CAUSES OF CAPILLARY HYPOPERFUSION IN MICROVASCULAR FLAPS FOLLOWING THEIR REPERFUSION (EXPERIMENTAL STUDY).pdf ВВЕДЕНИЕ Гипоперфузия капилляров * Капиллярная дисфункция в тканях микрососудистого лоскута (после реперфузии) наблюдается в 100% случаев. Существуют два варианта такой дисфункции: частичная (восстановлениекапиллярного кровотока после реперфузии от 50 до 70% от предоперационного уровня [9, 12,13, 16]) и полная. Полная капиллярная дисфункция («capillaryno-reflow») - это прогрессивно снижающийсякапиллярный кровоток после реперфузии до полного его прекращения. Далее ситуация усугубляется до «reflow-paradox» с резким увеличением микрососудистой проницаемости, интерстициальным отеком и гибелью пересаженного свободного лоскута в результате вторичной ишемии [9, 12, 13, 15]. * Клиническая картина капиллярной гипоперфузии в микрососудистом лоскуте проявляется разницей температуры кожи лоскута по сравнению с температурой окружающей лоскут кожи реципиентной области. При благоприятном течении послеоперационного периода она почти достигает 1 °С. УДК 616.5-089-74:57.089.27 doi 10.17223/1814147/59/04 Современные представления о гемодинамике Современные представления о гемодинамике отражены в трудах A.N. Volobuev и соавт.; A. Mangel и соавт. [10, 11, 17]. Обеспечение ламинарного тока крови происходит посредством кардиосинхронизированного сосудодвигательного симпатического рефлекса, который обеспечивает безградиентное прохождение ударного объема крови, выбрасываемого в дугу аорты левым желудочком [10, 11, 17]. В изоволюмический период сердечного цикла возникает дистально распространяющаяся волна подавления базального тонуса артерий. Этот тонус поддерживается вазомоторными постганглионарными симпатическими нейронами, аксоны которых участвуют в формировании паравазальных нервных сплетений. В период сердечной систолы, т.е. через 0,02-0,04 с после начала изоволюметрического периода, развивается пульсовая волна. С началом систолы желудочков совпадает сосудистая диастола, когда практически исчезает базальный мышечный тонус артерий вплоть до артериол. Базальный тонус сосудов (постоянное напряжение стенок кровеносных сосудов, противодей Вопросы реконструктивной и пластической хирургии № 4 (59) декабрь’2016 28 Байтингер В.Ф., Селянинов К.В., Курочкина О.С., Дзюман А.Н. ствующее их растяжению под воздействием давления крови) регулируется на трех уровнях: нейрогенном, миогенном и эндотелиальном. Современные представления о регуляции капиллярного кровообращения По современным представлениям, регуляция капиллярного кровообращения осуществляется нервной системой и физиологически активными веществами (гормоны, метаболиты) опосредованно - через воздействие этих регуляторов на артерии и артериолы. Капилляры, как известно, не иннервируются. Сужение или расширение артерий и артериол изменяет как количество функционирующих капилляров, распределение крови в ветвящейся капиллярной сети, так и состав крови, протекающей по капиллярам (соотношение эритроцитов и плазмы). При этом наличие общегокровотока по капиллярам определяется функцией гладких мышечных клеток артериол [6]. Другими словами, артериолы - это сосудыраспределители капиллярного кровотока. Характерная особенность артериол - преобладание в стенке этих сосудов гладкомышечного слоя, т.е. артериолы являются артериями мышечного типа (диаметр артериол 50- 70 мкм). По образному выражению великого русского физиолога И.М. Сеченова, артериолы - это «краны сердечно-сосудистой системы». При открытии этих «кранов» увеличивается приток крови в капиллярное русло того или иного органа или ткани, улучшая местное кровообращение. И, наоборот, «закрываясь» артериолы в разной степени участвуют в поддержании необходимого организму уровня общего артериального давления [5]. Причины гипоперфузии капиллярного русла после реперфузии микрососудистого лоскута остаются неизвестными. Предполагается участие в этом процессе артериол, тонус которых чрезвычайно чувствителен к снижению уровня pH и повышению содержания CO2 в крови [8]. Цель исследования: изучение сосудистого русла в