CC BY
63
№ 2 - 2012 г.
14.00.00 медицинские и фармацевтические науки
УДК 616.36-089.87-091.8
СРАВНИТЕЛЬНАЯ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕМИГЕПАТЭКТОМИИ НА ФОНЕ ПЕРЕВЯЗКИ V. AZYGOS
Ж.А. Семжанова, А.А. Идрисов, А.Ы. Алмабаева, А.К. Кайназаров, П.А. Елясин,
Ы.А. Алмабаев, Д.А. Абильдаев, Н.Д. Айтенова, А.О. Ким
Казахский национальный медицинский университет им. С. Д. Асфендиярова (г. Алматы,
Казахстан)
ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития России (г. Новосибирск)
Медицинский университет Астаны (г. Астана, Казахстан)
В эксперименте на собаках изучено развитие гепатопульмонального синдрома при внутрипеченочной портальной гипертензии, созданной посредством гемигепатэктомии, а также на фоне перевязки основного портокавального анастомоза v. azygos. Доказано, что перевязка непарной вены вызывает сравнительно большее повышение давления в малом круге кровообращения и снижение легочно-артериального и легочно-тканевого кровотоков, чем при обычной гемигепатэктомии. При этом диаметры терминальной артериолы легких, прекапилляров, капилляров, посткапилляров и венул были также больше по сравнению с резекцией половины печени без перевязки непарной вены.
Ключевые слова: гепатопульмональный синдром, портальная гипертензия, непарная вена, резекция печени.
Семжанова Жулдыз Адилбаевна — ассистент кафедры клинической анатомии и оперативной хирургии РГП на ПХВ «Казахский Национальный медицинский университет им. С. Д. Асфендиярова», телефон контактный: 8 (727) 292-17-96 (внутр. 230), e-mail: [email protected]
Идрисов Алим Акрамович — доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель РК, академик АМНК, заведующий кафедрой клинической анатомии и оперативной хирургии РГП на ПХВ «Казахский национальный медицинский университет им. С. Д. Асфендиярова», контактный телефон: 8 (727) 292-17-96 (внутр. 225)
Алмабаева Айгуль Ыдырысовна — доктор медицинских наук, доцент кафедры анатомии человека, заведующая курсом топографической анатомии и оперативной хирургии Медицинского университета Астаны, г. Астана, e-mail: [email protected]
Кайназаров Аяган Кайназарович — кандидат медицинских наук, доцент кафедры клинической анатомии и оперативной хирургии РГП на ПХВ «Казахский национальный
медицинский университет им. С. Д. Асфендиярова», контактный телефон: 8 (727) 292-1796 (внутр. 290)
Елясин Павел Александрович — кандидат медицинских наук, доцент кафедры анатомии человека ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», телефон контактный: 8 (383) 225-15-24, e-mail: [email protected]
Алмабаев Ыдырыс Алмабаевич — доктор медицинских наук, профессор кафедры клинической анатомии и оперативной хирургии РГП на ПХВ «Казахский национальный медицинский университет им. С. Д. Асфендиярова», контактный телефон: 8 (727) 292-1796 (внутр. 290), e-mail: [email protected]
Абильдаев Данияр Айболсынович — ассистент кафедры клинической анатомии и оперативной хирургии РГП на ПХВ «Казахский национальный медицинский университет им. С. Д. Асфендиярова», контактный телефон: 8 (727) 292-17-96 (внутр. 230), e-mail: [email protected]
Айтенова Назым Джамбуловна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры анатомии человека Медицинского университета Астаны, г. Астана, e-mail: [email protected]
Ким Анатолий Олегович — аспирант кафедры клинической анатомии и оперативной хирургии РГП на ПХВ «Казахский национальный медицинский университет им. С. Д. Асфендиярова», контактный телефон: 8 (727) 292-17-96 (вн. 230)
Введение. В настоящее время все чаще поднимается вопрос о полиорганной недостаточности при патологических состояниях. Наряду с этим используются термины «легочно-сердечная недостаточность», «гепатопульмональный синдром»,
«гепаторенальный синдром», «легочно-почечный синдром» [8, 6]. Использование таких терминов вполне логично с точки зрения анатомо-физиологического понятия «системный, органный и клеточный» уровни регуляции [1, 2, 9].
