Методика изучения ишемического-реперфузионного повреждения миокарда у крыс на аппарате "изолированное сердце"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

"Методика изучения ишемического-реперфузионного повреждения миокарда у крыс на аппарате "изолированное сердце""

Содержание

Введение

Глава 1. Сердце в норме и при патологии

1.1 Сердечно - сосудистая патология

1.2 Автоматизм и проводящая система сердца

1.3 "Изолированное сердце"

1.4 История открытия "изолированного сердца"

1.5 Оживление сердца человека

1.6 Примеры трансплантации сердца и ее трудности

Глава 2. Материалы и методы

Глава 3. Полученные результаты

Заключение

Список литературы

Приложение

патология изолированный сердце кардиотрансплантация

Введение

Актуальность проблемы.

По данным Всемирной Организации Здравоохранения около половины всех причин человеческих смертей в высокоразвитых странах и почти 60% в России приходится на болезни системы кровообращения, среди которых первое место занимает острая ишемия миокарда (Захаров, 2001). При данном патологическом состоянии лекарственная терапия направлена, прежде всего, на повышение выживаемости миокарда и ограничение зоны инфаркта, снижение нагрузки на сердце и устранение нарушений сердечного ритма. Наряду с применением традиционных фармпрепаратов, которые улучшают коронарное кровоснабжение и максимально снижают потребность кардиомиоцитов в кислороде и энергетических субстратах, большое внимание уделяется феноменам ишемического пре- и посткондиционирования, которые влияют на размер зоны инфаркта.

На работу сердца влияет большое количество различных факторов, как внешних, так и внутренних. В настоящее время идет поиск новых методик, влияющих непосредственно на сердце исключающих иные внутренние воздействия. Одной из них является методика "изолированного сердца".

Цель работы.

Изучить методику ишемического - реперфузионного повреждения миокарда у крыс на аппарате "изолированное сердце".

Задачи исследования.

ь Освоить методику на аппарате "изолированного сердца" крыс по Лангендорфу

ь Дать оценку эффективности применения методики на аппарате "изолированное сердце"

Глава 1. Сердце в норме и при патологии

1.1 Сердечно - сосудистая патология

Для нормальной работы сердца, постоянно выполняющего большую работу, в первую очередь необходимо бесперебойное и достаточное снабжение его кислородом. В связи с тем, что сердечная мышца не располагает собственными резервами кислорода, хронические нарушения кровообращения или дыхания различной этиологии приводят к гипоксии миокарда и провоцируют возникновение и дальнейшее прогрессирование сердечно-сосудистых патологий. Яркой иллюстрацией этого является развитие артериальной гипертензии и ишемической болезни сердца у пациентов с ночным апноэ, характеризующимся частыми остановками дыхательных движений во сне и прерывистой гипоксией. У пациентов с ослабленной сердечно - сосудистой системой хроническая гипоксия, возникающая в результате нарушений работы дыхания, тонуса сосудов, физической нагрузки или же недостатка кислорода в окружающей среде, может приводить к сердечной недостаточности, развитию гипертонической болезни, стенокардии и инфарктов миокарда.

Гипертония может быть причиной ишемической болезни сердца. При ИБС отмечается ухудшение кровотока по коронарным артериям, которые отвечают за кровоснабжение сердца. ИБС обычно является результатом атеросклероза и сужения просвета коронарных артерий атероматозными бляшками. Грозным осложнением ИБС является инфаркт миокарда. Как правило, инфаркт миокарда (ИМ) возникает после окклюзии просвета одной из эпикардиальных коронарных артерий тромбом. Последнее приводит к некрозу кровоснабжаемого артерией участка сердечной мышцы. Объем некроза зависит в первую очередь от длительности и стойкости прекращения тока крови по сосуду (хотя значение имеют и некоторые другие факторы - наличие и выраженность коллатерального кровообращения, потребность миокарда в кислороде в момент окклюзии и т.д.). [1, 6]

Поэтому при развивающемся ИМ патогенетически обоснованными являются вмешательства, направленные на быстрое и полное восстановление кровотока по окклюзированной коронарной артерии. Эти вмешательства дают наибольший эффект в отношении улучшения ближайших и отдаленных исходов заболевания и должны использоваться у всех больных, не имеющих абсолютных противопоказаний к их применению. Другие методы лечения, применяемые у больных с инфарктом миокарда, используются или с симптоматической целью или для предупреждения осложнений и уменьшения вероятности неблагоприятных исходов заболевания. Одни из них должны использоваться у всех больных, не имеющих противопоказаний (т.е. "по диагнозу"), другие - только при наличии строгих показаний. [8, 11, 13]

