 | | Ключевые слова электрофизиологическое исследование, межпредсердная перегородка, кардиомиоциты, пароксизмальная фибрилляция предсердий, дополнительные пути предсердно-желудочкового проведения, гистологическое исследование, овальная ямка | | | Key words electrophysiological study, interatrial septum, cardiomyocytes, parosysmal atrial fibrillation, accessory pathway of the atrio ventricular junction, histological assessment, oval fossa |
| | Аннотация С целью детального изучения гистологического строения задне-верхней части межпредсердной перегородки, в том числе, клапана овальной ямки, а также особенностей локального электрического проведения в этой зоне обследованы 10 пациентов с пароксизмальной фибрилляцией предсердий в возрасте от 46 до 59 (53,1±3,3) лет, 5 пациентов с наличием дополнительных путей предсердно-желудочкового проведения левосторонней локализации без анамнеза фибрилляции предсердий в возрасте от 17 до 36 (31,2±6,3) лет и исследованы 45 сердец пациентов, умерших в возрасте от 23 до 81 лет. | | | Annotation To study in detail the histological structure of the postero superior part of interatrial septum (IAS) including of the oval fossa valve as well as peculiar features of local conduction in this area, examined were 10 patients aged 46 59 years (mean 53.1±3.3 years) with paroxysmal atrial fibrillation and 5 subjects with accessory left side atrio ventricular pathways without history of atrial fibrillation aged 17 36 years (mean 31.2±6.3 years); in addition, 45 hearts of patients deceased in the age of 23 81 years were studied. |
| | Автор Митрофанова, Л. Б., Михайлов, Е. Н., Лебедев, Д. С. | | | Номера и рубрики ВА-N52 от 18/09/2008, стр. 20-26 |
Межпредсердная перегородка (МПП) является сложным образованием и в плане гистологического строения, и в плане эмбрионального развития. По мнению многих авторов истинная МПП состоит преимущественно из овальной ямки, ее клапана, а также непосредственного окружения, то есть края-ободка [3, 23], в то время как L.J.Sweeney and G.C.Rosenquist [20] описывали ее как лопастеобразную структуру с вогнутым передним краем за счет изгиба восходящей аорты и выгнутым задним краем, а нижней границей МПП считали фиброзное кольцо митрального клапана. Не до конца выясненным остается и точное гистологическое строение не только овальной ямки, ее края, но и ее клапана.
Прежде всего, необходимо отметить, что в описаниях анатомического строения предсердий, МПП, а также в классификациях локализации различных структур в электрофизиологии используются различные топографические схемы. В основном это связано с тем, что анатомы рассматривают сердце в положении лежа и в левой косой проекции, а электрофизиологи - в положении стоя, в передне-задней проекции.
Для унифицированного представления о макроскопической структуре МПП и соотношении овальной ямки с правыми легочными венами и другими внутрисердечными структурами мы придерживались схемы, представленной на рис 1. Следует принимать во внимание, что при описании топографических взаимосвязей овальной ямки мы столкнулись с трудностями различных классификаций. Так, в соответствии с анатомическим описанием, которого мы коснемся в обсуждении результатов обследования, верхнему отделу на приведенной схеме соответствует передний отдел, переднему отделу соответствует нижний, нижнему - задний и заднему - верхний. В дальнейших описаниях мы будем придерживаться критериев, обозначенных на приведенной схеме с добавлением анатомических ориентиров. Эмбриологическая топография также по-своему предлагает нам описание МПП: передняя часть на схеме соответствует эмбриологической каудальной, задняя - эмбриологической краниальной; соответственно, верхняя - вентральной и нижняя - дорсальной.
