Изменения в миокарде правого желудочка при экспериментальном моделировании различных вариантов острого стресса Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

УДК 615.471:617.7

М. Е. Евсеев, аспирант, Е. Е. Румянцев, аспирант,

ГОУ ВПО «Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого» А. С. Красичков, канд. техн. наук, доцент,

ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет „ЛЭТИ"» Н. А. Кулик, аспирант, зав. отделением, ГОБУЗ «ЦГКБ Великого Новгорода» И. А. Атаев, клинический ординатор,

ГОБУЗ «Новгородское областное бюро судебно-медицинской экспертизы»

Изменения в миокарде правого желудочка при экспериментальном моделировании различных вариантов острого стресса1

Ключевые слова: внеклеточные пространства, коллаген, острый стресс, правый желудочек, ремоделирование миокарда, экспериментальное моделирование.

Key words: extracellular spaces, collagen, acute stress, right ventricle, remodeling of myocardium, experimental modeling.

В эксперименте на 66 крысах-самцах линии Вистар были изучены изменения в миокарде правого желудочка при моделировании адренер-гического, холинергического и смешанного вариантов острого стресса. При моделировании всех вариантов острого стресса уже через 2 ч после введения препаратов (адреналина, прозерина, комбинации адреналина и прозерина) наблюдается выраженное увеличение плотности коллагена и внеклеточных пространств, свидетельствующее о развитии значительного интерстициально-го отека миокарда правого желудочка. Наиболее выраженное и стойкое увеличение плотности коллагена наблюдалось при адренергическом, а наименее выраженное — при холинергическом вариантах стресса. В то же время наиболее стойкий отек внеклеточного пространства в сочетании с увеличением плотности коллагена сохраняется при смешанном варианте стресса.

Введение

Лидирующие позиции в структуре временной нетрудоспособности, инвалидизации и смертности населения Новгородской области, РФ и мира в целом занимают заболевания сердечно-сосудистой системы (ССС). Это обуславливает необходимость поисков эффективных средств для их диагностики,

1 Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, соглашение 14.B37.21.0175 «Метод и инструментальные средства оценки функционального состояния систем организма».

лечения и профилактики, а значит, в первую очередь нужны более глубокие знания об этиологии и патогенезе этих болезней.

Общеизвестно, что стресс, в том числе эмоциональный, является одним из значимых факторов развития и прогрессирования сердечно-сосудистой патологии. Его важность как причинного фактора кардиологической патологии показывает так называемая стрессовая кардиомиопатия (кардиомиопа-тия такоцубо, синдром разбитого сердца) — повреждение миокарда, возникающее в ответ на острый эмоциональный стресс и способствующее развитию острой сердечной недостаточности, нарушений ритма и даже летальному исходу. Классическое определение стресса по Селье предусматривает активацию симпатоадреналовой системы (так называемой оси стресса), запускающей в ответ на угрожающий внешний фактор «реакцию борьбы или бегства». Однако, как показывают клинические наблюдения, в ответ на стресс, например на холодовую пробу, у ряда пациентов развивается снижение артериального давления и частоты сердечных сокращений, свидетельствующее об активации парасимпатического отдела вегетативной нервной системы [1]. Подобные реакции наблюдаются и у многих видов животных, притворяющихся мертвыми перед лицом опасности (ящериц, опоссума и др.). Адаптивность реакций данного типа (холинергических) у человека и животных дискуссионна, однако она имеет место и, следовательно, нуждается в изучении, в том числе и с учетом влияния данного варианта развития стрессовой реакции на ремоделирование миокарда.

Традиционно под ремоделированием сердца при сердечно-сосудистых заболеваниях понимаются

№ 3-4 (21-223/2012 |

биотехносфера

структурно-функциональные изменения в миокарде левого желудочка. Однако известны как экспериментальные [2], так и клинические исследования [1—4], демонстрирующие, что поражение сердца, в том числе при развитии хронической сердечной недостаточности, нередко начинается именно с правого желудочка [5].

