CC BY
116
УДК 611.126.013:616-073.75
СКЕЛЕТОТОПИЯ И ПРОЕКЦИОННАЯ АНАТОМИЯ СЕРДЦА И ВНУТРИСЕРДЕЧНЫХ СТРУКТУР ЧЕЛОВЕКА В РАННЕМ ПЛОДНОМ ПЕРИОДЕ ОНТОГЕНЕЗА
Д.Н. ЛЯЩЕНКО, Л.О. ШАЛИКОВА*
Развитие фетальной терапии и хирургии требует новых данных по топографической анатомии внутренних органов плода человека. В связи с этим целью данной работы стало изучение скелетотопии и проекционной анатомии сердца и внутрисердечных структур человека на этапе раннего плодного периода человека. В ходе проведенного исследования получены новые данные по скелетотопии сердца, его камер, перегородок, а также створчатых и полулунных клапанов. Кроме того изучена проекционная анатомия указанных образований. Результаты работы позволяют говорить о том, что плод человека имеет свои особенности анатомии и топографии сердца. Ключевые слова: сердце плода, фетальная топография, клапаны сердца плода.
Изучение фетальной анатомии человека с каждым годом становится все более актуальным. Это связано с целым рядом причин: высоким уровнем развития современных прижизненных методов обследования беременных женщин, совершенствованием методов лечения различных внутриутробных пороков развития человека еще на пренатальном этапе. Для более точной и верной интерпретации результатов ультразвукового исследования развивающегося плода необходимо их сопоставление с морфологическими данными. Кроме того, необходимость в морфологическом обосновании испытывает и такая область медицинской науки как фетальная хирургия. Расширяются как показания для внутриутробной коррекции, так и частота подобных операций. Врожденные пороки сердца, в том числе затрагивающие и клапанный аппарат, не являются исключением; фетальные хирурги для коррекции применяют вальвулопластику с использованием пункционной методики, баллонную дилатацию стенозированных клапанов и крупных сосудов сердца - легочного ствола, аорты. Для проведения такого рода операций необходимы детальные сведения по топографической и проекционной анатомии сердца в целом и внутрисердечных структур плода. Проведенный информационный поиск показал, что в современной литературе достаточно широко освещены вопросы морфологии сердца новорожденного ребенка [1,2,3,5], в то время как работы по анатомии и топографии сердца плода единичны и посвящены, как правило, одной проблеме [4,6,7].
Цель исследования - изучение скелетотопии и проекционной анатомии сердца плода в целом и отдельных внутрисердеч-ных структур на этапе раннего плодного периода онтогенеза.
Материалы и методы исследования. Использовались торсы 30 плодов обоего пола сроком гестации 16-22 недели, полученные в результате прерывания беременности по социальным показаниям у здоровых женщин (с соблюдением всех необходимых юридических и деонтологических требований). В работе для анализа полученного материала был использован комплекс морфологических методов исследования: макромикроскопическое препарирование, гистотопографический метод, метод распилов по Н.И. Пирогову. Гистотопограммы и распилы по Пирогову выполнялись в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, гистотопограммы окрашивались по ван Гизону. При анализе срезов, выполненных в горизонтальной плоскости, был использован «Способ изучения прижизненной топографии», разработанный в кафедре оперативной хирургии и клинической анатомии ОрГМА Каганом И.И., Железновым Л.М., Фатеевым И.Н. (патент Российской Федерации № 99126336/14 (027947) от 15.12.99), представляющий собой систему вертикальных, горизонтальных, радиальных и круговых координат с точкой отсчета в середине тела позвонка исследуемого уровня. Все полученные срезы и препараты подвергали морфометрии с последующей вариационно-статической обработкой полученных данных.
Результаты и их обсуждение. Проведенный анализ полученных препаратов показал, что основные сведения по скелето-топии и проекционной анатомии сердца, его камер и внутрисер-дечных структур дает возможность получить метод разноплоскостных распилов по Н.И. Пирогову. При этом наиболее информа-
* ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Росзд-рава», кафедра анатомии человека. 460014, г. Оренбург, ул. Советская, д.6. Тел. (3532) 773009, е-шаП: lyaschenkod@mail.ru.
