Морфофункціональні закономірності адаптаційних і дизадаптаційних змін серцевого м'яза при його токсичних ураженнях

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

“ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ І.Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО”

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

14.03.01 - нормальна анатомія

Морфофункціональні закономірності адаптаційних і дизадаптаційних змін серцевого м'яза при його токсичних ураженнях

Пришляк Антоніна Михайлівна

Тернопіль - 2009

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

серцевий міокард кадмій вуглець

Актуальність проблеми. Адаптація організму тварин, а також людини до впливів несприятливих екологічних факторів є сьогодні одним із центральних наукових напрямків різних медико-біологічних дисциплін. Різке зростання антропогенного навантаження на довкілля супроводжується все більшим переходом справжніх природних біоценозів в категорію антропобіоценозів, що обумовлює зміни існування не тільки рослинного і тваринного світу але і людини як біологічного виду (Трахтенберг И.М., Шафран Л.М., 2002; Гурковська А.В., Суханова К.Ю., 2003; Backer L.C. et al., 2000). Впливу техногенного навантаження зазнають як промислові зони (Трахтенберг И.М., 2000), так і сільськогосподарські регіони (Дементьєв Ю.Г., 2003; Деркачов Е.А. и др., 2000). Хімізація народного господарства і побуту призводить до прогресуючого насичення виробничого та позавиробничого середовища токсичними речовинами та їхніми метаболітами, які можуть негативно впливати на організм людини та тварини (Ковальчук Л.А. и др., 2002). Підвищене поступлення токсичних речовин в організм людини може спровокувати розвиток функціональних порушень та патологічних змін (Грищенко С.В. та ін., 2003).

Особливо небезпечним є техногенне забруднення довкілля важкими металами, а також їх похідними, яким притаманні висока біологічна активність, що залежить від дози та тривалості дії (Зербіно Д.Д., 2003; Третьяков А.М та ін., 2007). Серед важких металів велику стурбованість викликає кадмій (Дейнека С.Є., Давиденко І.С., 2001; Соловодзінська І.Є., 2001), що зумовлює порушення в організмі обміну інших біоелементів (міді, заліза, кальцію) (Satarug S., Moore M.R., 2004), а також має тривалий період напіввиведення з організму (Богомазов М.Я., Волкова Н.А., 1984). Кадмію властивий кумулятивний ефект, який накопичується з віком (Гонський Я.І. і співавт., 2001). Розподіляється кадмій по всіх тканинах тіла. При цьому він виявляється в потових виділеннях, в слині, в молоці, у волоссі, у нігтях. Головним депо є печінка та нирки (Satarug S., Moore M.R., 2004; Пихтєєва О.Г. і співавт., 2007). В Україні щорічно до грунту разом із пестицидами і мінеральними добривами потрапляє 1800 т свинцю та 400 т кадмію (Трахтенберг И.М., 2000).

Проблема кардіотоксичності важких металів складна і недостатньо розроблена, незважаючи на те, що в літературі є чисельні вказівки на наявність змін серцево-судинної системи у осіб, що були експоновані важкими металами. Для її успішного вирішення необхідне поєднання епідеміологічних, клініко-фізіологічних та експериментальних досліджень (Зербіно Д.Д., 2003).

Увагу вчених в усьому світі привертають також галенові сполуки, які є побічними продуктами хлорування питної води. Незважаючи на багаторічні пошуки альтернативних методів, хлорування у багатьох країнах світу, зокрема і в Україні, досі залишається основним способом дезінфекції питної води і однією з причин її забруднення комплексом хлорвуглецевих насиченого і ненасиченого ряду (Деркачов Е.А. и др., 2000; Backer D.L. et al., 2000; Прокопов В.О., Чичковская Г.В., 2002).

Відомо, що оксидативний стрес є одним із факторів судинного пошкодження, пов'язаного з різними патологіями, такими як запалення, діабет, атеросклероз, гіпертонія та ін. Ці захворювання, в свою чергу залежать від екологічної ситуації, яка визначає атерогенні фактори ризику (Гурковська А.В., Суханова К.Ю., 2003; Головата Т.К., 2007). Кількість чужорідних хімічних речовин, які надходять до організму людини з довкілля, на 30-80 % поступають з харчовими продуктами.

Життя організму людини в умовах тривалого токсичного впливу викликає адаптаційну морфофункціональну перебудову на рівні клітин, тканин, органів та цілого організму (Saruc M., Eisenstein R., 1997; Швець В.І., 2005; Широбокова Л.П. і співавт., 2003). Процеси адаптації залежать не тільки від факторів зовнішнього середовища але і від вроджених генетично обумовлених метаболічних та морфологічних особливостей, які забезпечують гомеостаз внутрішнього середовища організму (Меерсон Ф.З., 2001).

Відомо, що на особливості морфології серця як в нормі, так і в умовах патології впливають екстракардіальні фактори, такі як типи вегетативного гомеостазу та гемодинаміки (Палеве Н.Р. і співавт., 2000; Курята А.В і співавт., 2003; Иванов А.Д. і співавт., 2003; Ковальчук М.Ф., 2007). Деякі автори вказують на залежність структури міокарда і від інтракардіальних факторів (Andries L.J., Sys S.U., Brutsaert D.L., 1995; Левицький В.А. і співавт., 2002).

В останні десятиліття різко зросла смертність від серцево-судинних захворювань і ця тенденція зберігається по цей день (Оганов Р.Г., Масленикова Г.Я., 2000; Katayama T. et al., 2004, 2005). Хімічні фактори можуть поражати серце та судини або суттєво погіршувати стан пацієнтів з патологією серцево-судинної системи (Николаев В.А., Лебеденко И.Ю., 1999; Касьяненко Г.В. та ін., 2000; Boffetta P. et al., 2001). Ураження серцевого м'яза токсичними факторами важко діагностується, лікування цих патологій складне і не завжди ефективне, до кінця не вияснений їхній патоморфогенез (Шумаков В.О. та ін., 2001; Чазов Е., 2001; Касьяненко Г.В. и др., 2002; Сыркин А., 2004; Пауков В.С., Ерохин Ю.А., 2004). Хімічними ураженнями серця цікавляться не тільки клініцисти, але й експериментатори (Bailey B. et al., 1997; Тожиев М.С. и др., 2000; Peplonska B. et al., 2001).

Проте сьогодні неузгодженими залишаються літературні дані про морфофункціональні особливості адаптаційних процесів серця та коронарних судин в умовах тривалої дії ксенобіотиків (Трахтенберг І.М., 2005), суперечливими є думки про первинність та вторинність ураження міокарда, а значення індивідуальної генетично обумовленої стійкості організму до гіпоксії в морфогенезі частин серцевого м'яза при токсичному впливі не доведено. З огляду на це, доцільним є вивчення морфофункціональних закономірностей ремоделювання структур міокарда за умов токсичного навантаження техногенного характеру та їх залежність від індивідуальної резистентності організму.

