К ВОПРОСУ ОБ ОРГАНОМЕТРИИ СЕРДЦА

Волков Владимир Петрович

канд. мед. наук, зав. патологоанатомическим отделением

ГКУЗ «Областная клиническая психиатрическая

 больница № 1 им. М.П. Литвинова», г. Тверь

E-mail: patowolf@yandex.ru

Любой орган тела может рассматриваться как многоуровневая иерархическая система, в которой между всеми морфологическими уровнями имеются строгие структурно-функциональные взаимоотношения [1, 10]. Органометрический анализ является этапом полного системного исследования, при котором устанавливаются морфологические соотношения между структурно-функциональными компонентами одного уровня с последующим определением межуровневых связей [10]. В частности, он имеет большое значение для суждения о норме и патологических отклонениях, о границах адаптации и выраженности патологических изменений при макроскопическом исследовании [8, 9].

Органометрия сердца позволяет в значительной мере объективизировать морфологический диагноз, что весьма важно с точки зрения современной доказательной медицины [5]. Полученные количественные данные дают дополнительную информацию о тяжести патологического процесса и адаптационных резервах органа, способствуют проведению дифференциальной диагностики [7—9]. Количественная характеристика сердца предоставляет возможность проводить клинико-анатомические сопоставления с учетом данных эхокардиографии, коронарографии, компьютерной и магнитно-резонансной томографии, что способствует совершенствованию лечебно-диагностического процесса [7]. Органометрия сердца важна также для кардиохирургов при выборе способа хирургического вмешательства, в частности, с целью эндокардиального протезирования или комиссуротомии [6, 14].

Распространено мнение, что масса сердца и его линейные размеры малоинформативны для суждения о морфологическом состоянии органа [4, 7, 9]. Однако в повседневной прозекторской практике определяются именно эти параметры: масса сердца, его длина, ширина и толщина, а также периметр клапанных отверстий и толщина стенки желудочков. Оперируя этими количественными данными, прозектор должен вынести суждение о состоянии сердца и его отделов, в частности, наличии или отсутствии гипертрофии, атрофии или дилатации.

Кроме указанных показателей, имеются многочисленные данные, касающиеся изменения при патологических процессах объёма и площади полостей сердца, отдельных частей и соотношения их и др. [3, 4, 6—8, 13]. Расчёт их достаточно сложен и требует многочисленных измерений. Они важны при научных исследованиях, но в повседневной практике не применяются [4]. Поэтому исключается возможность использования этих методов для анализа архивного материала прозектур.

Целью настоящего исследования является разработка модели объёмных параметров сердца и его отделов, исходя из обычных органометрических показателей, стандартно измеряемых при рутинном проведении вскрытия.

Отправные данные для расчётов представлены на рисунке.

Как известно, сердце человека имеет форму конуса, уплощенного в переднезаднем направлении [2, 11, 12]. Следовательно, наружный объём сердца (V) можно высчитать по формуле:

V=R²∙h/3                                                                (1),

R - радиус окружности сердца на уровне основания желудочков; h - высота сердца, представляющая собой воображаемую линию, проведённую от центра основания сердца (Z) до внешней точки его верхушки (X). Она является катетом воображаемого прямоугольного треугольника XYZ и вычисляется по известной формуле:

h=√a²-R²                                                                (2),

где а – длина сердца от верхушки до венечной борозды.

X

Рис 1. Схема сердца и его желудочков

Обозначения:

Пр. ж. – правый желудочек; Л. Ж. – левый желудочек;

а – длина сердца; b - ширина сердца; с – толщина сердца;

d - толщина стенки соответствующего желудочка;

L – периметр соответствующего венозного отверстия.

Условно примем основание сердца за круг, диаметр которого равен средней арифметической величин b и c, а радиус (R) будет иметь значение:

R=b+c/4                                                       (3),

где b - ширина сердца, а с – его толщина.

Также условно будем считать, что форма желудочков приближается к конусу. Тогда объём каждого желудочка вычисляется по формуле, аналогичной (1).

Имея величины периметров атриовентрикулярных отверстий (L_ж), получаем значения R_ж:

R_ж=L_ж/2π                                                     (5).

Высоту желудочка (h_ж) примерно можно считать равной высоте сердца (h) за вычетом толщины стенки соответствующего желудочка (d_ж):

h_ж=h–d_ж                                                       (6).

Преобразуя формулу (1) с использованием формул (5) и (6), получим её в следующем виде:

V_ж=(L_ж²/12π) (h-d_ж)                                                                             (7).

Таким образом, для определения наружного объёма сердца и объёма желудочков использованы только те параметры, которые обычно измеряются на каждом вскрытии: размеры сердца (а - длина, в – ширина, с – толщина), периметр венозных отверстий (L_ж) и толщина стенки желудочков (d_ж). Проводимые расчёты достаточно просты, особенно если пользоваться готовыми таблицами, не приведёнными в рамках настоящей статьи. Например, нетрудно создать таблицу величин наружного объёма сердца (V) и высоты (h) при различных вариантах сочетаний линейных размеров (по строкам значения a+b, по столбцам - c). Целесообразно иметь и таблицу величины сомножителя L_ж²/12π (формула 7) при наиболее вероятных значениях L_ж.