тивными являются срезы, выполненные в горизонтальной и сагиттальной плоскостях. Уточнить детали топографической анатомии сердца позволили метод макромикроскопического препарирования и гистотопографический метод. Как показали изученные препараты, сердце у плода занимает большую часть грудной полости. Легкие в пренатальном онтогенезе не функционируют, поэтому находятся в спавшемся состоянии. Рассматривая сердце в целом, можно отметить, что оно располагается своей большей частью спереди от фронтальной плоскости тела: правые желудочек и предсердие, левый желудочек занимают положение кпереди от нее, тогда как левое предсердие и сосуды, выходящие из сердца, располагаются кзади от фронтальной плоскости. По отношению к срединной сагиттальной плоскости тела сердце расположено следующим образом: 1/5, представленная преимущественно правым предсердием и правым ушком, справа от нее, а 4/5 - слева от срединной сагиттальной плоскости. При этом слева располагаются часть правого и весь левый желудочек, левые предсердия и ушко. Анализ скелетотопии сердца показал, что в раннем плодном периоде онтогенеза значительно варьирует расположение его верхней границы: она может занимать положение на уровне от верхнего края первого ребра до верхнего края ТЪ^. Наиболее часто (в 65% наблюдений) верхняя граница располагалась на уровне Т^ц-Т^у. Нижняя граница сердца менее вариабельна по своей высоте. В 70% случаев эта граница располагалась на уровне ТЬутТЬуш, еще в 30% наблюдений она находилась на других разных уровнях: четвертого межреберья, на уровне Т^х, ^х. Использование многомерной системы координат позволило установить, что сердце в раннем плодном периоде онтогенеза занимает сектор между VI и XII радиусами, при этом наиболее крайнее правое положение занимают правое предсердие и правое ушко (секторы между VII и VIII радиусами и между VI-VIII соответственно). На том же уровне или чуть левее располагается правый желудочек - в секторе, ограниченном VII-X радиусами (рис.1). Соответственно левую половину занимают левый желудочек и левое предсердие ^Ш-Х! радиусы), левое ушко (сектор, ограниченный Х-ХП радиусами). Межпредсердная перегородка в рассматриваемый период онтогенеза в процессе роста плода смещается из участка между VIII-X радиусами в начале периода в область между VIII-XI радиусами к 22 неделе гестации. Овальное отверстие располагается преимущественно в IX секторе (ГХ-Х радиусы) как в ранние, так и в более поздние сроки исследуемого периода и занимает при этом больше правую половину использованной системы координат. Межжелудочковая перегородка плода во все недели изученного периода занимала положение между VIII-IX радиусами (в VIII секторе), т.е. положение её в раннем плодном периоде можно охарактеризовать как достаточно стабильное.
С точки зрения практической медицины (врачей ультразвуковой диагностики и фетохирургов) представляет интерес проекция сердца и его камер на переднюю и заднюю грудную стенки, а также расстояния между сердцем и указанными костными структурами. Изученные препараты позволили установить, что сердце в целом у плода может располагаться в промежутке между правой среднеключичной и левой передней подмышечной линиями (рис.3). При этом было выявлено, что наиболее часто (68% наблюдений) правая граница сердца располагается между правыми среднеключичной и парастернальной линиями, а левая проходит по левой среднеключичной линии. В некоторых случаях (17% случаев) левый контур сердца, несмотря на то, что верхушка сердца проецируется по левой среднеключичной линии, достигал левой передней подмышечной линии. Это связано с тем, что у плода значительные размеры имеют оба ушка сердца, поэтому левый контур органа может распространяться за пределы проекции верхушки. Морфометрия расстояний между сердцем и стенками грудной полости позволила выявить, что сердце может располагаться практически вплотную к передней грудной стенке (минимальное расстояние 0,88 мм) либо отстоять от него на незначительное расстояние (максимальный параметр 2,2 мм) при среднем показателе 1,35±0,48 мм (рис.2). Средняя дистанция между сердцем и задней стенкой грудной полости составила 18,1±3,2 мм. Измерение расстояний до правой и левой стенок грудной полости подтвердило тот факт, что сердце более смещено влево: так, среднее значение диастаза между органом и стенкой грудной полости слева было равно 2,85±0,2 мм, тогда как справа этот параметр составил 6,83±0,4 мм.
