Новосибирский государственный медицинский университет, Россия Резюме. Представлены новые данные о ультра-
структурных изменениях кардиомиоцитов при ушибе сердца в эксперименте. Авторами выявлено развитие острой сократительной недостаточности миокарда, что связано со статистически значимым снижением содер-
жания рибосом и гликогена в кардиомиоцитах, участ- вующих в пластическом и энергетическом обмене мио- карда.
Ключевые слова: морфология, диагностика, по- вреждение сердца, ушиб сердца.
Введение. Одним из часто встречающихся повреждений сердца при закрытой тупой травме груди является его ушиб [5]. Это наблюдается при дорожно-транспортных происшествиях, падениях с большой высоты и ударах тупыми твердыми пред-
метами по передней поверхности грудной клетки в проекции расположения сердца [6]. Ушиб сердца характеризуется тяжелым клиническим течением за счет развития опасных нарушений сердечного рит- ма, ведущих к острой сердечной недостаточности Рецензент – проф. В.Т. Бачинський Buk. Med. Herald. – 2013. – Vol. 17, № 3 (67), рart 1. – P. 111-113
Надійшла до редакції 06.06.2013 року
© В.П. Новоселов, С.В. Савченко, Н.Г. Ощепкова, Р.В. Скребов, 2013
МОРФОЛОГІЧНА ДІАГНОСТИКА ІНФАРКТУ МІОКАРДА В.П. Новосьолов, С.В. Савченко, Н.Г. Ощепкова, Р.В. Шкребу
Резюме. У статті представлені дані про експертну оцінку змін коронарних артерій серця, міокарда як на макро- скопічному, так і на мікроскопічному рівні з використанням сучасних методів діагностики при інфаркті міокарда.
Ключові слова: морфологія, діагностика, інфаркт міокарда.
MORPHOLOGICAL DIAGNOSTICS OF MYOCARDIAL INFARCTION V.P. Novoselov, S.V. Savchenko, N.G. Oshchepkova, R.V. Skrebov
Abstract. The data of an expert assessment of changes of the coronary arteries of the heart, the myocardium are pre- sented in the paper both at the macroscopic and at microscopic level with the use of modern methods of diagnostics in case of myocardial infarction.
Key words: morphology, diagnostics, myocardial infarction.
GBOU VPO State Medical University (Novosibirsk, Russia) Для экспертной оценки морфологии инфаркта
миокарда необходимо использование современ- ных методик исследования сердца, как при про- ведении автопсии, так и при микроскопическом исследовании.
Литература
1. Автандилов П.Г. Морфометрическая и патогистохи- мическая характеристика инфаркта миокарда / П.Г. Автандилов, К.Д. Салбиев // Арх. патол. – 1974. –
№ 9. – С. 62-67.
2. Гафаров В.В. Смертность от острого инфаркта миока- рда / В.В. Гафаров, М.Ю. Благинина // Кардиология. – 2005. – Т. 5. – С. 49-51.
3. Кактурский Л.В. Внезапная сердечная смерть (клиническая морфология) / Л.В. Кактурский. – М.:
Медицина для всех, 2000. – 127 с.
4. Кардиология. Клинические рекомендации / Под ред.
Ю.Н. Беленкова, Р.Г. Оганова. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. – 640 с.
5. Лушникова Е.Л. Методика количественного морфоло- гического анализа острых очаговых повреждений и инфаркта миокарда / Е.Л. Лушникова, Л.М. Непомня- щих // Бюл. эксперим. биол. – 1998. – Т. 125, № 1.–
С. 112-115.
6. Морфологическая диагностика ишемической болезни сердца и осложнений корригирующих операций / Л.Б. Митрофанова, Х.К. Аминева, К.Ю. Александров, М.Л. Гордеев // Пособие для врачей под ред. Г.Б. Ко- вальского. – СПб., 1999. – № 24. – С. 25-28.
7. Непомнящих Л.М. Морфогенез важнейших общепато- логических процессов в сердце / Л.М. Непомнящих. – Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1991. – 352 с.
8. Пальцев М.А. Патология / М.А. Пальцев, В.С. Пауков.
– М.: ГЭОТАР. – 855с.