микрососудистых эпигастральных лоскутах в условиях нарушения кардиосинхронизированного сосудодвигательного симпатического рефлекса. Задачи исследования: 1) оценить состояние сосудистого русла кожи в области эпигастрального лоскута без нарушения кардиосинхронизированного сосудодвигательного симпатического рефлекса; 2) изучить состояние артериального русла в микрососудистых лоскутах при нарушении кар диосинхронизированного сосудодвигательного симпатического рефлекса; 3) изучить состояние венозного русла в микрососудистых лоскутах при нарушении кардиосинхронизированного сосудодвигательного симпатического рефлекса. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Объектом исследования служили 60 половозрелых белых крыс обоего пола массой тела 250-300 г. Содержание, питание, уход за животными и выведение их из эксперимента осуществляли в соответствии с требованиями Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей (Страсбург, 1986) [1]. Обезболивание проводили путемвнутримышечного введения раствора «Zoletil50 » в дозе 5 мг/кг массы тела. Все животные находились в остром эксперименте, и после выполнения оперативного вмешательства и взятия материала на исследование их выводили из эксперимента введением трехкратной дозы анестетика. Животные были распределены на три группы. У крыс I группы (n = 20) выполняли доступ к a. et v. epigastrica superficialis с сохранением периадвентициальной ткани (рис. 1), затем прецизионно инсулиновой иглой 30G (диаметр иглы0,3 мм, диаметр a. epigastrica superficialis 0,4 мм) через a. epigastrica superficialis массой Героты перфузировали артериальное русло кожи и подкожной клетчатки эпигастральной области (рис. 2). После перфузии артериального русла кожи и подкожной клетчатки эпигастральной области массой Героты в I группе животных выполняли подъем эпигастрального лоскута по F. Finseth и G. Cutting [7] в стандартной разметке (2.3 см) с последующим пересечением поверхностного эпигастрального сосудисто-нервного пучка. Забранный материал фиксировали в 10-12%-м нейтральном формалине в течение 3 нед для дальнейших морфологических исследований перфузии сосудов кожи (артериальных, венозных, капилляров) красящим веществом. Животных выводили из эксперимента передозировкой анестетика «Zoletil-50». У животных II группы (n = 20) поднимали свободный эпигастральный лоскут по P.G. van der Sloot [14] с прецизионным выделением ножки кожно-фасциального лоскута (поверхностные эпигастральные сосуды) добедренных сосудов с последующим их пересечением и наложением микрососудистых анастомозов на эти сосуды по типу «конец-вконец » (рис. 3, 4). № 4 (59) декабрь’2016 Вопросы реконструктивной и пластической хирургии Экспериментальная хирургия 29 a. et v. epigastrica superficialis Рис. 1. Выделение сосудистой ножки (a. et v. epigastrica superficialis) с сохранением периадвентициальной ткани без подъема эпигастрального лоскута Рис. 2. Перфузия массой Героты артериального русла кожи в границах эпигастрального лоскута животных I группы. Ув. 32 Рис. 3. Микрохирургические швы бедренной артерии и вены по типу «конец-в-конец» a. et v. epigastrica superficialis a. et v. femoralisa. et v. femoralis а б Рис. 4. Схема реплантации свободного нижнего эпигастрального лоскута по P.G. van der Sloot (2002) на бедренных сосудах до реплантации (а) и после нее (б) Вопросы реконструктивной и пластической хирургии № 4 (59) декабрь’2016 30 Байтингер В.Ф., Селянинов К.В., Курочкина О.С., Дзюман А.Н. Первым этапом производили выкраивание кожного лоскута по методике, предложенной F. Finseth [7]. Для выделения лоскута кожу левой паховой области рассекали с обеих сторон по границе с боковой поверхностью от паховой складки до реберной дуги. Проксимально вертикальные разрезы соединяли горизонтальным, который проводили по нижнему краю реберной дуги. Лоскут, включавший кожу, подкожную жировую клетчатку, фасцию и просвечивающие сквозь нее сосуды, препарировали дистально на всем протяжении до паховой складки. Затем, наблюдая за сосудистой ножкой, дистально рассекали кожу горизонтальным разрезом, оставляя в неприкосновенности лишь осевой сосудистый пучок. Образовавшийся лоскут размером около 2 . 