Вивчення мофофункціональних особливостей адаптаційних та дизадаптаційних процесів міокарда в умовах тривалого токсичного ураження дасть можливість поглибити знання патоморфологічних механізмів пошкодження серця, визначити на мікроскопічному рівні значення стійкості організму до гіпоксії у стрес-лімітуючій системі.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана відповідно до планів наукових досліджень Тернопільського державного медичного університету імені І.Я. Горбачевського та є фрагментом комплексної теми за № державної реєстрації 0104U004522 “Морфофункціональні основи адаптаційних процесів в серцево-судинній і травній системах при артеріальній гіпертензії у великому та малому колах кровообігу при різних коригуючи впливах”. Автор даного дослідження є співвиконавцем вказаної науково-дослідної роботи. Тема дисертації затверджена Проблемною комісією МОЗ і АМН України «Морфологія людини» (протокол № 33 від 18 січня 2001 р.).

Мета дослідження. Встановити закономірності структурно-функціональної перебудови частин серцевого м'яза при ураженнях його різними токсичними факторами та визначити їхню залежність від стійкості організму до гіпоксії.

Завдання дослідження:

1. Вивчити принципи структурно-функціональної організації частин непошкодженого серця білих щурів в залежності від їх чутливості до гіпоксії.

2. Вивчити та систематизувати структурно-функціональні варіанти адаптаційних змін всіх камер серця при дії на організм тварин чотирихлористого вуглецю та хлориду кадмію.

3. Дослідити та встановити особливості структурних змін у відділах серцевого м'яза при хімічному ушкодженні у високостійких та низькостійких до гіпоксії білих щурів.

4. З'ясувати особливості впливу хлориду кадмію та чотирихлористого вуглецю на морфофункціональну перебудову артеріального та мікрогемоциркуляторного русла частин серцевого м'яза.

5. Вияснити характер перетворень міоендокринних клітин передсердь експериментальних тварин при дії на організм чотирихлористого вуглецю та солей кадмію.

6. Встановити особливості адаптаційних та дизадаптаційних процесів у відділах міокарда при дії на організм чотирихлористого вуглецю.

Об'єкт дослідження: передсердя та шлуночки серця білого щура.

Предмет дослідження: морфометричні та мікроскопічні прояви адаптаційних і дизадаптаційних процесів в патогенезі токсичного ураження серця у тварин з різною вродженою стійкістю до гіпоксії.

Методи дослідження:

- органометричний - для дослідження кількісних характеристик відділів неураженого серцевого м'яза, особливостей його структурної перебудови при дії на організм хлориду кадмію та чотирихлористого вуглецю;

- гістологічний та гістохімічний - для встановлення характеру структурної перебудови кардіоміоцитів, стінок судин, стромальних структур та проведення гістостереометричного аналізу на тканинному та клітинному рівнях;

- електронномікроскопічний - для з'ясування субмікроскопічних змін у кардіоміоцитах та судинах при дії на організм хлориду кадмію та чотирихлористого вуглецю;

- ін'єкційний - для визначення структурної перебудови гемомікроциркуляторного русла частин серцевого м'яза;

- фізіологічний - для визначення стійкості тварин до гіпоксії;

- статистичний - для об'єктивізації отриманих кількісних даних і визначення ступеня достовірності.

Наукова новизна дослідження. Вперше за допомогою комплексу гістологічних, гістохімічних, електронномікроскопічних та морфометричних методів встановлено, що структурна організація неураженого серцевого м'яза залежить від чутливості дослідних тварин до гіпоксії. При цьому з'ясовано, що масометричні показники частин неураженого серцевого м'яза, їхні просторові параметри домінують у білих щурів з низькою резистентністю до гіпоксії, у них виявлено менш значне кровопостачання досліджуваного органа та нижчу секреторну активність кардіоміоцитів передсердь. Встановлено, що дія на організм тварин хлориду кадмію та чотирихлористого вуглецю призводила до вираженої морфологічної перебудови частин міокарда на всіх рівнях його структурної організації. Отруєння хлоридом кадмію щурів з високою стійкістю до гіпоксії призводило до зростання маси лівого шлуночка на 24,0 %, правого - на 16,0 %, лівого передсердя - 11,3 %, правого - на 7,0 %, а у тварин з низькою стійкістю до гіпоксії - відповідно на 30,0; 20,0; 14,9 та 12,8 %. Встановлено, що при тривалому введенні в організм щурів хлориду кадмію виникала нерівномірна диспропорційна дилятація камер серця з порушенням співвідношень між їхніми просторовими характеристиками, при цьому ступінь розширення камер серця домінував у тварин з низькою стійкістю до гіпоксії.

Під впливом хлориду кадмію та чотирихлористого вуглецю істотно змінювалися об'ємні характеристики шлуночків серця: нерівномірно зростали їхні приносні та виносні об'єми, суттєво зменшувалися резервні об'єми - основні резерви гемодинаміки. Менша ступінь зниження резервних об'ємів шлуночків виявлена у тварин з високою стійкістю до гіпоксії

Дія досліджуваних хімічних факторів призводила до вираженого ремоделювання артерій частин серця переважно дрібного калібру, яке характеризувалося потовщенням їхніх стінок, звуженням просвіту, ураженням ендотеліоцитів, ендотеліальною дисфункцією, погіршенням кровопостачання міокарда, розвитком гіпоксії. Хлорид кадмію викликав більш виражене ураження досліджуваних судин лівого шлуночка, а чотирихлористий вуглець - правого. Структурні зміни переважали у судинах серця щурів з низькою стійкістю до гіпоксії.

Вперше описана структурна перебудова ланок гемомікроциркуляторного русла частин серцевого м'яза при дії на організм хлориду кадмію та чотирихлористого вуглецю у тварин з різною чутливістю до гіпоксії, а також в компенсованому та декомпенсованому ураженому серці. Морфологічні зміни у судинах гемомікроциркуляторного русла ураженого серця найбільш вираженими виявилися при його декомпенсації та у білих щурів з низькою резистентністю до гіпоксії.

Вивчені також кількісні зміни міоендокринних клітин передсердь під впливом хлориду кадмію та чотирихлористого вуглецю. При цьому з'ясована їхня динаміка у білих щурів з різною стійкістю до гіпоксії, а також при компенсації та декомпенсації ураженого хімічними факторами серця.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані результати дозволяють поглибити знання про варіабельність структурно-функціональної організації частин неушкодженого міокарда на всіх морфологічних рівнях, встановити залежність її від чутливості тварин до гіпоксії, виявити та уточнити морфометричні критерії адаптації та дизадаптації відділів міокарда при його ураженнях хімічними факторами. Результати досліджень сприяють глибшому вивченню та розумінню механізмів пато-, морфо- і танатогенезу хімічних уражень серця та дають нову основу у плані патогенетичних втручань для попередження та пом'якшення небажаного спрямування дизадаптаційних процесів.

