Морфо-функциональная характеристика кровеносных сосудов сердца в различные возрастные периоды

УДК 611.142:616-053.02

МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ СЕРДЦА В РАЗЛИЧНЫЕ ВОЗРАСТНЫЕ ПЕРИОДЫ

Никель В.В., Ефремова В.П.

ФГБОУ ВО Красноярский государственный медицинский университет им. профессора В. Ф. Войно-Ясенецкого, г. Красноярск, Российская Федерация

Аннотация. На препаратах сердца 80 трупов мужчин трех возрастных групп (первый период зрелого возраста, пожилой и старческий возраста) проведено изучение морфо-функциональных показателей кровеносных сосудов сердца. Определена пропускная способность артерий и вен (индекс Керногана) и оценены емкостные характеристики сосудистого русла органа (вено-артериальный индекс) в первом периоде зрелого возраста - периоде биологической стабильности. Установлены закономерности возрастной изменчивости данных параметров в старших возрастных группах, что свидетельствует об адаптационных возможностях кровеносных сосудов сердца в специфических условиях гемодинамики. Полученные данные согласуются и подтверждают имеющиеся сведения о характере возрастных преобразований кровеносных сосудов внутренних органов.

Ключевые слова: сердце, кровеносные сосуды, индекс Керногана, вено-артериальный индекс, возрастная изменчивость.

Особенность венечного кровообращения заключается в том, что венечный кровоток находится под постоянным влиянием сокращений сердечной мышцы [1; 2].

Как следствие этого, структурная организация и стереологическая характеристика самого соединительнотканного остова сердца и его кровеносных сосудов соответствует особым условиям функционирования органа, обеспечивая оптимальную адаптация тканей к возникающим в сердечной мышце механическим нагрузкам [3; 4]. Морфологическое состояние гемодинамики в сердце четко отражают морфо-функциональ-ные показатели, оценивающие пропускную способность артерий и вен (индекс Керногана) и емкостные характеристики сосудистого русла органа (вено-артериальный индекс) [5].

Целью настоящего исследования стало изучение возрастной изменчивости пропускной способности сосудов сердца, а также их емкостных характеристик.

Для проведения исследования производился препаратов сердца от 80 трупов мужчин трех возрастных групп (20 трупов - 1 период зрелого возраста (22-35 лет), по 30 трупов - пожилой возраст (61-74 года) и старческий возраст (75-89 лет)), скончавшихся от насильственной и ненасильственной смерти с быстрым темпом умирания, при обязательном условии -смерть не связана с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Забор органов производился не позднее 24 часов после констатации факта смерти.

Изготовление гистологических препаратов проводилось по стандартной гистологической методике с окраской: гематоксилин - эозином.

Для определения пропускной способности коронарных сосудов артериального и венозного типов рассчитывался индекс Керногана как отношение толщины среднего слоя сосудистой стенки (tunica media) к ширине просвета сосуда, умноженное на 100.

С целью изучения емкостной характеристики кровеносных сосудов сердца высчитывался вено-артериальный индекс как соотношение площади венозных и артериальных кровеносных сосудов внутренних органов.

Все проведенные исследования выполнены с соблюдением этических принципов

Полученные количественные данные подвергались необходимой статистической обработке с помощью компьютерной программы «Statistica 6.0 for Windows». Статистический анализ включал в себя методы описательной статистики. Учитывая малый объем выборки (n=20 и n=30), применялись непараметрические методы описательной статистики с определением медианы (Ме), верхнего (С25) и нижнего (С75) квартилей. Для сравнения показателей двух исследуемых групп использовался U-критерий Mann-Whitney. Различия считались статистически значимыми при p<0,05.

В результате проведенного исследования было установлено, что с возрастом отмечается постепенное

—--—

Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК

нарастание толщины tunica media венечных артерий от первого периода зрелого возраста к старческому (U=3,0; р<<0,001) (таблица 1).

Таблица 1

Пропускная способность кровеносных сосудов сердца

Параметр 22-35 лет

1 2 3 4

Артериальные сосуды

Толщина tunica media, мкм 33,1 [31,6; 35,3] 38,9 [35,9; 42,6] 41,1 [39,9; 42,1]

Р1-2 < 0,001; Р1-3 << 0,001.