Проведенный анализ материала показал, что для сердца в
целом, его камер, перегородок, клапанов можно выделить уровни относительно позвоночника, на которых эти структуры визуализируются лучше всего, так как именно на этих уровнях они имеют максимальные размеры и четко обозначенные детали анатомии. Так, уровнями наилучшей визуализации для правого и левого желудочков являются Т^-ТЬ^. Оба предсердия четко определяются на уровне ТЪ^ а для изучения правого и левого ушек сердца оптимальными являются срезы, выполненные на уровне четвертого грудного позвонка. Для межжелудочковой и меж-предсердной перегородок, а также для исследования овального окна лучшими и наиболее информативными являются срезы в проекции Thv-ThVп.
Большое значение для современной морфологии имеют данные по анатомии и топографии клапанов сердца плода с учетом все возрастающей частоты врожденных пороков клапанного аппарата. Изучение скелетотопии полулунных клапанов показало, что клапан аорты (КА) располагается на уровне 3 межребе-рья- 4 ребра, клапан легочного ствола (КЛС) - в проекции 3 ребра. Рассматривая положение этих клапанов по отношению к передней и задней стенкам грудной полости, можно отметить, что КА в большинстве случаев проецируется на правые 2/3 грудины и позвонка соответствующего уровня, встречается и его срединное положение. КЛС в 60% наблюдений находился в области левой 1/3 грудины, в 40% случаев занимая положение между левыми парастернальной и среднеключичной линиями спереди и до лопаточной линии сзади. На боковые стенки грудной полости КА проецируется между передней и средней подмышечными линиями, чаще ближе к передней, а КЛС - между среднеключичной и передней подмышечной линиями. Морфометрия дистанций между полулунными клапанами и стенками грудной полости показала, что расстояние от задней стенки устья аорты до передней поверхности тела соответствующего позвонка составляет 1113 мм, от передней стенки устья аорты до задней поверхности грудины - 9-11 мм, а расстояния от боковых поверхностей КА до правой и левой стенок грудной полости составляют соответственно 14-17 мм. и 12-15 мм.
Рис.1. Срез торса плода по Н.И. Пирогову, выполненный в горизонтальной плоскости. Уровень Thv-Thvг. Срок гестации - 20-21 неделя. Ув. в 1,8 раза.
Изготовленные препараты позволили изучить и створчатые клапаны сердца плода (рис.4). Предсердно-желудочковые клапаны в изучаемом периоде полностью сформированы, четко визуализируются все четыре компонента клапанного аппарата: створки, сухожильные хорды, папиллярные мышцы и фиброзное кольцо. Границы и размеры предсердно-желудочкового отверстия определяются фиброзным кольцом, которое у плода чаще имеет округлую форму. Длина окружности левого и правого предсердно-желудочкового отверстия колеблется в пределах 14-18 мм и 16-20 мм соответственно. Отверстия створчатых клапанов располагаются на уровне ТЪ^-Т^. По отношению к передним и задним стенкам грудной полости основание митрального клапана проецируется на левую треть грудины и левую треть тела позвонка, а трехстворчатый клапан находится в проекции правых парастернальной и паравертебральной линий. По отношению к боковым стенкам грудной полости левый атриовентрикулярный клапан проецируется на уровне средней подмышечной линии,
правый - между передней и средней подмышечными линиями. Расстояние от основания митрального клапана до задней поверхности грудины составило 14-19 мм, от данного клапан до передней поверхности позвонка соответствующего уровня - 7-10 мм; дистанции от основания трехстворчатого клапана до тех же костных ориентиров соответственно составили 11-15 мм и 16-21 мм.
Рис. 2. Срез торса плода по Н.И. Пирогову, выполненный в сагиттальной плоскости по левой парастернальной линии. Срок гестации 17-18 недель. Ув. в 2 раза.
Рис.3. Гистотопограмма грудной полости, выполненная в горизонтальной плоскости. Уровень ThvI Окраска по ван Гизон.
Срок гестации - 20-21 неделя. Ув. в 1,8 раза.