1.2 Автоматизм и проводящая система сердца

Способность тканей возбуждаться под влиянием импульсов, возникающих в них самих, принято называть автоматизмом. Какова природа и механизм возбуждения, возникающего в самом сердце, мы точно не знаем. Возможно, что большую роль в ритмическом возбуждении сердца играет накопление угольной кислоты и увеличение концентрации Н-ионов. В последнее время выдвинуто предположение, что ритмические сокращения сердца вызываются образованием в нем ацетилхолина. Долгое время в физиологии шел спор, следует ли приписать автоматизм самим мышечным элементам сердца (миогенная теория) или его нервным элементам (нервные клетки и их отростки), которые в большом количестве находятся в толще мускулатуры сердца и особенно обильно рассеяны среди элементов описываемой ниже проводящей системы (неврогенная теория).

В настоящее время нужно признать этот спор несколько схоластическим, так как в сердце, являющемся единым органом, всегда имеются теснейшие взаимодействия между всеми его образованиями. В искусственных условиях, весьма отличных от нормальных, мышечные элементы сердца могут ритмически сокращаться без воздействия на них импульсов со стороны нервных образований. Так, в выращенной вне организма культуре мышечной ткани удавалось наблюдать ритмические сокращения отдельных, изолированно лежащих, волокон сердечной мышцы. В период эмбрионального развития сердцебиения плода начинаются тогда, когда гистологическое исследование еще не обнаруживает в сердце нервных клеток и их волокон. Эти опыты позволяют заключить, что автоматизм в некоторой степени присущ и самим мышечным элементам сердца. [14]

Проводящая система сердца включает в себя: синоатриальный узел (Киса-Флака), атриовентрикулярный узел (Ашоффа-Тавары), пучок Гиса, правую и левую ножки пучка Гиса и волокна Пуркинье. К этим ганглиям подходят из мозга нервные волокна. Таким образом, в нормальных условиях нервные клетки, расположенные в толще сердечной мышцы, главным образом в области узлов проводящей системы, находятся под влиянием центральной нервной системы. После искусственного отъединения от нервных центров заключенные в сердце нервные образования, вероятно, сохраняют способность передавать возбуждение на мускулатуру сердца. Поскольку нервные элементы, как правило, более возбудимы, чем мышечные, можно думать, что в нормальных условиях возбуждение возникает первично в нервных образованиях сердца. Во всяком случае нервные воздействия на мышечную ткань, влияя на ее обмен, а следовательно, и на возбудимость, определяют условия нормального зарождения импульсов, вызывающих сокращения сердца. Замедление ритма сердцебиений под влиянием широко применяемой в клинике наперстянки зависит, вероятно, не только от действия этого вещества на сердце через блуждающий нерв, но и от его действия на нервные элементы самого сердца.

