Гистоструктура стенки большой подкожной вены человека в норме и при варикозной трансформации

Введение. Система гемоциркуляции в нижних конечностях человека функционирует как эффективный теплообменник [1]. Конструктивными его элементами являются передние и задние большеберцовые артерии, окруженные парными венами, большая и малая подкожная вены, а так же перфорантные вены [2-4]. Выполняя функцию терморегуляции подкожные вены при охлаждении нижних конечностей должны резко суживаться, а при их нагревании – сильно расширяться [1]. При этом значительные объемы венозной крови, перетекает из глубоких вен в подкожные и обратно через бесклапанные коммуникантные вены [5,6]. Главной функцией венозного русла является его емкость, а его участие в создании общего периферического сопротивления кровотоку невелико и составляет только около 15% сопротивления системных артерий у человека, находящегося в горизонтальном положении [1]. Вертикальное же положение приводит к тому, что большая часть объема венозной крови оказывается ниже уровня сердца. При этом повышается трансмуральное давление и диаметр вен увеличивается. Это вызвано тем, что наши предки сделали попытку провести физиологический эксперимент немалой трудности, когда встали на свои задние конечности и начали на них ходить [8]. Прямохождение привело к увеличению нагрузки на нижние конечности до 30,0 кг., а затем и к анатомическим изменениям коленных суставов, формированию сводов стоп, усилению ягодичных и икроножных мышц, а так же к облитерации крупных подкожных артерий [9]. Таким образом, возникли дополнительные механизмы, способствующие оттоку венозной крови из нижних конечностей: венозная «мышечная помпа» голени [10] и венозная «помпа» стопы [11]. Однако эти механизмы эффективны только при внешних биомеханических нагрузках: при ходьбе, беге, прыжках. Так, давление в вене тыла стопы под влиянием только одного шага может понизиться до 45 мм рт.ст., а под влиянием повторяющихся движений – и до 30 мм рт.ст. [12]. Таким образом, для нормальной гемоциркуляции в нижних конечностях человека необходима функция локолюции – длительная, интенсивна физическая нагрузка, та биологическая функция, которую Ното sapiens в одночасье практически утерял [13].

Цель исследования – сравнительный анализ гистоструктуры БПВ при адаптационной норме и варикозной трансформации.

Материал и методы исследования. Взятие аутопсийного материала для изучения БПВ производилось по схеме [14]. В соответствие с ней фрагменты БПВ иссекались в нижней трети бедра на 8-10 см выше надколенника, в средней и нижней трети голени после предварительного препарирования кожи. Для этого проводились продольные разрезы на задней поверхности конечности от средней трети бедра до пяточного бугра. Выбор указанных участков для взятия фрагментов БПВ обусловлен тем, что позволяет изучить гистоструктуру ее стенки в зонах, являющимися наиболее важными для проведения физикальных и инструментальных исследований гемодинамики. Стандартизация участков взятия материала обеспечит возможность сравнительного анализа результатов изучения гистоструктуры стенки интактный и варикозно трансформированный БПВ. Изучены гистологические препараты, окрашенные гематоксилином и эозином, парарозанилином и синим, по Ван Гизону, по Вейгерту и подготовленные по стандартной методике: фиксация (нейтральный 10% формалин), парафиновые срезы толщиной 5-7 мкм, микроскоп «Leica ДМ 1000» с видеосистемой. Биоптаты получены при аутопсии трупов людей обоего пола в возрасте от 35 до 70 лет с макроскопически интактной (I-ая группа, n=17) и варикозно трансформированной (II -ая группа, n=31) БПВ. Проводилась морфо-лометрия оболочек стенки БПВ: интимы, меди и адвентиции. Колебание полученных параметров в пределах от 0,5 до 3,0 квадратических отклонений расценивалась как адаптационная норма, а стойкое их смещение за ее пределы – как патология [15].

