Лаборатория физиологии висцеральных систем им. К.М. Быкова

Заведующий лабораторией

Евлахов Вадим Иванович,
доктор медицинских наук, доцент

e-mail: evlakhov.vi@iemspb.ru

Телефон: (812) 234-06-70

Положение о Лаборатории физиологии висцеральных систем им. К.М. Быкова

Краткая история лаборатории

Лаборатория была организована организована по решению Ученого совета ФГБНУ «ИЭМ» в сентябре 2018 г. после реорганизации Отдела физиологии висцеральных систем, созданного в 1931 г. по инициативе ученика акад. И.П. Павлова акад. К.М. Быкова. В Отделе изучали вопросы кортико-висцеральной патологии, интерорецепции, механизмы передачи нервного импульса, нейро-гуморальной регуляции пищеварения.

В 1972 г. Отдел возглавил акад. Б.И. Ткаченко. Под его руководством в СССР была фактически с нуля создана отечественная школа физиологии кровообращения. Особое внимание было уделено развитию вопросов физиологии венозных сосудов, разработаны приоритетные методики изучения органного и системного кровообращения. Было установлено, что органные вены, в отличие от артериальных сосудов, обладают двойственными функциями: емкостной и резистивной; органные вены обладают активными реакциями, обеспечивающими соответствие ёмкости сосудистого русла объёму циркулирующей крови. Были выявлены нейрогуморальные механизмы регуляции тонуса органных венозных сосудов, установлена их важная роль в формировании венозного возврата крови к сердцу, обеспечении оптимальной величины сердечного выброса и, следовательно, артериального давления. На базе широкого использования вычислительной техники разработана методика управляемого эксперимента на системе кровообращения. В лаборатории физиологии пищеварения изучены механизмы интеграции нейромедиаторных и гормональных факторов в регуляции пищеварительных функций.

Основные направления исследований

Основным направлением исследований Лаборатории является изучение механизмов развития гемодинамических нарушений при тромбозах венозной системы и малого круга кровообращения. Актуальность этого направления определяется тем, что тромбоэмболия легочной артерии, одной из ведущих причин которой является тромбоз глубоких вен нижних конечностей, остается третьей причиной смертности населения развитых стран и России от патологии сердечно-сосудистой системы после острого коронарного синдрома и инсульта.
В Лаборатории разработаны приоритетные методики одновременной многопараметрической регистрации показателей системной, легочной и кардиогемодинамики и перфузии изолированных легких in situ.

Первым направлением исследований является изучение патогенетических механизмов изменений макро- и микрогемодинамики легких в условиях экспериментальной тромбоэмболии легочной артерии и легочной гипертензии; выяснение роли реакций легочных вен в сдвигах легочной микроциркуляции и фильтрационно-абсорбционного равновесия. Планируется разработка методик для оценки изменений шунтирующего бронхиального кровотока при экспериментальной тромбоэмболии легочной артерии и легочной гипертензии. С целью изучения механизмов ускорения спонтанного фибринолиза в условиях легочной тромбоэмболии планируется проведение сравнительного анализа изменений резистивной, емкостной и обменной функций легочных сосудов при экспериментальной тромбоэмболии легочной артерии и применении различных типов тромболитических препаратов; изучение механизмов развития реперфузионного отека легких. Планируется также разработка методик оценки изменений легочного кровообращения при сложных постуральных реакциях с целью изучения механизмов регуляции легочной гемодинамики в указанных условиях. Актуальность этих исследований определяется необходимостью поиска методов коррекции нарушенного функционального состояния человека с учетом его индивидуально-типологических особенностей.

Вторым направлением исследований является изучение механизмов структурных и гемодинамические изменений в системе полых вен при экспериментальных венозных тромбозах и методов их коррекции. Планируется разработка биомодели обструкции магистральной вены для изучения патогенеза морфологических изменений венозного клапана, клапанного валика и венозной стенки; изучение механизмов изменений реактивности венозных сосудов в условиях экспериментального тромбоза; разработка и внедрение в клиническую практику малоинвазивных методов лечения несостоятельности венозных клапанов, разработка режимов применения радиочастотной и лазерной абляции вен, стентирования при посттромботической окклюзии глубоких вен; создание компьютерной 3D-модели нормального и пораженного участка вены, содержащего клапаны, венозной гемодинамики; создание физической модели венозной системы конечности. Моделирование нормального и пораженного участка вены, содержащего клапаны, актуально для персонального прогнозирования развития заболевания, проведения виртуальной коррекции нарушений, персонального выбора оптимального метода коррекции, изготовления индивидуального имплантируемого устройства.

