Способ наложения аорто-кавального шунта экспериментальным животным

Липатов В.А., Моралев Л.Н., Алехин С.А., Емельянов Р.А.
Курский государственный медицинский университет
Кафедра фармакологии
Кафедра оперативной хирургии и топографической анатомии
Кафедра гистологии, эмбриологии, цитологии
http://drli.ru

Процесс разработки и внедрения новых лекарственных препаратов, а также способов медикаментозного лечения хронической сердечной недостаточности (ХСН), как осложнения большинства сердечно-сосудистых заболеваний, требует доклинической апробации на адекватных и воспроизводимых экспериментальных моделях, разработка которых является одной из актуальных проблем.

В настоящее время предложено несколько экспериментальных моделей легочной гипертензии, ХСН и гипертрофии миокарда правого желудочка. Все существующие модели можно разделить на 3 группы.

Сердечная недостаточность на фоне инфаркта миокарда. Перевязка нисходящей ветви левой коронарной артерии на 1 мм ниже левого ушка сердца приводит к обширному инфаркту миокарда. Данная модель фигурирует в 25% проанализированных исследований. Недостатком её является развитие острой сердечной недостаточности, которая не позволяет проследить за функциональными изменениями внутренних органов во временном промежутке (Brower G.L.; Henegar J.R.; Janicki J.S., 1996).

Моделирование лёгочной гипертензии встречается в 5% работ. В основе данных способов лежит создание искусственной коарктация лёгочной артерии - наложение лигатуры на ее ствол, ограничивающей просвет сосуда (Takashi N., Naohiro Y., Nozomu F. et al., 2000).

Сердечная недостаточность на фоне приобретённого порока – соустья полостей сердца или магистральных сосудов, используется 70% исследователей. В связи с тем, что последняя модель является наиболее популярной и позволяет надежно моделировать легочную гипертензию, гипертрофию миокарда правого сердца и ХСН она была использована в качестве прототипа. Большинство авторов – приверженцев этого способа для воссоздания в эксперименте этого патологического состояния используют наложение аорто-кавальной фистулы (Гурбанов К.К., Ковалев Г.В., Паперно А.А., 1991).

Однако при использовании данного класса способов отсутствует единое мнение об уровне наложения фистулы, ее диаметре, технике выполнения операции, методиках герметизации наложенного анастомоза. Описанные в литературе приемы не отвечают реальным запросам экспериментаторов и требуют доработки и адаптации к реальным условиям работы в лабораториях КГМУ, а также некоторых технических модификаций, что позволит увеличить воспроизводимость данной патологии в эксперименте и снизить летальность подопытных животных.

Одним из механизмов возникновения сердечной недостаточности в условиях патологии (у пациентов) является перегрузка миокарда объемом и давлением. В результате массивного сброса артериальной крови в венозное русло, происходит повышение центрального венозного давления вследствие переполнения кровью магистральных вен. Давление передается на стенки правых отделов сердца, в результате чего миокарду правого предсердия и правого желудочка требуется больше усилий для изгнания крови в малый круг кровообращения. При этом закономерно возникает легочная гипертензия, гипертрофия правого сердца с последующей декомпенсацией и формированием сердечной недостаточности.

Способ осуществляется следующим образом. У наркотизированного животного выделяется аорта и нижняя полая вена ниже места отхождения почечных артерий и вен и до её бифуркации. Выделенный участок абдоминизируется. Затем на участок аорты и нижней полой вены ниже места от хождения почечных сосудов накладывается турникет, для временной остановки кровотока. Такая же манипуляция проводится выше места бифуркации этих сосудов.

В верхней трети выделенного участка аорта между наложенными турникетами пунктируется иглой с последующим медленным её проведением через медиальные стенки аорты и нижней полой вены. Для предотвращения тромбирования образовавшегося отверстия, в него вводится гепарин. Отверстия на аорте ушиваются путём наложения 2-3 сосудистых швов. Для герметизации швов используется проклеивание раны цианокрилатным клеем. Турникеты снимаются, кровоток восстанавливается.

Исследования проводились на обоеполых крысах линии Wistar, массой 350-400 гр. (n=19), прошедших карантинный контроль в условиях вивария КГМУ. Операции и все манипуляции с животными проводились с использованием общего обезболивания, а эвтаназия – путем передозировки средств для наркоза. На 30 сутки производили изучение показателей гемодинамики с исследованием сократимости миокарда при проведении нагрузочных проб. Производилась аутопсия, для гистологичеслого исследования изымались внутренние органы. Материал фиксировался в 10% растворе нейтрального формалина и заливался в парафин. Гистологические срезы окрашивались гематоксилин-эозином и изучали под световым микроскопом. Результаты исследования были обработаны статистически.

Изучение сократимости миокарда после моделирования патологии проводили у наркотизированных крыс, находящихся на управляемом дыхании. Грудную клетку рассекали по центру грудины, обнажали сердце. Полость левого желудочка зондировали толстой иглой через верхушку сердца и посредством датчика Р23 ID “GOULD” (США), АЦП L-154 и компьютерной программы “BIOSHELL” регистрировали показатели кардиогемодинамики: левожелудочковое давление (ЛЖД), максимальную скорость сокращения (+dp/dt_max), максимальную скорость расслабления (-dp/dt_max), частоту сердечных сокращений (ЧСС) и интенсивность функционирования структур ЛЖД у крыс на 25-й сек. пережатия аорты (ПА) в % относительно значения на 5-й сек. при моделировании сердечной недостаточности. Для оценки функциональных возможностей миокарда у животных проводили нагрузочную пробу: нагрузка сопротивлением (пережатие восходящей дуги аорты на 30 сек).

Морфологическое исследование обнаружило у экспериментальных животных увеличение размеров стенки желудочков сердца по сравнению с интактным контролем, а также размеров печени и селезенки.

У оперированных животных мышечные тяжи располагались более рыхло, соединительнотканные прослойки были заметно разволокнены (возможно, вследствие интерстициального отека), миоциты в экспериментальной серии утолщенные. Обращало на себя внимание увеличение ядер кардиомиоцитов со значительным увеличением их длины. Нередко вытянутые, удлиненные ядра были деформированы. Местами встречались явления перешнуровки ядер миоцитов, миофибриллы располагались тесно. Поперечная исчерченность мышечных клеток определялась достаточно четко.

При измерении поперечника миоцитов в их срединной части (на уровне ядер) отмечено повышение показателя, выраженное в числе делений окуляр-микрометра, в среднем на 28,7% у животных экспериментальной группы по сравнению с интактными.

Данные гистологических исследований свидетельствуют о наличии у экспериментальных животных гипертрофии миокарда.

Таблица 1. Динамика показателей сократимости при проведении нагрузочной пробы путем пережатия аорты у наркотизированных крыс на фоне ХСН (мм.рт.ст).

Рис.1. ЛЖД у крыс на 25-й сек. пережатия аорты (ПА) в % относительно значения на 5-й сек. при моделировании ХСН.

Таким образом, проведённое исследование позволило эффективно модифицировать описанную в литературе модель легочной гипертензии, гипертрофии правых отделов сердца и ХСН. Изучение центральной гемодинамики, аутопсии, результатов гистологического исследования свидетельствуют о надёжной воспроизводимости данного патологического состояния у экспериментальных животных.