Отримані результати впроваджені у навчальний процес та науково-дослідну роботу наступних морфологічних кафедр вищих навчальних медичних закладів України: Прикарпатського національного університету ім. В. Стефаника, Вінницького національного медичного університету імені М. І. Пирогова, Кримського державного медичного університету імені С. І. Георгієвського, Донецького національного медичного університету імені М. Горького, Буковинського державного медичного університету, Івано-Франківського національного державного медичного університету, медичного інституту Сумського державного університету, Ужгородського національного університету, Астраханської державної медичної академії, Белгородського державного університету, Тернопільського державного медичного університету імені І Я. Горбачевського.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проведений патентний пошук, аналіз літератури з досліджуваної проблеми, постановка мети та завдань дослідження, розроблена програма наукових досліджень, здійснено відпрацювання адекватних моделей та методик. Отримано, оброблено, описано та узагальнено результати досліджень, оформлено дисертацію, сформульовані висновки. У опублікованих наукових працях реалізовані наукові ідеї дисертації. У наукових працях, опублікованих у співавторстві, участь автора є основною. У тій частині актів впровадження, що стосується науково-практичної новизни, викладено дані автора, отримані в процесі виконання дисертаційного дослідження.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи оприлюднені на підсумкових науково-практичних конференціях Тернопільського державного медичного університету імені І. Я. Горбачевського (2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008 рр.), науковій конференції "Морфологія лімфатичних та кровоносних судин" (Київ, 2000), науково-практичній конференції "Актуальні питання морфології" (Чернівці, 2001), конференції, присвяченій 100-річчю з дня народження заслуженого діяча науки України проф. Я.П. Склярова, "Механізми фізіологічних функцій в експерименті та клініці" (Львів, 2001), II-й міжнародній науковій конференції "Мікроциркуляція та її вікові зміни" (Київ, 2002), XVI з'їзді Українського фізіологічного товариства (Вінниця, 2002), IV міжнародному конгресі з інтегративної антропології (Санкт-Петербург, 2002), науково-практичній конференції "Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України" (Київ, 2002), III національного конгресу анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України "Актуальні питання морфології" (Київ, 2002), Всеукраїнській науково-практичній конференції "Довкілля і здоров'я" (Тернопіль, 2003, 2008), міжнародній науковій конференції "Саміт нормальних анатомів України та Росії" (Тернопіль, 2003), науково-практичній конференції "Гістологія на сучасному етапі розвитку науки" (Тернопіль, 2004), Всеукраїнській науково-практичній конференції "Проблеми діагностики профілактики та лікування екзогенних та ендогенних інтоксикацій" (Чернівці, 2004), VII-й Всеросійській конференції "Нейроэндокринология - 2005" (Санкт-Петербург, 2005), міжнародній науково-практичній конференції "Наукові дослідження - теорія та експеримент '2005" (Полтава, 2005), Всеукраїнській науково-практичній конференції "Вплив екологічних чинників на стан здоров'я дітей" (Тернопіль, 2005), міжнародній науково-практичній конференції "Розвиток наукових досліджень 2005" (Полтава, 2005), науково-практичній конференції "Актуальні проблеми функціональної морфології", присвяченої до 100-річчя з дня народження проф. Е.Д. Бромберга (Полтава, 2005), II-й Всеукраїнській науково практичній конференції "Актуальні проблеми біомінералогії" (Луганськ, 2006), VI-му міжнародному конгресі з інтегративної антропології (Вінниця, 2007), науково-практичній конференції "Прикладні аспекти морфології експериментальних і клінічних досліджень" (Тернопіль, 2008), симпозіумі "Морфогенез органів і тканин під впливом екзогенних факторів" (Сімферополь-Алушта, 2008), науково-практичній конференції "Морфологічні основи компенсаторно-пристосувальних процесів і їх структурне забезпечення" (Тернопіль, 2008).

Публікації. Результати наукових досліджень, що містить дисертація, опубліковані у 50 наукових працях, у тому числі: 24 статті у фахових виданнях, рекомендованих ВАК України, 2 статті у наукових журналах, 2 деклараційних патенти України на корисну модель, 22 тези доповідей конгресів та конференцій.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 352 сторінках комп'ютерного друку. Складається із переліку умовних скорочень, вступу, п'ятьох розділів, висновків, списку використаних джерел, який налічує 416 найменувань вітчизняних та зарубіжних авторів, а також додатків. Дисертаційна робота ілюстрована 28 таблицями, 4 діаграмами та 58 мікрофотографіями. Бібліографічний опис літературних джерел, ілюстрації та додатки викладені на 74 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи дослідження. Комплексом морфологічних методів (гістологічні, гістохімічні, електронно-мікроскопічні, ін'єкція вінцевих судин серця туш-желатиновою сумішшю, морфометричні) досліджені серця 176 білих щурів самців, які були розділені на 7 груп. 1-а група нараховувала 30 інтактних тварин з високою стійкістю до гіпоксії, 2-а - 33 інтактних щурі з низькою резистентністю до гіпоксії, 3-я - 31 тварина з високою резистентністю до гіпоксії, яким вводили хлорид кадмію, 4-а - 35 щурів з низькою резистентністю до гіпоксії, яким вводили хлорид кадмію, 5-а - 17 дослідних інтактних тварин (контрольна група), 6-а - 21 щур, яким вводили чотирихлористий вуглець, з компенсованим ураженим серцем, 7-а - 9 щурів, яким вводили чотирихлористий вуглець, з декомпенсованим ураженим серцем.

Досліди виконані на білих безпородних щурах самцях вагою 185,0-200,0 г. Експериментальні тварини знаходилися у звичайних умовах віварію на стандартному повноцінному харчуванні. Хворих тварин в дослід не брали.

Токсичне ураження міокарда солями важких металів моделювали шляхом підшкірного введення хлориду кадмію в дозі 6 мг/кг впродовж 4-х тижнів (T. Shimoto, 1992) в нашій модифікації (патент 5556). Отруєння організму щурів тетрахлорметаном проводили шляхом введення внутрішньоочеревинно 50,0 % розчину чотирихлористого вуглецю (CCl₄) в дозі 0,2 мл/кг два рази на тиждень протягом 2-х місяців. Дана доза широко застосовується для моделювання токсичного ураження печінки (A.S. Jalcin, 1986) і модифікований нами для ураження міокарда (патент 4200). Евтаназію щурів здійснювали кровопусканням в умовах тіопентал-натрієвого наркозу.