Степень автоматизма различных отделов сердца. Если препарат изолированного сердца лишить "питания" раствором Рингер-Локка, то очень скоро обнаружится, что сердце сокращается все слабее и слабее. При этом легко заметить, что раньше всего перестают сокращаться желудочки сердца, а предсердия, особенно участок мускулатуры предсердий вблизи соединительное звено между предсердиями и желудочками. Во всех остальных местах, кроме этого участка, где атриовентрикулярная перегородка прободается пучком Гиса, предсердия отделены от желудочков фиброзной перегородкой. Пучок Гиса, проникнув в желудочки в толще перегородки, отделяющей один желудочек от другого, распадается на две ножки: одна из них идет по внутренней поверхности левого, другая -- по внутренней поверхности правого желудочка. Разветвляясь на много ветвей, ножки пучка Гиса вступают в связь с так называемыми нитями Пуркинье, располагающимися сразу под эндокардом желудочков и выстилающими почти всю его внутреннюю поверхность. Все эти образования тоже построены из мышечных волокон, относящихся к проводящей системе. В атриовентрикулярном, как и в синусном, узле содержится большое количество нервных клеток, которые отдают аксоны, вступающие в тесное соприкосновение со специфической мускулатурой проводящей системы. К этим нервным клеткам подходят волокна блуждающего нерва. Таким образом, и синусный узел, и атриовентрикулярный являются не чисто мышечными, а нервно-мышечными образованиями. При некоторых патологических процессах (например, при тяжелой форме дифтерии) морфологические свойства нервных клеток синусного и атриовентрикулярного узла значительно меняются (Б. И. Лаврентьев). [2] Процесс возбуждения, распространяющийся при каждой нормальной сердечной систоле на всю мускулатуру сердца, в норме всегда возникает сначала в образованиях его проводящей системы. Это возбуждение может возникать в комплексе нервных и мышечных образований проводящей системы и при отсутствии действия специальных раздражений извне. Свойство образований проводящей системы ритмически возбуждаться обозначается как ее автоматизм, причем различные элементы проводящей системы обладают этим свойством не в одинаковой степени. Если у лягушки отделить тугой перевязкой область венозного синуса от предсердий, то предсердия и желудочек перестают сокращаться, а венозный синус продолжает свои сокращения. Спустя некоторое время после затягивания лигатуры под венозным синусом предсердия и желудочек возобновляют ритмические сокращения. Однако теперь ритм сокращений предсердий и желудочка уже не совпадает с ритмом сокращений венозного синуса, он более редок. Если наложить вторую лигатуру, подведенную несколько ниже перегородки между предсердиями и желудочком, то желудочек останавливается, а предсердия продолжают сокращаться (опыты Станниуса). Первая перевязка сделала невозможным распространение возбуждения от венозного синуса к предсердиям, поэтому предсердия и желудочек остановились. Значит, мускулатура предсердий с их атриовентрикулярным узлом менее возбудима, имеет меньший автоматизм, чем синусный узел (у лягушки венозный синус). Спустя некоторое время после отделения венозного синуса от остального сердца проявляется автоматизм атриовентрикулярного узла, но так как его автоматизм слабее выражен, чем автоматизм синусного узла, то ритм сокращений предсердий и желудочка оказывается реже нормального. Вторая лигатура отделяет желудочек от атриовентрикулярного узла -- желудочек останавливается. После долгой паузы может проявиться автоматизм проводящей системы желудочка, и он снова начнет сокращаться, но в еще более медленном темпе, чем предсердия. Можно было бы объяснить результат опыта тем, что перевязка повреждает нижележащие отделы сердца, и они временно вообще утрачивают возбудимость. Это опровергается тем, что электрическое или механическое раздражение, приложенное к предсердиям или желудочку во время их остановки после наложения первой лигатуры Станниуса, вызывает сокращение, значит, возбудимость тканей сохранена; выпали лишь нормальные стимулы к ритмической деятельности.

Сходный опыт был проведен на теплокровных, причем удалось придать ему форму хронического эксперимента. У собаки после асептического обнажения сердца особым зажимом передавливали пучок Гиса. В ряде случаев собаки выживали после операции, но в течение их дальнейшей жизни (до 1 года) ритм сокращений желудочков составлял 25--40 в минуту вместо нормальных 90--100. Ритм сокращений желудочков, установившийся после передавливанин пучка Гиса, в дальнейшем не менялся. Этот опыт показывает, что в норме, когда пучок Гиса цел, он проводит к мускулатуре желудочков импульсы, возникающие в предсердиях. Если этот пучок проводящей системы в каком-нибудь месте разрушен, то желудочки сокращаются под влиянием импульсов, возникающих в пучке Гиса ниже места его передавливания. У человека в результате патологических процессов, ранения иногда наступает поражение атриовентрикулярного узла или пучка Гиса. При этом возникают явления сердечного блока, опять-таки свидетельствующие о том, что в норме возбуждение зарождается в синусном узле. Все изложенные выше опыты показывают, что автоматизм наиболее ясно проявляется в синусном узле. Автоматизм атриовентрикулярного узла менее выражен, в пучке Гиса и в волокнах Пуркинье он еще менее заметен. В собственной мускулатуре желудочков автоматизм выражен в ничтожной степени. В нормальных условиях возбуждение в сердце всегда начинается в синусном узле.