Результаты исследования и их обсуждение. Большая подкожна вена (БПВ) – вена мышечного типа, с преимущественным развитием циркулярного слоя мышечной оболочки. Внутренняя эластическая мембрана в различных фрагментах БПВ или сплошная, или расцепленная на 2-3 слоя. В мышечной оболочке БПВ на уровне бедра и голени гладкие миоциты образуют пучки, состоящие из 3-5 клеток. Они, в свою очередь, располагаются на бедре в 6-8 слоев, а на голени – в 7-10 слое. По гистоструктуре стенки БПВ аналогична артериям мышечного «констрикторного» типа. Как и в артериях этого типа в просвете БПВ определяются мышечные «подушки» Конти или Эбнера. Они позволяют или фрагментарно, или полностью перекрывать просвет БПВ (рис.1). В образцах биоптатов варикозно трансформированных БПВ полного смыкания «подушек» не происходит и просвет их выглядит зияющим. Толщина стенки БПВ в пределах адаптационной нормы варьировала от 555,0 до 615,0 мкм (толщина интимы от 10,0 до 15,0 мкм, меди – от 225,0 до 250,0 мкм, адвен-тиции – от 320,0 до 350,0 мкм). При варикозной трансформации БПВ эти параметры значительно изменялись: увеличивалась толщина интимы до 110,0 мкм (~в 10 раз), уменьшилась толщина меди до 150,0 мкм (~в 1,7 раза) и уменьшалась толщина адвентиции до 270,0 мкм (~в 1,3 раза). В работе [16] фрагменты БПВ, приученные при подготовки вены для аорто-коронарного шунтирования (АКШ) у больных ишемической болезнью сердца (ИБС) были изучены для доказательства «структурногеометрического ремоделирования периферических сосудов по мере нарастания тяжести сердечной недостаточности». Действительно, БПВ относится к венам мышечного типа [17], действительно изменению меди отводится основная роль в процессе ремоделирования сосудов [18], действительно при первичной легочной гипертензии в процессе ремоделирования включаются все три оболочки легочных артерий [19]. Однако, следует признать, что сопротивление регионарному кровотоку при эссенциальной гипертонии уже увеличено даже при полном расслаблении гладких миоцитов стенки сосудов сопротивления и только затем происходит адактивная перестройка гистоструктуры стенки этих сосудов [20]. БПВ не является резистивным сосудом и давление в ней в состоянии покоя колеблется от 70 до 100 мм вод. ст [5]. Поэтому столь низкое - гидростатическое давление не может быть фактором структурно-геометрического ремоделирования БПВ у больных ИБС.

Стенка БПВ (I-я группа) при адаптационной норме интенсивно кровоснабжается, микрососуды проникают вплоть до субэндотелиального слоя (рис. 2). Плотность микрососудов досточно высокая. При этом в стенке БПВ имеются относительно изолированные друг от друга участки, микрососудистое русло которых сформировано приносящей артериальной и выносящей венулой. В стенке варикозно трансформированных БПВ происходит редукция микрососудистого русла, плотность капилляров уменьшается в 5-7 раз, а функционирующие микрососуды имеют характерный флюктующий просвет. В связи с этим вряд ли можно согласиться с данными [21], который в адвентиции интактных БПВ обнаружил артерии и вены, а в мышечной оболочке – «одиночную» капиллярную сеть, снабжаемую кровью из адвентициальной сети артериолами «пре-

Рис. 1а.                                       Рис. 1б

Рис. 1. Гистоструктура БПВ человека (адаптивная норма). Аутопсийный материал. Открытый (а) и закрытый (б) просвет. Окраска гематоксилином и эозином (а), парарозанилином и толуидиновым синим (б). Ув. 200

Рис. 2. Микрососудистое русло (2) стенки БПВ (адаптивная норма). 1) просвет вены. Аутопсийный материал. Интрасосудистая имппегнация по Ранвье. Докраска гематоксилином. Ув. 200

Рис. 3. Инволютивные изменения гистоструктуры БПВ (адаптивная норма). Аутопсийный материал. Окраска по Ван Гизону. Ув. 200

Рис. 4а.                                       Рис. 4б.