Портопульмональная гипертензия и гепатопульмональный синдром наиболее часто развиваются у больных с заболеваниями печени в результате грубых изменений в сосудистом русле легких на фоне предсуществующей портальной гипертензии. Вместе с тем патофизиологические механизмы, лежащие в их основе, различны [2]. В соответствии с классификацией, принятой в 1998 году на Всемирной конференции, посвященной проблемам первичной легочной гипертонии, портопульмональная гипертензия определена как легочная гипертония, ассоциированная с заболеванием печени или портальной гипертензией [9]. Для нее характерно повышение давления в легочной артерии более 25 мм рт. ст. в покое и выше 30 мм рт. ст. при физической нагрузке, а также увеличение легочного сосудистого сопротивления [7, 4].
Материалы и методы. Материалом исследования являлись ткани легкого 35-ти собак массой 7-14 кг. Все животные до операции наблюдались в карантине, где изучались контрольные данные гемодинамики. Сроки наблюдения за экспериментальными животными составили от 1-х до 30-ти суток. Для решения поставленных задач нами были проведены 3 серии экспериментов:
• I серия — лапаротомия (контроль);
• II серия — лапаротомия + гемигепатэктомия (резекция 50 % печени) (контроль);
• III серия — лапаротомия + гемигепатэктомия (резекция 50 % печени) + перевязка v. аzygos.
Все операции проводили под калипсоловым наркозом с премедикацией и соблюдением правил асептики и антисептики. Производили удаление левой и правой внутренних долей, так как их общая масса соответствовала 50 % массы всей печени. Для перевязки непарной вены производили торакотомию и в правой плевральной полости над корнем правого легкого находили v. аzygos.
Запись и регистрация давления в легочной вене и артерии, а также непарной вене производились на «Мингографе-82». Зондирование легочной артерии осуществляли через наружную яремную вену.Измерение давления в легочной и непарной венах производили с помощью непосредственной пункции. Нами изучены локальный тканевой кровоток легких, а такжелегочно-артериальный кровоток с помощью радиоизотопного метода. Метод клиренса Хе133 для изучения кровотока позволяет оценить эффективный (капиллярный) кровоток и выражает его количественную оценку в мл/мин/100 г. Для исследования локального тканевого кровотока тонкой иглой в ткань печени (легких) вводили раствор в объеме 0,01-0,03 см, на глубину 0,3 см над местом инъекции устанавливали датчик, и производили графическую регистрацию изменения радиоактивности депо. В качестве регистрирующего устройства была использована установка «Ксенон».
Результаты исследований. На микропрепаратах через одни сутки после операции наблюдается рост воздушности ткани легкого. Межальвеолярные перегородки истончаются в результате расширения альвеол. Наблюдается перибронхиолярная инфильтрация и умеренное полнокровие и расширение легочных артериол с истончением мышечного слоя. Изменения со стороны бронхиальных артериол выявляются в виде полнокровия и неравномерного расширения с набухшими стенками. Эластические мембраны приобретают более извилистый ход с явлениями периваскулярного отека.
На 7-е сутки во многих препаратах легочной ткани встречаются перерастянутые альвеолы с эритродиапедезом и развитием внутриальвеолярного отека. Альвеолы расширены, и на отдельных участках имеются разрывы межальвеолярных перегородок. В артериолах прослеживается выраженная складчатость внутренней эластической мембраны вследствие нарастающей вазоконстрикции. При этом уменьшается диаметр артериол. Бронхиальные венулы при гемигепатэктомии на фоне перевязки v. azygos становятся полнокровными с признаками вазодилатации.
На 15-е сутки после операции наблюдается неравномерная воздушность легочной ткани. Утолщение межальвеолярных перегородок сопровождается капилляростазом. В сроки наблюдения 30 суток гемигепатэктомии печени в артериолах вновь местами наблюдаются процессы спазмирования, эластические мембраны становятся извитыми. Диаметр артериол неравномерно увеличивается за счет утолщение мышечного слоя. Просвет посткапилляров расширен и полнокровен. За счет расширенных венул наблюдается истончение внутренней эластической мембраны. Изменения в легких при гемигепатэктомии на фоне перевязки v. azygos своеобразны и имеют свои особенности, связанные с нарушением оттока крови от бронхиальных вен. Повышение давления в портальной системе при гемигепатэктомии приводит к формированию портокавальных и портопульмональных шунтов. При этом происходит нарушение легочного кровотока, расширение внутрилегочных капилляров. Эти изменения в сосудах приводят к нарушению оттока крови особенно от бронхиальных вен, особенно при гемигепатэктомии на фоне перевязки v. azygos.