Усі маніпуляції та евтаназію щурів проводили з дотриманням основних принципів роботи з експериментальними тваринами у відповідності з положенням «Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та інших наукових цілей» (Страсбург, 1986 р.), а також «Загальних етичних принципів експериментів на тваринах», ухвалених першим національним конгресом з біоетики (Київ, 2001). Комісією з питань біоетики Тернопільського державного медичного університету імені І. Я. Горбачевського (протокол № 14 від 18. 10. 2007 р.) не виявлено порушень морально-етичних норм при проведенні науково-дослідної роботи.

Під час морфологічного вивчення серця проводили виміри його зовнішніх розмірів. Серце розтинали за методикою Автанділова Г.Г. у модифікації Єсипової І.К. і співавт. (Гнатюк М.С., 1996), спостерігався стан сосочкових і трабекулярних м'язів, проводилися внутрішні лінійні виміри (периметри клапанних отворів, приносні і виносні тракти, товщина стінок шлуночків і передсердь). Окремо зважувались частини серця за Mьller W. з врахуванням модифікацій Fulton R.M. et al., Ільїна Г.І., Єсипової І.К. і співавт. (Автандилов Г.Г., 2002), застосовувалася планіметрія ендокардіальних поверхонь камер серця (Вихерт А.М., Митрофанов М.П., 1984), визначення приносних, виносних, резервних об'ємів шлуночків (Автандилов Г.Г., 2002;). Гістостереометрія проводилась на гістологічних зрізах, електронограмах і на ізольованих кардіоміоцитах з використанням методик і рекомендацій Ishikawa S. et. al., Автанділова Г.Г., Катинаса Г.С. и соавт. (Автанділов Г.Г., 2002). За допомогою стереометричних методів в кардіоміоцитах частин серцевого м'яза визначали відносний об'єм секреторних гранул, міофібрил, мітохондрій, агранулярної ендоплазматичної сітки і Т - системи, мітохондріально - міофібрилярний індекс

Проводилося гістологічне, гістохімічне і електронномікроскопічне вивчення частин міокарда. Для цієї мети вирізались кусочки певних розмірів з передньої і бокових стінок лівого і правого шлуночків, лівого і правого передсердь і міжшлуночкової перегородки, які фіксувалися в 10 % нейтральному розчині формаліну, рідині Карнуа, Ценкера, в 96 спирті і після відповідного проведення через етилові спирти зростаючої концентрації поміщали їх в парафін. Зрізи забарвлювали гематоксиліном і еозином, за ван Гізон, залізним гематоксиліном і азокарміном Гейденгайна, за Маллорі, Вейгертом, толуїдиновим синім, проводилася ШІК-реакція, імпрегнація сріблом за Гоморрі, Купріяновим В. В.. Нейтральні жири визначалися на заморожених зрізах суданом Ш і суданом чорним. Гістоферментативні реакції проведені на кріостатних зрізах товщиною 10,0 мкм з урахуванням рекомендацій Автандилова Г.Г. (2002). Визначалася активність СДГ за Nachlas. При цьому використовували мікроскопи МБН - 6, МБН - 15, “ЛЮМАМ - Р8” з фотометричною насадкою ФМЭЛ - І.

Для електронно-мікроскопічних досліджень вирізали маленькі шматочки серцевого м'яза з вказаних ділянок, фіксували в 2,5 % розчині глютаральдегіду і 1,0 % розчині чотирьохокису осмію, обезводнювали в спиртах, ацетоні і поміщали в Епон-812. Ультратонкі зрізи, що були виготовлені на ультрамікротомі УМТП-2, після фарбування в 1,0 % водному розчині уранілацетату контрастували цитратом свинцю, розглядали в електронному мікроскопі ПЕМ-100 і ЕМВ-100ЛМ.

При дослідженні ізольованих кардіоміоцитів застосовувався метод лужної дисоціації клітин. Шматочки різних відділів міокарда фіксували у 10,0 % розчині нейтрального формаліну протягом 10-15 днів при РН - 7,0. Пізніше вказані шматочки обробляли 50,0 % розчином їдкого калію при кімнатній температурі і обережно гомогенізували скляною паличкою. Отриману суспензію клітин фарбували метиленовим синім та вивчали за допомогою світлової мікроскопії при різних збільшеннях. Проводили також морфометрію ізольованих кардіоміоцитів и за спеціальними формулами визначали їхню кількість в частинах серцевого м'яза (Зашихин А.Л. и др., 1999).

Гемомікроциркуляторне русло серця в частині спостережень вивчалося ін'єкуванням його коронарних судин туш-желатиновою сумішшю. Морфометрію них артерій проводили за С.В. Шормановим (1982) з доповненнями М.С. Гнатюка (1996).

При кількісному морфологічному вивченні серця враховувалися наступні морфометричні параметри: чиста маса серця (ЧМС) - маса серцевого м'яза без клапанів, великих судин, субепікардіальної жирової клітковини, абсолютна маса лівого (МЛШ) і правого (МПШ) шлуночків - маса шлуночка з пропорціональною його масі частиною міжшлуночкової перегородки, шлуночковий індекс (ШІ) - відношення МПШ до МЛШ, індекс Фултона (ІФ) - відношення маси лівого шлуночка з міжшлуночковою перегородкою до маси правого, серцевий індекс (СІ) - відношення ЧМС до маси тіла, маса лівого (МЛП) і правого (МПП) передсердь, індекс передсердь (ІПр) - відношення МЛП до МПП, відсоток мас шлуночків (% ЛШ, % ПШ) та передсердь (% ЛП, % ПП), площа ендокардіальної поверхні стінки лівого (ПСЛШ) і правого (ПСПШ) шлуночків і передсердь (ПСЛП, ПСПП), планіметричний індекс (ПІ) - ПСЛШ / ПСПШ, планіметричний індекс передсердь (ПІПр) - ПСЛП/ПСПП.

Об'ємними вимірами визначались об'єми притоку (ОПЛШ, ОППШ), відтоку (ОВЛШ, ОВПШ) і резервні (ОРЛШ, ОРПШ) лівого та правого шлуночків.

Гістостереометрично визначали діаметр кардіоміоцитів (ДКМЛШ), діаметр їхніх ядер (ДЯЛШ), ядерно-цитоплазматичний індекс (ЯЦІЛШ), довжину кардіоміоцитів (ДВКМЛШ), загальну кількість кардіоміоцитів (ЗККМЛШ), відносний об'єм кардіоміоцитів (ВОКМЛШ), відносний об'єм капілярів (ВОКЛШ), відносний об'єм сполучної тканини (ВОСТЛШ), стромально-кардіоміоцитарні відношення (СТКМВЛШ), капілярно-кардіоміоцитарні відношення (ККМВЛШ), відносний об'єм вогнищевих пошкоджень кардіоміоцитів (ВОПКМЛШ), лівого, правого (ДКМПШ, ДЯПШ, ЯЦІПШ, ДВКМПШ, ЗККМПШ, ВОКМПШ, ВОКПШ, ВОСТПШ, СТКМВПШ, ККМВПШ, ВОПКМПШ) шлуночків, лівого (ДКМЛП, ДЯЛП, ЯЦІЛП, ДВКМЛП, ЗККМЛП, ВОКМЛП, ВОКЛП, ВОСТЛП, СТКМВЛП, ККМВЛП, ВОПКМЛП), правого (ДКМПП, ДЯПП, ЯЦІПП, ДВКМПП, ЗККМПП, ВОКМПП, ВОКПП, ВОСТПП, СТКМВПП, ККМВПП, ВОПКМПП) передсердь.