Ширина просвета, мкм 153,5 [151,3; 157,6] 160,6 [156,1; 167,7] 162,7 [157,3; 170,0]

Р1-2 = 0,01; Р1-3 < 0,001.

Индекс Керногана 21,6 [20,1; 23,0] 24,9 [22,0; 26,4] 25,0 [24,1; 25,7]

Р1-2 < 0,001; Р1-3 < 0,001.

Венозные сосуды

Толщина tunica media, мкм 26,0 [25,0; 27,6] 27,4 [26,2; 29,6] 30,3 [28,9; 32,1]

Р1-2 = 0,03; Р1-3 < 0,001; Р2-3 < 0,001.

Ширина просвета, мкм 189,6 [186,1; 195,4] 210,4 [200,7; 220,0] 231,8 [220,3; 243,9]

Р1-2 << 0,001; Р1-3 << 0,001; Р2-3 < 0,001.

Индекс Керногана 13,9 [13,0; 14,7] 13,2 [12,7; 13,9] 13,0 [12,6; 13,5]

Р1-2 = 0,05; Р1-3 < 0,01.

Ширина просвета венечных артерий также постепенно нарастает к старшим возрастным группам (U=80,5; р<0,001) (таблица 1).

Учитывая описанные изменения, установлено достоверное увеличение пропускной способности артерий сердца от первого периода зрелого возраста к старшим возрастным группам (U=47,0; р<<0,001) (таблица 1).

Толщина tunica media вен нарастает с возрастом не так значительно как у артерий, при этом достоверного увеличения данного показателя от первого периода зрелого возраста к пожилому возрасту не установлено (U=190,5; р=0,03) (таблица 2). После 75 лет происходит более значимое изменение данного параметра

(и=52,0; р<0,001). В то же самое время ширина просвета венозных сосудов постепенно достоверно увеличивается от первого периода зрелого до старческого возраста (и<<0,001; р<<0,001) (таблица 1).

Пропускная способность венозных сосудов выражена в большей степени по сравнению с артериями. При этом для венозных сосудов сердца характерно менее выраженное изменение ИК, отмечается его изменение с 13,3 [12,9; 14,0] до 13,0 [12,6; 13,5] (и=158,0; р<0,01) в первом периоде зрелого возраста и в старческом возрасте соответственно (таблица 1).

При определении площади кровеносных сосудов установлено, что на всех изученных этапах постна-тального онтогенеза площадь венозных сосудов превалирует над площадью артериальных (таблица 1).

Таблица 2

Показатели вено-артериального индекса (ВАИ) внутриорганных кровеносных сосудов сердца

Возраст Параметр 22-35 лет

Площадь венозных сосудов, мкм/см2 190026,0 [184175,5; 198434,0] 219208,0 [210998,0; 242996,0] 254861,5 [237822,5; 266838,1]

Р1-2 < 0,001; Р1-3 << 0,001; Р2-3 < 0,001.

Площадь артериальных сосудов, мкм/см2 119266,5 [112433,0; 133063,5] 127634,5 [118746,0; 136847,0] 136512,9 [129347,7; 145273,1]

Р1-3 < 0,001; Р2-3 = 0,005.

ВАИ 1,6 [1,5; 1,7] 1,7 [1,6; 1,9] 1,8 [1,8; 1,9]

Р1-2 < 0,001; Р1-3 < 0,001; Р2-3 = 0,04.

При этом, с возрастом площадь венозных сосудов достоверно увеличивается от первого периода зрелого возраста к пожилому (и=49,0; р<<0,001) и старческому возрастам (и<<0,001; р<<0,001) соответственно. Площадь венечных артерий также достоверно увеличивается от первого периода зрелого до старческого возраста (и=110,0; р<0,001) (таблица 2).

Показатели ВАИ кровеносных сосудов сердца достоверно различны в пределах возрастных периодов, с явной тенденцией к нарастанию в пожилом и старческом возрастах (и=50,0; р<<0,001) (таблица 2).

На основании проведенного исследования можно сделать вывод, что кровеносные сосуды сердца характеризуются достаточно большой стабильностью к возрастным изменениям, о чем можно судить по ряду установленных факторов:

1. По результатам полученных данных площади артериальных и венозных сосудов выявлено, что их пропускная способность меняется на этапах постна-тального онтогенеза не значительно.

