CC BY
19
Таблица
Показатели эритропоэтина и общего количества эритроцитов у беременных с бронхиальной астмой
Группы Эритропоэтин, ммоль/мл Эритроциты, 1012/л
Беременные с бронхиальной астмой при поступлении в динамике на 21 день 15,21±1,16; р<0,001 19,59±1,2; p<0,05 3,71±0,032; р<0,01 3,81±0,027; p>0,05
Контрольная группа 20,15±0,93 3,82±0,016
Примечание: p - достоверность по сравнению с показателями контрольной группы.
эритропоэз посредством образования эритропоэтина, который увеличивает пролиферативную активность красного костного мозга. Стандартной ответной реакцией на эритропоэтические стимулы является повышение продукции данного почечного гормона и увеличение его концентрации в крови.
Бронхиальная астма при беременности является сильным фактором, влияющим на многие обменные процессы, в том числе, связанные с перераспределением газов между организмом матери и плода. Недостаточность кислорода будет всегда сопровождаться изменением количественного и качественного состава периферического звена эритрона - эритроцитов, за счет усиления патологических реакций, оказывающих влияние на выработку эритропоэтина. Последнее утверждение соответствует полученным в ходе исследования данным, когда в крови беременных с бронхиальной астмой на сроке гестации 26-27 недель в стадии обострения регистрировалось значительное снижение концентрации эритропоэтина на 24,5%, по сравнению с контрольной группой (табл.), соответствующее наименьшему количеству эритроцитов. Снижение содержания эритроцитов в данный период происходило на 3,14%, что может быть связано не только с уменьшенной продукцией, но и с повышенным их разрушением за счет усиления процессов пероксидации липидов.
В динамике на 21 день нахождения в стационаре в крови беременных выявлялось повышение содержания эритропоэзстимулирующего гормона на 25,6%, по сравнению с показателями предыдущей группы, хотя оставалось ниже контрольных данных. При этом количество эритроидных клеток приближалось к зна-
чениям контрольной группы.
Таким образом, обострение бронхиальной астмы у беременных и связанное с ним состояние гипоксии приводило к формированию патологического сдвига в механизмах образования и разрушения клеток красной крови, которое проявлялось снижением общего количества эритроцитов и подавлением выработки эритропоэтина, свидетельствующее о снижении скорости эритропоэза.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бронхиальная астма, осложненная герпесвирусной инфекцией при беременности [Текст]/ Е.Н.Веретенникова//Бюл. физиол. и патол. дыхания.-2003.-Вып.13.-С.88-93.
2. Роль гуморального эритропоэза [Текст]/В.И. Гудим//Гематол. и трансфузиол.-1984.-№ 1.-С.23-24.
3. Регуляция эритропоэза у больных железодефицитной анемии [Текст]/В.И.Гудим [и др.]//Гематол. и трансфузиол.-1991.-№7.-С.3-5.
4. Эритропоэтин в дифференциальной диагностики эритремии и вторичных эритроцитозов [Текст]/А.В.Демидова, В.И.Гудим, В.С.Иванова// Гематол. и трансфузиол.-1991.-№3.-С.20-22.
5. Нормальное кроветворение и его регуляция [Текст]/Н.А.Федорова.-М.: Медицина, 1976.-С.363-386.
6. Эффективный и неэффективный эритропоэз при длительных геморрагиях [Текст]/Б.Х.Хамзалиев, В.А.Джалалова, М.А.Адилов//Гематол. и трансфузи-ол.-1992.-№10-С.28-29.
7. Бронхиальная астма [Текст]/А.Г.Чучалин.-М.: Агар, 1997.-С.400-403.
Поступила 21.11.2006
УДК 612.014.44:576.31:616.127-003.96 М.М.Луценко
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МИОКАРДА КРОЛИКОВ, ПОДВЕРГАВШИХСЯ
ОБЩЕМУ ОХЛАЖДЕНИЮ
ГУ Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН
РЕЗЮМЕ
Изложен материал, освещающий морфофункциональные изменения в кардиомиоцитах сердца кроликов, подвергавшихся общему охлаждению при температуре -300С по 3 часа ежедневно в течение 5, 15 и 30 дней. Отмечается подавление в кардиомиоцитах активности сукцинатдегидроге-назной и карбоангидразной активности.
SUMMARY
M^.Lutsenko
MORPHOFUNCTIONAL CHARACTERISTICS OF MYOCARDE IN RABITS SUBJECTED TO HYPOTHERMIA
The paper describes morphofunctional changes in cardiomyocytes in rabbits subjected to
hypothermia at the temperature -300С for 3 hours daily during 5, 15 and 30 days. Decrease in succinatedehydrogenase and carboanhydrase activity in cardiomyocytes was noted.
Раскрытие механизмов адаптации и географической патологии сердечно-сосудистой системы является актуальной проблемой для разработки новых подходов к рациональной терапии ишемической болезни сердца и нарушений малого круга кровообращения [1, 2, 3, 4].
Поиски структурных эквивалентов адаптации в различных звеньях малого круга кровообращения в том числе и в стенке миокарда требует внимательного изучения этих органов как на уровне электронной микроскопии, так и с использованием функциональных параметров гормональной и обменных функций липидного и углеводного обмена.
