетниже.
Функция органов и систем человеческого организма приспособлена к силе тяжести (гравитации) и зависит от нее. Наиболее показательным является нарушение и снижение многих функций организма
А. Ф. Кравченко
у людей, которые долгое время находились в космосе в состоянии невесомости. Эффект гравитации коснулся и функции легких.
Влияние гравитации на газообмен в легких было изучено Дж. Б. Вестом в 1963 г. [2]. Это исследование получило всеобщее признание и стало известно как закон о неравномерности вентиляции и кровотока в легких. В настоящее время на нем основываются многие диагностические исследования и лечебные мероприятия, в том числе и коллапсохирургические методы лечения [3, 4]. Суть закона заключается в том, что в вертикальном положении, по отношению к выполнению газообменных функций, легкое делится на три зоны: верхнюю, среднюю и нижнюю. Это совпадает с границами соответственно верхней, средней и нижней долей легкого. При положении, когда человек лежит на спине, выделяют переднюю и заднюю части - по отношению к грудной стенке. Неравномерность функции легких в различных зонах обусловлена изменяющимся отношением внутрилегочного альвеолярного давления (Ра1у), давлением в легочной артерии (Рра) и легочным венозным давлением (Рру) (рис. 1). Перераспределение функции легких по зонам внесло коррективы в анатомию легких. Альвеолы в верхней зоне легкого оказались перерастянутыми, а в нижней преобладают легочные сосуды (рис. 2).
В верхней части легкого происходит преимущественно аэрация (газообмен), в то время как в нижней - кровоток. Средняя часть достаточно условная и называется переходной зоной. Отсюда становится вполне понятным, почему многие инфекционные и паразитарные заболевания, в том числе и туберкулез, которые заносятся в дыхательные пути, наблюдаются в верхней зоне легких, а различные эндогенные и интерстициальные заболевания (пневмонии) проявляются в нижней их части.
* Коллапс - спадение легкого, при котором из альвеол (легочных клеток) выходит воздух, что может быть и при сдавливании легочной ткани извне.
Рис. 1. Механизм влияния гравитации на функцию легких.
Все вышесказанное обосновывает интерес хирургов, занимающихся лечением туберкулеза легких к верхнему отделу грудной клетки.
До эры антибиотиков и анестезиологии торакопластика* оставалась основным методом лечения легочного туберкулеза [5]. Главным механизмом заживления участка легкого, пораженного туберкулезным процессом, при торакопластике является коллапс легкого. Спадение участка легкого приводит к выключению его из дыхательного процесса, прекращению кровотока, венозному застою, скоплению лимфы, богатой иммунокомпе-тентными клетками. В этих условиях возбудитель туберкулеза - туберкулезная палочка (бактерия Коха) - не получает достаточного питания, поэтому прекращаются процессы ее размножения. Недостаток кислорода на определенном участке легкого интенсифицирует процессы развития фиброзной, а затем и рубцовой ткани. Таким образом, место, где в легких бушевал очаг туберкулезной инфекции, постепенно превращается в рубец, что по существу является излечением воспалительного процесса (рис. 3).
У читателя может возникнуть совершенно обоснованный вопрос - почему при удалении ребер спадается легкое? При торакопластике легкое подвергается коллапсу по физическим законам. В норме между легким и внутренней стенкой грудной клетки находится щелевидная (плевральная) полость. Особенностью ее является то, что давление в ней на 50-100 мм водного столба меньше атмосферного, т. е. отрицательное. Воздух, который поступает в легкие, имеет положительное давление. Под воздействием отрицательного давления легкое в плевральной полости растянуто. При удалении отрезков ребер на этом участке грудная стенка изменяет свою конфигурацию. Она как бы «проваливается» вовнутрь, изменяет определенное пространство в плевральной полости, при этом исчезает эффект воздействия на легкое отрицательного давления, и оно частично спадается. Одновременно ликвидируется динамическое и статическое растяжение
легочной ткани.
Вместе с тем объем участка коллапсируемого легкого не всегда бывает прогнозируемым или достаточным для спадения и слипания стенок туберкулезной каверны в легком.
Мы разработали новый метод принудительного коллапса легкого с торакопластикой [6]. Его суть в том, что после выполнения этапа удаления ребер верхушка легкого, в котором наблюдаются патологические туберкулезные изменения, низводится до определенного уровня различными техническими хирургическими приемами и затем на легкое накладывается предварительно заготовленная сетка из хирургического шовного материала (рис. 4). Сама сетка фиксируется на нижележащих краях ребер. Эффект применения сетки заключается в том, чтобы зафиксировать легкое в низведенном (коллабированном) состоянии. Срок рассасывания шовного мате-риала сетки составляет 2-3 мес.
На разработанный метод хирургического лечения
Рис. 2. Влияние гравитации на анатомическую структуру легких: А - верхняя зона легкого, Б - нижняя зона.
' Торакопластика - операция, заключающаяся в удалении реберного каркаса грудной клетки над зоной развития туберкулезного процесса в легких.
Рис. 3. Этапы заживления каверны легкого под коллапсом: А - инфильтрация и образование туберкулезной каверны; В - заживление каверны легкого под
влиянием коллапса легкого.
туберкулеза легких нами был получен Патент РФ [7]. При да лечения выявлено, что принудительный коллапс сравнительном изучении эффективности стандартной легкого повышает эффективность операции на 11,3%. торакопластики и нового коллапсохирургического мето-
Литература
1. Sauerbruch F. Die Chirurgie des Brustorgane//Leipzig. -1930. - Vol. 1.-P.2.
2. West J. B. Distribition of gas and blood in normal lungs//Brit. Med. Bull. -1963. - Vol. 19.-P. 53-57.
3. GrippiM.A., MetzgerL. F., FishmanA. P. Pulmonary function teting. New York: McGraw-Hill, 1988.-P. 2469-2521.
4. West J. В., Wagner P. D. Ventilation -perfusion relationships // The Lungs: Scientific Foundations. - New York: Raven Press, 1991. - Vol. 2.-P. 1289-1305.
5. Гильман А. Г. Торакопластика при лечении легочного туберкулеза. - М.: Медгиз, 1947.-211 с.
6. Кравченко А. Ф., Иванов Ю. С., Шамаев В. Е. Новый метод экстраплевральной пластики верхушки легкого при деструктивном туберкулезе //Хирургическое лечение туберкулеза и других заболеваний легких. Материалы научн,-практ. конф. - Челябинск, 2001. - С. 29 -31.
7. Кравченко А. Ф., Иванов Ю. С., Готовцева А. И., Бютяева Н. С. Способ хирургического лечения туберкулеза легких. Патент № 2207055//Изобретения. Полезные модели. - 2003. - № 18. -С. 744.
Рис. 4. Принудительный коллапс легкого и его фиксация
сеткой.