2. Индекс Керногана венечных артерий достоверно увеличивается только в промежутке от первого зрелого до пожилого возраста. В старческом возрасте пропускная способность артерий сердца остается практически неизменной.

3. Пропускная способность венозных сосудов выражена в большей степени, по сравнению с артериальными, во всех изученных возрастных группах.

4. Полученные данные по возрастной изменчивости ВАИ полностью согласуются с возрастной динамикой пропускной способности кровеносных сосудов и подтверждают общую этапную направленность возрастных преобразований соединительной ткани внут-риорганных кровеносных сосудов сердца.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

[1] Чумакова Г.А., Подковыркин В.А. Клиническое значение патологической извитости коронарных артерий // Сердце. 2010. Т. 52, № 2. С. 1728-4724.

[2] Ludinghausen M.V., Ratajczyk-Pakalska E., Tschabitcher M. [et al.] Nomenclature: venae cardiacae - cardiac veins. Anatomy and pathophysiology of the coronary venous circulation // Holzhausens Nfg. 2002. Vol. 2. P. 7-27.

[3] Новоселов В.П., Савченко С.В., Кошляк Д.А., Воронов-ская М.В. Гистохимическое исследование строения миокарда при ушибе сердца // Морфология. 2009. Т. 136, № 6. С. 53-56.

[4] Павлович Е.Р. Количественный анализ соединительнотканных составляющих синоаурикулярной области сердца человека при гипертрофии миокарда // Фундаментальные исследования. 2010. № 1. С. 79-83.

[5] Intrigila B., Melatti I., Tofani A. [et al.] Computational models of myocardial endomysial collagen arrangement // Comput. Methods. Programs. Biomed. 2007. Vol. 86, № 3. P. 232-244.

MORPHO-FUNCTIONAL CHARACTERISTICS OF THE HEART BLOOD VESSELS DURING DIFFERENT AGE PERIODS

Nickel V.V., Efremova V.P.

Krasnoyarsk State Medical University n. a. Professor V.F. Voino-Yasenetsky, Krasnoyarsk, Russian Federation

Annotation. On cardiac preparations of 80 men corpses of three age groups (the first period of mature age, elderly and senile age), the morpho-functional indices of the heart blood vessels were investigated. The capacity of the arteries and veins (the Kernogan index) was determined and the capacitive characteristics of the vascular bed of organs (veno-arterial index) in the first period of adulthood -the period of biological stability, were estimated. The patterns of age variability of these parameters in older age groups were established, which indicates the adaptive capabilities of the heart blood vessels in specific conditions of hemodynamics. The obtained data are consistent and confirm the obtained knowledge on the nature of age-related changes in the blood vessels of internal organs. Key words: heart, blood vessels, Kernogan index, vein-arterial index, age variability.

REFERENCES

[1] Chumakova G.A., Podkovyirkin V.A. Klinicheskoe znachenie patologicheskoy izvitosti koronarnyih arteriy // Serdtse. 2010. T. 52, № 2. S. 1728-4724.

[2] Ludinghausen M.V., Ratajczyk-Pakalska E., Tschabitcher M. [et al.] Nomenclature: venae cardiacae - cardiac veins. Anatomy and pathophysiology of the coronary venous circulation // Holzhausens Nfg. 2002. Vol. 2. P. 7-27.

[3] Novoselov V.P., Savchenko S.V., Koshlyak D.A., Voro-novskaya M.V. Gistohimicheskoe issledovanie stroeniya

miokarda pri ushibe serdtsa // Morfologiya. 2009. T. 136, № 6. S. 53-56.

[4] Pavlovich E.R. Kolichestvennyiy analiz soedinitelnot-kannyih sostavlyayuschih sinoaurikulyarnoy oblasti serdtsa cheloveka pri gipertrofii miokarda // Fundamentalnyie is-sledovaniya. 2010. № 1. S. 79-83.

[5] Intrigila B., Melatti I., Tofani A. [et al.] Computational models of myocardial endomysial collagen arrangement // Comput. Methods. Programs. Biomed. 2007. Vol. 86, № 3. P. 232-244.