МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ О.О. БОГОМОЛЬЦЯ

ЗЕНІН ОЛЕГ КОСТЯНТИНОВИЧ

УДК 611.13

Морфо-функціональні принципи організації артеріального русла великого
кола кровообігу

14.03.01 — нормальна анатомія

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

КИЇВ — 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Донецькому державному медичному університеті ім. М.
Горького МОЗ України (м. Донецьк).

Науковий консультант: доктор медичних наук, професор Кір`якулов Георгій
Степанович, Донецький державний медичний університет ім. М. Горького (м.
Донецьк), завідувач кафедри анатомії людини.

Офіційні опоненти:

— доктор медичних наук, професор Черкасов Віктор Гаврилович,
Національний медичний університет імені О.О. Богомольця МОЗ України (м.
Київ), завідувач кафедри нормальної анатомії людини;

— доктор медичних наук, професор Федонюк Ярослав Іванович, Тернопільська
державна медична академія ім. І.Я. Горбачевського МОЗ України (м.
Тернопіль), завідувач кафедри нормальної анатомії людини;

— доктор медичних наук, професор Яблучанський Микола Іванович,
Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна МОН України (м.
Харків), завідувач кафедри внутрішніх хвороб, декан факультету
фундаментальної медицини.

Провідна установа: Луганський державний медичний університет МОЗ України
(м. Луганськ), кафедра нормальної анатомії людини.

Захист відбудеться “_7_” _квітня__2005 р. об. 13.30 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 26.003.06 при Національному медичному
університеті імені О.О. Богомольця МОЗ України (03057, м. Київ, проспект
Перемоги, 34).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного медичного
університету імені О.О. Богомольця (03057, м. Київ, вул. Зоологічна, 1).

Автореферат розісланий “_04_”___березня______2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 26.003.06

доктор медичних наук, професор
Грабовий О. М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність. Вивчення загальних морфо-функціональних принципів
організації артеріального русла великого кола кровообігу є актуальною
науковою проблемою, оскільки судинні захворювання значною мірою
обумовлюють смертність та інвалідизацію населення (Дзяк Г.В., 1998;
Кирьякулов Г.С., 2000). Висока частота зустрічаємості й особлива
тяжкість цих захворювань вимагають вдосконалення знань у цій галузі й
розробки нових, ефективніших способів їх діагностики та лікування, а
також прогнозування результатів хірургічної корекції гемодинамічних
розладів (Возиянов А. Ф., 2000; Скрипніков М. С., 2000; Антипов Н. В.,
2001; Соколов В. В., 2003). Сьогодні стає очевидним, що прогрес медичної
науки буде пов’язаний не тільки і не стільки з подальшим накопиченням
фактичних знань, скільки з його творчим осмисленням (Бобрик И. И.,
Шевченко Е. А., Черкасов В. Г., 1991; Яблучанский Н. И., 2001, Пальцев
М., 2004). У світлі сказаного вище слід додати, що “математична теорія”
є найвдалішою формою організації знань, основою наукових досягнень
(Тополов П. А., 2000; Кизилова Н. Н., 2004). Тому створення
узагальнювальної теорії будови та пошук основних морфо-функціональних
принципів організації артеріального русла великого кола кровообігу слід
проводити в середовищі кількісних структурних закономірностей, що
впливають на гемодинамічний опір артеріальної системи, головною функцією
якої є транспортна. Це сприятиме вирішенню актуальних проблем практичної
медицини. По-перше, сучасні цифрові технології прижиттєвої візуалізації
артеріального русла відкривають нові можливості для діагностики його
патології. Відсутність на сьогоднішній день кількісних критеріїв норми
будови артеріальної системи істотно стримує розвиток цього
перспективного напрямку клінічної медицини (Квятковская Т. А., 2000; Гуч
А. А., 2000). По-друге, наявні способи оперативного лікування
артеріальних стенозів (найчастішої причини гемоциркуляторних розладів)
зводяться до реконструкції русла шляхом формування нових обхідних шляхів
або механічного розширення звужених ділянок – балонної ангіопластики
(БА) (Бокерея Л. А., 2002; Волков О. И., 2002). Зараз успіх процедури БА
багато в чому випадковий, оскільки відсутні методи об’єктивного контролю
за поведінкою артерії у разі великих деформацій і руйнування. Очевидною
є нестача фактичних відомостей про її біомеханічні властивості, зокрема
пружність (Бакланов Д. В., 1999; Козлов К. Л., 2000). По-третє,
оперативні методи корекції патологічно зміненого артеріального русла,
які зараз використовуються, не завжди дають бажані результати
(Покровский А. В., 2002; Olufsen M. S., 2002). Це обумовлене тим, що в
артеріальній системі при певних наближеннях діють закони, аналогічні
законам в електричному ланцюгу, і зміна опору однієї ділянки неминуче
призводить до зміни струму не тільки в цій ділянці, але й у системі в
цілому (Pedly T. J., 1999; Leuprecht A., 2001). Тому в умовах множинного
ураження судин, що майже завжди спостерігається при атеросклерозі
(Pennati G., 2000), лікар не може досить точно передбачити, які зміни
кровообігу відбудуться у разі тієї чи іншої оперативної допомоги, а
значить, не може обрати оптимальний варіант операції для кожного
конкретного хворого. Вирішення проблеми визначення гемодинамічного опору
артеріального русла пов’язане з подоланням великих труднощів (Cassot F.,
2000; Winberg N., 2000; Elstad M., 2002). Для цього необхідно знати
геометрію й топологію, а також пружні характеристики кожної ланки
артеріальної системи людини. У вітчизняній і зарубіжній літературі є
лише фрагментарні дані про деякі кількісні параметри окремих ділянок
артеріальної системи, що обумовлене труднощами реєстрації довжини,
діаметра й топологічних характеристик дрібних артерій, особливо
інтраорганних. Оптимальним способом рішення цього питання є математичне
моделювання розподілу артерій до рівня мікроциркуляторного русла (Zamir
M., 2001; Gafiychuk V.V., 2001, Schreiner W., 2002). При цьому необхідно
враховувати загальні та специфічні морфо-функціональні закономірності,
що лежать в основі організації артеріальних дерев різних органів.
Недостатньо вивченими залишаються пружні властивості артерій. Це
пов’язане з тим, що в процесі біомеханічних випробувань артерія
поводиться спочатку як пружне тіло, а з певного моменту реагує на
деформацію як пластичне. Методів дослідження окремо пружного та
пластичного компонентів нині не існує (Okamoto R. J., 2002; Зенін О. К.,
2003).

Зв`язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є
фрагментом науково-дослідних тем кафедри анатомії людини Донецького
державного медичного університету ім. М. Горького: “Принципи
оптимальності будови серцево-судинної системи” (№ 0195V009642, 1995-1997
р.р.) та «Перспективи удосконалення методу балонної ангіопластики на
підставі анатомо-експериментального дослідження та математичного
моделювання кровообігу, а також розробки пристрою для його здійснення»
(№ 0100U000034 2000–2002 р.р.), які проводилися на кафедрі під
керівництвом д.мед.н., проф. Г. С. Кір`якулова, відповідальний
виконавець – к.мед.н., доц. О. К. Зенін.

Мета й задачі дослідження. Метою дослідження стало встановлення
морфо-функціональних принципів організації артеріального русла великого
кола кровообігу, які визначають його гемодинамічний опір в умовах норми.

Для досягнення поставленої мети було визначено такі задачі:

1. Вивчити морфометрічні характеристики екстраорганних артерій великого
кола кровообігу, які впливать на гемодинамічний опір.

2. Вивчити морфометрічні закономірності артеріальних русел
функціонально-різних органів великого кола кровообігу (скелетного м’яза,
серця, нирок, головного мозку, печінки, селезінки, тонкої і товстої
кишок), які впливають на гемодинамічний опір.

3. Створити математичні моделі, що описують закономірності будови
артеріальних русел зазначених органів, які визначають гемодинамічний
опір.

4. Розробити методику, створити експериментальний пристрій та визначити
величину пружнього компонента біомеханічних властивостей (ПКБВ) артерії.

5. Створити математичну модель артеріальної гемодинаміки великого кола
кровообігу, засновану на: морфометричних даних про екстраорганну частину
артеріального русла, математичних моделях структури артеріальних русел
досліджених органів, кількісній характеристиці ПКБВ артерій різного
типу, відомих гемодинамічних теоріях, і довести адекватність моделі
шляхом дослідження в експерименті її поведінки в умовах норми і стенозів
крупних артерій.

Об’єкт дослідження: кількісна анатомія екстра- та інтраорганних частин
артеріального русла великого кола кровообігу, кількісні характеристики
ПКБВ артерій різного типу, математичні моделі структури артеріальних
русел функціонально-різних органів великого кола кровообігу, математична
модель артеріальної гемодинаміки великого кола кровообігу, заснована на
морфометричних даних про екстраорганну частину русла, математичних
моделях структури русел зазначених органів, кількісних характеристиках
ПКБВ артерій різного типу і відомих гемодинамічних теоріях.

Предмет дослідження: морфо-функціональні принципи організації
артеріального русла великого кола кровообігу, які визначають його
гемодинамічний опір в умовах норми.