Для оцінки просторових змін кардіоміоцитів частин ураженого серця та взаємозв'язків між ними застосовувався інформаційний аналіз з визначенням ентропії (Н), відносної ентропії (h) та надмірності - (R) (Автандилов Г.Г., 2002).

Морфометрично в лівому і правому шлуночках серця щурів вивчалися 2 групи інтрамуральних артерій: середні артеріальні гілки з зовнішнім діаметром 51-125 мкм, гілки дрібного калібру з зовнішнім діаметром 26-50 мкм (Шорманов С. В., 1998). При цьому враховували зовнішній (ДЗ) і внутрішній (ДВ) діаметри судини, товщину медії (ТМ), індекс Вогенворта (ІВ), висоту ендотеліоцитів (ВЕ), їхній діаметр (ДЕ), ядерно-цитоплазматичні відношення в ендотеліоцитах (ЯЦВЕ), відносний об'єм ураження цих клітин (ВОПЕ). Індекс Вогенворта вираховували відношенням площі судини до площі її просвіту. Вказані виміри артерій проводили на поперечних зрізах за допомогою гвинтового окуляр-мікрометра.

При морфометрії судин гемомікроциркуляторного русла вимірювали діаметри артеріол, прекапілярів, капілярів, посткапілярів, венул лівого та правого шлуночків серця.

Парафінові зрізи, що вміщені в гліцерин, а також мікропрепарати, що пофарбовані гематоксиліном та еозином, досліджувались в поляризованому світлі за допомогою універсальних мікроскопів МБН - 6, МБН - 15.

При кількісному аналізі електронограм враховували: відносний об'єм мітохондрій (ВОМТЛШ), відносний об'єм міофібрил (ВОМФЛШ), мітохондріально-міофібрилярний індекс-ММІЛШ (ВОМТ/ВОЛМФ) лівого та правого (ВОМТПШ, ВОМФПШ, ММІПШ) шлуночків, а також кількість секреторних гранул (КСГЛП), відносний об'єм секреторних гранул (ВОСГЛП) лівого і правого (КСГПП, ВОСГПП) передсердь.

Високостійких, середньостійких та низькостійких до гіпоксії особин визначали за методикою Березовського В.А. (1975). Методика основана на визначенні часу виживання тварини, яка знаходиться в барокамері при несумісному з життям парціальному тиску кисню, що дорівнює 30 мм рт. ст (відповідає висоті 12000 м). Час від моменту „підняття” щурів на „висоту” 12000 м до появи другого агонального вдиху реєстрували як час виживання, після цього тиск в камері нормалізували. Період від початку „спуску” до відновлення тонусу антигравітаційних м'язів і фізіологічної пози тварини визначали як час реституції. Тварин випробували два рази з інтервалом у два тижні в одній і тій же годині доби. Після кожного „підйому” в барокамері щурів розділяли на середньостійких до гіпоксії, низькостійких до гіпоксії та високостійких до гіпоксії. Для цього від середньоарифметичного значення (М) часу виживання усієї кількості тварин, випробуваних в один і той же період, шукали межу відхилення, що дорівнювала 30 %. Всіх особин, які за часом виживання попадали в межі (М ± 30) % відносили до середньостійких до гіпоксії, ті, що мали час виживання більшим за (М ± 30) % - до високостійких до гіпоксії, а тих, час виживання яких складав менше (М ± 30) % - до низькостійких до гіпоксії щурів. Високостійкими та низькостійкими до гіпоксії вважали тих тварин, які після дворазового гіпоксичного випробування підтверджували свою належність до цих груп. Середньостійких до гіпоксії особин в дослід не включали. В усіх серіях досліджень порівнювали високостійких з низькостійкими тваринами.

Кількісні величини обробляли статистично. Достовірність різниці між порівнювальними параметрами визначали за коефіцієнтом Стьюдента. Статистична обробка проведена за допомогою програми «Statistica 6,0» (StatSoft, США) на персональному комп'ютері типу ІВМ (Azizov V. A., Muradova S. R., 2003).

Результати досліджень та їх аналіз.

Структурно-функціональна організація частин непошкодженого серця білих щурів в залежності від їхньої чутливості до гіпоксії. Проведеними дослідженнями серця інтактних тварин встановлено, що існують суттєві відмінності в структурі серцевого м'яза високо- та низькостійких до гіпоксії білих щурів, що підтверджувалося отриманими кардіометричними критеріями, які можна використовувати для визначення резистентності організму до гіпоксії.

Окремим зважуванням частин серця встановлено, що їхні масометричні параметри у білих щурів з високою та низькою резистентністю до гіпоксії відрізнялися між собою. При цьому маса камер серця у останніх тварин домінувала на 4,2 - 5,8 % порівняно з попередніми.

Усестороннім аналізом просторових характеристик камер серця також виявлено, що їхні планіметричні та об'ємні параметри у щурів з різною стійкістю до гіпоксії були неоднаковими. У дослідних тварин низькорезистентних до гіпоксії площа ендокардіальних поверхонь лівого, правого шлуночків та обох передсердь перевищувала аналогічні показники у тварин з високою резистентністю до гіпоксії на 6,0 - 7,0 %.

Слід зауважити, що незважаючи на різні масометричні та планіметричні характеристики камер серця у тварин з різною стійкістю до гіпоксії співвідношення між ними були стабільними, що підтверджувалося постійністю відносних масометричних та планіметричних величин (індексів).Так, при застосуванні окремого зважування частин серця встановлено, що у інтактних білих статевозрілих щурів з високою стійкістю до гіпоксії шлуночковий індекс (відношення маси правого шлуночка до лівого) складав (0,409±0,006), а індекс передсердь (відношення лівого передсердя до правого) - (0,708±0,008), а у контрольних тварин з низькою стійкістю до гіпоксії вказані морфометричні параметри відповідно дорівнювали (0,410±0,06 та 0,707±0,009). Наведене також свідчить, що представлені кількісні показники були однаковими та істотно між собою не відрізнялися. Незмінність та постійність відносних величин вказувала про повноцінну роботу серцевого м'яза, яка за умов надійної гемодинаміки, здійснюється та забезпечується стабільністю органного структурного гомеостазу (Меерсон Ф.З., 2001).