Рис.4. Срез торса плода по Н.И. Пирогову, выполненный в горизонтальной плоскости. Срок гестации 18 недель.
Уровень среза - ТЪ^-Т^. Вид снизу. Ув. в 1,7 раза.
Таким образом, в ходе проведенного исследования были получены новые данные по скелетотопии и проекционной анатомии сердца и внутрисердечных структур плода на этапе раннего плодного периоде онтогенеза. Результаты работы позволяют говорить о том, что плод человека уже на данном этапе развития имеет свои особенности анатомии и топографии сердца, отличающиеся от новорожденного ребенка и, тем более, от взрослого человека. Учитывая, что в настоящее время развивающийся плод рассматривается как пациент со своими особенностями, врачам различных специальностей и морфологам необходимо принимать во внимание особенности фетальной топографической анатомии внутренних органов и структур человека.
Литература
1. Андронеску, А. Анатомия ребенка : Пер. с рум.- Бухарест: Меридиан, 1970.- 363 с.
2. Бобрик, И. И. Атлас анатомии новорожденного / И. И. Бобрик, В. И. Минаков.- Киев.: Здоровье, 1990.- 180с.
3. Валькер, Ф.И. Развитие органов у человека после рождения /Ф.И. Валькер //М.-Л.: Медгиз, 1951.-116с.
4. Спирина, Г.А. Закономерности роста сердца человека в пренатальном периоде онтогенеза/ Г.А. Спирина, А.И. Доронин, Е.С. Демидова // Успехи современного естествознания, 2003.- № 8.- С. 121.
5. Топографо-анатомические особенности новорожденного: Под ред. Е.М. Маргорина.- Л.: Медицина, 1977.- 280 с.
6. Филиппова, Е. С. Вариантная анатомия ушек сердца плода человека 21-26 недель развития / Е. С. Филиппова // Морфология, 2008.- Т. 133, вып. 2.- С. 142.
7. Якимов, А.А. Миоархитектоника межжелудочковой перегородки в плодном периоде развития /А.А. Якимов // Актуальные вопросы биомедицинской антропологии и морфологии.- Красноярск, 2009.- С. 126-130.
SKELETOPY AND PROJECTIVE ANATOMY OF HEART AND INTRACARDIAC STRUCTURES IN THE HUMAN EARLY FETAL PERIOD OF ONTOGENESIS
D.N. LYASHCHENKO, L.O. SHALIKOVA Orenburg State Medical Academy, Chair of Human Anatomy
The development of fetal therapy and surgery demands new data on topographical anatomy of internal human fetal organs. Therefore the purpose of the given work is studying skeletopy and projective anatomy of heart and intracardiac structures in the early fetal period. In the course of our research some new data on skeletopy of heart, its chambers, partitions, folding and semi-lunar valves were obtained. Moreover, the projective anatomy of the mentioned formations was studied. The results of our work make it possible to say, that the human fetus has its own peculiarities in anatomy and topography of heart.
Key words: fetal heart, fetal topography, valves of fetal heart.
УДК 611.126.013
МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ СЕРДЦА ЧЕЛОВЕКА С ОКРУЖАЮЩИМИ ОРГАНАМИ НА ЭТАПЕ РАННЕГО ПЛОДНОГО ПЕРИОДА ОНТОГЕНЕЗА
Д.Н. ЛЯЩЕНКО*
Статья посвящена получению новых морфометрических данных о взаимоотношениях сердца человека с окружающими органами в раннем плодном периоде онтогенеза человека.
Ключевые слова: сердце плода, фетальная топография, фетальная анатомия.
К сердцу человека у исследователей и врачей различных специальностей на протяжении всей истории человечества сохраняется высокий интерес. В современной литературе накоплен огромный массив сведений по вопросаманатомии, физиологии, эмбриологии, возрастным изменениям сердца. Можно отметить ряд работ монографического характера, посвященных анатомии и топографии сердца взрослого человека в норме и при врожденных пороках [2]. Изучены и ранний эмбриогенез сердца [1,2], и анатомия сердца
* ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Росзд-рава», кафедра анатомии человека. 460014, г. Оренбург, ул. Советская, д.6. Тел. (3532) 773009, е-таП: lyaschenkod@mail.ru.