Для выяснения портопульмональных взаимоотношений при удалении половины печени на фоне перевязки непарной вены нами изучалось в легких гемомикроциркуляторные изменения в сравнительном аспекте с гемигепатэктомией без перевязки v. azygos. Через одни сутки после гемигепатэктомии на фоне перевязки v. azygos давление в легочной артерии и в легочной вене становилось выше на 10,8 и 21,G % соответственно, чем при гемигепатэктомии без дополнительной перевязки непарной вены. Легочно-артериальный кровоток при гемигепатэктомии на фоне перевязки v. azygos в эти сроки увеличился на 6,1 %, а легочно-тканевой, напротив, снижался на 4,G %, по сравнению с гемигепатэктомией без перевязки v. azygos.
Через трое суток давление легочной артерии снизилось до 39 мм рт. ст., а в легочной вене увеличилось до 8,2 мм рт. ст., что на 14,7 и 3G,1 % соответственно было выше показателей давления после гемигепатэктомии. Легочно-артериальный и легочно-тканевой кровотоки были ниже после гемигепатэктомии на фоне перевязки v. azygos на 7,2 и 11,2 % соответственно, по сравнению с гемигепатэктомией.
К 7-м суткам перевязка непарной вены при удалении половины печени приводила к увеличению давления в легочной артерии до 37 мм рт. ст., а легочной вене — до 9,8 мм рт. ст., что на 32,1 и 58,G % выше по сравнению с гемигепатэктомией. Дополнительная перевязка v. azygos после гемигепатэктомии приводила к снижению легочноартериального и легочно-тканевого кровотока на 20,0 и 26,3 % соответственно, по сравнению с таковыми показателями при гемигепатэктомии.
На 15-е сутки показатели давления при гемигепатэктомии на фоне перевязки v. azygos были выше в легочной артерии на 3G,7 %, в легочной вене на 49,2 %, чем при гемигепатэктомии. Легочно-артериальной и легочно-тканевой кровотоки через 2 недели были ниже после перевязки непарной вены при гемигепатэктомии, чем без нее, на 25,G и 23,7 % соответственно.
Через 30 суток давление в легочной артерии продолжало снижаться, однако в процентном отношении было выше, чем при гемигепатэктомии, на 4G,9 %. Давление в легочной вене было на 43,5 % выше после гемигепатэктомии на фоне перевязки v. azygos по сравнению с гемигепатэктомией без нее. К концу месячного срока наблюдения кровотоки в легочной артерии и легочно-тканевой имеют тенденцию к усилению, однако также остаются достоверно ниже по сравнению с показателями после гемигепатэктомии.
Изучение размеров сосудов гемимикроциркуляторного русла легких после гемигепатэктомии и гемигепатэктомии на фоне перевязки v. azygos выявило следующие тенденции. Так, через одни сутки после перевязки непарной вены при удалении половины печени размер терминальной артериолы и прекапиляра были выше на 10,8 и 7,4 % соответственно, чем после гемигепатэкктомии. Капилляры увеличивались до 5,2 мкм при гемигепатэктомии и до 5,6 мкм при гемигепатэктомии на фоне перевязки v. azygos, где разница составила 7,6 % при операции на фоне перевязки непарной вены. Посткапиляры и венулы после гемигепатэктомии с перевязкой v. azygos также были больше на 5,7 и 6,6 % соответственно по сравнению с аналогичными показателями при гемигепатэктомии.
К концу 3-х суток диаметры терминальных артериол при гемигепатэктомии с перевязкой v. azygos привысили на 17,4 %, прекапиляров — на 2G,6 %, капилляров — на 28,G %, посткапиляров — на 23,6 % и венул — на 7,7 % подобные показатели после гемигепатэктомии.