Рис. 4. Фрагментарный (а) и полный (б) отрыв эндотелиального пласта и субинтимального слоя

(1) от внутренней эластической мембраны (2). Варикозно трансформированная БПВ. Аутопсийный материал. Окраска парарозанилином и толуидиновым синим. Ув. 400.

Рис. 5а.                                       Рис. 5б.

Рис. 5. Варикозные узлы (2) в стенке варикозно трансформированных БПВ а) уровень бедра; б) уровень средней трети голени. 1) просвет вен. Аутопсийный материал. Окраска парарозанилином и толуидиновым синим. Ув. 400.

Рис. 6б.

Рис. 6а.

Рис. 6. Овальные профили сегментов интактной БПВ человека. А) с открытым просветом; б) с закрытым просветом. Аутопсийный материал. Окраска парарозанилином и толуидиновым синим. Ув.100.

Рис. 7а.                                       Рис. 7б.

Рис. 7. Круглые профили сегментов интактной БПВ человека с контрактильными трабекулами. 1) просвет вены с трабекулами; 2) мышечная «подушка». Аутопсийный материал. Окраска парарозанилином и толуидиновым синим. Ув. 100(а), Ув. 900(Б).

капиалярного» типа. Использованная автором методика инъекции сосудов тушь – желатиновой массы исключала возможность объективной паспортизации микрососудов по гистоструктуре их стенки и лежала в основе получения весьма неубедительных иллюстраций (рис. 5, рис. 6), демонстрирующих полноценный и растущий клапаны в БПВ новорожденного. Стенка БПВ (I-ая группа), имеющих параметры адаптационной нормы, подвергалась инволютивным возрастным изменениям, вследствие которых в циркулярном и продольном слоях меди происходило замещение миоцитов фибробластами и коллагеновыми волокнами (рис. 3). В стенке же варикозно трансформированных БПВ наблюдался фрагментарный или полный (рис. 4) отрыв эндотелиального пласта с подлежащим субинтимальным слоем от внутренней эластической мембраны. При этом наиболее выраженными гистоструктурными изменениями стенки варикозно трансформированных БПВ являлись варикозные узлы, сформированные плотной волокнистой соединительной тканью с преобладанием коллагеновых волокон (рис. 5). Все вены, в том числе и БПВ, находятся в области низких давлений, в которых модули эластичности Юнга сильно зависят от растягивающего напряжения и имеют низкие значения [21]. В стенке БПВ – при адаптационной норме выявлено довольно много коллагена, масса которого значительно увеличивается при ее возрастной инволюции и еще больше при варикозной трансформации. С увеличением массы коллагена связаны так же и процессы дегенерации стенки мозговых артерий и образование артериальных аневризм [22]. В связи с особенностями гистоструктуры сосудистой стенки поперечное сечение вен находится в зависимости от трансмурального давления: при его повышении профиль венозного сегмента имеет форму круга, а при понижении – формулу эллипса [20]. Для интактных же БПВ в нижней и средней трети голени характерны овальные профили венозных сегментов, не зависимо от того закрыты и открыты их просветы (рис. 6). Совершенно очевидно, что в регуляции просвете БПВ участвуют, кроме других известных факторов, и мышечные «подушки» Конти. В области бедра поперечное сечение сегментов интактных БПВ принимает форму круга. При этом в просвете круглого профиля определяются трабекулярные структуры, образованные рыхлой соединительной тканью – продолжением субинтимального слоя и эндотелием. Трабекулы фиксируются к мышечным «подушкам», расположенным по кругу поперечного профиля БПВ и, по всей вероятности, препятствуют расширению ее просвета под влиянием гидростатического давления. При вертикальном положении человека рефлекторное сужение вен возможно только при растянутых и хорошо наполненных венах [20], а их дальнейшему расширению может препятствовать только контрактильная трабекулярная система. Не исключено, что представленные на рисунке 7 структуры могут быть расценены как клапаны БПВ. Однако, несмотря на то, что на протяжении длительного времени вопрос о клапанах в БПВ дискутируется [5] и что при ультразвуковом исследовании их максимальное число достигает 14 [23], гистоструктура клапанов БПВ нигде не была документирована, в том числе и атласах по гистологии [24, 25].