Методи дослідження: ультразвукове дослідження екстраорганних артерій
великого кола кровообігу, виготовлення корозійних препаратів
артеріальних русел функціонально-різних органів великого кола
кровообігу, морфометрія екстра- та інтраорганних артерій, дослідження in
vitro кількісних характеристик ПКБВ артерій різного типу, статистична
обробка отриманих даних, математичне моделювання структури артеріальних
русел досліджених органів, математичне моделювання артеріальної
гемодинаміки великого кола кровообігу, засноване на кількісних даних про
екстраорганну частину артеріального русла, моделях структури
артеріальних русел функціонально-різних органів, кількісних
характеристиках ПКБВ артерій різного типу й відомих теоріях
гемодинаміки.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено комплексне
дослідження кількісних закономірностей будови нормальних артеріальних
русел функціонально-різних органів великого кола кровообігу, які
визначають його гемодинамічний опір. Сформульовани нові загальні та
індивідуальні морфо-функціональні принципи організації артеріальних
русел функціонально-різних органів великого кола кровообігу (залежно від
виду русла – циклічного, деревоподібного; форми деревоподібного русла –
магістральної, розсипної; типу русла – лептоареального та
евріареального; виду органа). Вперше запропоновано новий основний
морфо-функціональний принцип, що лежить в основі будови нормального
артеріального русла людини: нормальне артеріальне русло людини
побудоване відповідно до принципу узгодження величин МСГО окремих його
ділянок. Вперше запропоновано нові наукові терміни: морфологічна
складова гемодинамічного опору (МСГО) – величина, що кількісно
характеризує гемодинамічний опір, обумовлений морфометричними
особливостями сегмента артерії або артеріального розгалуження, або
артеріального русла в цілому; довжина артерії – лінійна конструкція, що
складається з дочірніх сегментів з більшим діаметром від заданої точки
до рівня мікроциркуляторного русла; пружний компонент біомеханічних
властивостей (ПКБВ) артерії – величина, що кількісно характеризує пружні
властивості. Вперше створено математичну модель циклічних артерій тонкої
та товстої кишок і запропоновано нові математичні моделі деревоподібних
артеріальних русел функціонально-різних органів. Вперше розроблено
методику та пристрій для її здійснення, які дозволяють досліджувати
кількісні характеристики ПКБВ артерії, встановлено наявність сильної
достовірної залежності між значенням ПКБС артерії та величинами її
геометричних параметрів. На базі морфометричних даних про екстраорганну
частину артеріального русла, математичних моделей структури артеріальних
русел функціонально-різних органів, кількісних характеристик ПКБВ
артерій різного типу, відомих гемодинамічних теоріях створено
математичну модель артеріальної гемодинаміки великого кола кровообігу й
доведено адекватність моделі шляхом дослідження в експерименті її
поведінки в умовах норми та стенозів крупних артерій.

Практичне значення одержаних результатів. Сформульовані загальні та
індивідуальні морфо-функціональні принципи організації артеріальних
русел функціонально-різних органів великого кола кровообігу сприятимуть
кращому розумінню законів, що лежать в основі їх будови й
функціонування. Встановлені кореляційні й регресійні залежності можуть
використовуватися як формалізований оцінний еталон нормальної побудови
русел зазначених органів. Кількісні дані про ПКБВ артерії можуть служити
відправною точкою для подальших досліджень її механічних властивостей і
поведінки при дилатації і руйнуванні. Використання створеної
математичної моделі гемодинаміки в умовах експерименту на комп’ютері
надасть можливість отримання нових відомостей про різні аспекти
гемоциркуляції. Застосування розробленого апаратно-програмного комплексу
дозволить проводити експериментальне дослідження біомеханічних
властивостей судин та інших порожнистих органів в автоматичному режимі з
об’єктивним стеженням за процесом їх руйнування. Застосування в
майбутньому в клінічних умовах математичних моделей побудови
артеріальних русел функціонально-різних органів дозволить в
автоматичному режимі діагностувати патологію артеріальних русел органів,
що досліджували, прогнозувати об’єм і площу ділянки, в яку постачається
кров, судити про адекватність кровопостачання, зокрема використання
математичної моделі артеріального русла скелетного м’яза дозволить
раціонально планувати об’єм шкірно-м’язового клаптя, що
трансплантується. Кількісні дані про ПКБВ артерії дозволять прогнозувати
її поведінку при деформації (наприклад, при проведенні балонної
дилатації) та руйнуванні, сприятимуть створенню нових матеріалів для
штучних протезів. Практичне застосування математичної моделі
гемодинаміки в умовах експерименту на комп’ютері надасть можливість
об’єктивного планування заходів щодо реконструкції патологічно зміненого
артеріального русла. Застосування апаратно-програмного комплексу для
проведення БА дозволить автоматизувати цю процедуру, що допоможе знизити
ймовірність внутрішньоопераційних і ранніх післяопераційних ускладнень.

Особистий внесок здобувача. Автором проведений інформаційний пошук та
аналіз літературних джерел, самостійно зібраний та оброблений матеріал
дослідження, зроблена статистична обробка та аналіз отриманих даних.
Інтерпретація отриманих результатів, основні положення та висновки
належать авторові. Співавтори опублікованих робіт надавали
консультативну допомогу з деяких методичних і теоретичних питань.

Апробація результатів дослідження. Основні положення роботи було
представлено на наукових конференціях, з’їздах, конгресах, симпозіумах:
XI областній науковій конференції морфологів (Донецьк, 1994), науковій
конференції анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів
України, присвяченій 100-річчю з дня народження А. П. Любомудрова
“Актуальні проблеми функціональної анатомії судинної системи” (Львів,
1995 р.), І Міжнародному конгресі з інтеграційної антропології
(Тернопіль, 1995 р.), науковому симпозіумі, присвяченому 80-річчю
кафедри анатомії ДГМА “Актуальні питання морфології серця”
(Дніпропетровськ, 1996 р.), науковій конференції “Актуальні проблеми
медицини Донбасу” (Донецьк, 1996 р.), науковій конференції “Актуальні
питання педагогіки, експериментальної і клінічної медицини” (Донецьк,
1997 р.), Міжнародному симпозіумі “Принципи пропорції, симетрії,
структурної гармонії і математичного моделювання в морфології” (Вінниця,
1997 р.), виїзній сесії Української академії наук національного
прогресу, присвяченій 40-річчю Тернопільської медичної академії ім. І.
Я. Горбачевського (Тернопіль, 1997 р.), ІІ Національному конгресі
анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України “Актуальні
питання морфології” (Луганськ, 1998 р.), науковій конференції
Anatomischen Gesellschaft Versammlung (Гамбург, 1999 г.), науковій
конференції з міжнародною участю “Мікроциркуляція та її вікові зміни”
(Київ, 1999 р.), ІІІ Міжнародному конгресі з інтеграційної антропології
(Бєлгород, 2000 р.), науковій конференції Arbeitstagung Anatomischen
Gesellschaft in Wurzburg (Вюрсбург, 2001 г.), науковій конференції
Arbeitstagung Anatomischen Gesellschaft in Wurzburg (Вюрсбург, 2001 г.),
Міжнародній науковій конференції “Актуальні проблеми механіки суцільних
середовищ” (Донецьк, 2002), науковій конференції Versammlung der
Anatomischen Gesellschaft (Мюнхен, 2003 г.), Міжнародній конференції
“Саміт нормальних анатомів України і Росії”, присвяченій року Росії в
Україні (Тернопіль, 2003 р.), науковій конференції “Пироговські читання”
(Вінниця, 2004 р.), науковій конференції Versammlung der Anatomischen
Gesellschaft (Мюнхен, 2004 г.).

Результати дослідження впроваджено в наукову й педагогічну діяльність
кафедр нормальної анатомії Донецького державного медичного університету,
Дніпропетровської державної медичної академії, Смоленської державної
медичної академії, Луганського державного медичного університету,
Харківського державного медичного університету, Ужгородського
національного університету, Вінницького державного медичного
університету, кафедр оперативної хірургії і топографічної анатомії
Донецького державного медичного університету, Буковинської державної
медичної академії, Дніпропетровської державної медичної академії,
Луганського державного медичного університету, Дніпропетровської
державної медичної академії; кафедри радіології Донецького державного
медичного університету, кафедри медичної фізики і медичної апаратури з
курсом клінічної інформатики Донецького державного медичного
університету, ЦНДЛ Донецького державного медичного університету, кафедр
біофізики, а також нерівноважних процесів, метрології і екології
Донецького національного університету, кафедр автоматизованих систем
управління і опору матеріалів Донецького національного технічного
університету, кафедри теоретичної механіки Харківського національного
університету, судинного відділення Інституту невідкладної і відновної
хірургії ім. В.К. Гусака АМН України.

Публікації. За результатами дисертаційної роботи опубліковано 1
монографію; 29 статей у наукових журналах, 25 статей і тез у збірках
наукових робіт і матеріалах з’їздів, конференцій, конгресу, симпозіумів
і саміту, одержано 3 патенти і 8 посвідчень на раціоналізаторські
пропозиції.

