Введение

Варикозная болезнь (ВБ) нижних конечностей характеризуется расширением вен, региональной гиперволемией, рефлюксом крови вследствие относительной и/или абсолютной недостаточности клапанов, фазовой венозной гипертензией. Морфологически это сопровождается лейкоцитарной инфильтрацией стенки вен и окружающих тканей, развитием склероза в разных слоях [1—4]. Эти изменения ведут к прогрессирующему поражению, запускают неблагоприятные изменения в венозной стенке, приводящие к дальнейшей органической дилатации и извитости сосудов (собственно варикозной трансформации). При этом нельзя не учитывать роль функционального поражения вен, или флебопатии, как возможного начального или предшествующего этапа развития ВБ вен нижних конечностей [5, 6].

В этом сложном многоуровневом процессе ремоделирования стенки вены немаловажную роль играет производящий фактор, традиционно связанный с ортостатической нагрузкой, которая во многом определяет условия кровотока у человека [7, 8].

Результаты морфологических и клинических исследований, начиная с прошлого века, предоставляют обширный материал об уже развившейся ВБ [1, 9—12]. При этом вопрос этапности изменений в стенке вены, патофизиологических предпосылок инициации варикозной трансформации процесса, роль провоцирующих нагрузочных факторов, способствующих прогрессированию заболевания, и значимость активности мышечно-венозной помпы, требует дальнейшего изучения.

Цель исследования — изучение влияния двигательной физической нагрузки на особенности морфологической перестройки венозной стенки в модели варикозного расширения вен конечностей у собак.

Материал и методы

Эксперимент выполнен на 20 соматически здоровых половозрелых беспородных кобелях массой 15 000—17 000 г, разделенных на 4 группы. Набор животных и исследование проводили на базе факультета ветеринарной медицины и биотехнологии Омского государственного аграрного университета им. П.А. Столыпина из числа содержавшихся в виварии беспородных животных. Работа с животными строго регламентировалась нормативно-правовыми актами Российской Федерации, положением Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей, требованиями и рекомендациями Руководства по содержанию и использованию лабораторных животных [13, 14]. На проведение исследования было получено положительное заключение этического комитета ФГБОУ ВО ОмГМУ Минздрава России №14 от 26.10.2022.

В 1-ю группу (контрольная) были включены 5 животных, у которых с применением общего внутривенного (в/в) обезболивания раствором ксилазина гидрохлорида в дозе 0,2 мл/кг и местной инфильтративной анестезии 1% раствора лидокаина 4 мл открытым доступом в верхней трети (в/3) левого бедра проводили забор 1 см участка медиальной подкожной вены (МПВ) для изучения нормальной анатомии венозной стенки.

В остальных группах (2—4-я группы) была создана модель варикозного расширения конечностей (патент на изобретение №2823139 «Способ моделирования варикозной болезни вен конечностей у собак» от 18.07.2024 [15]).

За 1 сут до оперативного вмешательства животным выполняли внутримышечное введение гексэстрола в дозе 0,09 мг/кг и 1% прогестерона 0,1 мл/кг согласно актуальной официальной инструкции к препаратам, видовым особенностям животного с применением соответствующих коэффициентов [16]. Далее, на следующие сутки под общим внутривенным обезболиванием раствором ксилазина гидрохлорида в дозе 0,2 мл/кг и местной инфильтративной анестезией 1% раствора лидокаина 4 мл открытым доступом в в/3 левого бедра выполняли сужение бедренной вены путем ее лигирования до ¹/₂ просвета. После операции и в течение последующих 6 сут продолжали внутримышечное введение вышеуказанных препаратов.

На 14-е сутки после моделирования животные были разделены на 3 группы по 5 собак, в зависимости от уровня физической активности [17]:

— 2-я группа (гиподинамия): двигательная активность ограничена условиями пребывания в стандартном вольере;

— 3-я группа (нормодинамия): ежедневный выгул с дистанцией 5 км;

— 4-я группа (гипердинамия): ежедневный выгул с дистанцией 10 км (рис. 1).

Рис. 1. Этап моделирования варикозного расширения вен нижних конечностей с физической нагрузкой.

Контроль состояния венозной системы оперированной конечности осуществляли визуально (с фотофиксацией) и с помощью ультразвукового дуплексного сканирования на ультразвуковом аппарате SonoSite 180 Plus линейным датчиком с частотой 10 МГц.

На 45-е сутки от начала эксперимента всем животным открытым доступом в в/3 левого бедра под в/в обезболиванием выполняли забор 1 см участка измененной МПВ. Препарат фиксировали в 10% растворе формалина. После стандартной проводки готовили парафиновые срезы. Поперечные и продольные срезы толщиной 6—7 мкм окрашивали гемотоксилином и эозином, пикрофуксином по Ван-Гизону. Полученный гистологический материал изучали на микроскопе XSZ-158T при помощи видеоокуляра YW500 с использованием программного обеспечения Toupview v 4.11.19728.20211022 с увеличением PL4×/0,10, PL10×/0,5 и PL20×/0,65.

