УПРУГОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТЕНКИ АОРТЫ ЧЕЛОВЕКА В ВОЗРАСТНОМ АСПЕКТЕ

впервые 8—14 ч после смерти у лиц без сердечно-сосудистой патологии.

Встарческом возрасте изучению подвергались участки аортальной стенки, визуально наименее измененные; у этих лиц как сопутствующий диагноз фигурировал общий атеросклероз или склероз отдельных групп сосудов. Мы придерживались возрастной периодизации, одобренной симпозиумом по возрастной физиологии (Москва, 1965 [19]).

Из заднебоковых отделов стенки грудной и брюшной части аорты брали продоль­ ные полоски шириной 5 мм, длиной 5 см (хотя, как известно, растяжимость не зависит от первоначальной длины испытываемого образца). Их фиксировали в клеммах испыта­ тельной машины, после чего подвергали дозированной нагрузке. Специальный датчик фиксировал относительное удлинение образца (в сантиметрах) и момент его разрыва,

после чего данные были пересчитаны в процентах, причем за 100% принималась исход­ ная длина образца.

После нахождения предела прочности аортальной стенки 0\=т г определяли ее рас-

А/

тяжимость по формуле ei= -^ -«100, где г\ — разрывное удлинение, А/ — абсолютное

удлинение, /0 — первоначальная длина испытываемого образца. Коэффициент упругости (модуль Юнга) высчитывали по формуле E\ = G \ I B \ гс/мм2, где 0 \ — предел прочности,

ei разрывное удлинение (или растяжимость сосудистой стенки). Материал обработан статистически.

При нахождении предела прочности аорты мы пользовались нашими опубликован­ ными данными о толщине сосудистой стенки в каждом возрастном периоде постнаталь­ ного онтогенеза [20]. С учетом толщины стенки аорты при ширине испытываемых образ­ цов 5 мм определяли площадь поперечного сечения каждой полоски. Исследовали также образцы грудной части аорты, содержащие устья межреберных артерий. Таким образом, были изучены основные параметры механических свойств стенки грудного и брюшного отделов аорты человека в постнатальном онтогенезе.

Показатели упругомеханических свойств стенки аорты в разные возрастные периоды не являются постоянными. Они обусловлены струк­ турными (значительную часть нагрузки берут на себя эластические и коллагеновые волокна, гладкомышечные клетки) и индивидуальными особенностями сосудистой стенки и ее нормальным или патологическим состоянием. Вопрос усложняется тем, что каждый структурный компо­ нент аортальной стенки в зависимости от ее функционального состояния работает на растяжение, сжатие или попеременно выполняет обе функ­ ции. Следовательно, аорту можно рассматривать как своеобразную ком­ прессионную камеру, работа которой сводится к сокращениям и растя­ жениям.

В табл. 1 приводятся значения разрывной нагрузки для испытывае­ мых по продольной оси образцов аорты с учетом возрастного периода и отдела сосуда. Так, наибольшую нагрузку — 2,098±0,062 кгс выдержи­ вали полоски из грудного отдела аорты лиц IV возрастного периода (4—7 лет), наименьшую — 0,963±0,030 кгс — новорожденных детей.

Как показывают результаты проведенного исследования, предел прочности стенки аорты постепенно увеличивается с I по VII возрастной период. На протяжении Villi и VIII2 возрастных периодов (от 23 до 55—60 лет) он достаточно стабилен, затем заметно снижается в IX и X возрастных периодах. Сравнение данных, полученных из грудного и брюшного отделов, показало почти во всех возрастных периодах отсутст­ вие статистически достоверных сдвигов (р>0,05) (к такому же выводу пришел автор работы [10]), хотя в абсолютных цифрах предел прочности стенки брюшного отдела аорты несколько ниже по сравнению с грудным. Это объясняется тем, что стенка брюшного отдела аорты по сравнению

с грудным тоньше.

