Петровский Б.В., Перельман М.И. - Аутотрансплантация лёгкого в эксперименте
.pdf140 |
|
Глава |
шестая |
|
:47.0±1,9% |
(/?>0,05); газообмен, по данным ПОг, |
соответствен |
||
но 54,4:45,6+2,9% |
(р>0,05). |
|
|
|
При проведении пробы с выключением правого |
(интактного) |
|||
легкого к |
концу |
ближайшего |
послеоперационного |
периода (на |
60-й день) отмечалась лишь небольшая гипервентиляция, по дан ным МОД, 3,682 л/мин, или 115% по сравнению с общей спирог рафией (р>0,05); газообмен, по данным П02 , существенно не из менялся— 86,4 ±6,6 мл/мин, или 105% по сравнению с общей спирографией (р > 0,05). На 60-й день после операции отключе ние правого (интактного) легкого удавалось уже осуществлять в течение 10 минут.
Следовательно, к концу ближайшего послеоперационного пе риода (к 60-му дню после операции) отмечалась тенденция к нор мализации функции аутотрансплантированной нижней доли ле вого легкого по данным процентного соотношения участия обоих легких в вентиляции и газообмене и при проведении пробы с от ключением правого интактного легкого. Однако по данным спиро графии, в этот период отмечалась гипервентиляция и снижение газообмена, что можно объяснить недостаточной адаптацией ап парата внешнего дыхания к новым условиям вентиляции и газо обмена, возникшим после аутотрансплантации нижней доли лево го легкого с удалением верхней и сердечной долей (около 20% объема легочной ткани). В этот период определялись артериаль ная гипоксемия и явления метаболического ацидоза в перифери ческой крови, что являлось выражением пониженной дыхатель ной функции аутотрансплантированной доли легкого в процессе адаптации аппарата внешнего дыхания к новым условиям, возник шим после аутотрансплантации нижней доли левого легкого.
В отдаленном послеоперационном |
периоде начиная с 90 дней |
до 3 лет 3 месяцев после операции |
состояние животных было хо |
рошим. Они были подвижны, хорошо принимали пищу, перено сили длительные быстрые пробежки до 40—50 м, при этом возни кала лишь кратковременная одышка.
При спирографических исследованиях в отдаленные сроки по
сле аутотрансплантации нижней |
доли |
левого легкого |
несмотря |
на некоторую гипервентиляцию доли, по данным МОД, |
имелась |
||
тенденция к нормализации; в то |
же |
время КИОг был |
понижен, |
что указывало на сниженную эффективность вентиляции по срав нению с исходным уровнем (р<0,05).
Следовательно, |
в отдаленные сроки после аутотранспланта |
ции нижней доли |
левого легкого отмечалась дальнейшая тенден |
ция к нормализации показателей внешнего дыхания. Процентное соотношение участия правого (интактного) легкого и аутотранс плантированной нижней доли левого легкого в вентиляции и га зообмене в отдаленные сроки приближалось к исходным показа-
Функция внешнего дыхания |
147 |
Рис. 50. Спирограмма и бронхоспирограмма через 7 месяцев после аутотрансплантации нижней доли левого легкого при удалении верхней и сер дечной долей
телям (р]>0,05). Однако при спирографии и при проведении про бы с выключением правого (интактного) легкого отмечалась гипервентпляция и низкий КИОг, что указывало на сниженную эф фективность вентиляции после аутотрансплантацпп нижней доли левого легкого (рис. 50).
В отдаленном послеоперационном периоде (начиная со 100 дней после операции) происходила стабилизация показателей га зов крови и кислотно-щелочного состояния. Эти показатели нор мализовались и приближались к исходным (/>>0,05).
Изменения после аутотрансплантации нижней доли были более значительны, чем после аутотрансплантации целого легкого, и нор мализовались лишь в отдаленном послеоперацпонном периоде (начиная со 100 дней после операции).
Состояние вентиляции и газообмена, газов крови и кислотно-щелочного состояния после гетеротопической аутотрансплантации
нижней доли левого легкого
Исследование функции внешнего дыхания, газов крови и кис лотно-щелочного состояния после гетеротопической аутотрансплан тации нижней доли было произведено у 5 собак в отдаленном послеоперационном периоде (от 1 до 2 лет после операции).
Состояние животных в отдаленном послеоперацпонном перио де было хорошим. По внешнему виду и по поведению они не отли чались от здоровых, неоперированных животных. При рентгено-
10*
148 |
Глава шестая |
Исходные |
1 |
1,5 |
2 |
|
|
данные |
|
г |
о д |
ы |
|
|
|
После операции |
|
||
Рис. 51. Динамика показателей газов |
|
крови и |
кислотно-щелочного |
состоя |
|
ния периферической крови у собак, |
перенесших |
без |
осложнений |
гетерото- |
пическую аутотрансплантацию нижней доли легкого, в отдаленном после операционном периоде
логическом исследовании легочные поля были прозрачными, сме шения средостения не отмечалось.