9. Целлариус Ю.Г. Очаговые повреждения и инфаркт миокарда. Световая, поляризационная и электронная микроскопия / Целлариус Ю.Г., Семеновав Л.А., Не- помнящих Л.М. – Новосибирск, 1980. – 72 с.
[2]. Выяснение механизмов развития острой сокра- тительной недостаточности миокарда позволит понять фундаментальные основы танатогенеза при травме сердца. Уточнение механизмов танатогенеза при ушибе сердца представляет собой одну из акту- альных проблем в современной судебно- медицинской экспертизе [1,3]. Нам представилось целесообразным провести ряд исследований для уточнения морфологических проявлений острой сократительной недостаточности миокарда при ушибе сердца различной степени тяжести на ульт- раструктурном уровне.
Согласно исследованиям известных отечест- венных кардиоморфологов, существует прямая зависимость между содержанием гликогена, сво- бодных рибосом и полирибосом в цитоплазме клеток и уровнем энергетического и пластическо- го обмена в кардиомиоцитах. Уменьшение или исчезновение указанных компонентов клеточной цитоплазмы являются одними из ранних измене- ний, сопровождающих нарушение метаболизма в кардиомиоцитах [4].
Рибосомы являются важнейшими немем- бранными органеллами клеток, участвующими в пластическом обмене по биосинтезу белка. Гли- коген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходи- мости восполнить внезапный недостаток глюко- зы. Несмотря на то, что гликолиз вносит заметно меньший вклад в общий энергетический баланс здорового миокарда, чем аэробное окисление, для многих процессов, регулирующих уровень ионов кальция в цитоплазме клетки, преимущест- венным источником АТФ является именно глико- лиз [4, 7].
Цель исследования. Выявить количествен- ные ультраструктурные изменения рибосом и гликогена кардиомиоцитов при ушибе сердца различной степени тяжести в эксперименте.
Материал и методы. Для решения постав- ленных задач, в соответствии с «Правилами про- ведения работ с использованием эксперименталь- ных животных», мы осуществили эксперимен- тальное моделирование ушиба сердца на 40 лабо- раторных животных – белых крысах-самцах по- роды «Вистар», выращенных в стандартных ус- ловиях вивария на стандартном пищевом рацио- не, массой 180-200 г. Эксперимент был проведен под общей анестезией, обезболивание было обес- печено диэтиловым эфиром. Непосредственно перед экспериментом животных под легким эфирным наркозом фиксировали на специальном стенде в положении на спине. С помощью иголь- чатых электродов, электрофизиологического комплекса LabLinc model V75-25A (Coulbourn instruments, США), которые накладывались в стандартных отведениях, осуществлялась регист- рация электрокардиограмм, с последующей обра- боткой полученной информации с помощью ком- пьютерной программы LabVIEW 5.1.
Ушиб сердца воспроизводился путем нане- сения ударного травматического воздействия
грузом массой 50 г, при ускорении свободного падения, с высоты 30 см и площади соударяющей поверхности 2×2 (см), в точку максимального проявления сердечной пульсации, на передней поверхности грудной клетки. При помощи элек- трокардиографического контроля животные бы- ли разделены на две группы по степеням тяжести ушиба сердца. В группу с ушибом сердца сред- ней степени тяжести вошло 20 животных. У них электрокардиографические проявления травмы складывались из одиночных и групповых желу- дочковых экстрасистолий и синусовой брадикар- дии с постепенным возвращением к нормальному ритму. После установления нормального сердеч- ного ритма животных декапитировали. Группа с ушибом сердца тяжелой степени тяжести также состояла из 20 животных. У этих животных через 15-20 минут от начала эксперимента, после вы- шеуказанных нарушений ритма сердца, наступа- ла фибрилляции желудочков, переходящая в аси- столию, после чего животных декапитировали. В качестве контрольной группы использовали трех животных, которых в состоянии глубокой анесте- зии декапитировали. У погибших животных про- изводилось быстрое вскрытие грудной клетки с последующим отсечением сердца и забором ку- сочков миокарда левого и правого желудочков для исследования.