Структура і обсяг дисертації. Матеріали дисертаційної роботи викладено
на 468 сторінках друкованого тексту, з яких 271 сторінок основного
тексту. Робота складається з таких розділів: введення, огляд літератури,
матеріал і методи дослідження, 10-ти розділів власних результатів
дослідження, обговорення та аналізу одержаних даних, висновки, список
літературних джерел. Роботу ілюстровано 135 рисунками й 88 таблицями.
Літературні джерела містять 413 робіт, з яких 223 надруковано кирилицею,
190 – латиницею, що займає 40 сторінки тексту.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Дослідження проведено на 336
екстраорганних артеріальних сегментах, 159 артеріальних розгалужень
великого кола кровообігу 5-ти тіл здорових добровільців обох статей
(чоловіки – 3, жінки – 2), вік яких коливався від 18 до 42 років; 14746
інтраорганних артеріальних сегментах, 6990 артеріальних розгалужень, 112
корозійних препаратів, 39 функціонально-різних органів великого кола
кровообігу (скелетний м’яз, серце, нирка, головний мозок, печінка,
селезінка, тонка і товста кишки) осіб обох статей (чоловіки – 35, жінки
– 4), що загинули від асфіксії у віці від 37 до 65 років; 58 відрізках
артерій (підключичних, загальних сонних, коронарних артерій серця,
ниркових, плечоголовного стовбура, стегнових, зовнішніх і внутрішніх
клубових) осіб обох статей (чоловіки – 47, жінки – 11), що загинули від
травми чи асфіксії у віці від 25 до 90 років; ангіограмах артерій
окремих ділянок людського тіла 5 пацієнтів (5 чоловіків віком від 45 до
56 років) з різним ступенем стенозів до і після процедури БА, а також
даних гемодинаміки, одержаних у цих же пацієнтів інтраопераційно; 15
оригінальних математичних моделях структури інтраорганних артеріальних
русел зазначених органів; оригінальній математичній моделі артеріальної
гемодинаміки великого кола кровообігу. Для отримання представницької
сукупності користувалися методикою багатоетапної гніздової вибірки. Як
методи математичного планування оптимального обсягу вибірки даних
використовували дисперсійний аналіз за Автанділовим Г. Г., а також
вирішували зворотне завдання визначення довірчих меж медіани (Гайдишев
И., 2001). Морфометрію та дослідження кровотоку в екстраорганних
артеріях проводили шляхом допплерівського сканування за допомогою
ультразвукового триплексного сканера “Sonolaine Elegra Advanced”
Siemens. Корозійні препарати артеріальних русел виготовляли за
оригінальною методикою (патент №42409А від 15.10.2001. Бюл.№9) з
використанням ін`єкційної маси АКР-15. Дослідження кількісних
характеристик ПКБВ артерії проводили за допомогою апаратно-програмного
комплексу “Visual” і оригінальних авторських методик (патент № 34061 від
15.02.2001, Бюл. № 1, патент №38704А від 15.05.2001, Бюл. № 4,
раціоналізаторські пропозиції № 4268, 06.03.85., № 4269, 06.03.85., №
4613, 11.12.86., № 4684, 09.01.87., № 4714, 28.05.87., № 4926,
17.03.88., № 5132, 22.12.88., № 5273, 24.05.89. Ангіограми артерій
окремих ділянок людського тіла у пацієнтів з різним ступенем стенозу до
та після процедури БА, а також величини гемодинамічних параметрів
одержано інтраопераційно за допомогою рентгенангіографічених пристроїв
“C-2 Polydiagnost Larc” Philips та “Angiostar” Siemens. На початку
дослідження екстра- та інтраорганні частини артеріального русла великого
кола кровообігу розглядали як сукупність взаємопов’язаних артеріальних
сегментів. Визначали: Gr – номер генерації, порядковий номер знов
утвореної групи артерій, до якої належить цей сегмент (під “артерією”
мали на увазі лінійну конструкцію, що складається з дочірніх сегментів з
більшим внутрішнім діаметром; i – рівень розподілу, ряд знов утворених
сегментів; D – внутрішній діаметр сегмента (мм); L – довжину сегмента,
відстань між двома найближчими точками галуження (мм); FF=2L/D – фактор
форми (у.о.) (Olufsen M.S., 2000); H – площу поперечного перетину
сегмента: H=?ЧD2/4 (мм2); S – площу внутрішньої поверхні сегмента:
S=?ЧDЧL (мм2); V – об’єм внутрішньої порожнини сегмента: V=HЧL (мм3);
МСГО сегмента: Ro=128ЧL/?ЧD4 з рівняння Пуазейля (мм-3). Далі русло
розглядали, як конструкцію, що складається з взаємопов’язаних
розгалужень. Які утворють — сегмент, що входить в точку розгалуження
(материнський); сегменти, які виходять з неї (дочірні) і власне точку
розгалуження. Визначали: CM – коефіцієнт збільшення кількості сегментів,
який дорівнює кількості дочірніх гілок (у.о.); Di – внутрішній діаметр
материнського сегмента (мм); dmax – внутрішній діаметр дочірнього
сегмента з більшим діаметром (мм); dmin – внутрішній діаметр дочірнього
сегмента з меншим діаметром (мм); ? – значення ступеня з рівняння: Di?
=dmax? + dmin? (у.о.) (Murray`s law – Zamir M, 2001); ? (asymmetry
ratio) – коефіцієнт асиметрії дочірніх гілок ?=(dmin/dmax)2 (у.о) (Zamir
M., 2001); ? (area ratio) – коефіцієнт розгалуження: ?=(dmax2 +
dmin2)/Di2 (у.о.) (Zamir M., 2001); Di/dmax, Di/dmin – коефіцієнти
розподілу материнського сегмента (у.о); Li – довжину материнського
сегмента (мм); l1 – довжину дочірнього сегмента з більшим діаметром
(мм); l2 – довжину дочірнього сегмента з меншим діаметром (мм); Li/l1,
Li/l2 – коефіцієнти відношення довжини материнського сегмента до довжини
дочірнього з більшим та меншим діаметрами (у.о.); l2/l1 – коефіцієнт
відношення довжини дочірнього сегмента з меншим діаметром до довжини
дочірнього сегмента з більшим діаметром (у.о.); R – МСГО материнського
сегмента: R=128ЧLi/?ЧDi4 (мм-3); r1, r2 – МСГО дочірнього сегмента з
більшим та меншим діаметрами: r1=128Чl1/?Чdmax4 та r2=128Чl2/?Чdmin4
(мм-3); z – суму МСГО дочірніх сегментів, що становлять дихотомічне
розгалуження відповідно до правила складання опорів паралельно
сполучених судин: z=(r1Чr2)/(r1+r2) (мм-3); Z – загальне МСГО
дихотомічного розгалуження відповідно до правила складання опорів
послідовно сполучених судин: Z=R+z (мм-3); ? – показник різниці між
значенням МСГО материнського сегмента й сумою значень МСГО дочірніх
гілок: ? = R–z (мм-3). Для відновлення частково втрачених в процесі
вимірювань даних було розроблено оригінальну комп’ютерну програму –
Vasculorestore. В результаті роботи програми розраховували величини
глобальних показників русел органів, що досліджували: E – кількість всіх
сегментів, що мають мінімальний діаметр (0,1 мм) русла, утвореного
материнською артерією з початковим сегментом, у якого внутрішній діаметр
дорівнює Di (штук); Lv – довжину материнської артерії, складеної з
дочірніх сегментів з більшими внутрішніми діаметрами (з гілок з dmax),
від початкової точки (з Di) до рівня мікроциркуляторного русла (мм); Lo
– суму довжин всіх сегментів русла, утвореного материнською артерією з
Di (мм); Vr – суму внутрішніх об’ємів всіх сегментів русла, утвореного
материнською артерією з Di (мм3); Rr – МСГО русла, утвореного
материнською артерією з Di (мм-3). Дослідження кількісних характеристик
ПКБВ артерії здійснювали шляхом введення рідини в порожнину
досліджуваного сегмента артерії з автоматичним вимірюванням у реальному
часі величини її тиску і об’єму, а також реєстрацією сигналів акустичної
емісії (АЕ), за якими визначали межу пружності досліджуваного сегмента
артерії. Визначали товщину стінки артерії, величину її внутрішнього
діаметра, наявність об’єктивних ознак склеротичного пошкодження стінки.
Величини показників, що кількісно характеризують ПКБВ артерії (модуль
Юнга, коефіцієнт об’ємної пружності), розраховували виходячи зі
співвідношення тиск-об’єм у момент досягнення межі пружності – появи
перших сигналів АЕ. Статистична обробка включала обчислення основних
моментів розподілу випадкових величин. Якщо розподіл величин параметрів,
які досліджували не відрізнявся від нормального закону розподілу,
використовували параметричні статистичні методи, в іншому випадку —
використовували непараметричні методи. Для вирішення питання про те, які
змінні відрізняють виниклі сукупності, застосовували дескримінантний
аналіз. Дисперсійний аналіз використовували для дослідження значущості
відмінності між середніми значеннями показників. Для оцінки ступеня
адекватності регресійних моделей проводили аналіз залишків на
відповідність нормальному закону розподілу. Використовували ліцензійні
пакети прикладних статистичних програм – STATISTICA 5.11 і Microsoft
EXEL 6.0. На заключному етапі дослідження моделювання графа артеріальних
русел кожного з органів, що досліджували, робили за допомогою
оригінальних математичних моделей і створених на їх базі комп’ютерних
програм Vasculogenerator і CiclGenerator. Для графічного подання даних
було створено оригінальні комп’ютерні програми Vasculograph (для
деревоподібних і циклічних). Кількісні дані про екстра- та інтраорганні
частини артеріального русла, величину показника ПКБВ артерії, а також
рівняння відомих гемодинамічних теорій руху крові використовували для
розрахунку пуазейлівського гемодинамічного опору, повного вхідного
імпедансу артеріального русла великого кола кровообігу та окремих його
ланок, об’ємної швидкості потоку крові й тиску в нормі та при стенозах
деяких крупних артерій за допомогою спеціально розробленої оригінальної
комп’ютерної програми Simulation.

Результати дослідження та їх аналіз. Встановлено, що екстра- та
інтраорганні частини артеріального русла великого кола кровообігу людини
організовані відповідно до подібних морфо-функціональних принципів.
Візуальна оцінка дозволяє виділити 2 основні види – деревоподібні (схожі
на дерева) і циклічні (створюють сітку). Деревоподібні — можна поділити
на дві крайні форми – магістральну (одноканальну) й розсипну
(багатоканальну) (Фоміних Т.А., 2003). Магістральна форма притаманна
артеріальним руслам: скелетного м’яза, серця, головного мозку,
деревоподібних артерій тонкої та товстої кишок, розсипна – нирки,
печінки й селезінки.