Зарождение импульсов возбуждения в синусном узле доказывается также изучением распространения электроотрицательности, возникающей при возбуждении сердца. При каждой систоле электроотрицательность возникает прежде всего в той части правого предсердия, которая расположена между местом впадения верхней и нижней полых вен, т. е. там, где лежит синусный узел. [12]

1.3 "Изолированное сердце"

Для изучения работы различных органов исследователи часто используют модель изолированных органов, которая позволяет исследовать воздействия разнообразных внешних физических факторов, например, температуры, а также химических (лекарственных) субстанций и электрической стимуляции на физиологические функции. Сердце, даже после того, как оно вырезано из тела, может ритмически сокращаться некоторое время. Этот факт известен давно. Его легко наблюдать, если быстро вырезать сердце из тела наркотизированного животного. Из этого простого опыта вытекает следующий вывод: сокращения сердечной мышцы могут обусловливаться процессами, происходящими в самом сердце; иначе сердце не могло бы сокращаться, будучи вырезано из тела.

Если не принять особых мер для сохранения жизнедеятельности изолированного сердца, то оно быстро перестает сокращаться и погибает. Непосредственной причиной паралича, а затем и гибели тканей сердца, вырезанного из тела (или лишенного кровоснабжения в самом организме), является накопление продуктов промежуточного обмена и связанное с этим нарушение ферментных систем и тончайшей структуры ткани сердца, а так же, ишемия. Если же образующиеся в сердце продукты обмена веществ удалять, то жизнедеятельность изолированного органа может сохраняться долгое время. Этого достигают, пропуская через сосуды изолированного сердца жидкость, которая уносит с собой образующиеся в сердце продукты обмена веществ. Необходимо, однако, чтобы состав жидкости, "питающей" изолированное сердце, приближался к составу плазмы крови. Наиболее подходящи для этой цели: для сердца теплокровных -- жидкость Рингер-Локка или Тироде, раствор Кребса-Хенделейта, для сердца холоднокровных -- раствор Рингера. Насыщение раствора Рингера кислородом обеспечивает некоторую возможность окислительных процессов, а добавление глюкозы -- поступление к клеткам легко окисляемого питательного материала. При пропускании через сосуды изолированного сердца теплокровного животного жидкости Рингер-Локка, нагретой до 38°, удавалось сохранять его жизнедеятельность в течение 4--5 суток.

На изолированном сердце нередко изучаются некоторые общие закономерности деятельности возбудимых тканей. Показано, например, что сердце реагирует на весьма малые сдвиги в составе омывающей его жидкости. Небольшое изменение в концентрации К', Са", Н' и ОН' резко сказывается на его деятельности. Вследствие такой чувствительности сердца к разнообразным агентам изолированным сердцем часто пользуются для характеристики действия на живые ткани ряда лекарственных веществ, так как при этом возможен строгий учет влияния, оказываемого на сердце разнообразными химическими и физическими агентами. Необходимо, однако, помнить, что в целом организме зависимости, обнаруживаемые на изолированном сердце, изменяются и маскируются новыми отношениями, характерными лишь для целого организма. [3, 12]

1.4 История открытия "изолированного сердца"

Оскар Лангендорф разработал первый препарат ex vivo по изучению изолированного сердца млекопитающих в 1895 году. В качестве перфузионной жидкости (перфузата) использовалось дефибрилированная кровь животных того же вида. В этом подходе коронарные сосуды перфузируются в обратном направлении (т.е. ретроградно) через аорту. Перфузии через коронарные сосуды было достаточно для обеспечения длительных сердечных сокращений. Однако, вследствие того, что нормальные пути циркуляции через желудочки не задействованы, эта модель не позволяет получать физиологически значимые данные по показателям "давление-объем", которые наблюдаются в целостном организме. В целом, препарат Лангендорфа обеспечивает только общую информацию по сердечной функции и дает данные, ограниченные динамикой в коронарных артериях.

В последующем препарат Лангендорфа был улучшен, когда в 1967 году Говард Морган и Джеймс Нили разработали на его основе модель работающего сердца. В их экспериментах использовали крыс, а перфузат на основе крови был заменен модифицированным бикарбонатным буфером Кребса-Хенселейта, насыщенного смесью кислорода (95%) и двуокиси углерода (5%). Этот перфузат нагнетался в левое предсердие, а затем самим сердцем изгонялся в аорту. В отличие от препарата Лангендорфа, препарат работающего сердца (модель прокачки жидкости) обеспечивает более полный анализ функций сердца при воздействии разнообразных факторов. Он также является более предпочтительной моделью для оценки состояния желудочков.