На уровне комплексных морфофункциональных исследований предпринимались работы в Северных районах СССР. Отмечено, что у жителей Северо-Востока (Магаданская область) наблюдается нарастание мышечной массы правого желудочка до 98,0±3,2 г. С тенденцией к уменьшению массы левого желудочка до 144,0±3,5 г и его доли в ИВС до 45,5%. При визуальной оценке сердца северян можно отметить утолщение стенки правого предсердия и правого желудочка. У лиц, длительно проживающих в условиях резко континентального климата (Якутия), ИВС практически не отличалась от такового у лиц средней Европейской полости России. Вес предсердия был заметно меньше.
На реопульмонограммах северян обнаружены высокие систолические волны с крупным и продолжительным подъемом её восходящей части, формированием в отдельных комплексах «плато» на вершине и медленным, ступенеобразным спуском. Т-цикл имеет тенденцию к увеличению. Все параметры, отражающие величину ударного объёма правого желудочка и степень кровенаполнения легких, у северян достоверно увеличены.
Таким образом, климатические факторы (низкие температуры окружающей среды) показывают, что лица, проживающие в таких условиях испытывают перегрузку в работе сердечно-сосудистой системы организма. Детали работы, особенно миокарда, в организме длительно пребывающего в условиях действия низких температур заслуживает детального изучения.
Материалы и методы исследования
Опыты проводились на кроликах возрастом 6 мес. Животные подвергались общему охлаждению в климатокамере ILKA-3101. В опыте было использовано 70 животных, которые были разбиты на 4 группы: интактные (1 группа) - 10 животных; подвергавшиеся общему охлаждению в течение 5 дней по 3 часа при температуре -300С ежедневно (2 группа) - 20 кроликов; кролики, подвергавшиеся общему охлаждению в течение 15 дней по 3 часа при температуре -300С ежедневно (3 группа) - 20 кроликов; кролики, подвергавшиеся общему охлаждению в течение 30 дней по 3 часа ежедневно (4 группа) - 20 животных.
Животных забивали методом воздушной эмболии через ушную вену и производили забор материала для гистохимических и электронномикроскопических исследований. Кусочки миокарда из левого желудочка сердца кролика фиксировали 2% параформальдегиде на №-какодилатном буфере при рН 7,4 при 40С. Заливка в блоки и полимеризация проводились в течение 72 часов при +600С.
Полутонкие и ультратонкие срезы получали на ультрамикротоме “ЛКБ-Nowa,\ Исследования и фотографирование ультратонких срезов проводили на электронном микроскопе Те81а-В8-540 со сканирующим цитофотометром. Изображение подвергалось морфометрической компьютерной обработке. Одновременно были проведены ультрагистохимические исследования на активность в срезах миокарда сук-цинатдегидрогеназы по методу Огава и Барнетта [6] и карбоангидразы по методу СгоББ’а [5].
Результаты исследования и их обсуждение
В условиях длительного охлаждения организма кроликов при температуре -300С ежедневно по 3 часа в течение 30 дней отмечается нарушение структуры и метаболизма миокарда. Кардиомиоциты уже через 5 дней охлаждения становятся набухшими, в их саркоплазме появляются вакуоли под сарколеммой. Количество этих пузырьков увеличивается в количестве к 15 дню эксперимента. Эти пузырьки заполнены однородным прозрачным содержимым, плотность которого по шкале компьютерной цитофотометрии находится в пределах 89-92 условных единиц.
Митохондрии кардиомиоцитов в условиях действия низких температур на организм сильно изменяются. После 15- особенно 30-дневного охлаждения многие митохондрии набухают теряют кристы, а некоторые из них даже полностью подвергаются деструкции. Между кристами появляются участки жидкости, которые раздвигают кристы (рис. 1). Некоторые митохондрии подвергаются полному дегенеративному перерождению. Подсчет показывает, что в
Рис. 1. Миокард кролика, подвергавшегося 30 дней общему охлаждению при температуре -300С по 3 часа ежедневно. Пространства между кардиомиоцитами заполнены расширенными капиллярами. В кардиомио-цитах отмечается отек саркоплазмы, особенно обращенной в сторону капилляров. Электронная микроскопия. Увеличение х 10000.
каждом кардиомиоците на 30 день охлаждения полностью разрушается до 10-15+0,8% митохондрий, а в состоянии патологических морфологических изменений находится до 30+1,2%. Сарколемма кардиомио-цитов, обращенная к прилегающим капиллярам, резко изменена. Она становится волнистообразной вдоль всей клетки. В участках вздутия саркоплазмы расположены митохондрии, как правило резко измененные или полностью разрушенные (рис. 2). В саркоплазме под сарколеммой сосредоточено много мелких вакуолей и зернистости, образующейся в результате распада митохондрий. Плотность митохондрий в миокарде интактных кроликов составляет 240,0+2,9 усл. ед. Если они начинают проявлять при-
\
__________________________________
Рис. 2. Миокард кролика, подвергавшегося в течение 30 дней общему охлаждению при температуре -300С по 3 часа ежедневно. В кардиомиоцитах отмечаются множественные митохондрии в состоянии деструктивных изменений. Электронная микроскопия. Увеличение х 20000.
