Петровский Б.В., Перельман М.И. - Аутотрансплантация лёгкого в эксперименте

Р и с. 144. То же, что и на рис. 143. Отек цитоплазмы альвеолярных клеток,

X 10 000

М — MUTOxottdpuu; П — пузырьковидные структуры

отечность базальных мембран (рис. 142). Структура осмиофильных телец существенно не изменяется.

После отсроченной аутотрансплантации с консервацией в те­ чение 24 часов изменения ультраструктуры клеток, составляю­ щих стенку альвеолы, выражены более значительно. Цитоплазма некоторых клеток альвеолярного эпителия значительно вакуолизируется, митохондрии теряют свою внутреннюю структуру, при­ обретают пузырьковидную форму, кристы митохондрий разруша­ ются и исчезают (рис. 143).

В больших альвеолярных клетках выражены явления внутри­ клеточного отека. Цитоплазма альвеолярных клеток отечная, кле­ точные органеллы отодвинуты друг от друга вследствие внутри­ клеточного отека, теряют свою внутреннюю структуру и приобре­ тают пузырьковидное строение, хотя некоторые митохондрии сохраняют строение, типичное для этих клеток в интактном лег­ ком,— содержат плотный матрикс и небольшое число крист (рис. 144).

Рис. 145. То же, что и на рис. 143, 144

а — осмиофилъиые тельца в альвеолярной клетке. Пластинчатые структуры распо­ ложены более рыхло, чем в интактном легком, Х2700; б— вакуоли и липидные тела в альвеолярной клетке, X 2700; Л — липиды, В — вакуоли, Я — ядро, ОТ — осжиофилъпые тельца

Количество альвеолярных клеток, мигрирующих в альвеоляр­ ное пространство, значительно увеличивается, в матриксе их на­ ходится большое число вакуолей и липидных капель. Характер­ ной чертой ультраструктурной организации этих клеток является наличие псевдоподий на их свободной поверхности (рис. 145).

Эти изменения были обнаружены также в исследованиях Н. Payan et al. (1970), Е. Masenti et al. (1971), которые при кон­ сервации легкого в течение 24 часов в условиях гипотермии ( + 4°) наблюдали в клетках эндотелия капилляров явления отека и на­ бухания клеток альвеолярно-капиллярных перегородок.

Таким образом, если при отсроченной аутотрансплантации лег­ кого с консервацией при +4° в течение 2 часов изменения ультра­ структуры клеток незначительны, то при консервации в течение 24 часов эти изменения были более выражены и заключались в развитии отека альвеолярных клеток и структурных элементов, входящих в стенку альвеолы, по-видимому, в результате повыше­ ния проницаемости альвеолярно-капиллярных мембран. В резуль­ тате отека структурных элементов альвеолы снижалась диффу­ зионная способность альвеолы и нарушалась функция воздушнокровяного барьера.

Исследование сурфактанта при консервации легкого

При исследовании проблемы пересадки легкого привлекло вни­ мание изучение сурфактанта — поверхностно-активного вещества, липопротеида высокомолекулярного веса, который входит в со­ став пленки, выстилающей поверхность альвеолы и создает по­ верхностное натяжение, препятствующее спадению альвеолы.

Было обнаружено, что при немедленной аутотрансплантации и аллотрансплантации без консервации количество сурфактанта существенно не изменялось при отсутствии осложнений (Waldhausen et al., 1965; Thomas et al., 1968; 1969; Lincoln et al., 1969, 1970; Sekabunga et al. 1969; Yakeishi et al., 1969). В то же время, по данным A. S. Trimble et al. (1966), А. V. Foote et al. (1970), в ранние сроки после аутотрансплантации количество сурфактанта уменьшалось. В отдаленные сроки после аутотрансплантации лег­ кого — от 3 дней до 22 недель — количество сурфактанта не из­ менялось по сравнению с интактным легким (Thomas et al., 1968; Lincoln etal., 1969, 1970).

Эти исследования были проведены при немедленной аутотранс­ плантации, когда время прекращения кровотока и вентиляции в

легком не превышало 1,5—2 часов. Исследования изменений сурфактанта при консервации легкого не проводились.

Нами были изучены изменения сурфактанта при консервации легких в течение 2 и 24 часов с отсроченной аутотрансплантаци­ ей, а также при длительной консервации легкого (до 96 часов) '. При исследовании использовали определение показателя стабиль­ ности пузырьков воздуха по методу R. E. Pattle (1961), который отражал содержание сурфактанта в легком. Проведены 4 группы опытов.