3 см приобретал «островковый» характер. После выкраивания кожно-фасциального лоскута производили выделение его ножки (поверхностные эпигастральные сосуды) на бедренных сосудах по P.G. van der Sloot и соавт. [14]. Бедренные артерию и вену пересекали между предварительно наложенными зажимами-клипсами. Дистальнее места отхождения осевого сосудистого пучка (a. etv. epigastrica superficialis) бедренные артериюи вену лигировали и пересекали между лигатурами. Эпигастральный нерв пересекали без дальнейшего восстановления его целостности. С этого момента операцию выполняли с реплантацией лоскута в донорское ложе. При реплантации сразу после пересечения бедренных сосудов выполняли реанастомозирование «конец-в-конец» с помощью 6-12 швов («Нейлон» 10/0); используемоеувеличение .16. Среднее время пережатия бедренных сосудов при выполнении микрососудистых анастомозов (продолжительность первичной ишемии) составило 40 мин. После реперфузии микрососудистого эпигастрального лоскута и проверки качества выполненных микроанастомозов проводили антеградную перфузию массы Герота через a. epigastrica superficialis. Затем забирали лоскут на исследование. Материал фиксировали в 10-12%-м нейтральном формалине в течение 3 нед для дальнейших морфологических исследований перфузии кожи массой Героты. Животных выводили из эксперимента передозировкой анестетика «Zoletil-50». В III группе у крыс (n = 20) поднимали свободный эпигастральный лоскут с последующим наложением артерио-венозных анастомозов на уровне бедренных сосудов проксимальнее места отхождения поверхностного эпигастрального сосудистого пучка (рис. 5). Создавали модель ретроградной реперфузии тканей свободного эпигастрального лоскута с артериализацией его венозного русла (патент РФ № 2486605) [3]. Под внутримышечным наркозом на передней брюшной стенке белой крысы поднимали эпигастральный лоскут соответственно бассейну поверхностного эпигастрального сосудисто-нервного пучка. Размеры лоскута 2 . 3 см. При выделении лоскута кожу рассекали двумя вертикальными разрезами, один из которых выполняли по средней линии, а другой - по границе с боковой поверхностью. Проксимально и дистально вертикальные разрезы соединяли горизонтальными. Рассекали кожу с подкожной клетчаткой, оставляя интактными поверхностный эпигастральный сосудисто-нервный пучок и каудальную эпигастральную вену (v. epigastrica caudalis). v. epigastrica caudalis a. et v. epigastrica superficialis v., a. et n. femoralis AV anastomosis Рис. 5. Свободный нижний эпигастральный лоскут с артериализацией венозного русла (патент РФ № 2486605) № 4 (59) декабрь’2016 Вопросы реконструктивной и пластической хирургии Экспериментальная хирургия 31 Лоскут включал кожу, подкожно-жировую клетчатку, фасцию, поверхностный эпигастральный сосудистый пучок. Эпигастральный нерв пересекали без дальнейшего восстановления его целостности. На бедренные артерию и вену проксимальнее места отхождения поверхностных эпигастральных сосудов накладывали сосудистые клипсы, между которыми пересекали оба сосуда. Артериализацию венозного русла лоскута осуществляли путем выполнения микрососудистого анастомоза «конец-в-конец» между проксимальным концом бедренной артерии (a. femoralis proximalis) и дистальным концом бедренной вены (v. femoralis distalis). Для оттокакрови из тканей лоскута накладывали микрососудистый анастомоз «конец-в-конец» между дистальным концом a. femoralis distalis и проксимальным концом v. femoralis proximalis. Артериовенозные анастомозы на бедренные сосуды выполняли нитью «Нейлон» 10/0 на атравматической игле под оптическим увеличением .16 (микроскоп фирмы «Carl Zeiss», Германия). Через каудальную эпигастральную вену, которую оставляли интактной, осуществлялся дополнительный отток крови из тканей лоскута. Лоскут помещали на прежнее место (реплантировали). Подъем и пересадка свободных эпигастральных лоскутов в этой группе занимали в среднем 40 мин (продолжительность первичной ишемии). После реперфузии микрососудистого эпигастрального