Результаты спирографического и бронхоспирографического ис следований показали, что суммарная функция внешнего дыхания правого легкого (оставшихся верхней и сердечной долей), и аутотрансплантированной нижней доли слева существенно не от личались от суммарной функции правого и левого легких у нор мальных животных до операции.
Исследование насыщения Ог артериальной и венозной крови через 1 год после операции показало некоторое снижение по сравнению с исходными показателями: НЬСЬА 90+0,5%; НЬ02 В 76,8+3,0% (р<0,05) (рис.51).
Исследование функции внешнего дыхания правого легкого (ос тавшихся верхней и сердечной долей) и аутотрансплантированной нижней доли слева при бронхоспирографии через 1 год после опе рации свидетельствовало о том, что вентиляция и газообмен в пра вом легком и в аутотрансплантированной нижней доле слева суще-
Функция |
внешнего дыхания |
149 |
Р и с . |
52. |
Спирограмма и бронхоспирограмма через год |
после гетеротопиче- |
ской |
аутотрансплантации нижней доли правого легкого |
в левую плевраль |
|
ную |
полость |
на место удаленного легкого |
|
ственно не отличались от исходных показателей (р > 0,05) и про исходили у животных при высокой утилизации кислорода из каж дого литра вентилируемого воздуха (по данным КИ02 ). Процент ное соотношение участия правого легкого и аутотрансплантирован нои нижней доли слева в вентиляции и газообмене было соответ ственно: МОД 55,5: 44,5±2,75% (р>0,05);ПО2 56,2 : 43,8±5,0% (р>0,05).
Представление о функциональном состоянии аутотранспланти рованнои нижней доли было получено при выключении правого легкого (оставшихся верхней и сердечной долей) в течение 10 ми нут, при этом вентиляция и газообмен аутотрансплантированнои доли легкого увеличивались и составляли: МОД 300%, ПОг 226% от исходных показателей до отключения правого легкого. Однако коэффициент использования Ог понижался и составлял лишь 78% от исходного (р<0,05), что указывало на пониженную эффектив ность вентиляции. Соответственно с этим к концу проведения физиологической пробы с отключением правого легкого насыще ние Ог артериальной крови снижалось (рис. 52).
Следовательно, через год после гетеротопической аутотранс плантации нижней доли правого легкого в левую плевральную полость на место удаленного левого легкого аутотрансплантировап-
150 |
Глава шестая |
пая доля восстанавливала свою функцию, по данным вентиляции и газообмена. Однако компенсаторные возможности аутотрансплантированной нижней доли при проведении пробы с отключением правого легкого были снижены, о чем свидетельствовало снижепие коэффициента использования Ог и снижение насыщения Ог арте риальной крови.
При обследовании животных через 1,5 и 2 года после гетеротопической ауготрансплантации нижней доли в левую плевральную полость на место удаленного левого легкого показатели вентиляции и газообмена существенно не отличались от результатов, полу ченных через год после операции.
Через 1,5 и 2 года после операции насыщение артериальной крови Ог и показатели кислотно-щелочного состояния стабилизиро вались и не отличались от исходных ( р > 0 , 0 5 ) . Таким образом, показатели вентиляции и газообмена в отдаленном периоде после гетеротопической аутотрансплантации нижней доли правого лег кого в левую плевральную полость на место удаленного левого лег кого не отличались от показателей вентиляции и газообмена после аутотрансплантации нижней доли левого легкого.
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИКИ ДЫХАНИЯ АУТОТРАНСПЛАНТИРОВАННОГО ЛЕГКОГО i
Для изучения восстановления функции внешнего дыхания после операции были исследованы вентиляция и механика Дыхания аутотрансплантированного легкого с помощью бронхопневмотахографии.
С целью изучения соотношений показателей механики дыхания правого и левого легких в норме была произведена бронхопневмотахография в контрольной группе из 3 животных. Изучение меха ники дыхания и вентиляции было произведено у 8 животных в сроки от 2 до 12 месяцев после аутотрансплантации левого легко го с помощью бронхопневмотахографии, спирографии, бронхоспирографии и исследования газов крови. Результаты исследования представлены в табл. 8.