На 7-е сутки размеры микрососудов легкого после перевязки v. azygos составили 57 мкм для терминальной артериолы, что по сравнению с гемигепатэктомией превысило на 43,2 %, для прекапиляров — 31 мкм (35,9 % по отношению к гемигепатэктомии), для капиляров — 7,2 мкм (46,9 %), для посткапиляров — 28,3 мкм (43,6 %) и для венул — 52,6 мкм (17,6 %) по отношению к гемигепатэктомии.
Через 15 суток размеры гемомикроциркуляторного русла легких после обоих экспериментов оставалось выше контроля. Однако диаметры сосудов после гемигепатэктомии на фоне перевязки v. azygos превышали таковые после гемигепатэктомии. Терминальные артериолы были больше на 27,9 %, прекапилляры — на 36,9 %, капилляры — на 17,3 %, посткапилляры — на 29,4 % и венулы — на 17,9 %.
Через месяц от начала эксперимента диаметры терминальных артериол после гемигепатэктомии на фоне перевязки непарной вены были больше на 22,5 %, прекапиляров — на 25,G %, капилляров меньше на 1,9 %, посткапиляров больше на 27,2 %, венул — на 14,3 % по сравнению с гемигепатоэктомией без перевязки.
Таким образом, на основании проведенных исследований можно заключить, что перевязка v. azygos при обширных резекциях печени ухудшает компенсаторные механизмы сосудисто-тканевых структур. Отсюда следует, что при гемигепатэктомии (острая внутрипеченочная портальная гипертензия) большое значение имеет проходимость v. azygos.
Обсуждение результатов. Проведенные исследования показали, что в условиях гемигепатэктомии развиваются определенные гемодинамические нарушения, которые приводят к структурным изменениям микроциркуляторного русла легких. Расширение внутрилегочных сосудов легких после гемигепатэктомии приводит к нарушению перфузионно-диффузионного соотношения. По данным I. Daly и соавт. [5], при увеличении диаметра капилляра молекула кислорода не проникает в центр капиллярного русла и не оксигенирует гемоглобин. Снижение диффузии может усугубляться у больных с признаками портальной гипертензии и гипердинамическим типом кровообращения. Вследствие портальной гипертензии повышается проницаемость кишечной стенки, возникает эндотоксинемия, что приводит к повышенной продукции вазодилататоров макрофагами печени и легких. В результате нарушения баланса между вазоконстрикторами и вазодилататорами, а также снижения чувствительности рецепторов к вазоконстрикторам, развивается гепатопульмональный синдром.
По данным H. Schweigh, W. O. Kan и J. R. Ledsome [4, 3], выявлен следующий механизм развития изменения в легких при портальной гипертензии, где происходит портосистемное шунтирование крови, и нарушается барьерная функция печени. Данный процесс запускает порочный круг. На фоне венозного застоя в кишечнике возрастает проницаемость кишечной стенки, и в воротную вену поступает избыточное количество микроорганизмов и их компонентов — эндотоксинов. Постоянный приток эндотоксина стимулирует продукцию макрофагами вазоактивных субстанций. В результате нарушается баланс медиаторов, обладающих вазоконстрикторным и вазодилатирующим действием. Естественно, изменения в легких при гемигепатэктомии на фоне перевязки v. azygos были значительнее, чем при гемигепатэктомии без перевязки v. azygos.
Выводы
1. Гемигепатэктомия в первые сутки приводит к снижению тканевого кровотока легких, а к 7-15-м суткам к достоверному расширению капилляров
и посткапилляров за счет нарушения оттока крови по бронхиальной вене в систему непарной вены из-за флебогипертензии (+139 %).
2. Перевязка непарной вены при гемигепатэктомии вызывает повышение давления в легочной артерии до 4G,9 %, в легочной вене — до 58 % и непарной вене — до 115,8 %. Легочно-артериальный кровоток снижается до 26,9 % и легочнотканевой кровоток — до 26,3 %. Диаметр терминальной артериолы легких увеличивается до 43,2 %, прекапилляров — до 36,9 %, капилляров — на 46,9 %, посткапилляров — на 43,6 % и венул — на 17,9 % по сравнению с гемигепатэктомией без перевязки непарной вены.