При сравнении показателей стабильности (ПС) пузырьков воз­ духа, выделенных из легких собак после торакотомии перед ауто­ трансплантацией, средний (ПС) пузырьков воздуха нормальных собак был единым для всех групп: 0,84+0,031. Эти цифры соответ­ ствовали средним показателям по данным других исследователей

отсроченной аутотрансплантацией ПС существенно не отличался от среднего показателя стабильности нормальных животных, а также от исходных данных показателей стабильности в этой груп­ пе (р>0,05).

III г р у п п а . После консервации легкого в течение 24 часов с отсроченной аутотрансплантацией показатель стабильности уменьшался (р<0,05), однако он существенно не отличался от по­ казателя стабильности нормальных животных перед аутотранс­ плантацией (/>>0,05).

Следовательно, после аутотрансплантации легкого без консер­ вации показатель стабильности пузырьков воздуха, который отра­ жал содержание сурфактанта, существенно не изменялся, что совпадало с данными других исследователей (Waldhausen et al., 1965; Yeh et al., 1966; Greenfield et al., 1967; Sekabunga et al., 1969; Lincoln et al, 1969, 1970).

При консервации легкого в течение 2 и 24 часов с отсроченной аутотрансплантацией показатель стабильности также существенно не изменялся в процессе консервации и после аутотрансплантации. Эти данные нашли подтверждение в последней работе P. A. Thomas

1 Исследования проведены совместно с канд. биол. наук М. В. Бариновой на кафедре патологической анатомии Университета дружбы народов им.

П.Лумумбы.

20 Аутотрансплантацил легкого

* Для ПС даны показатели М±т, ±0.

et al. (1971), которые не обнаружили изменения сурфактанта при консервации легкого в течение 24 часов при +5° с последующей аутотрансплантацией. При длительных сроках консервации (48, 72, 86 часов) отмечалось прогрессивное снижение показателя стабильности пузырьков воздуха, что указывало на уменьшение сурфактанта в ткани легкого.

Из данных литературы известно, что уменьшение сурфактанта связано с уменьшением числа и размеров осмиофильных тел, а также их плотности, определяемой при электронно-микроскопи­ ческом исследовании (Bensch et al., 1964; Valdivia et al., 1966; Goldenberg, 1967; Романова, 1971). Наши исследования показали, что после консервации в течение 24 часов количество осмиофиль­ ных тел не уменьшалось, а отмечалось лишь некоторое уменьше­ ние их плотности. Соответственно в эти сроки консервации пока­ затель стабильности пузырьков воздуха существенно не изменял­ ся, что свидетельствовало о сохранении сурфактанта. Эти данные указывали на то, что ателектазы и коллапс легких, которые наб­ людались после отсроченной аутотрансплантации легкого, были

ции легкого в течение первых 24 часов, по данным морфологиче­ ских, функциональных и биохимических исследований, наблюда­ лись изменения, которые, как по данным наших исследований, так и по литературным данным, не вызывали грубых повреждений ор­ гана и были обратимы. Существенные нарушения морфологиче­ ских, функциональных и биохимических показателей наблюда­ лись после 48 часов консервации и прогрессивно нарастали.

Однако это не позволило нам сделать вывод о том, что легкое после консервации в течение 24 часов при +4° или при сочетании -+4° и 2 ата 02 было полностью пригодно для трансплантации. Ре­ зультаты отсроченной аутотрансплантации легкого с консерваци­ ей в течение 24 часов показали, что большинство животных погиб­ ло в течение ближайших дней после операции от развития отека легких, связанного с нарушением проницаемости стенки кровенос­ ных и лимфатических сосудов, а выжили в течение длительных сроков единичные животные.

Это свидетельствовало о том, что хотя существующие методы морфологических, функциональных, биохимических исследований могут дать определенную информацию о состоянии легкого при консервации, но они нуждаются в дальнейшем изучении.

Таким образом при консервации легкого в течение 2 часов при + 4° или при сочетании +4° и повышенного давления 02 до 2 ата легкое успешно могло быть использовано при отсроченной ауто­ трансплантации. Несмотря на то что после консервации легкого при этих же условиях в течение 24 часов большинство животных погибло, выживание отдельных животных в течение длительных сроков свидетельствует о принципиальной возможности такой от­ сроченной аутотрансплантации легкого.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Аутотрансплантация легкого в эксперименте является класси­ ческой моделью для изучения пересадки легкого в условиях отсут­ ствия тканевой несовместимости. При аутотрансплантации воз­ можно комплексное изучение консервации легкого, различных вопросов хирургической техники, изменений структуры и функ­ ции легкого с длительным динамическим наблюдением животных.

Функция аутотрансплантированпого левого легкого восстанав­ ливается и нормализуется с 8-го дня, а компенсаторные возможно­ сти при проведении функциональной пробы с отключением право­ го (интактного) легкого — в течение первых 2 месяцев после операции.