Стоит отметить, что хотя препараты изолированного сердца обеспечивают сокращение сердца в течение нескольких часов, состояние сердца постоянно ухудшается в ходе эксперимента. Поэтому требуется тщательная подготовка для выполнения всех необходимых измерений в течение короткого времени. [7]

1.5 Оживление сердца человека

Профессору Томского университета А. А. Кулябко принадлежит замечательный опыт (1902), показавший, что сердце человека, вырезанное из тела через несколько часов после смерти, может снова начать биться, если через его сосуды пропускать подогретый до 40° раствор Рингер-Локка или дефибринированную кровь. Это значит, что сдвиги, вызывающие прекращение сердечной деятельности, не сразу становятся необратимыми. Если отмывать сердце от парализовавших его деятельность продуктов обмена, то сердечная деятельность может на некоторое время восстановиться.

В последние годы удалось в отдельных случаях восстанавливать прекратившуюся (от кровотечения, электротравмы, задушения, наркоза) деятельность сердца человека (В. А. Неговский и др.). Этого достигали, нагнетая под давлением 120--180 мм ртутного столба насыщенную кислородом теплую (37°) кровь в центральный конец какой-либо легко доступной артерии (обычно бедренной). Такой прием ведет к поступлению нагнетаемой крови в коронарные сосуды (сосуды сердца), что может привести к восстановлению деятельности сердца (введение крови в артерии одновременно повышает тонус сосудов). Подобное восстановление сердцебиений возможно лишь в том случае, если само сердце не поражено патологическим процессом. [5]

1.6 Примеры трансплантация сердца и ее трудности

3 декабря 1967, года южноафриканский хирург Кристиан Барнард провел первую в мире удачную операцию пересадки сердца. Тогда это было сенсацией, сейчас стало почти обычным делом: в мире живут уже десятки тысяч людей с чужими сердцами.

Часы в операционной больницы "Гроте Схюр" показывали 5.43. За окнами светало. Наступал новый день - 3 декабря 1967 года. "Господи Иисусе, оно сейчас пойдет", - слова, произнесенные хирургом, стоящим за операционным столом, узнал потом весь мир. Операция, продолжавшаяся пять часов, сделала врача знаменитым. Оно действительно пошло, пошло сразу после первого же разряда дефибриллятора. Сначала неуверенно, потом быстро сокращаясь, а через 15 - 20 минут заработало ритмично, все больше и больше привыкая к своему новому хозяину.

В груди 55-летнего бакалейщика Луи Вашканского, перенесшего три тяжелых инфаркта, полного инвалида, неспособного самостоятельно передвигаться, дни которого были сочтены, билось здоровое сердце 25-летней Дениз Анн Дарваль, трагически погибшей накануне в автомобильной катастрофе. Сердце Дениз продолжало жить без нее, а вместе с ним и благодаря ему продолжал жить Луи. Луи Вашканский прожил после операции 18 дней. Смерть наступила от воспаления легких. Организм не справился с инфекцией. Опасаясь отторжения, врачи перегрузили его иммунодепрессантами.

Барнард и его коллеги испытали отчаяние, когда при вскрытии убедились в том, что пересаженное сердце выглядело нормально, а три четверти легких были поражены тяжелым воспалением. 18 дней и ночей кейптаунские врачи боролись за жизнь первого человека с пересаженным сердцем. 18 суток мир следил за их поединком со смертью. 21 декабря они его проиграли. Вашканский умер.

Эксперимент Барнарда вдохновил хирургов всего мира. За полгода было осуществлено более ста операций по пересадке человеческого сердца, хотя большое число из них, увы, заканчивалось смертью пациентов. Барнард тоже продолжал оперировать. Второй его пациент прожил после операции полтора года, пятый -- 12,5 лет, а шестой, француз Эмманюэль Витриа, -- 23 года (1968 год). Всего за свою жизнь Кристиан Барнард осуществил 52 операции по пересадке сердца.