3. После гемигепатэктомии на фоне перевязки непарной вены через месяц от начала эксперимента диаметры терминальных артериол были больше на 22,5 %, прекапилляров — на 25,G %, капилляров меньше на 1,9 %, посткапиляров больше на 27,2 %, венул — на 14,3 % по сравнению с гемигепатоэктомией без перевязки.
Список литературы
1. Гарбузенко Д. В. Патогенез портальной гипертензии при циррозе печени / Д. В. Гарбузенко // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологии, колопрокторологии. — 2GG2. — № 12 (5). — С. 23-29.
2. Гарбузенко Д. В. Портопульмональная гипертензия и гепатопульмональный синдром у больных циррозом печени / Д. В. Гарбузенко // Пульмонология. — 2GG6.
— № 1. — С. 103-1G7.
3. Дворецкий Д. П. Эффективность регуляции сосудистого тонуса легких / Д. П. Дворецкий, Б. И. Ткаченко // Физиол. журн. им. Сеченова. — 1987. —Т. 73, № 3. —
С. 403-411.
4. Парин В. В. Очерки клинической физиологии кровообращения / В. В. Парин, Ф. З. Меерсон. — М. : Медгиз, 1965. — С. 104.
5. Daly I. De B. The effects of stimulation of the carotid body chemoreceptors on the pulmonary vascular bed in the dog / I. De B. Daly, M. De B. Daly // J. physiol. — 1992.
— Vol. 148, N 1. — Р. 2G1-2G9.
6. Kato H. Moderateterm effect of epoprostenol on severe portopulmonary hypertension /
H. Kato, T. Katori, Y. Nakamura // Рediatr. Cardiol. — 2GG3. — N 24 (1). — Р. 50-53.
7. Krowka M. J. Pulmonary hemodynamics and perioperative cardiopulmonary-related mortality in patients with portopulmonary hypertension undergoing liver transplantation / M. J. Krowka, D. J. Plevak, J. Y. Findlay // Liver transplantation. — 2GGG. — Vol. 6 (4).
— Р. 443-45G.
8. Schroeder R. A. Use of aerosolized inhaled epoprostenol in the treatment of portopulmonary hypertension / R. A. Schroeder, A. A. Rafii, J. S. Plotkin // Transplantation. — 2GGG. — Vol. 7G (3). — Р. 548-55G.
9. Swanson K. L. Arterial oxygenation associated with portopulmonary hypertension / K. L. Swanson, M. L. Krowka // ^est. — 2GG2. — Vol. 121 (6). — Р. 1869-1875.
COMPARATIVE MORPHOFUNCTSIONAL CHARACTERISTIC OF HEMIHEPATECTOMY AGAINST V. AZYGOS LIGATION
Zh.A. Semzhanova, A.A. Idrisov, A.Y. Almbaeva, A.K. Kaynazarov, P.A. Elyasin, Y.A. Almabaev,
D.A. Abildaev, N.D. Aytenova, A.O. Kim
RSE on RHM «Kazakh national medical university n.a. S.D. Asfendiyarov»
(Almaty, Kazakhstan)
SEIHPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment» (Novosibirsk) Astana medical university (Astana, Kazakhstan)
The development of hepatopulmonary syndrome at intrahepatic portal hypertension, caused by hemihepatectomy, against ligation of v. azygos main porto-caval anastomosis is investigated in experiment on dogs. It is proved that ligation of unpaired vein causes rather considerable rising of pressure in small circle of blood circulation and depression of pulmonary and arterial and pulmonary blood flow and tissular blood flow, than at usual hemihepatectomy. Herewith the diameters of terminal arteriole of lungs, precapillaries, capillaries, post-capillaries and venules were also more in comparison with resection of half of liver without ligation of unpaired vein.
Keywords: hepatopulmonary syndrome, portal hypertension, unpaired vein, liver resection.