Морфологическим субстратом нарушения функции аутотрансплантированного легкого являются воспалительные и циркуляторные изменения, которые снижают диффузионную способность альвеолярно-капиллярных мембран и ухудшают газообмен в ран­ нем послеоперационном периоде.

По данным комплексных морфологических исследований, уже1 через 7—8 дней после операции начинается восстановление лим­ фатической системы и лимфооттока в аутотрансплантированном легком, через 10—15 дней возобновляется кровообращение по си­ стеме бронхиальных артерий, а через 4—6 месяцев — иннервация аутотрансплантированного легкого.

После аутотрансплантации легкого приспособительные реак­ ции аппарата внешнего дыхания при отсутствии рефлекса Герин­ га — Брейера обеспечиваются рефлексами с проприорецепторов дыхательных мышц грудной стенки и гуморальными факторами, которые становятся важнейшими механизмами регуляции дыха­ ния.

После удаления правого (интактного) легкого в отдаленные сроки после аутотрансплантации левого легкого животные продол­ жают жить в течение длительных сроков. Аутотрансплантированное легкое обеспечивает нормальную жизнедеятельность, что яв­ ляется убедительным подтверждением восстановления его струк­ туры и функции в отдаленные сроки после аутотрансплантации.

Учитывая результаты проведенных исследований, следует счи­ тать, что при пересадке легкого в клинике необходимо соединение

лишь основных элементов корня легкого — легочной артерии, ле­ гочных вен или стенки предсердия и бронха. Возобновление лимфооттока и кровообращения по системе бронхиальных артерий в ранние сроки после операции, а иннервации через 4—6 месяцев делает в настоящее время мало оправданным применение допол­ нительных операций, направленных на непосредственное восста­ новление пересеченных бронхиальных сосудов и нервов.

Клиническое применение метода последовательного пересече­ ния элементов корня легкого (аутотрансплантацпи) для лечения бронхиальной астмы нецелесообразно, так как получаемая денервация является только временной и может быть достигнута более щадящими операциями.

Аутотрансплантация легкого и доли является подготовитель­ ным этапом для решения проблемы пересадки легкого у человека. Прогресс в области трансплантации, успехи иммунодепресспвной терапии и методов типирования тканей сделают возможным осу­ ществление успешных трансплантаций легкого в клинике. Это по­ зволит в будущем оказать реальную помощь больным с необрати­ мыми поражениями легочной ткани и прогрессирующей дыха­ тельной недостаточностью.

ЛИТЕРАТУРА

Авербах М. М., Герасименко Н. И., Лацис Г. В. и соав. Морфологические из­ менения при реимплантации и гомотрансплантации легких в экспери­ менте.— Архив патол., 1968, 12, 20—24.

Агапов Ю. Я. Кислотно-щелочной баланс. М., «Медицина», 1968.

Алов И. А., Врауде А. И., Аспиз М.Е. Основы функциональной морфологии клетки. М., «Медицина», 1966.

Алъперин Л. Я., Шкляева Л. Н., Гладышева Н. П. и соавт. Оценка дыхатель­ ной и гемодинамической функции после отсроченной аутотрансплантации легких в эксперименте. В кн.: Патология и реабилитация кровооб­ ращения и газообмена в малом круге при врожденных пороках сердца. Новосибирск, 1970, 191—193.

Альтман Э. И. К вопросу об аутотрансплантации легких (по данным отече­ ственной и зарубежной литературы). Материалы II научно-практической конференции по вопросам организации, диагностики, клиники и лече­ ния туберкулеза легких. Свердловск, 1965, 125—128.

Анохин П. К. Общие принципы компенсации нарушенных функций и их фи­ зиологическое обоснование. М., 1956.

Архипова Г.Ф., Савинский Г. А., Матвиенко B.C. и соавт. Исследование не­ которых обменных процессов у собак с аутотрансплантацией легких и при фармакологических нагрузках. Материалы II сессии Новосибирского института экспериментальной биологии и медицины. Новосибирск, 1964, 14-15.

Баринова М.В. Изучение активности легочного сурфактанта методом ста­ бильности пузырьков, выделенных из альвеол при реплантации легкого. Материалы Юбилейной научной конференции медицинского факульте­ та Университета дружбы народов. М., 1970, 77—78.

Баринова М.В. Состояние сурфактанта при некоторых экспериментальных условиях и при хронических неспецифических заболеваниях легких че­ ловека. Канд. дисс. М., 1972.

Берестецкий Р. Е. Материалы о последствиях нарушения бронхиального кро­ вообращения при операции бронхолегочной резекции (эксперименталь­ но-анатомическое исследование). Канд. дисс. Свердловск, 1969.

Висенков Н. П. Анатомия груди. В кн.: Краткое пособие к операциям на жи­ вотных по курсу топографической анатомии и оперативной хирургии. Л., «Медгиз», 1953, 91—103.