Целью исследования явилось детальное изучение гистологического строения задне-верхней части МПП, в том числе, клапана овальной ямки, а также особенностей локального электрического проведения в этой зоне.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Макроскопическое и гистологическое исследование МПП
Материалом исследования послужили 45 сердец пациентов, умерших в возрасте от 23 до 81 лет (средний возраст 57,2±14,2 лет; 30 мужчин и 15 женщин). Из них было 6 больных с пороками сердца, 25 - с ИБС, 3 - с алкогольной кардиомиопатией, 1 - с дилатационной кардиомиопатией, 4 - с онкологическими заболеваниями и 6 умерших насильственной смертью (от асфиксии). Аутопсии проводились в ФГУ «Федеральный центр сердца, крови и эндокринологии им. В.А.Алмазова» и в Городском бюро судебной экспертизы Санкт-Петербурга с 1998 по 2008 год включительно.
Изучение образцов сердца человека проводилось в соответствии с принципами, выделенными в Хельсинской Декларации. Пароксизмальную форму фибрилляции предсердий имели 10 пациентов, постоянную форму - также 10. Статус 6 лиц, умерших насильственной смертью, в отношении фибрилляции предсердий остался неизвестным.
Методы исследования включали: 1) измерение расстояния от устья правой верхней легочной вены (ПВЛВ) до ближайшей точки клапана овальной ямки (17 случаев), 2) гистологическое исследование поперечных серийных срезов МПП, которые выполнялись спереди назад с шагом 1 мм от верхней точки перегородки до межжелудочковой перегородки через атриовентрикулярный узел параллельно фиброзному кольцу митрального клапана (23 случая; методика выполнения таких срезов описана ранее [16]), 3) гистологическое исследование продольных срезов МПП (22 случая), 4) морфометрия различных гистологических структур и клеток на поперечных (23 случая) и продольных (22 случая) срезах, в том числе измерение диаметра кардиомиоцитов с помощью окуляр-микрометра (Carl Zeiss; 45 случаев). Для проведения продольных и поперечных серийных гистологических срезов МПП отсекалась от свободных стенок предсердий и заливалась единым блоком в парафин (28 случаев). В 17 случаях проведения продольных срезов в препарате оставляли часть ПВЛВ длиной 0,5 см (рис. 2 - см. на цветной вклейке PDF - файл ). Срезы окрашивались гематоксилином с эозином и по ван Гизону.
Измерение расстояния от устья ПВЛВ до ближайшей точки клапана овальной ямки производилось в 17 случаях. В этой же группе проводились продольные срезы МПП с сохранением в препарате части ПВЛВ и измерение диаметра кардиомиоцитов. В группе было 12 мужчин и 5 женщин от 23 до 77 лет, средний возраст - 57,1±16,0 лет. Из них 8 человек страдали ишемической болезнью сердца, 2 - пороком сердца, 2 - онкологическими заболеваниями, 1 - дилатационной кардиомиопатией, 1 - алкогольной кардиомиопатией и 3 умерли насильственной смертью. У 6 пациентов была пароксизмальная форма фибрилляции предсердий, у 3 - постоянная форма.
Продольные гистологические срезы МПП без сохранения в препарате ПВЛВ проводились в 5 случаях. Во всех этих случаях измерялся диаметр кардиомиоцитов. В группе было 5 мужчин от 36 до 72 лет, средний возраст 54,6±12,2 лет. Все пациенты страдали ишемической болезнью сердца. Один больной имел пароксизмальную форму фибрилляции предсердий, 1 - постоянную.
Гистологическое исследование поперечных срезов МПП с морфометрией различных структур, в том числе, измерением диаметра кардиомиоцитов, проводилось в 23 случаях. В этой группе было 13 мужчин и 10 женщин от 25 до 76 лет, средний возраст 57,8±13,0 лет. Из них 12 пациентов страдали ишемической болезнью сердца, 4 - пороком сердца, 2 - алкогольной кардиомиопатией, 2 - онкологическим заболеванием, 3 умерли насильственной смертью. У 5 больных была пароксизмальная фибрилляция предсердий, у 3 - постоянная форма (табл. 1).