Відповідно до 1-ї задачі (розділ 3) встановлено, що граф екстраорганної
частини русла є, в основному, деревоподібною структурою і має
магістральну форму. Артеріальні сегменти розташовувалися на 17 рівнях
розподілу і складали 5 генерацій. Середній кінцевий діаметр артерій
містився в межах від 1,5 до 1,7 мм. Кількість кінцевих артерій складала
177 шт., тобто 53%. Загальний внутрішній об’єм досліджених артерій
складав 586414 мм3, або 586 мл. Для кожного обстежуваного це приблизно
117 мл — 13% від загального об’єму артеріальногог русла великого кола
кровообігу (894 мл). Представлені дані, не включають об’єм інтраорганних
артерій. Всі вивчені змінні підкоряються закону розподілу величин,
відмінному від нормального закону розподілу. Максимальне значення D
дорівнює 25 мм і відповідає діаметру початкової частини аорти, а
мінімальне – 2,7 мм. Середнє значення D складає 8,81 мм. Середній
діаметр артерій, на яких закінчувалися вимірювання, дорівнював 1,67 мм.
Це обумовлено тим що, як правило, артерії такого діаметру з
екстраорганної частини русла переходили в інтаорганне. Мода параметра D
складала 5 мм, що більш ніж в 1,5 раза менше за середнє значення D.
Довжина артеріальних сегментів L змінюється в широких межах: від 410 мм
(максимальна) до 2 мм (мінімальна). Величиною довжини, що найчастіше
зустрічається, є 50 мм, що відрізняється від середнього значення – 74
мм. Такий розкид значень обумовлений погрішностями методики. При такому
підході поняття “довжина” відрізняється від класичного анатомічного
уявлення, що обумовлене можливостями ультразвукової візуалізації (Гуч
А.А., 2000). У зв’язку з відсутністю чіткого формулювання поняття
“довжина” щодо екстраорганних артерій до встановлених надалі
закономірностей слід підходити з певною обережністю. Виявлені негативні
залежності між номером генерації, рівнем розподілу, з одного боку, і
діаметром, величиною перетину, об’ємом внутрішньої порожнини артерії, з
іншого боку, свідчать про зменшення значень цих показників при
збільшенні рівня розподілу. Проте при цьому відбувається збільшення
довжини, FF і МСГО артерії. D зменшується по мірі розподілу артерії. А L
підкоряється відомому анатомічному закону розповсюдження артерій за
найкоротшою відстанню й залежить від розміру та віддаленості органа (або
ділянки тіла), який вона забезпечує кров’ю від основного стовбура.
(Бобрик І. І., 2000; Williams P.L., 2000). Досліджена популяція артерій
є неоднорідною за функціями. Її складають “транзитні” артерії, завданням
яких є проведення крові з мінімальними витратами енергії потоку, і
“розподільні”, які мають велику кількість відгалужень і пристосовані для
розподілу крові. Далі, детальніше розглядали дихотомійний розподіл, тому
що він є найбільш частим випадком розгалуження. Розраховані середні
величини ? (М=0,43 ?=0,28 (у.о.)) та ? (М=0,98 ?=0,31 (у.о)) дещо
відрізняються від теоретично розрахованих значень — ?=0,41 (у.о.)
(Murray C. D.) та ?=1,16 (у.о.) (Uylings H. B. M.). Середні значення:
D/dmax=1,26 (?=0,28) (у.о.) и D/dmin=2,29 (?=0,91) (у.о.). Через
особливості будови деяких дихотомій не вдалося визначити середнє
значення ?. Гістограма розподілу величини ? переконливо демонструє
наявність 3-х або 4-х неоднорідних груп. Дійсно, теоретично можливі такі
структурні варіанти співвідношень діаметрів артеріальних сегментів, що
складають дихотомічне розгалуження: 1) повна асиметрія, що відповідає
таким умовам: Di#dmax#dmin; 2) бічна асиметрія — Di=dmax, Di#dmin,
dmax#dmin; 3) однобічна симетрія — Di#dmax, Di#dmin, dmin=dmax; 4) повна
симетрія — Di=dmax=dmin. Виявлено три структурно відмінні типи
артеріальних дихотомій, що входять до складу артеріального розгалуження.
Найчастіше зустрічається перший тип дихотомій (78%); другий тип
дихотомій зустрічається у 18% випадків; третій тип дихотомій
зустрічається у 4% випадків. Встановлено, що зі збільшенням номера
генерації та рівня розподілу величина ? зростає. Із збільшенням Gr та i
значення ? залишається незмінним. Виявлено також, сильні достовірні
кореляційні залежності між величинами внутрішніх діаметрів материнського
й дочірніх сегментів, що становлять дихотомічне розгалуження. В основу
математичних моделей ідеального артеріального русла покладено принцип
мінімальних витрат біологічного матеріалу та енергії потоку крові – W.
Roux. Передбачалося, що функцією судинної дихотомії є проведення крові з
мінімальними витратами енергії. Реалізація цього принципу здійснюється і
виявляється, шляхом узгодження діаметрів артерій як складових частин
розгалуження. За критерії “оптимальності” побудови деревоподібного русла
брали значення параметрів: ? (C. D. Murray) та ? (H. B. M. Uylings).
Оптимальними вважаються дихотомії, для яких величини цих показників
перебувають у межах: 2,3

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>

hIIIIIII

O

???,$0$a

O

Q

r??

O

O

j8l8¤8?8®8?8hIIII

O

hIIII

O

???V9X9l9r9x9|9hIIII

O

O

O

O

O

O

O

O

?oooo

O

U6

O

UUUU0?kd

U6

O

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>





O





O

ha>

ha>

ha>

ha>

ha>





O





O





O





O





O





O

артерії кишок, печінка і головний мозок. Є певна схожість у порядку
розташування досліджених органів порівняно з першим показником. З
урахуванням збільшення значення показника l2/l1 органи розташувалися в
такому порядку: деревоподібні артерії кишок, скелетний м’яз, головний
мозок, нирка, селезінка, серце і печінка. Встановлено відсутність
сильних достовірних залежностей, які можна було б використовувати для
математичного моделювання. При порівняльному аналізі сили та кількості
кореляційних залежностей між показниками, що характеризують внутрішні
діаметри й довжини сегментів, можна говорити, що узгодження потоків
крові усередині системи розгалужених артерій, в основному, обумовлене
узгодженням величин їх діаметрів. Далі було зроблено спробу перевірити
цю гіпотезу шляхом порівняльного дослідження величин МСГО розгалужень
органів, що вивчали. Найбільша середня величина z характерна для
діхотомічних розгалужень печінки і селезінки. Далі у порядку зменшення
величини цього показника йдуть скелетний м`яз, деревоподібні артерії
кишок, головний мозок, серце і нирка. Середня величина показника Z була
максимальною у діхотомічних розгалужень печінки та селезенки. Далі йдуть
розгалуження скелетного м’яза, деревоподібних артерій кишок, головного
мозку, серця і нирки. Якщо значення представлених показників розглядати
як функціональну характеристику розгалужень, можна стверджувати, що
мінімальну пропускну здатність мають дихотомічні розгалуження печінки та
селезінки, а максимальну – серця й нирки. Це пов’язане з певними
особливостями функціонування органів, що досліджували. Велику кількість
сильних кореляційних зв’язків між величинами МСГО можна розглядати як
підтвердження гіпотези про те, що артеріальні русла різних органів
організовані відповідно до принципу узгодження значень МСГО ділянок, що
їх складають. При порівняльному аналізі сили та кількості кореляційних
залежностей, пов’язаних з діаметрам і значенням МСГО, а також з
величиною МСГО і довжиною сегментів, виявлено більшу кількість сильних
кореляційних зв’язків між величинами показників МСГО і діаметрів, ніж
між показниками МСГО і довжиною сегмента. Тому можна стверджувати, що
узгодження потоків крові усередині системи розгалужених артерій, в
основному, обумовлене узгодженням їх діаметрів. Для русла скелетного
м’яза встановлено, що найбільшу величину Z мають розгалуження з
дихотоміями 3-го типу, найменшу – 4-го типу, а 1-го і 2-го мають
приблизно однакове значення МСГО. Для серця характерним є те, що
найбільшу величину Z мають розгалуження з дихотоміями 2-го типу. У
порядку зменшення величини Z йдуть розгалуження 3-го типу, потім 1-го
типу, а найменше значення Z у розгалужень 4-го типу. У нирки найбільшу
величину Z мають розгалуження 2-го типу. Потім у порядку зменшення
величини Z йдуть розгалуження 3-го типу, за ними – 1-го. Для головного
мозку характерним є те, що більшу величину Z мають розгалуження 3-го і
4-го типів, а меншу – 1-го та 2-го. Для печінки характерна відсутність
достовірних відмінностей між величинами Z розгалужень з різними типами
дихотомій. Для селезінки характерним є те, що асиметричні дихотомічні
розгалуження (1-го та 2-го типів) мають меншу величину Z, ніж симетричні
(3-го та 4-го типів). Для деревоподібних артерій кишок характерним є те,
що найбільшу величину Z мають розгалуження 3-го типу, найменшу – 1-го
типу, а 2-го — займають проміжне положення. Спроба виявлення достовірних
відмінностей між величинами показників МСГО для розгалужень, до складу
яких входять оптимальні й неоптимальні дихотомії (Murrey C. D.),
показала їх відсутність у всіх досліджених органах. За критерієм Uylings
H.B.M. достовірні відмінності виявлено між розгалуженнями, до складу
яких входять оптимальні та неоптимальні дихотомії русел скелетного
м’яза, головного мозку та деревоподібних артерій кишок. Для розгалужень
з оптимальними дихотоміями (Uylings H. B. M.) характерним є менше
значення показника Z. Далі встановлено, що зі збільшенням діаметра
початкового сегмента материнської артерії величина показника Rr
зменшується, а величини показників Lo, E, Lv (табл. 7) і Vr
збільшуються. Це є характерним для деревоподібних артеріальних русел
усіх досліджених нами органів. Знаючи внутрішній діаметр початкового
сегмента материнської артерії, за допомогою рівнянь регресії можна з
достатньою точністю розрахувати глобальні характеристики утвореного нею
артеріального русла.

Відповідно до 3-ї задачі роботи на основі встановлених рівнянь регресії
(табл. 7) було створено комп’ютерну програму Vasculogenerator. Програма
здатна генерувати базу даних взаємопов’язаних артеріальних сегментів, що
становлять деревоподібне русло, за одним вхідним параметром – величиною
Di внутрішнього діаметра початкового сегмента материнської артерії. Для
генерації артерій, що складають циклічну частину русла кишок
використовували рівняння регресії Di-dmax, Di-dmin і значення FF. Для
наочного уявлення артеріальних русел досліджених органів у вигляді
візуальних образів було розроблено комп’ютерну програму Vasculograph,
засновану на емпірично встановлених закономірностях, що одержали в
літературі назву “Правила Ру”, які пов’язують величини кутів між осями
судин у вузлі з величинами внутрішніх діаметрів цих судин. Дослідження
результатів моделювання дозволило встановити ряд цікавих морфологічних
закономірностей, притаманних артеріальним руслам різних органів. Для
органів, що мають магістральну форму русла, в основному, характерний
лептоареальний тип артеріального дерева, для внутрішніх органів, що
мають розсипну форму русла – евріареальний тип артеріального дерева.
Таким чином, можна стверджувати, що для артеріальних русел, розташованих
на поверхні органа, характерним є лептоареальний тип, а для русел, що
містяться усередині органа – евріареальний. Крім того, встановлено, що
відносні значення E, загальне H, загальна S і Vr сегментів, що складають
русла магістральної форми більші, ніж тих, що складають русла розсипної
форми.

Відповідно до 4-ї задачі роботи (розділ 11) були вивчені величини, що
кількісно характеризують ПКБВ артерії (модуль Юнга та коефіцієнт
об’ємної пружності), розраховували зі співвідношення тиск-об’єм у момент
досягнення межі пружності – появи перших сигналів АЕ. Для всіх
досліджених показників характерним є розподіл величин, який
відрізняється від нормального закону розподілу. Для подальшого аналізу
артеріальні сегменти було поділено на 3 групи відповідно до
морфо-функціональної класифікації (Пуриня Б. А., 1980). Першу групу
склали артерії еластичного типу, другу – м’язово-еластичного та третю —
м’язового. Встановлено наявність достовірних відмінностей між величинами
показників ПКБВ (p=0,049). Для артерій еластичного типу E*=3602 (?=5499)
кПа, м’язово-еластичного E*=1089 (?=2847) кПа та м’язового — E*=568
(?=478) кПа. Виявлено відсутність достовірних відмінностей між
значеннями показників, що досліджували для осіб чоловічої та жіночої
статі. Проте встановлено достовірні відмінності між показниками h і D
для артерій різного вигляду, а також достовірне збільшення h з віком.
Головне, що вдалося виявити, – це те, що розміри артерії (D і h)
визначають величину її ПКБВ. У результаті регресійного аналізу вдалося
встановити рівняння залежностей для D-h (h = 0,0169D + 0,0278 R2
=0,3575) і D-E* (E* = 25,105e0,5616D R2 =0,5115), які надалі
використовувалися для розрахунку повного імпедансу артеріального русла
великого кола кровообігу і його окремих ділянок.