Изучение выраженности и последовательности развития структурных изменений, развивающихся в миокарде при стрессе, возможно в экспериментальных исследованиях на животных. Это поможет создать теоретическую базу для профилактики, терапии и прогноза течения заболеваний ССС.

Цель исследования

В эксперименте на крысах-самцах линии «Ви-стар» нужно исследовать изменения в миокарде правого желудочка при моделировании адренерги-ческого, холинергического и смешанного вариантов острого стресса.

Материал исследования

Исследование проводилось на 66 крысах-самцах линии «Вистар». Крысы были разделены на четыре серии:

• I серия (адренергический стресс) — крысы, которым однократно интраперитонеально вводился адреналин из расчета 50 мкг/кг, забор материала осуществлялся через 2, 6 и 24 ч;

• II серия (холинергический стресс) — крысы, которым однократно интраперитонеально вводился прозерин из расчета 20 мг/кг, забор материала осуществлялся через 2, 6 и 24 ч;

• III серия (смешанный вариант стресса) — крысы, которым однократно интраперитонеально вводились адреналин из расчета 50 мкг/кг и прозерин из расчета 20 мг/кг, забор материала осуществлялся через 2, 6 и 24 ч;

• контрольная серия — крысы, которые не подвергались медикаментозным и стрессовым воздействиям.

Следует отметить, что препараты вводились в дозах, не вызывающих некроз миокарда.

Методы исследования

Через 2, 6 и 24 ч после введения препарата под эфирным наркозом производились декапитация и забор материала на исследование. Морфометрия парафиновых срезов, окрашенных по Ван-Гизону, проводилась с помощью сетки Г. Г. Автандилова [6] в 45 полях зрения в левом желудочке (ЛЖ) и в правом желудочке (ПЖ). В каждой серии эксперимента выполнялся подсчет плотности кардиомио-цитов, коллагена, сосудов и объема внеклеточного

пространства, измеренного в объемных процентах. Статистическая обработка результатов проводилась с использованием программы «^айвИса 6,0».

Результаты исследования

При всех вариантах острого стресса (см. рисунок) уже через 2 ч после введения препаратов отмечалось значительное увеличение плотности коллагена, наиболее выраженное и стойкое при адренергическом варианте стресса (с 8,21 ± 0,45 % об. в контрольной серии до 25,81 ± 1,39 % об. через 2 ч, р < 0,05, и 30,48 ± 1,98 % об. через 24 ч, р < 0,05, после введения препарата). Если речь идет о холинергическом и смешанном вариантах стресса, то, несмотря на имевшуюся в течение суток после введения препа-

а)

а

й

^

а

ч ч о а

32 27 22 17 12 7

б)

16

0 о 14

1 * 12

30,48

—25*1—

1

f 21,19 21,9 2

^16,87 - 15,23

^ \1M6

7,49

Контроль 2 6 24 Время, ч

® S

Ч g

а S

§ й

й ö

о а.

* р

ю о ^

О е

10 8 6 4 2

85 80 75

^ 70

о й

65

о,®4

а 60

14,78

Z1 2 11,14

/ 9,69 Ч. / ]1'05

' 10,6

^ 8,29

6,09 3 4.1

Контроль

24

Время, ч

в)

55 50

79,68

74,78 -Z1

66,18 \ 69,21

59,64 62,19 2

3

Контроль 2 6 24 Время, ч

Изменение объема коллагена (а), внеклеточного пространства (б), кардиомиоцитов (в) в миокарде ПЖ крыс при различных вариантах стресса: а, в — все различия достоверны по сравнению с контрольной серией крыс (р < 0,05); б — звездочкой (*) отмечена недостоверность различий по сравнению с контрольной серией крыс (р > 0,05): 1 — адренергический стресс; 2 — холинергический стресс; 3 — смешанный стресс

2

биотехносфера

| № 3-4 (21-22)/2012

ратов тенденцию к снижению, плотность коллагена и через 24 ч оставалась достоверно выше значений контрольной серии (12,46 ± 1,1 % об. при холи-нергическом, р < 0,05; 16,39 ± 1,05 % об. при смешанном стрессе, р < 0,05, против 8,21 ± 0,45 % об. в контрольной серии).