Для статистической обработки данных применяли компьютерную программу StatSoft Statistica 12. Проверку нормальности распределения количественных признаков не проводили, т.к. все полученные данные рассматривали как непараметрические. Применяли 95% доверительный интервал. С целью оценки распределения непрерывных величин в связанных группах использовали критерий Вилкоксона, в несвязанных группах — H-критерий Краскела—Уоллеса для 3 групп, U-критерий Манна—Уитни для 2 групп.

Результаты

Во всех экспериментальных группах при внешнем осмотре животных на 14-е сутки обнаруживали визуально определимое расширение медиальной подкожной вены. При этом у собак с гиподинамией дополнительно стали визуализироваться подкожные притоки 1-го и 2-го порядков (рис. 2).

Рис. 2. Медиальная подкожная вена с притоками левого бедра на 45-е сутки после начала эксперимента.

Большими стрелками указан ствол МПВ, маленькими стрелками — контурирующие притоки.

Следует отметить, что толщина дермы до операции, на 14-е и 45-е сутки после операции внутри групп (p=0,073, критерий Вилкоксона), а также между группами (p=0,078, критерий Краскела—Уоллиса) не отличалась, что указывает на отсутствие острой лимфатической недостаточности.

При ультразвуковом исследовании наружный диаметр МПВ в группах был сопоставим (p=0,770, критерий Краскела—Уоллиса), однако превышал нормальные значения (p<0,005, критерий Вилкоксона) (рис. 3).

Рис. 3. Диаметр медиальной подкожной вены до операции и на 45-е сутки после начала эксперимента.

Во всех группах збыл арегистрирован индуцированный рефлюкс с протяженностью до нижней трети бедра, с наибольшей скоростью (30 см/с) в группе гиподинамии (p<0,005, критерий Краскела—Уоллиса) (рис. 4), с наибольшей продолжительностью по времени (3 с) так же в группе с гиподинамией (p<0,005, критерий Краскела—Уоллиса) (рис. 5).

Рис. 4. Скорость рефлюкса по МПВ между группами на 45-е сутки после начала эксперимента.

Рис. 5. Продолжительность рефлюкса по МПВ на 45-е сутки после начала эксперимента.

В зависимости от уровня физической активности при проведении морфологического микроскопического анализа гистологических препаратов выявлены различные по своей направленности изменения как в соединительнотканных элементах, так и в гладкомышечных клетках.

В группе нормодинамии появились изменения, позволяющие говорить о начинающейся эктазии вены с умеренными гиперпластическими процессами с пропорциональным увеличением толщины стенки и диаметра просвета. Дифференциация слоев стенки была сохранена. Отмечали начальные проявления фиброза субинтимальной зоны, мозаичное утолщение внутренней эластической мембраны по типу эластоза, начальные признаки гипертрофии миоцитов медии. Наружная оболочка была представлена утолщенными волокнами плотной соединительной ткани, с клиновидными врастаниями в медию, среди которых определялись равномерно распределенные лимфоциты — морфологические признаки слабо выраженного хронического воспаления (рис. 6).

Рис. 6. Стенка медиальной подкожной вены собаки при нормодинамии.

Окраска гематоксилином и эозином. PL4×/0.10.

При гипердинамии были выявлены выраженные гиперпластические изменения преимущественно в гладкомышечных волокнах. Отмечали двукратное утолщение стенки вены (0,368 мм) (p<0,005, критерий Краскела—Уоллиса), по сравнению с нормой (0,196 мм), с уменьшением просвета до 0,303 мм (при норме 0,821 мм) (p<0,005, критерий Краскела—Уоллиса). Выявляли утолщение всех слоев венозной стенки, в том числе и клапанного аппарата с элементами фиброзных изменений. Просвет вены был уменьшен, «ажурного» вида, с формированием «подушечек» — очаговый фиброз субэндотелиального слоя. Внутренняя эластическая мембрана была утолщена по типу эластоза. Миоциты медии были выраженно гипертрофированы, стратификация слоев местами нарушена, с появлением косых волокон, с очаговым и полным стиранием границы с интимой. Среди миоцитов определялись утолщенные волокна соединительной ткани с разрастанием по типу межфасцикулярного фиброза. Эластические волокна четко не прослеживались. Наружная оболочка была представлена рыхлой отечной соединительной тканью с выраженно полнокровными сосудами, с кровоизлияниями в окружающую ткань. Эластические волокна вдоль наружной поверхности медии были истончены, мало заметны, по толщине приближались к коллагеновым волокнам. Среди волокон обнаруживали большое количество малых лимфоцитов (рис. 7).

Рис. 7. Стенка медиальной подкожной вены собаки при гипердинамии.

Окраска гематоксилином и эозин. PL4×/0.10.