Відповідно до 5-ї задачі дослідження (розділ 12) було створено
математичну модель для розрахунку повного вхідного гемодинамічного опору
(ефективного імпедансу) всього артеріального русла великого кола
кровообігу і окремих його ділянок, об’ємної швидкості потоку крові й
тиску в нормі та при стенозах крупних артерій. На базі цієї моделі було
розроблено комп’ютерну програму Simulation. Для розрахунку
гемодинамічного опору артеріального сегмента використовували формулу
Пуазейля. Розрахунок модуля гемодинамічного імпедансу артеріального
сегмента робили відповідно до рекомендацій Мажбич Б. И. Для розрахунку
опору, імпедансу, об’ємної швидкості потоку крові й тиску артеріального
русла враховували характер з’єднання сегментів артерій (послідовний або
паралельний). Вхідними файлами були бази даних, що містять морфометричну
інформацію про екстраорганну частину артеріального русла. Файл
аналізувався на виявлення кінцевих артерій, які певним чином
маркірувалися за виглядом інтраорганного русла. Згідно з маркером, до
кінцевої точки екстраорганного графа добудовувалося інтраорганне дерево
з використанням регресійних залежностей і чисельних коефіцієнтів
співвідношень між морфометричними показниками одержаними при вимірюванні
корозійних препаратів. Крім того, на основі геометричних характеристик
сегментів для кожного з них розраховувався ПКБВ з використанням
встановлених регресійних рівнянь. Вихідний файл мав вигляд таблиці з
початковими та одержаними в результаті розрахунків даними. Адекватність
моделі оцінювали в два етапи. На першому етапі оцінка проводилася шляхом
порівняння розрахованих величин показників опору, об’ємної швидкості
потоку крові й тиску з даними літератури. Встановлено добру
відповідність даних. На другому етапі, було досліджено ангіограми
артерій окремих ділянок людського тіла пацієнтів з різним ступенем
стенозів до та після процедури БА, а також дані гемодинаміки, одержані у
цих же пацієнтів інтраопераційно. Зіставлення результатів виявело їх
добре узгодження. Помилка визначення падіння тиску не перевищує 10-15%,
що цілком прийнятне для такого роду медико-біологічних досліджень і
обумовлена тими приблизностями, які були допущені при створенні моделі.
Згідно з численними ангіографічними дослідженням коронарних артерій,
серед усіх гілок лівої та правої коронарних артерій найчастіше
спостерігаються стенози передньої низхідної гілки лівої вінцевої
артерії. Модель передбачає, що значне порушення кровотоку
спостерігається при стенозі від 70% діаметра і вище. Це узгоджується з
клінічними спостереженнями, згідно з якими приблизно такий ступінь
стенозу супроводжується типовими ознаками коронарної недостатності. Для
відновлення нормального кровотоку по звужених коронарних артеріях в
сучасній медицині застосовуються різні види оперативної допомоги, такі,
наприклад, як БА, накладення анастомозу між коронарною та внутрішньою
грудною артеріями, а також аортокоронарне шунтування. Модель передбачає,
що при здійсненні дилатації артерії, достатньо щоб величина залишкового
стенозу не перевищувала 50% діаметра. Тоді зниження кровотоку не
перевищуватиме 3% від нормального рівня. Порівняльний аналіз
аортокоронарного і мамарокоронарного шунтування шляхом моделювання
передбачає більшу ефективність останнього за рахунок сприятливішого
прогнозу щодо тромбоутворення, як наслідок застою крові. Це
підтверджується клінічними спостереженнями. Шляхом моделювання
досліджували мозковий артеріальний кровообіг при повному гострому
припиненні потоку по правій внутрішній сонній артерії. Виявлено два
можливі типи зміни напрямку потоку крові. При одному з них, кров в
середню мозкову артерію на боці ураження потрапляє з лівої внутрішньої
сонної артерії через передню сполучну артерію, а із задньої правої
мозкової – через задню праву сполучну. При другому — кров з лівої
внутрішньої сонної артерії потрапляє в праву середню мозкову через задні
сполучні артерії. Таким чином, використання створеної моделі дозволяє
зробити ряд корисних висновків, здатних допомогти зрозуміти основні
принципи функціонування артеріального русла.

ВИСНОВКИ

У дисертації сформульовано теоретичне узагальнення й нове вирішення
проблеми визначення основних морфо-функціональних принципів організації
артеріального русла великого кола кровообігу, які визначають його
гемодинамічний опір в умовах норми.

1. Артеріальні русла функціонально-різних органів великого кола
кровообігу людини побудовані відповідно до принципу узгодження значень
МСГО їх окремих ділянок.

2. Збільшення кількості артеріальних сегментів на подальших рівнях
розподілу відбувається, в основному, за рахунок дихотомічного
розгалуження материнського артеріального сегмента, проте трихотомія і
квадритомія також існують. Трихотомія зустрічається не більш ніж в 15%
випадків, а квадритомія складає не більше 1,5% від загальної кількості
розгалужень. Зустрічаються чотири структурно-відмінні типи артеріальних
дихотомій, що входять до складу артеріального розгалуження. Найчастіше
зустрічається перший тип дихотомій (близько 50% від загальної
кількості), при якому величини діаметрів сегментів артерій, не
дорівнюють одна одній; другий тип (зустрічається приблизно в 25%
випадків) – величина діаметра материнського сегмента дорівнює значенню
діаметра однієї з дочірніх гілок; третій тип (зустрічається приблизно в
20% випадків) – величини діаметрів дочірніх гілок дорівнюють одна одній
і менші за значення діаметра материнського сегмента; четвертий тип
(зустрічається не більш ніж в 5% випадків) – величини діаметрів всіх
артеріальних сегментів дорівнюють одна одній. Асиметричні артеріальні
дихотомічні розгалуження (1-й і 2-й типи дихотомій) у більшості
досліджених органів мають менше значення МСГО, ніж симетричні (3-й і 4-й
типи дихотомій).

3. До складу артеріального русла входять конструкції деревоподібного та
циклічного видів; кількість перших більша ніж других. Циклічні
артеріальні сегменти кишок складають 2-3 ряди осередків сітки й
розташовуються, в основному, з 2-го по 8-й рівні розподілу. Середнє
число артеріальних сегментів, що становлять один цикл, дорівнює 5,63
(від 3 до 12). Існують: помірна достовірна кореляційна залежність між
величинами внутрішнього діаметра і довжини сегмента артерії; сильні
достовірні кореляційні залежності між величинами внутрішніх діаметрів
материнського і дочірніх циклічних артеріальних сегментів.

4. Крайніми формами деревоподібних артеріальних русел є магістральна
(одноканальна) і розсипна (багатоканальна), типами – лептоареальний і
евріареальний. Магістральна форма та лептоареальний тип деревоподібного
артеріального русла є характерними для органів де артерії, в основному,
розташовуються на поверхні (серце, головний мозок, деревоподібні артерії
кишок). Розсипна форма та евріареальний тип деревоподібного
артеріального русла є характерними для органів де артерії розташовуються
всередині (нирка, печінка, селезінка).

5. Для магістральної деревоподібної форми артеріального русла
характерною є більша кількість і/або сила кореляційних регресійних
залежностей між величинами морфометричних показників і номером
генерації, ніж між значеннями цих же показників і рівнем розподілу.
Переважним видом розгалужень є дихотомічне (95% і більше). Для розсипної
деревоподібної форми — характерною є менша кількість і/або сила
кореляційних і регресійних залежностей між величинами морфометричних
показників і номером генерації, ніж між значеннями цих же показників і
рівнем розподілу, наявність більше 6% від загальної кількості
артеріальних розгалужень з трихотоміями і наявність розгалужень з
квадритоміями, відсутність зміни величини показника асиметрії (asymmetry
ratio) і значення коефіцієнта розгалуження (area ratio) зі збільшенням
номера генерації, а також зменшення значення коефіцієнта галуження зі
збільшенням рівня розподілу.

6. Середня величина довжини артеріального сегмента деревоподібного русла
визначається середніми розмірами органа й меншою мірою залежить від виду
органа, тоді як середня величина внутрішнього діаметра артеріального
сегмента визначається, у першу чергу, видом органа і вже в межах цього
виду залежить від його розмірів. Залежності між діаметром і довжиною
артеріального сегмента деревоподібного русла, достатньої для
математичного моделювання, у реальних умовах не виявлено.

7. Індивідуальною об’єктивною оцінною морфологічною характеристикою
нормального артеріального русла функціонально-різних органів великого
кола кровообігу є специфічна картина, зміни величини показника асиметрії
та значення коефіцієнта розгалуження залежно від номера генерації та
рівня розподілу, а також характер узгодження значень МСГО його ділянок.
Узгодження значень МСГО ділянок деревоподібного артеріального русла
виявляється достовірними залежностями між: величинами внутрішніх
діаметрів материнського і дочірніх артеріальних сегментів, що входять до
складу дихотомічного розгалуження; достовірною залежністю між величинами
внутрішнього діаметра початкового сегмента артерії та її довжиною від
певної початкової точки до рівня мікроциркуляторного русла.

8. Величина внутрішнього діаметра початкового сегмента артерії, яка
утворює певне деревоподібне русло, визначає: значення довжини цієї
артерії від певної початкової точки до рівня мікроциркуляторного русла;
значення загальної довжини всіх артеріальних сегментів цього русла;
загальну кількість артеріальних сегментів з мінімальним діаметром, які
складають це русло; величину загального внутрішнього об’єму русла;
значення МСГО всього русла.

9. Розроблені методика та пристрій для її здійснення дають можливість
кількісно досліджувати ПКБВ артерії при об’єктивному контролі за її
руйнуванням в ході дилатації у реальному часі. Існує залежність між
величиною показника ПКБВ артерії та геометричними характеристиками
артеріального сегмента, такими як товщина стінки й розмір внутрішнього
діаметру.