Основные научные результаты за последние 5 лет

При экспериментальной тромбоэмболии легочной артерии изменения легочного кровотока обусловлены сдвигами венозного возврата крови к сердцу и сократимости миокарда правого желудочка и не коррелируют с величиной легочного сосудистого сопротивления. При этом кровоток по краниальной полой вене снижается в меньшей степени, чем по каудальной. Полученные данные имеют прикладное значение для клинической практики, поскольку анализ величин изменений потоков по полым венам в перспективе может явиться одним из критериев диагностики острой тромбоэмболии легочной артерии. Показано, что с помощью электрокардиографии высокого разрешения можно выявить ранние признаки острого легочного сердца при указанной патологии. Установлено, что в условиях тромбоэмболии легочной артерии проявляются констрикторные реакции как артериальных, так и венозных сосудов легких, что приводит к сдвигам фильтрационно-абсорбционного равновесия. Доказана роль активации адренергических механизмов в констрикторных реакциях легочных артериальных и венозных сосудов; установлен реципрокный характер взаимодействия α- и β-адренергических механизмов регуляции проницаемости эндотелия сосудов легких в условиях легочной тромбоэмболии.

Научно-практическое значение исследований состоит в том, что впервые выявлена роль резистивной и емкостной функции легочных венозных сосудов в развитии нарушений легочной и системной гемодинамики при тромбоэмболии легочной артерии; показано участие адренергических механизмов регуляции проницаемости эндотелия, что позволит наметить новые подходы к поиску лекарственных средств при лечении указанной патологии.
Проведены исследования эффективности применения Перфторана в качестве среды для кратковременной консервации (прекондиционирования) венозного трансплантата. Выявлены особенности механизмов действия эндовенозной лазерной и радиочастотной облитерации на венозный комплекс. На основании построения моделей прогнозирования и кластерного анализа результатов операции с помощью интеллектуальных систем обработки данных разработаны существенное изменения стандартных протоколов операций, которые позволяют увеличить эффективность и безопасность, снизить травматичность вмешательств и период нетрудоспособности. Созданы биомодели обструкции и несостоятельности клапанов магистральной глубокой вены на экспериментальных животных. Изучены редкие гемодинамические варианты нарушений венозного кровотока при некоторых формах заболеваний вен. Получен патент на способ прекондиционирования венозного трансплантата.

Международное сотрудничество

Сотрудники лаборатории являются постоянными участниками и организаторами Международного Санкт-Петербургского Венозного Форума.

Д.А. Росуховский, Ученый секретарь СПб Венозного Форума, принимает участие в проектах по созданию консенсусных документов, баз данных медицинской информации для пациентов.

Патенты, полученные сотрудниками за последние 5 лет

  1. Шайдаков Е.В., Булатов В.Л.,Порембская О.Я., Росуховский Д.А. Способ краткосрочного хранения венозного транслантата. Патент №2614499 от 23.11.2015.