Значения предела прочности, разрывного удлинения и коэффициента упругости представлены в табл. 2. Данные высчитаны для каждого возрастного периода. Наиболее высокий предел прочности аорты уста­ новлен у лиц IV возрастного периода (4—7 лет) — 5,30 гс/мм2, что во многом соответствует данным [1, 15—17]. Как видно из таблицы, упру­ гость, или способность аортальной стенки сопротивляться растяжению, выше всего у детей 4—12 лет, затем она постепенно снижается.

68 — 1316

ских мембран, нарастание содержания коллагеновых волокон и аморф­ ного промежуточного вещества, отложение липидов и немногочисленных гранул известковых солей в стенке аорты человека наблюдаются до­ вольно рано — в V—VI возрастных периодах. Эти же процессы, прогрес­ сируя, приводят к снижению упругомеханических свойств сосудистой стенки. Вместе с тем коэффициент упругости до^ггаточно постоянен на протяжении постнатального онтогенеза, так как относительным постоян­ ством отличается растяжимость сосудистой стенки и, кроме того, предел прочности с возрастом изменяется медленно.

Поскольку гистоархитектоника аортальной стенки в устьях ветвей, отходящих от аорты, претерпевает существенные структурные (качест­ венные и количественные) изменения, решили испытать на прочность образцы, содержащие устья межреберных артерий, и без них. По этому параметру обнаружено статистически недостоверное различие показа­ телей (р>0,05). Следовательно, можно утверждать, что прочность аор­ тальной стенки в местах отхождения ее ветвей не снижается.

При испытании на прочность в работе [22] была выявлена такая по­ следовательность разрыва слоев стенки аорты: первым разрывается средний слой, потом внутренний и затем адвентиция. По нашим визуаль­ ным наблюдениям раньше других разрывается внутренняя оболочка, за­ тем адвентиция и в последнюю очередь средняя оболочка*. При этом может наблюдаться такая картина: уже разорванные коллагеновые во­ локна или пучки адвентиции в момент разрыва медии скользят, сопри­ касаясь друг с другом, создавая видимость того, что адвентиция разры­ вается в последнюю очередь. Разрывы внутренней сосудистой оболочки имеют преимущественно поперечную ориентацию по отношению к длиннику аорты.

В работах [7, 14] при определении биомеханических свойств сосудов не принимается во внимание интима, так как она представлена лишь од­ ним-двумя слоями клеток. По отношению к аорте в онтогенетическом аспекте есть период, когда ее интима мало влияет на механические свойства сосудистой стенки. Однако по мере развития таких слоев, как мышечно-эластический, эластико-гиперпластический, внутренней элас­ тической мембраны (в тех отделах аорты, где она имеется), эти ткане­ вые компоненты сказываются на тензиометрических параметрах стенки аорты человека. По нашим данным, удельный вес интимы аорты дости­ гает, к примеру, в брюшном ее отделе в X возрастном периоде 28% об­ щей толщины сосудистой стенки, что, естественно, сказывается на проч­ ностных свойствах стенки аорты человека.

Результаты проведенного исследования позволяют заключить, что на протяжении постнатального онтогенеза прочность, растяжимость и упру­ гость стенки аорты человека имеют свою динамику, обусловленную глав­ ным образом возрастом организма, структурными и индивидуальными особенностями сосудистой стенки. Речь идет о так называемой физиоло­ гической норме тензометрических параметров. Последние, как показы­ вают анализ литературы и собственные данные, варьируют в значитель­ ных пределах. Выше всего они в детском возрасте. Так, максимум преде­ лов прочности и растяжимости стенки аорты приходится на I—V возрастные периоды, после чего они постепенно снижаются. Таким обра­ зом, «запас прочности» стенки аорты в пожилом и старческом возрасте снижается в несколько раз по сравнению с детским и юношеским

возрастом.

СП И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

1.Обысов А. С. Надежность биологической системы. М., 1971. 104 с.

2.Rcutewall Q. Ober die Elasticitat der Gefoflwande und die Methoden mrer naheren

68*