лоскута с артериализацией венозного русла и проверки качества анастомозов выполняли ретроградную перфузию лоскута массой Героты через v. epigastrica superficialis, затем забирали лоскут на исследование. Материал фиксировали в 10-12%-м нейтральном формалине в течение 3 нед для дальнейших морфологических исследований перфузии сосудов кожи массой Героты. Животных выводили из эксперимента передозировкой анестетика «Zoletil-50». Изучали прокрашивание различных звеньев артериального, венозного и микроциркуляторного русел на макропрепаратах после их просветления по способу W. Spalteholz (1927) в модификации Д.А. Жданова [2, 15], и на гистологических срезах, окрашенных гематоксилином и эозином. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ В I группе у животных в условиях острого эксперимента после выделения сосудистой ножки (a. et v. epigastrica superficialis) с сохранениемпериадвентициальной клетчатки (без подъемаэпигастрального лоскута) и последующей перфузии артериального русла массой Героты через a. epigastrica superficialis происходило равномерное заполнение контрастом артериальных сосудов (см. рис. 2). На просветленных препаратах лоскутов было видно, что масса Героты доходила лишь до определенного уровня и «обрывалась » (рис. 6). Рис. 6. Артериальное русло кожи в границах эпигастрального лоскута животных I группы на просветленном макропрепарате после перфузии массой Героты. Ув. 32 При исследовании гистологических препаратов был выявлено, что красящее вещество «обрывалось» на уровне артериол и капилляров. В венулах масса Героты отсутствовала (рис. 7, 8). Таким образом, краситель проходил в капиллярное русло, но не попадал в венозное русло. Артериолы Венулы Рис. 7. Гистологический препарат. Перфузия массой Героты артериального сосудистого русла. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 400 Вопросы реконструктивной и пластической хирургии № 4 (59) декабрь’2016 32 Байтингер В.Ф., Селянинов К.В., Курочкина О.С., Дзюман А.Н. Рис. 8. Гистологический препарат. Перфузия массой Героты капилляров. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 400 У крыс II группы после подъема свободных эпигастральных лоскутов по P.G. van der Sloot (2002) с последующим наложением микрососудистых анастомозов по типу «конец-в-конец» на бедренные сосуды антеградная перфузия артериального русла кожи реплантированного свободного эпигастрального лоскута массой Героты через a. epigastrica superficialis дистальнее зоны анастомоза сопровождалась неожиданной картиной. Происходило прокрашивание только сосудистой ножки лоскута. Хорошо визуализировалась напряженная стенка осевой артерии и ее ветвей в тканях лоскута, но краситель не поступал в мелкие сосуды кожи (дермы) лоскута(рис. 9). Гистологическое исследование срезов тканей микрососудистого эпигастрального лоскута показало отсутствие массы Героты в сосудах микроциркуляторного русла (в артериолах, венулах и капиллярах) лоскута (рис. 10). В III группе после подъема и реплантации свободного эпигастрального лоскута с артериализацированным венозным руслом (патент РФ № 2486605) на просветленных макропрепаратах после ретроградной перфузии массой Героты тканей лоскута через v. epigastrica superficialisотмечалось прокрашивание венозного русла в коже лоскута (рис. 11). Рис. 9. Макропрепарат нижнего эпигастрального лоскута (по P.G. van der Sloot, 2002) с наложением микрососудистых анастомозов по типу «конец-вконец ». Стрелками указаны ветви осевой артерии с напряженной стенкой. Ув. 32 На гистологических препаратах артериализированного венозного лоскута масса Героты была обнаружена в венозном русле и капиллярах кожи; в артериальном русле кожи артериализированного венозного лоскута масса Героты отсутствовала (рис. 12, 13). При ретрограднойперфузии микрососудистого эпигастрального лоскута отмечалось прокрашивание венозных сосудов до уровня артериол. В артериальные сосуды контраст не проходил. № 4 (59) декабрь’2016 Вопросы реконструктивной и пластической хирургии Экспериментальная хирургия 33 Артериолы Артериола Рис. 10. Гистологический препарат нижнего эпигастрального лоскута (по P.G. van der Sloot, 2002) с наложением микрососудистых анастомозов по типу «конец-в-конец»: отсутствие массы Героты в артериальном сосудистом русле и в капиллярах свободного нижнего эпигастрального лоскута, полнокровие тканей. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 400 Рис. 11. Просветленный макропрепарат. Перфузия массой Героты венозного русла в коже артериализированного венозного лоскута. Ув. 32 Венулы Капилляр Рис. 12. Гистологический препарат. Масса Героты в венозном русле и в капиллярах кожи артериализированного венозного лоскута. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 400 Рис. 13. Гистологический препарат. Отсутствие массы Героты в артериальном русле кожи артериализированного венозного лоскута. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 400 Таким образом, в I группе выделение сосудистой ножки эпигастрального лоскута с сохранением периадвентициальной ткани в условиях функционирования кардиосинхронизированного сосудодвигательного симпатического рефлекса способствовало полноценному заполнению артериального русла лоскута массой Героты вплоть до капилляров (рис. 14). Рис. 14. Заполнение сосудистого русла массой Героты до венул у животных I группы при выделении сосудистой ножки эпигастрального лоскута с сохранением периадвентициальной ткани Во II группе при нарушении кардиосинхронизированного сосудодвигательного симпатического рефлекса отмечалась гипоперфузия капилляров (рис. 15), которая проявлялась отсутствием красителя в капиллярах лоскута. В III группе при ретроградной перфузии массы Героты через венозное русло имело место заполнение красителем сосудистого венозного Вопросы реконструктивной и пластической хирургии № 4 (59) декабрь’2016 34 Байтингер В.Ф., Селянинов К.В., Курочкина О.С., Дзюман А.Н. русла и капилляров кожи вплоть до уровня артериол. В артериальное русло краситель не проходил (рис. 16). Рис. 15. Гипоперфузия капилляров при нарушении кардиосинхронизированного сосудодвигательного симпатического рефлекса у крыс II группы Рис. 16. Ретроградная перфузия массы Героты через венозное русло до уровня артериол у животных III группы Представленные данные подтверждают наличие синхронизации функции сердца и артериальных сосудов в пределах одного кардиоцикла. ЛИТЕРАТУРА Волну опережающего расширения артерий (отаорты до артериол), обеспечивающую непрерывный ламинарный ток крови, называют антифлаттерной волной [4]. Открытие механизма антифлаттерной стабилизации в сердечнососудистой системе может быть очень полезным в понимании причин осложнений (краевой, тотальный некрозы), возникающих после пересадки микрососудистых осевых кожнофасциальных лоскутов. Патогенез капиллярной гипоперфузии свободного (микрососудистого) лоскута в первые 12 ч после его реперфузии может быть связан, прежде всего, с дисфункцией артериол, активно влияющих на интенсивность капиллярного кровообращения. Причина дисфункции артериол - в отсутствии субстрата для прохождения кардиосинхронизированной волны, опережающего расширения артерий, в том числе и артериол, в пересаженном микрососудистом лоскуте. Характер дисфункции должен быть уточнен. Скорее всего, речь идет о нарушении механизма открытия артериол, в которых был потерян нейрогенный тонус, но сохранен миогенный контроль базального тонуса. Не исключается и такая причина гибели микрососудистого лоскута, как микротромбоз артериального русла микрососудистого лоскута в связи с нарушением непрерывности кровотока (флаттер). ВЫВОДЫ 1. Кардиосинхронизированный сосудодвигательный симпатический рефлекс обеспечивает открытие артериол и полную перфузию капиллярного русла кожи в границах эпигастрального лоскута. 2. Пересадка (реплантация) микрососудистого лоскута сопровождается потерей нейрогенного контроля сосудистого тонуса и прерывает прохождение пульсовой волны, что приводит к нарушению механизма открытия артериол и гипоперфузии капилляров. 3. Гипертензия в венозном русле микрососудистых лоскутов может сопровождаться ретроградным движением крови до артериол.

Скачать электронную версию публикации