Столь выраженное увеличение плотности коллагена уже через 2 ч при всех трех вариантах стресса можно объяснить развитием отека коллагена. Спустя сутки допустимо говорить о начале формирования фибротических изменений в миокарде [7]. Наиболее выраженными они являются при адре-нергическом (30,48 ± 1,98 % об., р < 0,05) варианте стресса (см. рисунок, а). Наименьшая плотность коллагена через 24 ч отмечалась при холинер-гическом варианте (12,46 ± 1,1 % об., р < 0,05), но при этом она была достоверно выше значений контрольной серии.

Анализ динамики объема внеклеточного пространства (ВКП) показал также достоверное увеличение доли внеклеточного пространства через 2 ч при всех вариантах стресса, но наиболее значительным оно было при холинергическом варианте (14,78 ± 0,80 % об.). Наиболее стойкие (сохранившимися и через 24 ч) изменения объема ВКП в миокарде ПЖ выявлялись при смешанном (10,6 ± 0,89 % об.) и холинергическом (11,14 ± 1,07 % об.) вариантах стресс-реакции (см. рисунок, б).

Изменение плотности кардиомиоцитов (см. рисунок, в) носило реципрокный характер изменению количества коллагена и объема внеклеточных пространств. Отмечалось значительное уменьшение плотности кардиомиоцитов в миокарде ПЖ через 2 ч при всех вариантах стресса, но наиболее значительным оно было при холинергическом (от 79,68 ± 0,88 % об. в контрольной до 59,64 ± 2,30 % об. через 2 ч после введения прозерина, р < 0,05) и при адренергическом стрессе (до 60,79 ± 1,56 % об. через 2 ч после введения адреналина, р < 0,05). К концу первых суток после острого стресса наименьшее значения плотности кардиомиоцитов отмечались при адренергическом варианте острого стресса (57,45 ± 1,89 % об., р < 0,05).

Выводы

Независимо от варианта острого стресса отмечаются выраженные структурные изменения в миокарде правого желудочка в течение суток. При моделировании всех вариантов острого стресса уже через 2 ч наблюдаются выраженное увеличение ВКП и плотности коллагена, свидетельствующие о развитии значительного интерстициального отека миокарда ПЖ. Наиболее выраженное и стойкое увеличение плотности коллагена наблюдается при адренергическом, а наименее выраженное — при холинергическом варианте стресса. В то же время при смешанном варианте стресса одновременно сохраняются максимально стойкий отек внеклеточного пространства и увеличение плотности коллагена.

| Литература |

1. Вебер В. Р., Рубанова М. П., Жмайлова С. В. и др. Гемо-динамическая реакция на холодовой стресс у больных артериальной гипертензией мужчин в зависимости от исходного вегетативного профиля // Артериальная гипертензия. 2009. Т. 15. С. 21.

2. Казанская Т. А., Фролов В. А. Правый желудочек сердца. М.: Изд-во Российск. ун-та дружбы народов, 1995. С. 35-48.

3. Фролов В. А., Дроздова Г. А., Риегер П. и др. Начальные механизмы формирования гипертонического сердца // Общая патология и патологическая физиология. 2004. Т. 137. № 3. С. 249-252.

4. Вебер В. Р., Рубанова М. П., Жмайлова С. В. и др. Диасто-лическая функция левого и правого желудочка у больных артериальной гипертонией и возможности ее коррекции // Сердечная недостаточность. 2005. Т. 3, № 31. С. 107-109.

5. Васюк Ю. А., Хадзегова А. Б., Иванова С. В. и др. Структурно-функциональные изменения правого желудочка при артериальной гипертензии — причина или следствие хронической сердечной недостаточности // Сердечная недостаточность. 2005. Т. 6, № 3. С. 117-119.

6. Автандилов Г. Г. Медицинская морфометрия: Руководство. М.: Медицина, 1990. С. 204-205.

7. Целлариус Ю. Г., Семенова Л. А. Гистопатология очаговых метаболических повреждений миокарда. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1972. 212 с.

№ 3-4 (21-22)/2012 |

биотехносфера