Пересадка сердца пришла в Россию поздно и до сих пор остается операцией экзотической. Между тем, согласно изданной в Детройте капитальной "Истории сердечной хирургии", первый шаг к этой операции был сделан именно в нашей стране. Советским исследователям (Н. П. Синицын, В. П. Демихов) удалось достигнуть успеха в пересадке сердца одного животного другому животному того же вида. В опытах с амфибиями Синицын достиг того, что у одной лягушки работало два сердца -- ее собственное и пересаженное. У млекопитающих пока удалось "приживление" пересаженного сердца лишь на несколько суток.

В 40-50-е годы советский хирург Владимир Демихов в серии опытов на собаках показал, что чужое сердце может не только прижиться, но и какое-то время успешно выполнять свои функции и даже подчиняться регуляторам сердечной деятельности организма-хозяина. За эти работы Демихов получил докторскую степень, но сами они воспринимались как курьез, в лучшем случае - как демонстрация технических возможностей хирургии.

Мощных средств подавления иммунитета вроде циклоспорина тогда не было, пересаженное сердце было обречено на скорое отторжение, так что практической медицине работы Демихова оказались не нужны. Однако через некоторое время американец Норман Шамвэй из Стэнфордского университета, основываясь на работах Демихова, разработал уже конкретную, применимую в клинике методику пересадки сердца. Именно по этой методике действовал Кристиан Барнард (а еще раньше, в 1964 году, доктор Харди пересадил ребенку сердце шимпанзе, но операция оказалась неудачной).

Сразу после сенсационной операции Барнарда в СССР, как водится, была предпринята попытка "догнать и перегнать".

Но, несмотря на то, что операцию проводил знаменитый хирург Александр Вишневский, закончилась она смертью больного. После этого на пересадку сердца в нашей стране было наложено почти двадцатилетнее табу, снятое только в 1987 году, когда директор Института трансплантологии и искусственных органов Валерий Шумаков на волне перестроечных разрешений добился права на такую операцию и успешно провел ее.

Все эти операции почти без отклонений следовали методике Шамвэя. В частности, при удалении "родного" сердца разрез делался не в местах впадения вен, а прямо по стенке предсердий. Целое донорское сердце пришивалось к остаткам собственного. Так было сподручнее и резать, и шить. Однако удобство хирурга оборачивалось дополнительными трудностями для больного.

"Комбинированные" предсердия оказывались увеличенными (что само по себе снижает эффективность их работы), в организме оставался изрядный кусок больной сердечной мышцы, иногда нарушалась работа клапанов пересаженного сердца.

Большой неприятностью оказались сложные нарушения ритма. Шов, соединяющий донорское сердце с остатками "родного", оказывается преградой для управляющих сигналов, и мышечная ткань каждого из сердец работает в своем ритме.

В результате может получиться, что когда нижняя часть предсердия сокращается, верхняя как раз расслаблена, и кровь идет не столько по своему естественному пути - в желудочек, сколько в расслабленную верхнюю часть. И наоборот. Подобная гемодинамика, сводящая на нет значительную часть эффекта от пересадки сердца, давно раздражала кардиохирургов. Уже были операции, в которых полностью удалялось правое предсердие. И вот группа профессора Дземешкевича разработала и провела операцию, при которой собственное сердце больного было полностью удалено.

"В России мы точно первые. Хирургов, пересаживающих сердце, здесь немного, все мы друг друга знаем, и мне точно известно, что никто такого не делал. Что касается мирового приоритета, то я могу только сказать, что публикаций на эту тему не видел. Но ведь никто и не будет писать статью на другой день после операции - надо посмотреть хотя бы ближайшие последствия. Мы ведь тоже сделали операцию в апреле, а сообщаем о ней только сейчас. Вообще автор должен показать, что он сделал, а первый он или нет - решать не ему.

Если почитать в "Медицинской энциклопедии" биографии академиков-кардиологов, то непонятно, чем вообще занимался весь остальной мир: у каждого все сделано впервые. А между тем в "Истории сердечной хирургии" только четыре русских имени: Брюхоненко, Демихов, Колесов и Петровский.

Конечно, наша методика сложнее, чем классическая. Но если она войдет в практику, пересадка сердца как хирургическая проблема будет исчерпана. Наверное, можно внести какие-то усовершенствования, но принципиально дальше двигаться некуда".