Кривая вдоха обоих легких в контрольной группе была в фор ме плато, а выдоха — в форме прямоугольного треугольника, что соответствовало норме. Максимальные скорости нормального вдо ха в контрольной группе в левом легком были ниже, чем в правом, а внутриальвеолярное давление несколько больше в левом легком, хотя разница здесь была незначительная. Бронхиальное сопро тивление у животных контрольной группы в левом легком на вдо-
1 Исследования |
проведены совместно с |
канд. мед. наук В. Д. Колесниковым |
и канд. мед. |
наук Ю. В. Кипренским. |
|
Функция |
внешнего |
дыхания |
151 |
Таблица |
8 |
|
|
Показатели механики дыхания |
аутотрансплантированного |
левого легкого |
|
у собак, перенесших без |
осложнений |
послеоперационный период |
* Все показатели аутотрансплантированного левого легкого приведены по отношению к аналогичным показателям правого (интактного) легкого, принятым за единицу.
хе было меньше, а на выдохе больше, чем в правом легком. Рас тяжимость левого легкого была меньше, чем правого, и составляла 0,8 от величины растяжимости последнего (эта разница, по-види мому, связана с меньшим объемом левого легкого). Эластичность левого легкого больше, чем правого (соотношение 1,25 :1) .
Функция внешнего дыхания подопытных животных, которым в дальнейшем была произведена аутотрансплантация легкого, до операции была нормальной. Частота дыхания была в пределах от 10 до 14 в минуту. Участие правого и левого легких в общей вентиляции составило в процентном отношении соответственно 53,5 : 46,5 ± 0,4%, в общем газообмене 54,2 : 45,8 ± 0,6%. При этом коэффициент использования Ог правого легкого равнялся 42,1, ле
вого— 41,0. Насыщение артериальной крови 0,2 колебалось |
от 94 |
до 96% (в среднем 95%). |
|
Исследования механики дыхания у животных начинали |
через |
2 месяца после операции, чтобы исключить влияние операционной травмы и изменений в раннем послеоперационном периоде со сто роны плевральной полости.
В сроки от 2—3 месяцев после аутотрансплантации левого лег кого кривая вдоха и максимальные скорости нормального вдоха, по данным пневмотахограммы, были идентичны данным, получен ным до операции в контрольной группе. На выдохе в левом легком максимальная скорость воздушной струи была несколько выше, чем в правом.
Внутриплевральное давление и бронхиальное сопротивление в аутотрансплантированном легком возросло в 2 раза. Аутотрансплантированное легкое по отношению к интактному стало более ригидным (растяжимость 0,52, эластичность 1,92).
152 |
Глава шестая, |
Рис. 53. Вронхопневмотахограмма и бронхоспирограмма через 7 месяцев после аутотрансплантации левого легкого (опыт № 27)
У собак с аутотрансплантированным легким в сроки от 2 до 3 месяцев после операции показатели внешнего дыхания и газов кро ви были близки к исходным. Насыщение артериальной Ог ко лебалось от 93 до 96% (в среднем 95%). Частота дыхания 10—12 в минуту. Процентное участие правого (интактного) и левого аутотрансплантированного легких в общей вентиляции и газообмене примерно соответствовало дооперационным данным, 54,1:45,9 ±
Функция |
внешнего дыхания |
153 |
± 0 , 8 % и 54,2:45,8 ± 0,8% |
(/?>0,05). Нормальные |
показатели |
КИ0 2 для аутотрансплантированного (45,6) и для правого (интактяого) легких (46,0) говорили об адекватной вентиляции и газооб мене в обоих легких.
Через 3—6 месяцев после аутотрансплаптации левого легкого, по данным бронхопневмотахографии, кривая вдоха и выдоха оста валась идентичной полученной в контрольной группе животных. Максимальная скорость вдоха несколько увеличивалась, а мак симальная скорость спокойного выдоха уменьшалась. Остальные показатели механики дыхания не изменялись по сравнению с контрольной группой животных и данными, полученными у опе рированных животных в сроки от 2 до 3 месяцев. Исследования функции внешнего дыхания (спирометрия, бронхоспирометрия) у животных, проведенные в сроки от 3 до 6 месяцев, показали нор мальную функцию как аутотрансплантированного, так и интактного легких. Насыщение артериальной крови Ог было 95%. Частота дыхания колебалась от 11 до 13 в минуту. Процентное участие пра вого и левого легких в вентиляции и газообмене соответственно со ставляло 54,1:45,9+0,6% и 54,4:45,6±0,9% Q?>0,05). Коэффици ент использования кислорода для аутотрансплантированного и интактного легких был в пределах исходных данных.