Следует отметить, что известные допущения при оценке стереометрических эквивалентов формы сердца и желудочков, искажают полученные объёмные величины, которые нельзя считать истинными. Однако сравнение значений этих показателей между собой даёт наглядное и достоверное представление о степени гипертрофии и дилатации сердца, в целом, и его желудочков, в частности. Для этого достаточно вычислить всего 2 относительные величины (обе в процентах): 1) К_о – коэффициент объёма и 2) К_л – коэффициент левого желудочка.

К_о показывает долю из общего (внешнего) объёма сердца, приходящуюся на объём полостей желудочков:

К_о=(V_пр+V_л /V) 100                                               (8).

К_л характеризует величину объёма левого желудочка по отношению к общему объёму обоих желудочков:

К_л=(V_л/V_пр+V_л) 100                                              (9).

С целью определения «условной нормы» изучаемых величин просмотрены архивные протоколы вскрытий 100 умерших от некардиальных причин больных (мужчин - 50, женщин - 50) в возрасте от 18 до 82 лет, при жизни не страдавших сердечной патологией. Из исследования исключены умершие с выраженными отклонениями массы тела в ту или иную сторону.

Полученное значение К_о равняется, в среднем, 32,1 %±0,31 %, а величина К_л равна 39,07 %±0,37 %, что можно принять за условную норму.

Таким образом, предложенный метод определения условного объёма сердца и его желудочков основан на использовании обычных органометрических показателей, получаемых в ходе рутинной секционной работы, не прибегая к особым дополнительным измерениям. Расчёт коэффициентов соотношения различных отделов сердца достаточно прост, особенно если пользоваться специальными таблицами. Полученные результаты позволяют наглядно проследить динамику патологических изменений сердца при различной патологии. При этом имеется возможность изучения архивных данных прозектур. Хотя метод не позволяет определить истинные абсолютные объёмные величины, в сравнительном плане указанное исследование вполне достоверно и репрезентативно.

Список литературы:

1.Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. – М., 1990. – 384 с.

2.Агеев Ю.К. Макроскопическая анатомия сердца: учебное пособие / под ред. канд. мед. наук Г.П. Кравчуна. – Тирасполь, 1994. – 68 с.

3.Беликова Н. Структурно-функциональные аспекты адаптации сердца к физическим нагрузкам // Научн.вестн. Волынского гос. ун-та / Биологические науки. – 2000. - № 7. – С. 238.

4.Калитеевский П.Ф. Макроскопическая дифференциальная диагностика патологических процессов. - М.: Медицина, 1987. – 400 с.

5.Клюшин Д.А., Петунин Ю.И. Доказательная медицина. Применение статистических методов. - М.: Диалектика, 2008. – 315 с,

6.Медведев И.И. Основы патологоанатомической техники. З –е изд., испр. и доп. - М., 1969. – 288 с.

7.Митрофанова Л.Б. Аминева Х.К. Макроскопический и органометрический анализ сердца в патологии: пособие для врачей / под ред. проф. Г.Б. Ковальского. – СПб.: ГПАБ, 1998. – 58 с.

8.Некоторые морфометрические и стереометрические данные. [Электронный ресурс]. Дата обновления: 08.01.2012. – URL: http://www.nazdor.ru/topics/medicine/western/current/449724/ (дата обращения: 05.04.2012).

9.Органометрия. [Электронный ресурс]. Дата обновления: 08.01.2012. – URL: http://www.nazdor.ru/topics/medicine/western/current/449720/ (дата обращения: 05.04.2012).

10.Основы органометрии. [Электронный ресурс]. Дата обновления: 30.04.2011. – URL: http://www.bestreferat.ru/referat-123132.html (дата обращения: 05.04.2012).

11.Привес М.Г., Лысенков Н.К., Бушкович В.И. Анатомия человека: учебник. – 9-е изд. – М., 1985. – 672 с.

12.Сердце [Электронный ресурс]. URL:http://liceum.secna.ru/bl/projects/barnaul2007/borovkov/s_sosud_serdc.html (дата обращения: 05.04.2012).

13.Фальковский Г.Э., Беришвили И.И. Морфометрические исследования нормального сердца новорожденного // Арх. анат. гистол. эмбриол. – 1982. – Вып. 10. – С. 79—86.

14.Morphometric Measurements of Heart in Adult Male Bangladeshi People In Relation to the Age and Height of the Individual / GM Kibria, Nargis Rafiqa Akhter, Md Muazzem Hossain [et al.] // Bangladesh J. Anat. – 2009. - Vol 7, N 2. - P. 80—83.