Оговорка "как хирургическая проблема" принципиальна: остальные проблемы далеки от окончательного решения. Сейчас примерно половина обладателей чужого сердца живет после операции не менее 10 лет - результат поразительный, если учесть, что без операции эти люди прожили бы несколько недель, в лучшем случае - месяцев. Но все эти годы они живут с подавленным иммунитетом и вынуждены остерегаться самых пустяковых инфекций. И все равно организм медленно убивает чужое сердце - постепенно снижается его мощность, ухудшается управление...

"Следующий прорыв будет в иммунологии, - говорит Сергей Дземешкевич, - имеется в виду не создание новых медикаментов для подавления реакции отторжения, а прогресс в области иммунотолерантности. Уже есть несколько подходов, с помощью которых можно попытаться обмануть организм. Например, вместе с сердцем пересаживают костный мозг - источник иммунных клеток - от того же донора. Развившиеся из него иммунные клетки "работают" против тканей хозяина и тем самым как бы уравновешивают клетки хозяйские. В других опытах, проведенных пока на животных, эмбриону, у которого еще не сформировался иммунитет, вводят взвесь клеток от множества особей - будущий организм до конца жизни будет воспринимать ткани этих доноров как собственные. Конечно, трудно надеяться, что кто-то из хозяев введенных клеток окажется потенциальным донором, если у получателя такой "прививки" через несколько десятилетий возникнут проблемы с сердцем. Но рано или поздно иммунологический барьер будет преодолен".

Другая трудность: в странах, где кардиотрансплантация поставлена на поток, число нуждающихся в ней больных почти вдесятеро превышает количество донорских сердец.

Система выявления и сохранения последних постоянно совершенствуется, но дать сердец вдесятеро больше, чем сейчас, она не сможет никогда. Кроме того, кто вправе разрешить изъятие сердца у только что умершего человека?

Выхода два. Во-первых, ксенотрансплантация - пересадка органов от животных. Конечно, трудности с иммунитетом там будут на порядок выше, возникнут и чисто анатомические проблемы. Но существуют специально выведенные линии животных, набор антигенов у которых приближен к человеческому, так что это вполне перспективный путь. А второй подход - протезирование.

Искусственное сердце уже сейчас широко применяется как "мост" - его вживляют пациентам, которые могут не дождаться подходящего донора.

Бывает, на нем живут по два года и больше, но качество такой жизни совсем иное, чем с пересаженным сердцем, - грубо говоря, такой пациент еще более "привязан к розетке". Кроме того, искусственное сердце порождает ряд дополнительных проблем: материалы, совместимые с живой тканью, источник питания, регуляция. По всем этим направлениям ведутся работы.

Сердечные клапаны - простые, чисто механические устройства. Работы по их протезированию идут уже полвека, но и до сих пор искусственные клапаны заметно уступают донорским, даже свиным. Так что хотя теоретически протезирование - самое перспективное направление, на практике оно, вероятно, еще долго останется в тени трансплантации. [5]

Глава 2. Материалы и методы

Исследование выполнено на 20 крысах массой 200-300г., разделенных на группы по 10 животных (рис. 1).

У крыс, находящихся под эфирным наркозом, вскрывали грудную клетку, извлекали сердце. В отверстие аорты вставляли канюлю от аппарата "изолированное сердце" (рис. 2) и начинали пропускать через нее подогретый до 37-39^оС аэрированный раствор Кребса-Хензелейта. Данный раствор по физико-химическим характеристикам близок к составу крови. Ток перфузируемой жидкости захлопывает полулунные клапаны, и питающий раствор устремляется по коронарным сосудам. Сердце начинает сокращаться. Сокращающееся сердце фиксировали к канюле. Перфузионную жидкость, прошедшую через сердце, собирали в эппиндорфы для дальнейших биохимических исследований (определение маркеров ишемического повреждения - КФС-МВ, тропонин М и I).

Первая опытная группа включала животных, которых подвергли ишемии путем прекращения поступления питающего раствора на 40 минут. Так моделировалась ишемия. Вторая группа служила контролем.