About authors:
Semzhanova Zhuldyz Adilbaevna — assistant of clinical anatomy and operative surgery chair at RSE on RHM «Kazakh national medical university n.a. S.D. Asfendiyarov», phone contact: 8 (727) 292-17-96 in. 230), e-mail: [email protected]
Idrisov Alim Akramovich — doctor of medical sciences, professor, honored worker of the KR, academician of AMS, head of clinical anatomy and operative surgery chair at RSE on RHM «Kazakh national medical university n.a. S.D. Asfendiyarov», contact phone: 8 (727) 292-17-96 (in. 225)
Almabayeva Aygul Ydyrysovna — doctor of medical sciences, associate professor of human anatomy chair, head of topographical anatomy and operative surgery course at «Astana medical university», e-mail: [email protected]
Kaynazarov Ayagan Kaynazarovich — candidate of medical sciences, associate professor of clinical anatomy and operative surgery chair at RSE on RHM «Kazakh national medical university n. a. S. D. Asfendiyarov», contact phone: 8 (727) 292-17-96 (in. 290)
Elyasin Pavel Aleksandrovich — candidate of medical sciences, assistant professor of human anatomy chair at SEI HPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment», office phone: 8 (383) 225-15-24, e-mail: [email protected]
Almabaev Ydyrys Almabayevich — doctor of medical sciences, professor of clinical anatomy and operative surgery chair at RSE on RHM «Kazakh national medical university n. a. S. D. Asfendiyarov», contact phone: 8 (727) 292-17-96 (in. 29G), e-mail: [email protected]
Abildaev Daniyar Aybolsynovich — assistant of clinical anatomy and operative surgery chair at RSE on RHM «Kazakh national medical university n. a. S. D. Asfendiyarov», contact phone: 8 (727) 292-17-96 (in. 23G), e-mail: [email protected]
Aytenova Nazym Dzhambulovna — candidate of medical sciences, associate professor of human anatomy chair at «Astana medical university», e-mail: [email protected]
Kim Anatoly Olegovich — PG student of clinical anatomy and operative surgery chair at RSE on RHM «Kazakh national medical university n.a. S.D. Asfendiyarov», contact phone: 8 (727) 292-17-96 (in. 23G)
List of the Literature:
1. Garbuzenko D. V. Pathogenesis of portal hypertension at cirrhosis / D. V. Garbuzenko // Rus. jour. of gastroenterology, hepatology, coloproctology. — 2GG2. — № 12 (5). — P. 23-29.
2. Garbuzenko D. V. Porto-pulmonary hypertension and pulmonary syndrome at patients with cirrhosis / V. D. Garbuzenko // Pulmonology. — 2GG6. — № 1. — P. 1G3-1G7.
3. Dvoretsky D.P. Efficiency of regulation of lungs vascular tonus / D. P. Dvoretsky, B. I. Tkachenko // Physiol. jour. n. a. Setchenov. — 1987. — V. 73, № 3. — P. 4G3-411.
4. Parin V. V. Sketches of clinical physiology of circulation / V. V. Parin, F. Z. Meerson. — M: Medgiz, 1965. — P. 1G4.
5. Daly I. De B. The effects of stimulation of the carotid body chemoreceptors on the pulmonary vascular bed in the dog / I. De B. Daly, M. De B. Daly // J. physiol. — 1992.
— Vol. 148, N 1. — Р. 2G1-2G9.
6. Kato H. Moderateterm effect of epoprostenol on severe portopulmonary hypertension / H. Kato, T. Katori, Y. Nakamura // Рediatr. Cardiol. — 2GG3. — N 24 (1). — Р. 50-53.
7. Krowka M. J. Pulmonary hemodynamics and perioperative cardiopulmonary-related mortality in patients with portopulmonary hypertension undergoing liver transplantation / M. J. Krowka, D. J. Plevak, J. Y. Findlay // Liver transplantation. — 2GGG. — Vol. 6 (4).
— Р. 443-45G.
8. Schroeder R. A. Use of aerosolized inhaled epoprostenol in the treatment of portopulmonary hypertension / R. A. Schroeder, A. A. Rafii, J. S. Plotkin // Transplantation. — 2GGG. — Vol. 7G (3). — Р. 548-55G.
9. Swanson K. L. Arterial oxygenation associated with portopulmonary hypertension / K. L. Swanson, M. L. Krowka // ^est. — 2GG2. — Vol. 121 (6). — Р. 1869-1875.