10. Математична модель артеріальної гемодинаміки великого кола
кровообігу, заснована на: кількісних даних про екстраорганну частину
артеріального русла; математичних моделях структури артеріальних русел
досліджених органів; кількісних характеристиках ПКБВ артерій різного
типу; відомих гемодинамічних теоріях, дозволяє адекватно описати
розподіл значень тиску та об’ємного потоку крові по артеріальній системі
в нормі та при стенозах крупних артерій.

Практичні рекомендації.

1. Встановлені в ході дослідження загальні та індивідуальні
морфо-функціональні принципи організації нормальних артеріальних русел
функціонально-різних органів великого кола кровообігу є науковою основою
для подальших анатомічних, експериментальних і клінічних досліджень; їх
доцільно використовувати для поглиблення розуміння закономірностей
будови та функціонування артеріальної системи великого кола кровообігу.

2. Виявлені в ході дослідження: кореляційні та регресійні залежності між
величинами внутрішніх діаметрів материнського й дочірніх артеріальних
сегментів, що входять до складу розгалуження; кореляційні та регресійні
залежності між значеннями початкового внутрішнього діаметра артерії та
її довжиною до рівня мікроциркуляторного русла; характерну картину змін
величин показників асиметрії та коефіцієнта галуження залежно від номера
генерації та рівня розподілу; наявність певної відносної кількості
артеріальних розгалужень з дихотоміями різних типів, трихотоміями й
квадритоміями слід використовувати як індивідуальну об’єктивну оцінну
характеристику нормальної будови деревоподібних артеріальних русел
органів великого кола кровообігу, які вивчалися і для математичного
моделювання структури та функціонування нормального артеріального русла.

3. Порівняльний аналіз: кількості й сили кореляційних і регресійних
залежностей між величинами морфометричних показників артеріального русла
та номером генерації та рівнем розподілу; зміни величин показників
асиметрії та коефіцієнта галуження залежно від номера генерації та рівня
розподілу; наявність або відсутність певної відносної кількості
артеріальних розгалужень з трихотоміями й квадритоміями слід
використовувати як об’єктивну оцінну характеристику форми (магістральної
або розсипної) деревоподібного артеріального русла.

4. Знайдені залежності між величинами параметрів, що кількісно
характеризують морфологічні закономірності будови (товщина стінки і
внутрішній діаметр) і ПКБВ артерії, слід використовувати для розрахунку
величини ПКБВ артерії при математичному моделюванні гемодинаміки.

5. Запропоновані нові способи, пристрої, методики, математичні моделі
слід застосовувати під час виконання наукових досліджень і в клінічній
практиці для вдосконалення методів діагностики і лікування патології
артеріальної системи. Зокрема: використання в клінічних умовах
математичних моделей будови артеріальних русел, органів які були
досліджені, дозволить в автоматичному режимі діагностувати патологію цих
органіх; прогнозувати об’єм і площу ділянки, в яку постачається кров;
судити про адекватність кровопостачання. Використання математичної
моделі артеріального русла скелетного м’яза дозволить раціонально
планувати об’єм кірно-м’язового клаптя, що трансплантується. Знання
величини, що кількісно характеризує ПКБВ артерії, дозволить прогнозувати
поведінку артерії при при проведенні балонної дилатації і сприятиме
створенню нових матеріалів для штучних протезів. Практичне застосування
математичної моделі гемоциркуляції в умовах експерименту на комп’ютері
надасть можливість об’єктивного планування заходів щодо реконструкції
патологічно зміненого артеріального русла. Використання в умовах клініки
апаратно-програмного комплексу “Visual” для проведення БА дозволить
автоматизувати цю процедуру, що допоможе знизити ймовірність
внутрішньоопераційних і ранніх післяопераційних ускладнень.

6. Фотографії, комп’ютерні малюнки та цифрові бази даних, одержані в
результаті виготовлення й морфометрії корозійних препаратів артеріальних
русел органів великого кола кровообігу слід використовувати в
навчальному процесі на кафедрах морфологічного профілю.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

МОНОГРАФІЇ

Артериальная система человека в цифрах и формулах / О.К.Зенин , В.К.
Гусак, Г.С.Кирьякулов, И.П.Вакуленко, В.Н.Ельский, Н.М.Клыса — Донецк:
Донбас, 2002. — 196 с. (здобувачем самостійно проаналізована література,
аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

СТАТТІ, ОПУБЛІКОВАНІ У ФАХОВИХ ВИДАННЯХ

2. Кількісна анатомія кровообігу серця людини / В.Є.Шляховер, О.К.Зенін,
А.М.Сердюк, Г.С.Кір`якулов, В.А. Васильєв // Арх. клин. и эксперим.
медицины. — 1995. — Т. 4, № 2. — С. 130-133 (здобувачем самостійно
проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк
матеріалу).

3. Математическая модель артериального русла почки / О.К.Зенин,
Г.С.Кирьякулов, П.А.Тополов, А.А.Лыков, Р.В.Басий, С.А.Чередник // Арх.
клин. и эксперим. медицины. — 1998. — Т. 7, № 2. — С. 29-33 (здобувачем
самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та
друк матеріалу).

4. Зенин О.К., Тополов П.А., Кирьякулов Г.С. Пропускная способность
артериального русла селезенки // Укр. мед. альм. — 1999. — Т. 2, № 1. —
С. 36-39 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз
отриманих даних, набір та друк матеріалу).

5. Simulation of the balloon angioplastic procedure on human blood
vessels / О.К. Zenin, A.V. Lashin, V.V. Belousov, G.S. Kiryakulov //
Укр. мед. альм. — 1999. — Т. 2, № 2. — С. 53-56 (здобувачем самостійно
проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк
матеріалу).

6. Зенин О.К. Показатели гемодинамики различных участков артериального
русла человека в норме по данным математического моделирования // Укр.
мед. альм. — 1999. — Т. 2, № 3. — С. 44 — 46.

Зенін О.К., Кір`якулов Г.С., Басий Р.В. Класифікация внутрішньоорганного
судинного русла паренхіматозних органів людини, основана на даних
морфометрії // Укр. мед. альм. — 2000. — Т. 3, № 3. — С. 64 — 65
(здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих
даних, набір та друк матеріалу).

8. Зенін О.К. Показники серцевого кровообігу при деяких змінах геометрії
артеріального русла за даними математичного моделювання // Гал. лік.
вісн. -2000. — Т. 7, № 3. — С. 47 — 48.

9. Зенін О. К., Кір`якулов Г. С., Вакуленко І. П. Морфометрія
артеріального позаорганого русла тіла людини // Наук. вісн. Ужгор.
ун-ту. Сер.: Медицина. -2000. — Вип. 11. — С. 46 — 49 (здобувачем
самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та
друк матеріалу).

10. Количественная анатомия внутриорганного артериального русла
скелетной мышцы человека / О. К. Зенин, Г. С. Кирьякулов, И. П.
Вакуленко, Р. В. Басий // Вісн. морфології. — 2000. — № 2. — С. 181-182
(здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих
даних, набір та друк матеріалу).

11. Зенин О. К. Нарушения мозгового кровообращения при полной острой
окклюзии правой внутренней сонной артерии по данным математического
моделирования // Укр. журн. малоінваз. та ендоскоп. хірургії. –2000. —
Т. 4, № 4. — С. 32 — 35.

12. Кількісна анатомія артеріального русла кишечнику / О.К.Зенін,
Г.С.Кір`якулов, Р.В.Басій, Е.А.Неудачина, Н.В.Іванова // Буков. мед.
вісн. — 2000. — Т. 4, № 4. — С. 144-148 (здобувачем самостійно
проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк
матеріалу).

13. Зенин О. К. Особенности гемодинамики при стенозе некоторых крупных
артерий человека по данным математического моделирования // Лаб.
диагностика. — 2000. — № 4. — С. 65 — 67.

14. Оценка функциональной способности артериального русла почки
морфометрическим исследованием внутриогранных артерий / О.К.Зенин,
Г.С.Кирьякулов, Н.В.Иванова, Е.А.Неудачина, Д.Г.Хаджинов // Буков. мед.
вісн. — 2001. — Т. 5, № 1-2. — С. 68 — 69 (здобувачем самостійно
проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк
матеріалу).

15. Зенин О.К. Сравнительная морфометрическая характеристика
интраорганного артериального русла печени и селезёнки на разных уровнях
деления артерий // Медицина сегодня и завтра. — 2001. — № 2. — С. 22-24.

16. Зенін О.К. Порівняльна оцінка функціональної спроможності
артеріального русла серця і скелетного м’яза, заснована на
морфометричному дослідженні внутрішньоорганних артерій // Наук. вісн.
Ужгор. ун-ту. Сер.: Медицина. — 2001. — Вип. 15. — С. 13 — 16.

Зенин О.К. Исследование функциональной способности интраорганного
артериального русла кишечника // Експерим. і клін. медицина. — 2001. — №
4. — С. 21 — 24.

18. Методика изготовления коррозионных препаратов сосудистого русла
полых органов/ О. К. Зенин, Ю. В. Балабанова, Е. А. Неудачина, Д. Г.
Хаджинов // Буков. мед. вісн. — 2001. — Т. 5, № 3-4. — С. 44-45.
(здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих
даних, набір та друк матеріалу).

19. Зенин О.К. Оценка гидродинамического сопротивления сосудистого русла
головного мозга человека с помощью математического анализа артериальных
слепков // Медицина сегодня и завтра. — 2002. — № 4. — С. 43 — 47.

20. Зенін О. К., Кір’якулов Г. С., Басій Р. В. Кількісні закономірності
будови артерій головного мозку людини // Буков. мед. вісн. — 2002. — Т.
6, № 4. — С. 171-175 (здобувачем самостійно проаналізована література,
аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

21. Оценка гидродинамического сопротивления сосудистого русла сердца
человека с помощью математического анализа артериальных слепков / О.
К.Зенин, Г. С.Кирьякулов, И.П.Вакуленко, Р.В.Басий, Ю.В.Довгялло //
Експерим. і клін. медицина. — 2003. — № 1. — С. 16 — 19 (здобувачем
самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та
друк матеріалу).

22. Устройство для проведения процедуры баллонной ангиопластики в
автоматизированном режиме / О.К.Зенин, Г.С.Кирьякулов, Р.В.Басий,
А.Г.Цитрин, А.В.Лашин, В.В.Белоусов, В.Е.Шляховер // Вісн. пробл.
біології і медицини. — 2003. — Вип. 2. — С. 32-34 (здобувачем самостійно
проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк
матеріалу).