Электрофизиологическое исследование
В исследование включено 10 пациентов с пароксизмальной фибрилляцией предсердий, у которых во время вмешательства был синусовый ритм, возраст пациентов варьировал от 46 до 59 (53,1±3,3) лет. Также было включено 5 пациентов с наличием дополнительных путей предсердно-желудочкового проведения левосторонней задне-боковой, боковой или передне-боковой локализации без анамнеза фибрилляции предсердий, в возрасте от 17 до 36 (31,2±6,3) лет (табл. 1). Локализация дополнительных путей проведения определялась во время эндокардиального электрофизиологического исследования. Все пациенты не имели хирургических и/или интервенционных вмешательств на сердце в прошлом. Антиаритмические препараты на момент исследования принимали 6 пациентов из группы пароксизмальной фибрилляции предсердий.
Доступ в левое предсердие осуществлялся под флюороскопическим контролем по модифицированной методике Brockenbrough. Через транссептальный интродьюсер SL-1 (SJM, США) в левое предсердие вводился аблационно-картирующий электрод NaviStar ThermoCool (Biosense Webster, США) с длиной металлического окончания 3,5 мм и дистальным межэлектродным расстоянием 2 мм. С использованием системы трехмерной электроанатомической навигации CARTO XP (Biosense Webster, США) выстраивалась анатомическая карта левого предсердия с обозначением устьев легочных вен на основании значений импеданса, амплитуды предсердной эндограммы, эндограммы спайков легочных вен и флюороскопического контроля.
При регистрации высокофракционированной эндограммы или эндограммы с двойными спайками данные участки отмечались на трехмерной карте. Высокофракционированными считались потенциалы с тремя и более положительными компонентами; двойными потенциалами считались такие, в которых между как минимум двумя положительными отклонениями могла быть различима изолиния. Наиболее подробно картировалась МПП, а также зоны вокруг устьев легочных вен. Аблационно-картирующий электрод возвращался в правое предсердие, на виртуальной трехмерной карте отмечались границы овальной ямки, напротив зоны высокофракционированных эндограмм проводилась регистрация потенциалов со стороны правого предсердия.
Картирование и регистрация у пациентов с фибрилляцией предсердий выполнялись до проведения катетерной аблации. У пациентов с дополнительными путями проведения - после катетерной аблации пучка Кента. При регистрации потенциалов применялась фильтрация нижних частот 30 Гц и верхних частот 400 Гц.
Статистическая обработка полученного материала проводилась с использованием программы SPSS 12.0. Все средние значения представлены как среднее арифметическое ± стандартное отклонение, в скобках указаны диапазоны значений.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Макроскопическое и гистологическое исследование
Было выявлено, что расстояние от устья ПВЛВ до ближайшей точки клапана овальной ямки составляет от 7 до 35 мм, в среднем 21,8±6,8 мм. При этом клапан овальной ямки не всегда четко контурировался, но во всех случаях имел серповидную форму (рис. 2 - см. на цветной вклейке PDF - файл ).Его длина составляла от 15 до 30 мм.
В результате гистологического исследования поперечных срезов МПП было выявлено, что во всех случаях овальная ямка и ее края были представлены пучками мышечных волокон из рабочего миокарда. В 91% (21) случаев в субэндокардиальном слое верхнего края овальной ямки (обращенного в сторону аорты и легочной артерии) со стороны левого предсердия, сразу перед овальной ямкой, в самой ямке и/или в клапане овальной ямки обнаруживалась структура из атипичных кардиомиоцитов неправильной формы (веерообразной, х-образной, подковообразной и другой), которые имели в 1,5-2 раза меньший диаметр, чем кардиомиоциты рабочего миокарда, от 5 до 20 мкм, в среднем 14,4±4,0 мкм (рис. 3 - см. на цветной вклейке PDF - файл ). Длина атипичных кардиомиоцитов была от 40 до 250 мкм. Причем в центре образования клетки были короче, а по периферии, где они контактировали с рабочим миокардом - длиннее. Атипичные кардиомиоциты содержали явно больше межклеточных контактов, чем обычные кардиомиоциты рабочего миокарда, переплетаясь друг с другом и имея соединения не только конец в конец, но и бок в бок.