Рис. 3. Миокард интактного кролика. В кардиомиоцитах выявляется высокая реакция на сукцинат-дегидрогеназу как в зоне 2-полос миофибрилл, так и во многочисленных митохондриях, находящихся между пучками миофибрилл. Электронная микроскопия. Увеличение х 20000.
знаки деструкции, плотность их равна 200+3,5 усл. ед. При полном нарушении структуры - 150+1,9 усл. ед.
Особого внимания заслуживает анализ интенсивности окислительно-восстановительных процессов, протекающих в кардиомиоцитах регистрируемых на электронно-микроскопическом уровне. Ультрагисто-химические реакции на активность сукцинатдегидро-геназы в кардиомиоцитах показывают, что наиболее интенсивной реакцией у интактных животных отличается 2-полосы, а также многочисленные митохондрии, сохраняющие привычный план строения и в большом количестве, располагающиеся вдоль пучков миофибрилл (рис. 3). После длительного охлаждения организма при температуре -300С по 3 часа ежедневно в кардиомиоцитах резко снижается реакция на СБГ по ходу 2-полос. Увеличивается количество митохондрий (до 30%), показывающих слабую реакцию на течение окислительно-восстановительных процессов (рис. 4). Не меньшая роль отводится в оценке функционального состояния кардиомиоцитов активности фермента карбоангидразы. Это наиболее активный фермент, участвующий в таких функциях организма как транспорт СО2. Углекислый газ, образующийся в процессе тканевого дыхания под действием карбоангидразы переходит в Н2СО3. Ионы Н+ связываются с гемоглобином, (миоглобином), а ионы НСОз- в виде бикарбоната переносятся с кровью в легкие. Не нужно убеждать в важности изучения активности карбоангидразы в процессе работы кардио-миоцитов.
Рис. 4. Миокард кролика, подвергавшегося в течение 30 дней общему охлаждению при температуре -300С по 3 часа ежедневно. Активность реакции на сукцинат-дегидрогеназу в зоне 2-полос снижена. Отмечается более 25% митохондрий, опустошенных или со сниженной реакцией. Электронная микроскопия. Увеличение х 10000.
Рис. 5. Миокард интактного кролика. В кардио-миоцитах в зоне Z-полос высокая реакция на карбо-ангидразу. Ультрагистохимическая реакция на кар-боангидразу по Cross’y. Увеличение х 15000.
Исследования показали, что в кардиомиоцитах интактных кроликов активность карбоангидразы, выявленной ультрагистохимическим методом очень высока вдоль полос Z, а также в эндотелии капилляров (рис. 5). По мере охлаждения организма активность карбоангидразы в кардиомиоцитах снижается. Интенсивность реакции при ультрагистохимических исследованиях в кардиомиоцитах вдоль полосок-Z становится очень слабой (рис. 6).
Выводы
Таким образом, длительное охлаждение организма кроликов при температуре -300С приводит к существенным морфологическим и ферментативным перестройкам. Разрушается целостность пучков мио-фибрилл. Увеличивается число митохондрий подвергающихся разрушению. В кардиомиоцитах отмечается отечность саркоплазмы особенно в зоне соприкос новения с капиллярами.
В митохондриях и миофибриллах (полоски Z) снижается интенсивность сукцинатдегидрогеназной активности. Резко падает активность карбоангидразы в кардиомиоцитах по мере удлинения сроков охлаждения организма при температуре -300С.
Рис. 6. Миокард кролика, подвергавшегося 30 дней общему охлаждению при температуре -300С по 3 часа ежедневно. Активность реакции на карбоан-гидразу в миофибриллах кардиомиоцитов резко снижена. Ультрагистохимическая реакция на карбоан-гидразу по Cross’y. Увеличение х 15000.
ЛИТЕРАТУРА
1. Основные принципы регуляции температурного гомеостаза [Текст]/К.П.Иванов//Физиология тер-морегуляции.-Л.: Наука, 1984.-С.113-137.
2. Физиология острого охлаждения организма [Текст]/Е.В.Майстрах.-Л.: Наука, 1984.-218 с.
3. Адаптация к стрессовым ситуациям [Текст]/Ф.З.Меерсон.-М.: Медицина, 1988.-253 с.
4. Некоторые биохимические аспекты проблемы
адаптации [Текст]/Л.Е.Панин//Медико-биологичес-
кие аспекты процессов адаптации.-Новосибирск, 1975.-С.34-43.
5. Ultrastructural localization of carbonic anhydrase in rat stomach parietal cell [Text]/S.Cross//Histochemie.-1970.-N.22.-P.219-225.
6. Electron histochemical studies of succinic dehydrogenase and dihydroni cotinamide-adenine dinucleotide diaphorase acfivities [Text]/K.Ogawa, RJ.Barrnett// J.Ultrastruct.-1965.-№.12.-P.488-508.
Поступила 20.11.2006
