Biomechanische Herzunterstützung: Elektromikroskopische Untersuchung des dorsi-latissistischen Muskels des Hundes nach chronischer elektrischer Stimulation
Attila Kovács
Biomechanische Herzunterstützung: Elektronenmikroskopische Untersuchung
Musculus latissimus dorsi des Hundes nach chronischer, elektrischer Stimulation
Geboren am 19.04.1968 in Neumarkt
Reifeprüfung am 4. Mai 1988 am Käthe-Kollwitz-Gymnasium Kiel
Studiengang der Medizinischen Fakultät von WS 1989/90 bis SS 1996
Physik am 13.03.1992 an der Christian-Albrechts-Universität Kiel
Klinische Studien in Heidelberg
Das praktische Jahr in Heidelberg
Staatsprüfungen am 17.11.1996 an der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
Promotionsfach: Herzchirurgie
Doktor Vater: Privat-Doz. Dr.med. R. Lange
Die dynamische Kardiomyoplasty ist ein operatives Verfahren zur Unterstützung der
Herzfunktion, bei der ein körperlicher Skeletmuskel rund um das Herz kreist und
Es wird synchron mit der Herzsystole stimuliert. Experimentelle und klinische Studien
Sie weisen auf die mögliche Schädigung des Skeletmuskels hin, die sich in Form von Muskel-Necrosses, Bindingsel- oder Fettverwandlung manifestiert. Die möglichen Ursachen dieser degenerativen Veränderungen sind die Trennung der Gefäßkollaterale, die Transposition des Skeletmuskels in die Brust und die damit verbundene Verlust der Vorspannung sowie die chronische elektrische Stimulation durch Serienimpulse (Schlagimpulse). Eine verfahrensbedingte strukturelle Schädigung des Skeletmuskels würde deren Verwendung zur chronischen Herz- und Kreislaufunterstützung ausschließen.
In der vorliegenden Studie wurden die Auswirkungen von chronischer elektrischer Stimulation nach
Die Abgrenzung der kollateralen Blutversorgung auf die Skeletmuskelmorphologie sollte untersucht werden. In diesem Zusammenhang sollte klargestellt werden, inwieweit die strukturellen Veränderungen als Zeichen von Schäden zu interpretieren sind. Es sollte auch festgelegt werden, inwieweit verschiedene Festungsmethoden die Auswertbarkeit und das Bild der strukturellen Schäden beeinflussen.
Bei 6 Foxhunden wurde das linke M. latissimus dorsi nach Trennung der kollateralen Gefäßversorgung und chronischer elektrischer Stimulation untersucht. Die Stimulation erfolgte nach einem neu entwickelten Protokoll, bei dem von Anfang an Burstimpulse mit zunehmender Frequenz eingesetzt wurden. Die Stimulationsdauer betrug 192 81 Tage. Die histologischen Präparate wurden entweder durch Immersion oder Perfusion befestigt. Bei der qualitativen und quantitativen Auswertung der Ultraschallschnitte im Elektronenmikroskop wurden morphometrische Verfahren (Punktzählverfahren) eingesetzt.
In den stimulierten Muskeln gab es einen signifikanten Anstieg der Volumendichte der
Interfibriläre
(p< 0,001)
und die Subsarkolen
(p<0,05)
Mitokondrien festgestellt.
Das Oberflächen-Volumen-Verhältnis der Mitochondrien hat sich durch die Stimulation verbessert.
Durch die Stimulation wird der Volumenanteil der
Intrazelluläre Lipidvakuole sind nicht signifikant erhöht,
Die Volumendichte der lysierten Mitochondrien blieb nahezu konstant.
Myofibrillen in stimuliertem Muskel signifikant abgenommen
(p<0,05)
, die
Das Mitochondrien-Myofibrillen-Verhältnis hat sich deutlich zugunsten der Mitochondrien entwickelt.
Diese Veränderungen waren im gesamten M. latissimus dorsi homogen.
Es gab keine Unterschiede zwischen dem proximalen, medialen und distalen
Die perfusionsfesten Proben zeigten im Vergleich zu den Immersionsfesten eine gleichmäßige Festigkeit und einen deutlicheren Kontrast. Die Immersionsfesten Proben hatten häufig eine Festungswand und zeigten unabhängig von der Stimulation einen höheren Anteil an intrazellulären Lipidvakuolen und Sarkoplasma. Das Oberflächen-Volumen-Verhältnis der Mitochondrien wurde zugunsten der größeren Mitochondrien verschoben.
Es wurden keine Anzeichen für Schäden an dem in situ stimulierten Skeletmuskel gefunden.
Die Strukturänderungen sind eine morphologische Anpassung des
Schädelmuskeln auf die chronische elektrische Stimulation mit Burstimpulsen zu bewerten.
Sie dienen der Verbesserung der Energieversorgung des Muskelgewebes.
Stimulationsmuster verwandelte Skelettmuskeln könnten eine frühe Unterstützung der
Durch die Vorperfusion mit Rheomacrodex und Procain werden die Kapillaren freigesetzt und die Bildung von Kontraktionsbanden verhindert. Im Gegensatz dazu verfälscht das langsame Eindringen des Fixators bei der Immersion-Fiktion Muskelschäden. Bei der quantitativen morphometrischen Analyse der Skelettenmuskelstruktur ist die Perfusion-Fiktion bevorzugt.