Обнаруженная структура (обозначена нами как «х-структура») содержала сосуды, была окружена фиброзной тканью из грубых коллагеновых волокон и сопровождалась нервными волокнами и ганглиями. По периферии образование окружала жировая ткань. В остальных 9% (2) случаев границы образования были размыты, а клетки не имели х- или веерообразной формы, хотя они были тоньше кардиомиоцитов рабочего миокарда и располагались хаотично. Средние размеры х-структуры были: верхне-нижний размер (соответственно схеме на рис. 1) - 8,2±5,1мм (от 3 до 20 мм), передне-задний - 10,3±8,2 мм (от 2 до 31 мм; см. табл. 2), толщина - 0,6±0,2 мм (от 0,4 до 1,2 мм). У 52% (12) пациентов она находилась в передней трети овальной ямки (т.е. ближе к фиброзному кольцу митрального клапана) и/или ее верхнего края, у 26% (6) она занимала всю ямку и/или у ее верхний край, у 18% (4) - заднюю треть, у 4% (1) - среднюю треть. Атриовентрикулярный узел находился каудальнее и кпереди от описанного образования в среднем на 2,0±1,5 см (от 0,5 до 4,0 см). В двух случаях х-структура продолжалась до уровня атриовентрикулярного узла. В одном из этих случаев она сообщалась с узлом на протяжении 3 мм с помощью мышечного пучка из рабочего миокарда, в другом - явной связи между образованиями не наблюдалось.
На продольных гистологических срезах МПП структура из атипичных кардиомиоцитов была выявлена во всех 22 случаях. Она располагалась в среднем на 12,5±4,7 мм (от 7 до 20 мм) кпереди (в направлении фиброзного кольца митрального клапана) и ниже от устья ПВЛВ, чаще имела серповидную форму (рис. 4 - см. на цветной вклейке PDF - файл ). и в большинстве случаев переходила с клапана овальной ямки на верхний край ямки. Атипичные кардиомиоциты имели ту же форму и размеры, как и на поперечных срезах, и сообщались с клетками пучков рабочего миокарда, которые отходили от х-структуры параллельно фиброзному кольцу вперед и в нижне-заднем направлении (к правой нижней легочной вене). На большем протяжении образование было окружено фиброзной тканью с сосудами и нервными волокнами, а по периферии - жировой тканью.
Вышеописанное образование из атипичных кардиомиоцитов встречалось у здоровых лиц, умерших насильственной смертью, у больных с фибрилляцией предсердий и без нее. Его наличие и гистологическое строение не зависело от пола, возраста и основного заболевания.
Электрофизиологическое исследование
На фоне синусового ритма у всех обследованных пациентов в области между устьем ПВЛВ и краем овальной ямки были зарегистрированы высокофракционированные или двойные потенциалы. Область регистрации таких эндограмм была достаточно неоднородной, поскольку в точках, соседствующих с фракционированными спайками, регистрировались нормальные эндограммы. Ни в одной другой области левого предсердия не регистрировались столь высокофракционированные потенциалы, в том числе возле устьев других легочных вен.
Фракционированный сигнал обнаруживался только при регистрации со стороны левого предсердия. Со стороны правого предсердия, напротив зоны фракционированных эндограмм, электрические потенциалы имели обычную форму и не отличались от окружающих.
У 7 из 10 пациентов с анамнезом фибрилляции предсердий в данной области между ПВЛВ и овальной ямкой наблюдались фракционированные эндограммы (рис. 5 - см. на цветной вклейке PDF - файл ), в то время как у 3 пациентов эндограммы имели характер двойных спайков (double-potentials) с наличием изолинии между двумя компонентами эндограммы (рис. 6 - см. на цветной вклейке PDF - файл ). Антиаритмическую терапию принимали 6 пациентов, из них 2 пациента с наличием двойного спайка.
У всех 5 пациентов с наличием дополнительного пути проведения без анамнеза фибрилляции предсердий в перегородочной области наблюдались только высокофракционированные эндограммы, без наличия двойных спайков. Ни один из пациентов не принимал антиаритмические препараты в течение месяца до исследования.
