Особенности сосудисто-тканевых взаимоотношений в экспериментальной модели резекции мышцы в сочетании со свободной пластикой измельченной мышечной тканью

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГБОУ ВПО Ижевская государственная медицинская академия

ОСОБЕННОСТИ СОСУДИСТО-ТКАНЕВЫХ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ РЕЗЕКЦИИ МЫШЦЫ В СОЧЕТАНИИ СО СВОБОДНОЙ ПЛАСТИКОЙ ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ МЫШЕЧНОЙ ТКАНЬЮ

С.Л. Гомоюнова

г. Ижевск

Рана, как наиболее экстремальный случай повреждающего воздействия на органы, и все последующие процессы в организме представляют комплексную медико-биологическую проблему: медицинскую, направленную на изыскание мер, способствующих заживлению раны, и биологическую - существенность самого процесса заживления. Проблема регенерации как раньше, так и теперь является ареной острых дискуссий. С общебиологических позиций регенерация тканей представляет собой биологически универсальное явление - любой живой организм, как продукт длительной эволюции, представляет собой гомеостазированную систему, приобретшую способность адекватно реагировать на любые повреждающие воздействия окружающей среды.

Изучение посттравматической регенерации клеток сложно, поскольку практически не представляется возможным проследить состояние и поведение многочисленных клеток, особенно в тканях, обладающих способностью к пролиферации. Как правило, у исследователя отсутствует уверенность в том, изучается ли именно поврежденная клетка, или же клетка, изменяющая статус под влиянием функциональной нагрузки, или же дочерняя клетка, дифференцирующаяся после деления.

Несмотря на то, что мышечные раны подвергаются первичной хирургической обработке, антибиотикотерапии, лечению в управляемой абактериальной среде, не удается создать необходимые условия для профилактики осложнений заживления случайных ран и восстановления целостности поврежденного органа, что нередко приводит к неблагоприятным исходам [1, c.86]. Микрогеморрагии и экссудация плазмы, образование фибриновой сети сопровождаются накоплением лейкоцитов и макрофагов.

Массивность дефектов мышц, развитие склерозирования и контрактур обусловливали актуальность поисков методов восполнения объёмов мышечной ткани, резецированной в ходе хирургической обработки. Часть исследований опирается на экспериментальную модель, предложенную А.Н. Студитским [2, с.355]. мышца регенерация клетка ткань

Говоря о восстановлении мышечной массы, пишут с осторожностью, что в принципе можно думать о применении аутологичных взрослых стволовых клеток, полученных из костного мозга, скелетных мышц (сателлитные клетки) или кожи [3, с.92].

Закономерности, лежащие в основе процесса регенерации, могут быть установлены главным образом гистологическими методами, которые позволяют выяснить: регенерационную способность (потенции к репарации) в различных условиях повреждения; источники (камбиальные элементы) регенерации и способы (механизмы) репарации органов.

Цель: изучить с позиций морфологического и морфометрического анализов динамику структурной перестройки скелетных мышц крыс после резекции мышцы в сочетании со свободной пластикой измельченной мышечной тканью.

В нашей работе при исследовании тканей, окружающих резаную мышечную рану (опыт 1), мы наблюдали процессы адаптации сосудистой системы к создавшимся условиям сократительной активности и кровообращения. Установлено, что изменения микроциркуляции крови при ранении обусловливаются реактивными явлениями со стороны артериол, капилляров, венул и их повреждением, а также изменениями в лимфатических капиллярах. Изменения микрососудов адаптационного характера происходят гетерохронно. К первым реактивным явлениям относится спазм сосудов в области раны, сменяемый паралитическим их расширением. В результате кровотечения включаются механизмы гемостаза. Происходит повышение проницаемости сосудистой стенки и быстро нарастает отек. Развивающиеся гипоксия и ацидоз, изменение состояния коллоидов, повышение осмотического давления способствуют прогрессированию травматического отека. Расширение посткапиллярных сосудов достоверно сохраняется дольше, чем дилатация прекапилляров, что отражает важную роль посткапилляров в функциональных преобразованиях микроциркуляторного русла при изменении режима гемодинамики.

Наличие регенерационного ангиогенеза определяется существованием грануляционной ткани, которая во многом обусловливает его направленность на быстрейшее закрытие раны. Динамика перестройки внутриорганного микроциркуляторного русла и восстановление сосудистого снабжения предопределена динамикой изменений уровня тканевого метаболизма, пространственной организации и диаметров компонентов микроциркуляторных модулей в поврежденной мышце.

Мы установили, что в посттравматическом периоде восстановление исходных параметров микроциркуляторного русла происходит не одномоментно в разных отделах толщи мышечного брюшка и на разном расстоянии от ранения.

Кроме этого, повреждение и введение трансплантата (опыт 2), видимо, вызывают сильную метаболическую гипоксию мышц, последствия которой сходны с последствиями реперфузии при ишемии. Приток кислорода в мышцы остается на высоком уровне, хотя метаболический запрос ткани в кислороде снижается. Это вызывает активацию того же комплекса реакций, который запускает реперфузия. В основе реализации этого механизма лежит как локальное усиление свободно-радикальных процессов, так и накопление воспалительных лейкоцитов. В участках повреждения мышечных волокон наблюдалось значительное количество макрофагов.

Существенной особенностью спектра структурных реакций стало наличие в исследованном материале большего повреждения мышечных волокон паратравматической зоны. Признаки цитолиза наблюдались в отдельных мышечных волокнах и, как правило, не на всем их протяжении. По-видимому, резкие нарушения «моделировали» по своей интенсивности состояние гипоксии с быстрым развитием энергетического дефицита, опережающей активацией литических процессов и тотальным лизисом в первую очередь элементов цитоскелета и актиновых филаментов в области изотропных дисков.