Проведенні дослідження та отримані результати також вказують, що неоднаковими виявилися об'ємні параметри шлуночків неураженого серця щурів з різною стійкістю до гіпоксії. При цьому домінували виносні та приносні об'єми шлуночків серця у дослідних тварин з низькою резистентністю до гіпоксії.

Резервні об'єми лівого та правого шлуночків неураженого серця у щурів з високою резистентністю до гіпоксії виявилися на 8,6 - 9,0 % більшими порівняно з низькорезистентними до гіпоксії дослідних тварин.

Діаметри кардіоміоцитів та їхніх ядер камер неураженого серця у щурів з низькою резистентністю до гіпоксії переважали аналогічні морфометричні показники, які були встановлені у високостійких до гіпоксії тварин. При цьому ядерно-цитоплазматичні відношення в кардіоміоцитах суттєво між собою не відрізнялися. Знайдене підтверджувало стабільність клітинного структурного гомеостазу (Саркисов Д.С., 1997).

Слід вказати, що у камерах серця щурів з різною стійкістю до гіпоксії відмічалися неоднакові відносні об'єми капілярів і строми. У дослідних тварин з низькою резистентністю до гіпоксії при гістостереометрії виявлено менший відносний об'єм капілярів та більший відносний об'єм строми, а також порушення капіляро-кардіоміоцитарних відношень порівняно з щурами високостійкими до гіпоксії. Неоднакові величини капіляро-кардіоміоцитарних відношень в частинах серця дослідних тварин з різною чутливістю до гіпоксії свідчили про різну ступінь їхньої капіляризації. Остання виявилася більшою на 3,0 - 6,5 % у частинах серця щурів з високою резистентністю до гіпоксії порівняно з низькорезистентними.

Гістостереометричними дослідженнями було встановлено, що товщина кардіоміоцитів в різних відділах міокарда була неоднаковою. Так, в непошкодженому серці кардіоміоцити мали найбільший діаметр в лівому шлуночку, дещо менших розмірів вони виявилися в правому шлуночку і найменшими в лівому та правому передсердях. Діаметри серцевих м'язових клітин частин серцевого м'яза у тварин з низькою резистентністю до гіпоксії виявилися більшими порівняно з щурами з високою стійкістю до гіпоксії.

Довжина ізольованих кардіоміоцитів також була різною в частинах неураженого серця. Найбільшої довжини досягали серцеві м'язові клітини правого передсердя, а найкоротшими вони виявилися в лівому шлуночку.

Ряд авторів довели, що розміри кардіоміоцитів залежать від багатьох факторів, в тому числі від способів фіксації органів, особливостей проведення і навіть забарвлення (Автандилов Г.Г., 2002; Фадеев А.С., Корнилова Н.К., 2003).

Деякі дослідники стверджують, що довжина серцевих м'язових клітин залежить і від характеру танатогенезу. Так, довжина м'язових клітин серця, діяльність яких зупинилась в діастолі, на 11,0-20,0 % більша порівняно з довжиною кардіоміоцитів серцевого м'яза, робота якого припинилася в систолі (Катинас Г.О., 2000). Отримані результати та описане свідчить не тільки про неоднакові розміри досліджуваних клітин в систолі й діастолі, а й про ступінь скорочення кардіоміоцитів.

Розміри ядер серцевих м'язових клітин також були різними в частинах непошкодженого міокарда. В той же час ядерно-цитоплазматичні відношення в лівому та правому шлуночках серця суттєво не відрізнялися між собою, а в передсердях були більшими на 7,0-9,0 %. Знайдене свідчило, що в кардіоміоцитах неуражених передсердь ядро займало більшу частину цитоплазми порівняно із серцевими м'язовими клітинами шлуночків. Найбільшими ядерно цитоплазматичні відношення виявилися в ендотеліоцитах досліджуваних артерій серця.

Згідно літературних даних відомо, що ядро та цитоплазма клітин в деякій мірі відокремлені одне від іншого, і в той же час вони тісно інтегровані і складають разом єдину структурно-функціональну систему. Неоднорідність направленості змін ядерно-цитоплазматичних відношень в серцевих м'язових клітинах шлуночків серця та передсердь, а також в ендотеліоцитах артерій пояснюється по-різному. Деякі автори стверджують, що зростання ядерно-цитоплазматичних відношень зустрічається при дедиференціюванні клітин, а при диференціації вони зменшуються (Егорова И.Ф. и др., 2003). Зміни ядерно-цитоплазматичних відношень кардіоміоцитів також зустрічаються при їхньому напруженні та ураженні.

Відомо, що під час ембріонального розвитку в період утворення трубчастого серця виникає відносно однорідна популяція кардіоміоцитів. Потім на різних стадіях кардіоміогенезу формуються складні морфогенетичні процеси, під час яких ускладнюється структурна організація кардіоміоцитів. Так, у 10-14 денних ембріонів щура і кролика виявляються ознаки міофібрилогенезу. При цьому постійно змінюються ядерно-цитоплазматичні відношення в кардіоміоцитах. При диференціації серцевих м'язових клітин ядерно-цитоплазматичні відношення зменшуються (Румянцев П.П., 2002).

На основі отриманих результатів та викладеного вище можна прийти до висновку, що ядерно-цитоплазматичні відношення є важливими морфометричними параметрами, що відображають не тільки взаємозв'язки між ядром та цитоплазмою, але й дають можливість судити про соматичний цитогенез та структурно-функціональний стан клітин.

Ультрагістостереометричними дослідженнями було встановлено, що у дослідних тварин з високою резистентністю до гіпоксії кардіоміоцити дещо краще забезпечені енергетичними та скоротливими структурами і в них вища секреторна активність кардіоміоцитів передсердь порівняно з низькорезистентними до гіпоксії щурами. Отримані, проаналізовані та описані результати досліджень свідчать, що структурна організація серцевого м'яза у високорезистентних та низькорезистентних до гіпоксії щурів неоднакова.

Структурно-функціональні варіанти адаптаційних змін камер серця при дії на організм тварин чотирихлористого вуглецю та хлориду кадмію. Тривала дія на організм тварин хлориду кадмію, а також чотирихлористого вуглецю призводить до зростання маси камер серця. Так, маса лівого шлуночка при дії на організм білих щурів хлориду кадмію зростала у 1,24-1,3 рази, правого шлуночка - на 16,0-20,0 %, лівого передсердя - на 11,3-14,9 %, правого передсердя - на 7-12,8 %.

Майже аналогічне явище спостерігалося при тривалому введенні піддослідним тваринам чотирихлористого вуглецю. При дії на організм дослідних тварин останнього хімічного фактора чиста маса серця збільшувалася на 19,3 %, маса лівого шлуночка - на 16,2 %, правого шлуночка - на 25,0 %, лівого передсердя - на 7,4 %, правого передсердя - на 9,8 %.