Группа гиподинамии характеризовалась выраженной атрофией гладкомышечных и соединительнотканных компонентов, уменьшением толщины стенки (до 0,109 мм) (p<0,005, критерий Краскела—Уоллиса), со значительной эктазией просвета (до 1,185 мм) (p<0,005, критерий Краскела—Уоллиса). Бо́льшая часть стенки была представлена плотной фиброзной тканью с единичными атрофичными миоцитами. Эндотелиоциты были выраженно расплющены по поверхности стенки. Внутренняя эластическая мембрана отсутствовала. Клапаны обнаруживали в виде истонченных волокон соединительной ткани. В медии выявляли единичные атрофированные миоциты. Большая часть среднего слоя была в виде плотной соединительной ткани, без эластических волокон. Адвентиция была представлена фиброзной тканью, без эластических волокон (рис. 8). Наблюдали большое количество малых лимфоцитов (рис. 9).

Рис. 8. Стенка медиальной подкожной вены собаки при гиподинамии.

Окраска гематоксилином и эозином. PL4×/0.10.

Рис. 9. Лимфоцитарная инфильтрация наружной оболочки медиальной подкожной вены.

Лимфоцитарная инфильтрация преобладает в группе гиподинамии. Окраска гематоксилином и эозином. PL20×/0.65.

Обсуждение

Высокая распространенность ВБ нижних конечностей, финансовые и трудовые затраты, вероятность осложнений, связанных с его лечением, актуализируют поиск первостепенных причин развития заболевания, а также изучение начальных изменений в стенке подкожной вены [18].

В настоящем исследовании было изучено влияние фактора физической активности на начальных этапах ремоделирования венозной стенки в хроническом эксперименте. Получены наглядные данные (рис. 10), иллюстрирующие характер изменений в венозной стенке под воздействием того или иного объема физической (динамической) нагрузки на конечность.

Рис. 10. Сравнение стенки медиальной подкожной вены в норме и при разной степени двигательной активности.

Описание в тексте. Окраска гематоксилином и эозином. PL4×/0.10.

В доступной литературе не встретилось источников, освещающих этот аспект развития варикозного расшрирения вен, в том числе на морфологическом уровне.

На созданной модели во всех исследуемых группах сформировалось стойкое варикозное расширение вен, схожее с тем, что развивается у человека, с видимым расширением диаметра МПВ без сочетанной лимфатической недостаточности, неизбежно возникающей при тотальном и полном нарушении венозного возврата из анатомического региона. При этом сам факт расширения подкожной вены еще не может говорить о снижении ее функции.

Так, в группе с повышенной нагрузкой (гипердинамия) выраженная гипертрофия tunica media при увеличении наружного диаметра собственно вены не привела к серьезной дилатации просвета сосуда. Напротив, зарегистрированное сужение просвета вены, в соответствие с законом Бернулли, могло явиться компенсаторным механизмом сохранения скорости тока крови по сосуду, тем самым обеспечив адекватность венозного оттока в конечности.

В группе с практически полным отсутствием физической нагрузки (гиподинамия) уже на раннем этапе исследования выявлены морфологические признаки декомпенсации в виде атрофии всех слоев стенки, потери ее каркасных свойств, приводящих к эктазии не только самой стенки, но и просвета, т.е. классической картины ВБ.

По данным зарубежных авторов, морфологической перестройке вены сопутствуют воспалительные процессы, возникающие вследствие повреждения наружного слоя с последующей адгезией и «миграцией» лимфоцитов в субэндотелиальное пространство и в среднюю оболочку (повреждение по типу «изнутри-наружу») [19—22]. В настоящем исследовании также выявлено асептическое воспаление венозной стенки. Однако, в отличие от предыдущих работ, факт лимфоцитарной инфильтрации именно наружного слоя стенки во всех исследуемых группах (повреждение по типу «снаружи-вовнутрь») может являться одним из инициирующих факторов начальных патогенетических механизмов развития варикозной трансформации.

Возможно сделать вывод, что только расширение вен нижних конечностей не может являться абсолютным критерием для определения показаний к оперативному лечению, а должно включать в себя оценку факторов, включающих или исключающих механизмы компенсации работы венозной стенки.

Заключение

В экспериментальных условиях отсутствие физической нагрузки предопределило быструю, выраженную атрофию и эктазию подкожных вен у животныз. Физическая нагрузка способствовала гипертрофии (вероятно, компенсаторной) стенки вены и может быть защитным фактором в отношении развития ВБ.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Евсюков Д.В., Цуканов Ю.Т., Дорофеева В.П., Аликберов М.Х., Цуканов А.Ю., Кузовкин А.Н.

Сбор и обработка материала — Евсюков Д.В., Снитко И.О., Дорофеева В.П., Цуканов А.Ю., Кузовкин А.Н., Винник И.Е.

Статистическая обработка данных — Евсюков Д.В.

Написание текста — Евсюков Д.В., Дорофеева В.П., Аликберов М.Х., Цуканов А.Ю., Цуканов Ю.Т.

Редактирование — Евсюков Д.В., Цуканов Ю.Т., Дорофеева В.П., Аликберов М.Х., Цуканов А.Ю.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.