23. Исследование биомеханических свойств общих сонных артерий человека
in vitro / О.К.Зенин, Е.А.Колганова, Г.С.Кирьякулов, Р.В.Басий,
А.Г.Цитрин // Вісн. морфології. — 2003. — № 2. — С. 190-193 (здобувачем
самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та
друк матеріалу).

Морфометрическая характеристика бифуркаций аркад кишечника / О.К. Зенин,
Ю.В. Довгялло, Г.С. Кирьякулов, Р.В. Басий // Biomedical and Biosocial
Anthropology. — 2004. — № 2. — С. 148-152 (здобувачем самостійно
проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк
матеріалу).

ПАТЕНТИ

25. Патент 34061 А Україна, МПК 6G01N19/00. Спосіб дослідження пружних
властивостей порожнистого біологічного об`єкту / О.К. Зенін, А.Г.
Цитрін, Г.С. Кір`якулов, В.І. Резніченко. — № 99052857; Заявлено
25.05.1999; Опубл. 15.02.2001, Бюл. № 1. — 2 с. (здобувачем самостійно
проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк
матеріалу).

26. Патент 42409А Україна, МПК 7А61F2/06. Спосіб виготовлення корозійних
препаратів судинної системи порожнистого органа / Г.С.Кір`якулов,
О.К.Зенін, Д.Г.Хаджинов, К.А.Неудачина, Ю.В.Балабанова — № 2001021136;
Заявлено 19.02.2001; Опубл. 15.10.2001, Бюл. № 9. — 2 с. (здобувачем
самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та
друк матеріалу).

Патент 38704А Україна, МПК 7А61М37/00. Спосіб визначення пластичності
порожнистого біологічного об’єкта In Vitro / О.К.Зенін, А.Г.Цитрін,
В.В.Бєлоусов, А.В.Лашин, Н.В.Іванова — № 2000085043; Заявлено
28.08.2000; Опубл. 15.05.2001, Бюл. № 4. — 2 с. (здобувачем самостійно
проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк
матеріалу).

ТЕЗИ ДОПОВІДЕЙ ТА ІНШЕ

28. Кирьякулов Г.С., Зенин О.К., Басий Р.В. Морфометрия артерий
головного мозга человека // Наук. вісн. нац. аграр. ун-ту. — 1999. — №
16. — С. 69 — 72 (здобувачем самостійно проаналізована література,
аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

29. Универсальная математическая модель строения артериального русла
паренхиматозных органов человека / О. К. Зенин, Г. С. Кирьякулов, П. А.
Тополов, А. Г. Цитрин // Рос. морфол. ведомости. — 2000. — № 1-2. — С.
192-193 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз
отриманих даних, набір та друк матеріалу).

30. Аппаратно-программный комплекс Visual для автоматизации проведения
процедуры баллонной ангипластики / А.Г.Цитрин, А.В.Лашин, О.К.Зенин,
В.В.Белоусов, В.Е.Шляховер // Искусств. интеллект. — 2001. — № 1. — С.
111-116 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз
отриманих даних, набір та друк матеріалу).

31. Математическое моделирование процедуры баллонной ангиопластики /
О.К.Зенин, А.В.Лашин, В.В.Белоусов, Г.С.Кирьякулов, О.Л.Метлова // Вісн.
Дон. ун-ту. — 2003. — № 1. — С. 143-147 (здобувачем самостійно
проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк
матеріалу).

32. Способ определения величины остаточных деформаций полого
биологического объекта in vitro / О.К.Зенин, А.Г.Цитрин, В.В.Белоусов,
Г.С.Кирьякулов, Е.А.Неудачина // Вісн. Дон. ун-ту. — 2003. — № 1. — С.
274 — 277 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз
отриманих даних, набір та друк матеріалу).

33. Биомеханические свойства общих сонных артерий / В.В.Белоусов,
А.Г.Цитрин, О.К.Зенин, А.В.Лашин, Е.А.Неудачина, О.Л.Метлова // Вісн.
Дон. ун-ту. — 2003. — № 1. — С. 278-280 (здобувачем самостійно
проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк
матеріалу).

34. Морфометрія судинної системи серця людини / Т.В.Семенова,
А.М.Сердюк, Г.С.Кір`якулов, В.А.Васильєв, В.Є.Шляховер, О.К.Зенін //
Актуальні проблеми експериментальної та клінічної медицини. Ч. І.
Республік. зб. наук. пр. — Донецьк: ДонДМУ, 1994. — С. 123-125.

35. Внеорганные артерии человеческого тела / О.К.Зенин, Г.И.Шляховер,
П.А.Тополов, П.Е.Карпяк, Н.В.Кучумова // Актуальные вопросы морфологии
сердца: Материалы науч. симпоз., посвящ. 80-летию кафедры анатомии
человека ДГМА. — Днепропетровск, 1996. — С. 64 — 70.

36. Зенин О.К., Тополов П.А., Кучумова Н.В. Количественная анатомия
внутриорганного артериального русла печени // Принципи пропорції,
симетрії, структурної гармонії та математичного моделювання в
морфології: Матеріали міжнар. симпоз. – Вінниця, 1997. — С. 74-75.

37. Количественная анатомия внеорганных артерий человеческого тела /
О.К. Зенин, Г.С. Кирьякулов, П.А. Тополов, Н.В. Кучумова // Принципи
пропорції, симетрії, структурної гармонії та математичного моделювання в
морфології: Матеріали міжнар. симп. – Вінниця, 1997. — С. 76-77.

38. Артериальное русло головного мозга человека / О.К. Зенин, А.Г.
Цитрин, Г.И. Шляховер, Р.А. Пономаренко // Актуальні питання педагогіки,
експериментальної та клінічної медицини: Республік. зб. наук. пр. —
Донецьк, 1997. — С. 172-176.

39. Математическое моделирование артериальной гемодинамики организма
человека / О.К. Зенин, А.Г. Цитрин, Г.И. Шляховер, Р.А. Пономаренко //
Актуальні питання педагогіки, експериментальної та клінічної медицини:
Республік. зб. наук. пр. — Донецьк, 1997. — С. 177-181.

40. Зенин О. К., Кирьякулов Г. С., Неудачина Е. А. Исследование
биомеханических свойств общих сонных артерий человека // Актуальні
питання морфології: Наук. пр. ІІІ нац. конгр. анатомів, гістологів,
ембріологів і топографоанатомів України, м. Київ, 21 – 23 жовт. 2002 р.
– Т.: Укрмедкнига, 2002. — С. 119 — 120.

Перспективы усовершенствования метода баллонной ангиопластики на основе
анатомо-экспериментального исследования и математического моделирования
кровообращения, а также создания устройства для его осуществления / О.
К.Зенин, Г. С.Кирьякулов, Р.В.Басий, А.Г.Цитрин, В.В.Белоусов // Саммит
нормальных анатомов Украины и России: Сб. ст. междунар. конф., посвящ.
году России в Украине, г. Тернополь, 28 — 30 мая, 2003
г.–Т.:Укрмедкнига,2003.-С. 42 — 46.

42. Шляховер В. Е., Зенин О. К. Автоматизированное устройство для
изучения вязкоупругих свойств биологических тканей // Достижения молодых
ученых-медиков – в практику здравоохранения: Тез. докл. обл. науч.
конф., г. Донецк, 22 июня 1990 г. — Донецк, 1990. — С. 53.

43. Модель пропускной способности сосудистого русла человека /
Г.С.Кирьякулов, В.Е.Шляховер, А.Н.Сердюк, В.А.Заблоцкий, К.А.Метлов,
О.К.Зенин, П.А.Тополов // Тезисы докладов Х? областной научной
конференции морфологов. — Донецк, 1994. — С. 81.

44. Количественная анатомия и математическая модель внутриорганного
артериального русла сердца / А.Н.Сердюк, В.Е.Шляховер, О.К.Зенин,
П.А.Тополов, П.Е.Карпяк // Актуальні проблеми функціональної анатомії
судинної системи: Матеріали наук. конф. анатомів, гістологів,
ембріологів і топографоанатомів України, присвяч. 100-річчю від дня
народж. проф. А.П. Любомудрова. – Л., 1995. — С. 102.

Количественная анатомия внутриорганного артериального русла печени /
А.Н.Сердюк, В.Е.Шляховер, О.К.Зенин, П.А.Тополов, П.Е.Карпяк //
Актуальні проблеми функціональної анатомії судинної системи: Матеріали
наук. конф. анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів
України, присвяч. 100-річчю від дня народж. проф. А.П. Любомудрова. –
Л., 1995. — С. 102.

46. Математическая модель пропускной способности сосудистого русла
человека / В.Е. Шляховер, А.Н. Сердюк, О.К. Зенин, Г.С. Кирьякулов // ?
Міжнар. конгр. з інтегративної антропології: Матеріали конгр. – Т.,
1995. — С. 295-296.

47. Цитрин А. Г., Шляховер Г. И., Зенин О. К. Математическая модель
деления внутриорганных артерий человека // Актуальные проблемы медицины
Донбасса: Тез. докл. науч. конф. – Донецк, 1996. — С. 170.

48. Цитрин А. Г., Шляховер Г. И., Зенин О. К. Математическая модель
пропускной способности сосудистого русла тела человека // Актуальные
проблемы медицины Донбасса: Тез. докл. науч. конф. – Донецк, 1996. — С.
171.

49. Морфологические особенности артериального русла селезенки / О. К.
Зенин, Г. С. Кирьякулов, П. А. Тополов, С. А. Чередник // Актуальні
питання морфології: Фах. вид. наук. пр. II нац. конгр. анатомів,
гістологів, ембріологів і топографоанатомів України, м. Луганськ, 16-19
верес. 1998 р. – Луганськ, 1998. — С. 95.

50. Моделирование механических свойств крупных кровеносных сосудов
человека для контроля проведения процедуры баллонной ангиопластики / О.
К. Зенин, А. В. Лашин, Г. С. Кирьякулов, А. Г. Цитрин // Мікроциркуляція
та її вікові зміни: Матеріали Укр. наук. конф. з міжнар. участю, м.
Київ, 19-21 трав. 1999 р. – К., 1999. — С. 49 — 50.