Гістостереометричними вимірами встановлено збільшення діаметрів кардіоміоцитів та їхньої довжини в частинах серця. Знайдене дозволяє сказати, що зростання маси камер проходить за рахунок потовщення і збільшення довжини досліджуваних структур. Все це свідчить про наявність гіпертрофічних процесів в камерах серця. Пояснити механізми вказаних вище процесів при дії на організм дослідних тварин хлориду кадмію і чотирихлористого вуглецю нелегко. Деякі дослідники вважають, що хімічні фактори, циркулюючи в крові, пошкоджують кардіоміоцити, які в результаті ураження повноцінно не функціонують, або повністю не виконують свого призначення внаслідок дистрофічних змін або некрозу. Функцію пошкоджених серцевих м'язових клітин виконують неуражені кардіоміоцити, які при цьому посилено працюють, тобто гіперфункціонують. Гіперфункція серцевих м'язових клітин призводить до їхньої гіпертрофії.

Відомо також, що при дії на організм солей важких металів виникає артеріальна гіпертензія (Трахтенберг І.М. 2000). Остання може призводити до гіперфункції та гіпертрофії камер серця. При артеріальній гіпертензії виникає переважаюча гіперфункція та гіпертрофія лівого шлуночка серця. В той же час, результати наших досліджень свідчать, що крім лівого шлуночка серця, при дії на організм хлориду кадмію зростає маса також інших його камер.

Проведеними дослідженнями та аналізом отриманих результатів встановлено, що при тривалій дії на організм дослідних тварин чотирихлористого вуглецю у більшому ступені гіпертрофований правий шлуночок і у ньому виявлені більш виражені патогістологічні зміни. Відомо, що правий шлуночок гіперфункціонує та гіпертрофується при гіпертензії в легеневій артерії (первинна легенева гіпертензія, хронічні форми туберкульозу легень, хронічна пневмонія, пневмосклероз, емфізема легень, хронічний обструктивний бронхіт, аномалія розвитку судин малого кола кровообігу, обширні резекції легень і т.д.). Чотирихлористий вуглець представляє собою летючу речовину і в більшому ступені порівняно з хлоридом кадмію виводиться легенями. Можливо при цьому досліджуваний хімічний фактор пошкоджує паренхіму та судини легень, призводячи до підвищеного тиску в системі легеневої артерії. Останнє може бути причиною домінуючої гіперфункції та гіпертрофії правого шлуночка. Компенсаторна гіперфункція та гіпертрофія серця, що при цьому виникає, є компонентом пристосувальної реакції цілого організму (Меерсон Ф.З., 1996).

Становлення та розвиток гіпертрофії міокарда в змодельованих патологічних умовах забезпечується нервово-ендокринними механізмами, які реалізують свій вплив через саморегуляцію серця. Компенсаторна гіперфункція та гіпертрофія серцевого м'яза, яка має місце при його пошкодженні, є тривалою та непереривною. Компенсаторна гіперфункція призводить до гіпертрофії міокарда і поступового розвитку зношування гіпертрофованого серця і його регуляторних механізмів, які відіграють важливу роль в розвитку серцевої недостатності (Меерсон Ф.З., 1996, 2002).

Дані, отримані в результаті проведеного дослідження, свідчать, що тривала дія на організм хлориду кадмію та чотирихлористого вуглецю призводять до істотного ураження серця. Відомо також, що у 40,0 % хворих на кардіоміопатію може виникати серцева недостатність, тобто стан, при якому серце не може підтримати необхідний рівень кровообігу, що адекватно забезпечив би метаболічні процеси організму. При серцевій недостатності серцевий м'яз не може перемістити в артеріальне русло весь об'єм крові, що надходить до нього по венах (Оганов Р.Г., 2000; Чазов Е., 2001).

В ході вивчення досліджуваного матеріалу встановлено, що тривале введення в організм білих щурів хлориду кадмію та чотирихлористого вуглецю призводить до істотного кардіотоксичного пошкодження серцевого м'яза. При цьому мала місце гіперфункція та гіпертрофія частин серцевого м'яза. Варто також зазначити, що при тривалій дії на організм названих хімічних факторів в гіпертрофічний процес втягуються всі частини серця, незважаючи на те, що при цьому виявлена переважаюча гіперфункція та гіпертрофія одного з шлуночків. Дане явище можна пояснити тим, що частини серця (лівий, правий шлуночки, міжшлуночкова перегородка, ліве, праве передсердя) анатомічно і функціонально зв'язані між собою, і при домінуючій гіперфункції та гіпертрофії одного відділу міокарда в даний процес втягується серцевий м'яз і інших камер. Отже, при гіперфункції серця ізольованої гіпертрофії однієї його частини не існує, тому, що при цьому в гіпертрофічний процес разом з відділом міокарда, який виконує найбільше навантаження завжди втягуються в гіпертрофію інші частини серця, але в меншому ступені. Все це свідчить, що гіпертрофія ураженого серця при пошкодженні його хімічними факторами є досить складним процесом.

Тривала дія на організм експериментальних тварин досліджуваних хімічних речовин призводила до потовщення стінки артерій серцевого м'яза, звуження їхнього просвіту, зниження їхньої пропускної здатності, тобто, зменшення коронарного резерву. Деякі дослідники вважають, що ступінь звуження коронарного артеріального русла є однією з багатьох причин розвитку серцевої недостатності.

Ріст нормованого діаметру кардіоміоцитів відділів гіперфункціонуючого серця пов'язаний із збільшенням навантаження, яке виконують серцеві м'язові клітини. Зміну розмірів деякої частини досліджуваних клітин можна пояснити набряком, а також їхньою гіпертрофією. Останні зустрічаються в основному при компенсаторній (патологічній) гіперфункції серця. Автандилов Г.Г. (2000), Саркисов Д.С. (2000) вважають, що набряк та дистрофія клітини майже завжди супроводжується змінами її просторових характеристик.

Варто зазначити, що більшість дослідників стверджують, що збільшення діаметру (товщини) серцевих м'язових клітин у пошкодженому міокарді порівняно з контрольними величинами свідчить про гіперфункцію та гіпертрофію серця, яка може бути фізіологічною (фізичні навантаження) та патологічною (різні ураження серцевого м'яза). Морфологи вважають, що визначення товщини (діаметра) серцевих м'язових волокон є найбільш об'єктивною та найточнішою ознакою гіпертрофії міокарда (Фролов В.А. і співавт., 2004).