ребенкав период новорожденности и в различные периоды детства. Активное развитие в последние годы пренатальной медицины и неонатологии поставило перед исследователями целый ряд вопросов, касающихся морфологии сердца и его структур. Вынашивание глубоко недоношенных детей, обязательный трехкратный ультразвуковой скрининг развивающегося плода заставляют искать новые сведения по фетальной топографической анатомии сердца. Аналогичны запросы и достаточно новой отрасли медицины - фетальной хирургии, которая как никакая другая область требует детальных анатомических сведений.
Цель исследования - получение новых, комплексных, морфометрических данных о взаимоотношениях сердца человека с окружающими органами на этапе раннего плодного периода онтогенеза.
Материалы и методы исследования. Материалом исследования послужили торсы 40 плодов обоего пола сроком гестации 1622 недели без патологии органов грудной полости. Весь материал был набран с соблюдением необходимых юридических и деонтоло-гических требований при прерывании беременности по социальным показаниям у здоровых женщин. Для обработки материала был использован комплекс морфологических методов: макромик-роскопическое препарирование, гистотопографический метод и метод распилов по Н.И. Пирогову. При изготовлении макропрепаратов первоначальным этапом скелетировалась грудная клетка с последующей тщательной маркировкой позвонков методом прошивания их цветной леской. При выполнении пироговских распилов и изготовлении гистотопограмм срезы выполнялись в горизонтальной, фронтальной и сагиттальной плоскостях с тщательной и строгой маркировкой позвонков, проекционных линий и костных ориентиров. Изготовленные гистотопограммы окрашивали по ван Гизону. На полученных препаратах проводили морфометрию расстояний от сердца до передней, задней и боковых стенок грудной полости, до тела позвонка соответствующего уровня, а также дистанций до прилежащих органов и образований: обоих легких, пищевода, правого и левого главных бронхов, нисходящей аорты, блуждающих нервов и других структур.
Результаты и их обсуждение. К особенностям синтопии сердца человека в пренатальном онтогенезе можно отнести наличие вокруг сердца нефункционирующих внутриутробно легких, большой по размерам тимус, прилежащие сзади к сердцу пищевод и нисходящую аорту, тесное соседство с проходящими в грудной полости блуждающими и диафрагмальными нервами. Разноплоскостные гистотопографические и пироговские срезы, а также макропрепараты позволили изучить и уточнить детали взаимоотношений сердца с этими органами и образованиями.
При рассечении передней грудной стенки обнажается перикард. У плода сердце охватывается перикардом неплотно. В области верхней апертуры грудной клетки наружные слои перикарда тесно соприкасаются с капсулой на задней поверхности ви-лочковой железы. Чуть ниже перикард покрывает основание сердца и начальные отделы аорты и легочного ствола. Перикардом покрывается и вся верхняя полая вена - от места слияния обеих плечеголовных вен до ее впадения в правое предсердие. На уровне от верхнего края 4 ребра до верхнего края 6 ребра во всех случаях между перикардом и передней поверхностью сердца располагался синус, имеющий поперечный ход. В своем нижнем отделе перикард плотно сращен с поверхностью диафрагмы, фактически в проекции всей нижней поверхности сердца. В полости перикарда находится и внутригрудной участок нижней полой вены, при этом стоит отметить, что перикард плотно спаян с адвентицией задней полуокружности сосуда. По задней поверхности сердца перикард свободно отстоит от органа.
Сердце в грудной полости находится в окружении ее стенок, кроме того, сзади от органа расположено тело позвонка соответствующего уровня. Измерение расстояний от сердца до стенок грудной полости показало, что орган наиболее удален от задней и правой стенок. Средние расстояния составили 17,2±2,1 мм и 6,64±1,19 мм соответственно. В тоже время сердце частью своей передней поверхности прилежит к передней стенке грудной полости и находится в непосредственной близости от левой стенки, соответствующие дистанции были равны 1,26±0,02 мм и 2,89±0,1 мм. Таким образом, можно отметить, что сердце в целом занимает передний левый квадрант грудной полости, выступая за его пределы отдельными своими камерами. Расстояние от задней поверхности сердца до передней поверхности тела позвонка составило в среднем 6,32±2,3 мм при диапазоне