Сравнение результатов электроанатомического картирования с результатами морфологического исследования показало совпадение зоны регистрации высокофракционированных и двойных потенциалов с локализацией х-структуры, состоящей из атипичных кардиомиоцитов (табл. 2, рис.7 - см. на цветной вклейке PDF - файл ).
ОБСУЖДЕНИЕ
Таким образом, в результате исследования в МПП (клапане овальной ямки, самой овальной ямке и ее переднем крае) была обнаружена структура, состоящая из атипичных кардиомиоцитов, которые тоньше обычных кардиомиоцитов рабочего миокарда, имеют веерообразную, х-образную, подковообразную и другую неправильную форму. Многие из них (по периферии образования) длиннее обычных кардиомиоцитов. Характеристики этих необычных кардиомиоцитов напоминают характеристики переходных Т-клеток проводящей системы сердца не только по форме, но и по диаметру клеток.
По мнению T.N.James [5] в синусном и атриовентрикулярном узлах Т-клетки короче переходных клеток, находящихся по периферии этих специализированных образований, что соответствует и характеристикам обнаруженных атипичных кардиомиоцитов. Выявленная нами структура в подавляющем большинстве случаев была окружена плотной фиброзной тканью, нервными волокнами и ганглиями, содержала сосуды. Она имеет размеры, сходные с размерами атриовентрикулярного узла [8, 12, 22], но находится в среднем на 2 см выше (краниальнее) и кзади от него. На сегодняшний день предназначение обнаруженного нами образования неизвестно.
Выявленное образование находится в зоне, сформированной в эмбриональном периоде путем слияния первичной (septum primum) и вторичной (septum secundum) перегородок [1, 25]. Известно, что клапан овальной ямки формируется из первичной МПП. В свою очередь, она является частью левого эмбрионального предсердия и, как и легочные вены, формируется из медиастинального миокарда [2, 25]. Многие авторы под вторичной перегородкой понимают края - ободок овальной ямки, но в настоящее время доказано, что задний край овального отверстия формирует вторжение складки (infolding) стенки предсердия между верхней полой веной и правыми легочными венами [1, 3, 24], а передний (обращенный к фиброзному кольцу митрального клапана) край образуется путем слияния первичной МПП с vestibular spine, венозными клапанами и атриовентрикулярными эндокардиальными подушками (cushions). Вторичная МПП по мнению R.H.Anderson и соавт. [2] является на самом деле только задним межпредсердным краем.
Венозные клапаны, в отличие от первичной перегородки и легочных вен, происходящих из дорсального мезокарда (медиастинального миокарда) и считающихся частью левого предсердия, являются частью правого эмбрионального предсердия и структурой первичной сердечной трубки. Они отграничивают устье венозного синуса. Эндокардиальные подушки, также как и венозные клапаны, закладываются в первичной сердечной трубке и в процессе эмбриогенеза формируют створки атриовентрикулярных клапанов. Из всех составляющих нижнего края овальной ямки наибольший интерес представляет vestibular spine, который, как и первичная МПП, является производным дорсального мезокарда.
В 5,5 недель развития человеческого эмбриона vestibular spine пенетрирует сердце между полыми венами и легочной веной, граничит с нижней атриовентрикулярной подушечкой. Затем происходит мускуляризация vestibular spine. Причем кардиомиоциты распространяются из двух источников - первичной перегородки и венозных клапанов. К 8 неделе формирования человеческого эмбриона vestibular spine в большей степени представлен кардиомиоцитами [10]. Интересно, что vestibular spine частично формирует и Т-клетки атриовентрикулярного узла. Нельзя исключить тот факт, что и описанные нами атипичные кардиомиоциты являются Т-клетками, источником которых служит vestibular spine, так как у многих наших пациентов обнаруженное образование располагалось в передней трети овальной ямки (обращенной к фиброзному кольцу митрального клапана) или по всей высоте этого края.
Найденное нами образование из атипичных кардиомиоцитов, вероятнее всего, закладывается и формируется одновременно с основными узловыми образованиями проводящей системы сердца. Если бы функциональное значение х-структуры в постнатальном периоде и у взрослого человека было сведено к нулю, структура