При хімічному ураженні міокарда в клітинах функціональної системи, яка специфічно відповідальна за адаптацію, збільшена фізіологічна дія активує генетичний апарат: виникає активація синтезу нуклеїнових кислот, білків, що призводить до утворення ключових структур клітини, які лімітують їхню функцію. В результаті росту цих ключових структур формується так званий системний структурний слід, який призводить до збільшення функціональної потужності, відповідальної за адаптацію. В змодельованих патологічних умовах вказаним структурним слідом є гіпертрофія серцевих м'язових клітин, яка дозволяє перетворення первинної ненадійної адаптації до стійкої довготривалої (Меерсон Ф.З., 2004).

Слід вказати, що при світлооптичній мікроскопії гістологічних препаратів частин міокарда в них спостерігалися поряд з гіпертрофованими кардіоміоцитами осередки їх дистрофії та некрозу, а також вогнища кардіосклерозу. Відомо, що сама гіпертрофія серцевих м'язових клітин не приводить до склеротичних змін міокарда. Останні виникають в результаті дистрофії та некрозу кардіоміоцитів і замісного розростання в цих осередках сполучнотканинних елементів. З часом на місці вогнищевого некрозу кардіоміоцитів формується повноцінний рубець як наслідок асептичного запалення. Даний процес тривалий та стадійний. Спочатку у вогнищі некрозу проходять судинні зміни та очищення рани (вогнища) від некротичних тканин, пізніше виникає регенерація, утворення та дозрівання грануляційної тканини, а ще пізніше - утворення та формування рубця. Всі ці явища спостерігалися в частинах ураженого міокарда, тобто дані процеси в ньому безперервні.

Напевно, що гіпертрофія кардіоміоцитів в ураженому міокарді попереджує виникнення серцевої недостатності. В той же час вона має незбалансований диспропорційний характер, що призводить до порушень нормальних пропорцій на всіх рівнях структурної організації серцевого м'яза. Сказане адекватно підтверджували в наших спостереженнях відносні морфометричні параметри (шлуночковий та передсердний індекси, планіметричні індекси, стромально-кардіоміоцитарні, капілярно-кардіоміоцитарні, ядерно-цитоплазматичні та мітохондріально-міофібрилярні відношення). Прогресування незбалансованості та диспропорційності гіпертрофічних змін кардіоміоцитів, їхня дистрофія, некроз, вогнищевий кардіосклероз призводять до хронічної недостатності гіпертрофованого серця. Все це свідчить, що гіпертрофія міокарда, яка викликана безперервним еволюційно не передбаченим навантаженням або пошкодженням серцевих м'язових клітин з самого початку перебігає як незбалансована диспропорційна форма росту, а досягнута при цьому компенсація є відносно стійкою та відносно доцільною.

Відомо, що існує думка про нерівнозначність структури та функції кардіоміоцитів міокарда. Сказане підтверджувалося неоднаковою товщиною та довжиною кардіоміоцитів в частинах серця. Отже, структурна гетерогенність серцевих м'язових клітин існує в непошкодженому серці і стає вона суттєво вираженою при ураженні серцевого м'яза.

З морфологічної точки зору весь процес зростання товщини серцевих м'язових волокон (гіпертрофія міокарда) є досить цікавим і до кінця не розв'язаним. При гіпертрофії міокарда мова в основному йде тільки про спеціальний ріст м'язової тканини серця. Відомо, що цей процес залежить від багатьох факторів і регулюється нервовими, гормональними, ферментативними та іншими механізмами, які беруть участь і суттєво впливають на ступінь гіпертрофії серця. При цьому важливою проблемою гіпертрофованого міокарда є його кровопостачання, головним чином з точки зору взаємовідношення морфологічного і функціонального компонентів, які мають безпосереднє відношення до виникнення декомпенсації гіпертрофованого серця (Lazzeroni E., Picano E., 2000).

Необхідно вказати, що збільшення товщини кардіоміоцитів, яке подовжує шлях дифузії поживних речовин з позаклітинного середовища та капілярів в клітину, разом з порушенням ядерно-цитоплазматичних відношень в цілому істотно погіршують умови життєзабезпечення серцевої м'язової клітини. Все це свідчить, що ріст просторових характеристик кардіоміоцитів має свої конкретні межі, при перевищенні яких існування клітини сумнівне (Саркисов Д.С., 1997).

Особливості структурних змін у відділах серцевого м'яза при хімічному ушкодженні у високостійких та низькостійких до гіпоксії білих щурів.

Планіметричними та об'ємними вимірами частин серця встановлено, що при дії на організм хлориду кадмію камери серця розширюються. При цьому домінувало розширення шлуночків серця порівняно з передсердями. Отримані результати свідчать, що площа ендокардіальної поверхні лівого шлуночка у змодельованих патологічних умовах зростала на 35-40 %, правого - у 2-2,2 рази, лівого передсердя - на 14-20,8 %, правого - 12,2-16.9 %. Отже, в умовах пораження серця токсичними речовинами надмірної структурної перебудови зазнають шлуночки серця. При цьому вони більше пошкоджені і несуть більше навантаження порівняно з передсердями.

Відомо, що патологоанатоми розрізняють міогенну та тоногенну ділятацію камер серця. Тоногенне розширення має активний характер і в функціональному відношенні відповідає періоду компенсації гіперфункціонуючого серця, а міогенне - виникає при розслабленні, перевантаженні міокарда, тобто у функціональному відношенні співпадає з стадією декомпенсації серця (Marques M.G. et al., 2000).

Дані, отримані в результаті проведеного дослідження, свідчать, що у тварин з низькою резистентністю до гіпоксії ступінь ділятації камер серця в змодельованих патологічних умовах значно більший порівняно з щурами з високою стійкістю до гіпоксії. Виражений ступінь дилятації камер серця вказує, що компенсаторні можливості даного серцевого м'яза знижені, а в більшості випадків повністю вичерпані, тобто ця стадія гіперфункціонуючого серця відповідає його недостатності.

Відрізняють також концентричну та ексцентричну гіпертрофію серця. Цей поділ залежить від того, як вона поєднується з розширенням камер серця. Гіпертрофію камер серця без дилятації називають концентричною, а гіпертрофію, яка поєднується з дилатацією - ексцентричною. Вид гіпертрофії (концентричний та ексцентричний) залежить від типу навантаження, яке виконує уражене серце. Види гіперфункції ділять на ізометричні та ізотонічні. В реальних умовах цілого організму ці типи гіперфункції поєднуються, але один з них переважає, визначаючи стан камер серця. Переважаюча ізотонічна гіперфункція виникає внаслідок збільшення притоку крові до камер серця і спостерігається при фізичних навантаженнях, клапанних дефектах, артеріовенозних шунтах. Такий стан призводить до ексцентричної гіпертрофії серця. Ізометрична гіперфункція виникає при гіпертензіях у великому та малому колах кровообігу, стенозах клапанних отворів (Меерсон Ф.З., 2001).