Наиболее значимые публикации за последние 5 лет

  1. Evlakhov V.I., Poyassov I.Z., Shaidakov E.V. Peculiarities of Blood Flow Changes in Venae Cavae during Experimental Pulmonary Embolism // Bull. Exper. Biol. Med., 2016, 161:759–762.
  2. Евлахов В.И., Поясов И.З., Шайдаков Е.В. Роль реакций венозных сосудов лёгких в изменениях лёгочной гемодинамики при экспериментальной тромбоэмболии лёгочной артерии // Росс. Физиол. журнал им. И.М.Сеченова, 2017, 103(7):778–788.
  3. Evlakhov V.I., Poyassov I.Z., Ovsyannikov V.I. Pulmonary Microcirculation in Experimental Model of Pulmonary Thromboembolism under Conditions of α-Adrenoceptor Blockade – Bull. Exper. Biol. Med. // 2019, 166(3):313–316.
  4. Evlakhov V.I., Poyassov I.Z., Ovsyannikov V.I. Changes in Pulmonary Circulation in Experimental Model of Pulmonary Thromboembolism after Carvedilol Treatment – Bull. Exper. Biol. Med. // 2019, 167(4):432–435.
  5. Shaidakov E.V., Grigoryan, A.G., Ilyukhin E.A., Bulatov V.L., Rosukhovski D.A. Radiofrequency ablation or stripping of large-diameter incompetent great saphenous varicose veins with C2 or C3 disease // Journal of Vascular Surgery: Venous and Lymphatic Disorders, 2016, 4(1):45–50.
  6. Шайдаков Е.В., Порембская О.Я., Григорян А.Г., Булатов В.Л., Росуховский Д.А. Первый опыт внутрисосудистого ультразвукового исследования в диагностике посттромботической обструкции глубоких вен // Ангиология и сосудистая хирургия, 2017, 23(1):89–96.
  7. Булатов В.Л., Илюхин Е.А., Фомин К.Н., Гальченко М.И., Росуховский Д.А., Порембская О.Я., Григорян А.Г., Калышев Р.С. Ранние результаты катетерного тромболизиса при тромбозе глубоких вен нижних конечностей: пилотное исследование // Флебология, 2019, 13(3):211–219.
  8. Gataulin Y.A., Zaitsev D.K., Smirnov E.M., Yukhnev A.D. Structure of unsteady flow in the spatially curved model of the common carotid artery with stenosis: A numerical study // Russian Journal of Biomechanics, 2019, 23(1):58–66.
  9. Sinitsyna D.E., Yukhnev A.D., Zaitsev D.K., Turkina M.V. The flow structure in a three-dimensional model of abdominal aortic bifurcation: ultrasonic and numerical study // St. Petersburg Polytechnical State University Journal. Physics and Mathematics, 2019, 12(4):48–57.
  10. Поясов И.З., Чхинджерия А.Б. Метрология биотехнических систем // Датчики и системы, 2019, 241(11):61–66.

Сотрудники лаборатории

Овсянников Владимир Иванович

д.м.н., главный научный сотрудник

Сфера научных интересов: системная и органная гемодинамика, нейрогуморальная регуляция, сердечный выброс, венозный возврат, общее периферическое сопротивление сосудов, сократимость миокарда, центральное венозное давление, тромбоэмболия легочной артерии, легочная гипертензия.

Поясов Илья Залманович

д.б.н., ведущий научный сотрудник

Сфера научных интересов: системная и органная гемодинамика, биофизика, пульсирующий кровоток, коэффициент капиллярной фильтрации, капиллярное гидростатическое давление, сердечный выброс, венозный возврат, общее периферическое сопротивление сосудов, сократимость миокарда, центральное венозное давление, постуральные воздействия.

Росуховский Д.А.

к.м.н., ведущий научный сотрудник

Сфера научных интересов: венозный клапан; варикозная болезнь; флеботромбоз; венозная гемодинамика.

Юров А.Ю.

к.б.н., старший научный сотрудник

Сфера научных интересов: системная и органная гемодинамика, пульсирующий кровоток, коэффициент капиллярной фильтрации, капиллярное гидростатическое давление, сердечный выброс, венозный возврат, общее периферическое сопротивление сосудов, сократимость миокарда, центральное венозное давление, постуральные воздействия.

Березина Татьяна Павловна

научный сотрудник, к.б.н.

Сфера научных интересов: системная и органная гемодинамика, нейрогуморальная регуляция, сердечный выброс, венозный возврат, общее периферическое сопротивление сосудов, постуральные воздействия

Гатаулин Яков Александрович

научный сотрудник

Сфера научных интересов: венозный клапан; варикозная болезнь; флеботромбоз; венозная гемодинамика.

Порембская Ольга Ярославна

к.м.н., научный сотрудник

Сфера научных интересов: венозный клапан; варикозная болезнь; флеботромбоз; венозная гемодинамика.

Юхнев Андрей Данилович

научный сотрудник

Сфера научных интересов: венозный клапан; варикозная болезнь; флеботромбоз; венозная гемодинамика.