По данным электронной микроскопии часто наблюдалась мелкодисперсная зернистость, связанная с материалом А-дисков, которые на первом этапе (при сохранении общих очертаний) отличались выраженным диастазом; при этом полосы I-дисков выглядели «пустыми», отдельные группы саркомеров как будто рассыпались. Морфологическая картина повреждения мышц включает «растворение» Z-полосы, разрушение А-полосы, дезинтеграцию системы интермедиатных филаментов и искривления миофибрилл. В основе такой картины лежит избирательная деградация фибриллярных элементов в области I-дисков и Z-полос.

Идеальное заживление происходит в тех случаях, когда концы перерезанных мышечных волокон расходятся на незначительное расстояние, поддерживая в возникшей таким образом полости, заполняемой лимфой и соединительной тканью, натяжение, определяющее параллельную ориентацию соединительнотканных волокон.

Отношения между мышечной и соединительной тканями при регенерации мускулатуры у низших организмов (аксолотль) оптимальны, приближаясь к тем, которые проявляются в эмбриональном гистогенезе мышц в течение личиночного развития. Исход регенерации мышц во всех группах позвоночных, очевидно, зависит в значительной мере от того, насколько отношения регенерирующих мышечных волокон и соединительной ткани приблизятся к этому оптимальному уровню. Воспалительная регенерация соединительной ткани ухудшает исход восстановления поврежденной мускулатуры. Беспорядочное разрастание соединительной ткани всегда затрудняет рост мышечных волокон.

Активность соединительной ткани, таким образом, выступает в качестве существенного фактора в восстановлении двигательной мускулатуры.

По нашим данным, мышечный орган, развивающийся из измельченной мышечной ткани, отличается от замещенной им мышцы неправильным расположением мышечных волокон, более обильным развитием соединительно-тканной стромы, длительным расширением микрососудов. Объём соединительно-тканного компонента модели, степень его развития изменчива. Однако соединительнотканные элементы преобладают над сократительными (мышечные трубочки, мышечные волокна). Следовательно, данный вид регенерата, выполняя заместительную функцию для повреждённой мышцы, не компенсирует её сократительную функцию.

При рассмотрении в рамках системного многофакторного анализа интегрального показателя изученных параметров - диаметров всех компонентов гемомикроциркуляторных модулей и окружающих мышечных волокон в комплексе можно сделать следующие обобщения. При системном многофакторном анализе после резекции мышцы (опыт 1) согласно интегральному показателю состояние микроциркуляторных модулей и мышечных волокон (миоангионов) ухудшается в течение 15-ти суток, а через 2 недели после резекции компенсаторные процессы в значительной степени улучшает структурно-функциональное состояние мышц.

Интегральный показатель после резекции в сочетании со свободным аутотрансплантатом (опыт 2), колеблется незначительно во все периоды наблюдения. Однако при этом, четкой стабилизации не происходит. Математическое моделирование доказывает, что к 30-м суткам состояние микроциркуляторных модулей далеко от контроля.

При расчете интегрального показателя без учета диаметра мышечных волокон динамика также похожа на первый вариант показателя. Следовательно, характер изменений микроциркуляторного русла специфичен для изолированной резекции мышцы и резекции в сочетании со свободной пластикой по А.Н.Студитскому, это отдельные процессы, отличающиеся гетерохронностью проявлений.

Всё это подтверждало незавершенность в данный период процессов регенерации мышцы.

Сравнительный анализ острых повреждений скелетных мышц при экспериментальных и клинических патологических процессах указывает на существенную роль не только повреждающего воздействия, но также и структурно-метаболических характеристик мышечных волокон в формировании спектра деструктивных реакций. При любых изменениях их структуры все компоненты гемомикроциркуляторного русла в мионах являются изменёнными.

Таким образом, регенерационный процесс в скелетных мышцах представляет собой последовательную смену стойких нарушений гемомикроциркуляции, тканевой дезорганизации, пролиферации и тканевой дифференцировки. Резекция мышцы и последующая свободная пластика измельчённой мышечной тканью вызывали быстрое развитие распространенных деструктивных изменений (выраженные повреждения контрактурного типа, очаги миоцитолизиса). Во все сроки исследования в повреждённой мышце выявляются расстройства кровообращения. Изменения микроциркуляции крови и микроциркуляторного русла являются самыми ранними, влияющими на развитие, как воспаления, так и регенерации. Установлено, что в течение патологического процесса перестройка элементов в стенке каждого компонента сосудистого русла сопровождается тонкой структурной реорганизацией и в тканях самого органа, служащей основой внешних анатомических изменений.

Литература

1. Дроботов В.Н. Новый способ лечения огнестрельной раны / В.Н.Дроботов, А.Л. Кричевский, И.К. Галеев // Воен.-мед. жур. 2008. № 3. С. 86-87.

2. Данилов Р.К. Поперечнополосатая скелетная мышечная ткань /Р.К.Данилов, И.А.Одинцова //Руководство по гистологии. СПб.: СпецЛит, 2001. Т.1. С. 340-355.

3. Морозов В.И. Морфологические и биохимические аспекты повреждения и регенерации скелетных мышц при физических нагрузках и гиподинамии / В.И. Морозов, Г.А. Сакута, М.И. Калинский // Морфология, 2006. 129(3). С. 88-96.

Размещено на Allbest.ru