После проведенных экспериментов наблюдали за сокращением изолированного сердца в течение 2 часов. По истечении данного времени получали 4 поперечных среза от каждого сердца и помещали в емкости с буферным раствором ( ph=7,4) и раствором трифенил тетразолия хлорида (ТТХ). Данные емкости помещали в термостат на 15 минут до образования красного формазана. Раствор ТТХ окрашивает живую ткань с сохраненной лактатдегидрогеназной активностью, а ишемизированную ткань с утраченной ферментной активностью не окрашивает. Окрашенные срезы фотографировали, затем обрабатывали с помощью программы Adobe Photoshop для более точной оценки площади ишемизированной ткани. [7, 9, 10]

Глава 3. Полученные результаты

При оценке результатов было выявлено, что в опытной группе срезы миокарда обладают бледной окраской (рис. 3а), тогда как в контрольной группе срезы имеют интенсивное окрашивание (рис. 4а).

После обработки фотографий со срезами сердца крыс в программе Adobe Photoshop удалось оценить площадь ишемизированного миокарда:

- в опытной группе, площадь повреждения составила 40% (рис. 3б)

- в контрольной группе, зона повреждения - 16% (рис. 4б)

Заключение

Таким образом, результаты нашего исследования показали, что применение методики ишемического - реперфузионного повреждения миокарда у крыс на аппарате "изолированное сердце" высокоэффективно в экспериментальных исследованиях.

Освоенная методика показывает достоверную разницу в площади зоны повреждения миокарда крыс в контрольной и опытной группах.

В контрольной группе площадь зоны повреждения - 16%, в опытной группе - 40%.

Список литературы

1. Багрий А.Э., Дядык А.И. "Ишемическая болезнь сердца. Современные подходы к лечению". Донецк, 2006 г.- 211с.

2. Барабанов С. В. и др. Физиология сердца: Учебное пособие / Под ред. Б. И. Ткаченко. Спб., 1988.-195с.

3. Биленко М. В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов.- М.: Медицина, 1989.- 168с.

4. Бокерия Л. А., Чичерин И. Н. "Природа и клиническое значение "новых ишемических синдромов".2007 -102с.

5. Жуков Б. С. "Полная трансплантация" - //"Итоги", №50, 2001. 10-12с

6. Крюков Н.Н., Николаевский Е.Н., Поляков В.П. "Ишемическая болезнь сердца (современные аспекты клиники, диагностики, лечения, профилактики, медицинской реабилитации, экспертизы)" -Содружество. 2010 - 403с.

7. Минасян С.М., Галагудза М.М., Сонин Д.Л., Боброва Е.А., Зверев Д.А., Королев Д.В., Дмитриев Ю.В., Васильева М.С., Григорова Ю.Н., Власов Т.Д. Методика перфузии изолированного сердца крысы // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2009, Т.8, №4(32), С.54-59

8. Острый Инфаркт Миокарда. Ведение на догоспитальном и госпитальном этапах. (Руководство европейского общества кардиологов)

9. Писаренко О.И., Шульженко В.С., Студнева И.М. Контролируемая реперфузия улучшает метаболическое и функциональное восстановление изолированного сердца крысы после тотальной ишемии. //Кардиология. 2006; 46: 34-8.

10. Писаренко О.И., Шульженко В.С., Студнева И.М., Тимошин А.А. "Модифицированная реперфузия уменьшает повреждения изолированного сердца крысы после ишемии". // Кардиологический вестник. Том II №1 2007г. 13-17с.

11. Руда М.Я., Зыско А.П. " Инфаркт миокарда". Медицина, 1977 г.- 148с.

12. Сперелакис Н. Физиология и патофизиология сердца. В 2-х томах. 1988г. - 148с.

13. Сыркин А.Л. Инфаркт миокарда. // Медицинское информационное агентство, 2006 г.- 40с.

14. Усынин А.Ф. Морфология проводящей системы сердца в условиях нормы // Бюллетень Сибирского отделения АМН СССР. - 1987. - № 5. - С. 64-67.

15. Шляхто Е. В., Галагудза М. М., Сыренский А. В., Нифонтов Е. М. Кардиопротективные эффекты феномена ишемического посткондиционирования миокарда Е. В. Шляхто М. М. Галагудза А. В. Сыренский Е. М. Нифонтов. Издательство Медиа Сфера 2005 год.

Приложение

Рис. 1. Лабораторная крыса.

Рис. 2. Аппарат "Изолированное сердце"

а) б)

Рис. 3. Ишемическое повреждение сердца крысы

а) б)

Рис. 4. Срезы контрольной группы.

Размещено на Allbest.ru