Гидродинамика селезеночного кровотока / П. А. Тополов, Г. С. Кирьякулов,
О. К. Зенин, А.Г. Цитрин // Мікроциркуляція та її вікові зміни:
Матеріали Укр. наук. конф. з міжнар. участю, м. Київ, 19-21 трав. 1999
р. – К., 1999. — С. 129.

Зенін О. К., Кір`якулов Г. С., Басій Р. В. Класифікація
внутрішньоорганного судинного русла паренхіматозних органів людини,
основана на даних морфлметрії // Укр. мед. альманах. – 2000. – Т. 3, №
1. – С. 21.

53. Mathematical model of the heart work efficiency during myocardial
infarction / O. K.Zenin, G.S.Kiryakulov, R.V.Basy, P.A.Topolov //
Arbeitstagung der Anatomischen Gesellchaft in Hamburg. — 1999. — Р.
194-195.

54. The Hardwere-Software Complex “Visual” for atumatization of the
balloon angioplasty procedure / O.K. Zenin, G. S. Kiryakulov, E. A.
Neudachina, I. A. Zdikhovsky // Verhandlungen der Anatomischen
Gesellschaft. – Munchen; Jena: Urban and Fischer, 2002. — P. 292 — 293.

55. A new technology of making corrosive preparations of the vascular
system of the hollow organs / O.K.Zenin, I.A.Zdikhovsky,
T.G.Kiryakulova, D.G.Khadzhinov, E.A.Neudachina // Verhandlungen der
Anatomischen Gesellschaft. – Munchen; Jena: Urban and Fischer, 2002. —
P. 151.

56. Mathematical model of the balloon angioplasty procedure / O.Zenin,
A.Cytrin, G.Kiryakulov, R.Basiy, E.Zhdanov // Verhandlungen der
Anatomischen Gesellschaft. – Munchen; Jena: Urban and Fischer, 2004. —
P. 290-291.

57. Dovgayllo Y. V., Zenin O. K., Zdikhovsky I. A. The use of improved
of making corrosive preparations for studing the vascular system of the
hollow organs // Verhandlungen der Anatomischen Gesellschaft. – Munchen;
Jena: Urban and Fischer, 2004. — P. 93-94.

58. The study of biomechanical properties of the human common carotid
arteries in vitro / O.K.Zenin, E. A.Kolganova, G.S.Kiryakulov,
R.V.Basiy, A.G.Tsitrin, I.A.Zdikhovsky // Verhandlungen der Anatomischen
Gesellschaft. – Munchen; Jena: Urban and Fischer, 2004. — P. 183.

АНОТАЦІЯ

Зенін О. К. Морфо-функціональні принципи організації артеріального русла
великого кола кровообігу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за фахом
14.03.01 – нормальна анатомія. – Національний медичний університет імені
О.О. Богомольця, Київ, 2004.

Проведено комплексне дослідження кількісних закономірностей, будови
нормальних артеріальних русел функціонально-різних органів великого кола
кровообігу, які визначають його гемодинамічний опір. Це дозволило
сформулювати новий загальний та індивідуальні (залежно від виду русла –
циклічного, деревоподібного; форми деревоподібного русла –
магістральної, розсипної; типу русла – лептоареального та
евріареального, виду органа) морфо-функціональні принципи організації
артеріальних русел цих органів. Запропоновано новий основний
морфо-функціональний принцип, що лежить в основі будови нормального
артеріального русла людини. Запропоновані нові наукові терміни:
морфологічна складова гемодинамічного опору, довжина артерії, пружний
компонент біомеханічних властивостей артерії. Розроблено методику та
пристрій для її здійснення, які дозволяють досліджувати кількісні
характеристики пружних властивостей артерії. Встановлено ряд
залежностей, які можуть служити об’єктивною оцінною характеристикою
нормальної будови артеріального русла досліджених органів, а також
створено математичні моделі структури русел функціонально-різних органів
і артеріальної гемодинаміки великого кола кровообігу, доведено
адекватність моделі шляхом дослідження її в експерименті.

Ключові слова: морфометрія, екстра- та інтраорганні артеріі, пружні
властивості артерії, математичне моделювання структури артеріального
русла, математичне моделювання гемодинаміки.

АННОТАЦИЯ

Зенин О. К. Морфо-функциональные принципы организации артериального
русла большого круга кровообращения. — Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук по
специальности 14.03.01 – нормальная анатомия. – Национальный медицинский
университет имени А.А. Богомольца, Киев, 2004.

Проведено: ультразвуковое исследование экстраорганных артерий;
изготовление коррозионных препаратов артериальных русел
функционально-различных органов большого круга кровообращения;
морфометрия экстраорганных и слепков интраорганных артерий; исследование
упругого компонента биомеханических свойств артерий; статистическая
обработка полученных данных; математическое моделирование структуры
артериальных русел исследованных органов; математическое моделирование
артериальной гемодинамики, основанное на количественных данных о экстра-
и интраорганных частях русла, а также упругих свойствах артерий и
известных теориях гемодинамики. Сформулированы новые: общий и
индивидуальные (от вида русла – циклическое, древовидное; формы
древовидного русла – магистральная, рассыпная; типа русла –
лептоареальный и эвриареальный, вида органа) морфо-функциональные
принципы организации русел исследованных органов. Установлено –
положение о том, что русла построены в соответствии с принципом
минимизации затрат биологического материала и энергии потока в реальных
условиях, не всегда выполняется. Данный принцип не объясняет наличие
древовидной и циклической частей русла; магистральной и рассыпной форм;
лепто- и эвриареального типов; наличие трихотомий и квадритомий; наличие
различных типов дихотомий; изменение величин показателей асимметрии и
коэффициента деления при изменении номера генерации и уровня деления.
Выдвигается положение о том, что русла исследованных органов построены в
соответствии с согласованием величин морфологических составляющих
гемодинамического сопротивления отдельных их участков. Предложены новые
научные термины: морфологическая составляющая гемодинамического
сопротивления – величина, характеризующая гемодинамическое
сопротивление, обусловленное морфометрическими особенностями
артериального сегмента, разветвления или русла в целом; длина артерии —
линейная конструкция, состоящая из дочерних сегментов c большим
диаметром, от заданной точки до уровня микроциркуляторного русла;
упругий компонент биомеханических свойств артерии – величина, которая
количественно характеризует упругие свойства артерии. Установлено:
отсутствие достаточной для математического моделирования зависимости
между значениями диаметра и длины сегмента древовидного русла. Наличие
четырех структурно-отличных типов дихотомий, входящих в состав
разветвления. Индивидуальной объективной оценочной морфологической
характеристикой нормального русла исследованных органов является
специфическая картина, изменения величины показателя асимметрии и
значения коэффициента ветвления, в зависимости от номера генерации и
уровня деления, а также характер согласования значений морфологических
составляющих гемодинамического сопротивления различных его участков. Это
проявляется достоверными зависимостями между: величинами внутренних
диаметров материнского и дочерних артериальных сегментов, входящих в
состав дихотомического разветвления; достоверной зависимостью между
величинами внутреннего диаметра начального сегмента артерии и ее длиной,
от данной начальной точки до уровня микроциркуляторного русла.
Характерным признаком древовидных артериальных русел, имеющих рассыпную
форму, является отсутствие изменения величины асимметрии и коэффициента
ветвления с увеличением номера генерации, а также уменьшение
коэффициента ветвления с увеличением уровня деления. Величина
внутреннего диаметра начального сегмента артерии, определяет: ее длину,
общую длину всех сегментов, общее количество сегментов имеющих
минимальный диаметр, общий объем и значение морфологической составляющей
гемодинамического сопротивление всего дерева, образованного данной
артерией. Разработаны методика и устройство, позволяющие исследовать
количественные характеристики упругого компонента биомеханических
свойств артерии. Установлена зависимость значения количественной
характеристики упругого компонента биомеханических свойств артерии, от
толщины стенки и величины ее внутреннего диаметра. На базе:
морфометрических данных о экстраорганной части артериального русла,
математических моделей структуры артериальных русел исследованных
органов, количественных характеристиках упругого компонента
биомеханических свойств артерий различного типа, известных
гемодинамических теориях; создана математическая модель гемодинамики
большого круга кровообращения и доказана адекватность модели, путем
исследования в эксперименте ее поведения в условиях нормы и стенозов
крупных артерий. Полученные результаты могут использоваться в качестве
формализованного оценочного эталона нормального строения русел
исследованных органов. Использование модели гемодинамики, даст
возможность получения новых сведений о различных аспектах
гемоциркуляции. Применение разработанного аппаратно-программного
комплекса позволит проводить экспериментальное исследование
биомеханических свойств сосудов и других полостных органов в
автоматическом режиме с объективным слежением за процессом их
разрушения.

Ключевые слова: морфометрия, экстра- и интраорганные артерии, упругие
свойства артерии, математическое моделирование структуры артериального
русла, математическое моделирование гемодинамики.

SUMMARY

Zenin O. K. Morphofunctional principles of the organization of the
arterial bed of the greater circulation. Manuscript.

The dissertation on competition of scientific degree of the Doctor of
Medical Sciences on speciality 14.03.01 – normal anatomy. – A.A.
Bogomolets National Medical University. Kyiv, 2004.

A complex study of quantitative regularities, the structure of normal
arterial beds of the different organs of the greater circulation
determining its hemodynamic resistance has been carried out. It allowed
the author to formulate new general and individual (depending on: the
kind of the bed – cyclic, dendroid; the form of the dendroid bed –
conveying, delivering; the type of the bed – leptoareal, euryareal; the
kind of the organ) morphofunctional principles of the organization of
the arterial beds of the above-mentioned organs. A new basic
morphofunctional principle underlying the structure of the normal human
arterial bed has been proposed. The following new scientific notions
have been proposed: the morphological component of hemodynamic
resistance, the length of the artery, the elastic component of
biomechanical properties of the artery. The methods and a device for
their realization have been developed. They allow a study of
quantitative characteristics of the elastic properties of the artery. As
a result, a number of dependences have been determined. They may serve
as an objective assessment characteristic of the normal structure of the
arterial bed in the studied organs. Also, some mathematical models of
the structure of organic beds of the different organs and arterial
hemodynamics of the greater circulation have been developed. The
adequacy of the model has been proved by studying it in the experimental
setting.

Key words: morphometry, extra- and intraorganic arteries, elastic
properties of the artery, mathematical simulation of the structure of
the arterial bed, mathematical simulation of hemodynamics.

PAGE \* Arabic 1

Похожие записи