В более поздние сроки наблюдения (от 6 до 12 месяцев) после аутотрансплантации левого легкого кривая спокойного вдоха и выдоха, по данным бронхопневмотахографии, продолжала оста ваться нормальной. Максимальная скорость вдоха и выдоха прибли жалась к исходным величинам. Альвеолярное давление и бронхи альное сопротивление несколько уменьшились по сравнению с пре дыдущими сроками наблюдения. Однако альвеолярное давление и бронхиальное сопротивление не нормализовались и остава лись высокими в фазе вдоха по сравнению с контрольной группой. Растяжимость и эластичность паренхимы аутотрансплантирован ного легкого соответственно повышалась и увеличивалась (растя жимость 0,38, эластичность 3,22).
Форсированное дыхание записывали только в группе животных с наибольшими сроками наблюдения после операции (от 6 до 12 месяцев). Максимальная скорость воздушной струи и на вдо хе и на выдохе в аутотрансплантированном левом легком была меньше, чем в правом (интактном) легком (рис. 53). Это могло быть обусловлено меньшим объемом левого легкого, меньшим ди аметром левого главного бронха до операции, ригидностью стенки бронха в области анастомоза. Каждый из этих факторов способен был вызвать уменьшение максимальной скорости воздушной струи.
Исследования функции внешнего дыхания в отдаленном пери оде после аутотрансплантации левого легкого (в сроки от 6 до
154 |
Глава шестая |
12 месяцев) |
не выявило существенной разницы с исходными по |
казателями. Частота дыхания колебалась от 12 до 14 в минуту. Участие правого и левого легких в вентиляции и газообмене со
ставляли |
в |
процентном отношении соответственно 55,9 : 44,1 ± |
± 0 , 9 % |
и |
56,6:43,4+1,2% (р>0,05). Коэффициент использо |
вания Ог для правого легкого равнялся 43,7, для левого 42,4. Насы щение артериальной крови в среднем было 95 % •
Изучение функции внешнего дыхания методом спирографии, бронхоспирографии, исследования газов крови показало, что к 60-му дню после операции показатели вентиляции и газообмена, компенсаторные возможности аутотрансплантированного легкого нормализовались и приближались к исходным данным. Механи ческие же свойства ткани аутотрансплантированного легкого из менялись после операции, и, по нашим данным, не все из них имели тенденцию к нормализации в сроки наблюдения до 12 меся цев после операции. Возникающие нарушения механики дыхания аутотрансплантированного легкого (увеличение альвеолярного да вления, бронхиального сопротивления, эластичности, а также уменьшение растяжимости) в сроки наблюдения от 3 до 12 месяцев не восстанавливались, по-видимому, за счет развития морфологи ческих изменений в аутотрансплантированном легком и образова ния спаек в плевральной полости на стороне операции.
ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЫХАНИЯ ПОСЛЕ АУТОТРАНСПЛАНТАЦИИ ЛЕГКОГО »
При аутотрансплантации легкого возникает важный вопрос о механизмах приспособления легкого после пересечения нервных связей, когда дыхательный центр полностью лишен афферентной сигнализации. Прекращение афферентной информации от ауто трансплантированного легкого должно сказаться на функциональ ном состоянии дыхательного центра, а значит, и на регуляции де ятельности всего аппарата внешнего дыхания.
Изучая механизмы компенсации после пульмонэктомии в экс перименте и клинике, П. К. Анохин (1954 а, б), Е. Л. Голубева (1955, 1960) установили, что сразу после пульмонэктомии в дея тельности дыхательного центра наступают существенные измене ния, которые приводят к асимметрии в его работе. Это выражалось в том, что импульсация в диафрагмальном нерве увеличивалась на стороне операции и уменьшалась или не менялась на
1 Исследования проведены совместно с докт. мед. наук А. М. Кулик в лабо ратории дыхания и кровообращения Института нормальной и патологиче ской филимлвеии АМН СССР.
Функция внешнего дыхания |
155 |
Рис. |
54. |
Электромиограммы |
(ЭМГ) |
межреберных |
мышц |
собак |
после |
ауто- |
|||
грансплантации левого |
легкого |
при |
дыхании |
воздухом |
|
|
|
||||
а —• ЭМГ |
на стороне |
правого |
(иитаптного) легкого; |
б — ЭМГ на |
стороне ауто- |
||||||
трансплантированного левого легкого; |
в — интегрированная |
электрическая |
актив |
||||||||
ность |
межреберных |
мышц правой {интактной) |
и левой [оперированной) |
сторон; |
|||||||
г — пневмограмма: |
подъем кривой — вдох, спуск — выдох. |
|
|
|
ЭМГ зарегистрированы у собак в бодрствующем состоянии, электрическая актив ность усилена на стороне аутотрансплантированного легкого