Образцы миокарда для трансмиссионной электронной микроскопии подвергались стан- дартной обработке. При помощи светового мик- роскопа из полученных полутонких срезов выби- рались необходимые участки для изготовления на микротоме LKB-Nova ультратонких срезов, которые в последующем контрастировались.
Ультраструктурные изменения изучались и фик- сировались с помощью электронного микроскопа JEM 1010 (JEOL, Japan). На электронограммах с увеличением в 8 тысяч раз точечным методом были охарактеризованы объемные плотности (Vv) митохондрий и гликогена в образцах мио- карда левого и правого желудочков. Для стати- стической оценки результатов применялась об- щая линейная модель, реализованная в процедуре однофакторного дисперсионного анализа с фик- сированными эффектами – метод ANOVA (Analysis of Variance).
Результаты исследования и их обсуждение.
При трансмиссионном электронно-микроско- пическом исследовании рибосомы представляли собой электронно-плотные образования сфериче- ской или слегка эллипсоидной формы, диамет- ром 25-30 нм, гранулы гликогена – округлые час- тицы умеренной электронной плотности, с более размытыми контурами, диаметром 20-40 нм. Как рибосомы, так и гликоген были рассеяны в цито- плазме под сарколеммой, между митохондриями и в околоядерной зоне.
Количественный ультраструктурный анализ объемных плотностей рибосом кардиомиоцитов выявил отличия при различных степенях ушиба сердца. Отмечалось уменьшение объемных плот-
Таблица Объемная плотность (Vv) рибосом и гликогена в образцах миокарда правого
и левого желудочков сердца, М±м
Рибосомы М±м Гликоген М±м
Правый желудочек: Контроль 49,3±2,19 41,9±3,29
Ушиб сердца средней степени тяжести 38,6±3,2 39,8±4,18
Ушиб сердца тяжелой степени 17,3±2,6 23,9±1,81
Левый желудочек: Контроль 111,6±8,3 67,4±3,58
Ушиб сердца средней степени тяжести 79,9±14,4 52,5±2,67
Ушиб сердца тяжелой степени 42,0±5,71 17,1±2,55
ностей рибосом в кардиомиоцитах при ушибе сердца по сравнению с контролем. Прослежива- лась однонаправленная тенденция уменьшения объемных плотностей рибосом в зависимости от степени тяжести ушиба сердца. Так, в кардио- миоцитах левого желудочка объемная плотность рибосом была меньше в 1,4 раза при ушибе сред- ней степени тяжести и в 2,66 раза при ушибе сердца тяжелой степени по сравнению с кон- трольной группой (соответственно 79,9±14,4;
42,0±5,71 и 111,6±8,3). В правых отделах сердца – в 1,28 раза объемная плотность рибосом была меньше при ушибе средней степени тяжести и в 2,85 раза при ушибе сердца тяжелой степени по сравнению с контролем (соответственно 38,6±3,2;
17,3±2,6 и 49,3±2,19).
В содержании гликогена кардиомиоцитов при ушибе сердца наблюдались более значимые различия. Отмечалось выраженное уменьшение содержания гранул гликогена в кардиомиоцитах при ушибе сердца по сравнению с его содержани- ем в контроле. Прослеживалась однонаправлен- ная тенденция уменьшения содержания гликоге- на в зависимости от степени тяжести ушиба серд- ца. При этом изменение количества гликогена было наиболее выражено в кардиомиоцитах ле- вого желудочка. Так в кардиомиоцитах правого желудочка гликогена было меньше в 1,05 раза при ушибе средней степени тяжести и в 1,8 раза при ушибе сердца тяжелой степени по сравнению с контрольной группой (соответственно 39,8±4,18; 23,9±1,81 и 41,9±3,29). В левых отде- лах сердца такие различия были более сущест- венными: в 1,3 раза меньше было гликогена при ушибе средней степени тяжести и в 3,9 раза при ушибе сердца тяжелой степени по сравнению с контролем (соответственно 52,5±2,67; 17,1±2,55 и 67,4±3,58).
Вывод
При ушибе сердца развиваются острые мор- фофункциональные изменения кардиомиоцитов.
Это приводит к развитию острой сократительной недостаточности миокарда, что связано со стати- стически значимым снижением содержания ри- босом и гликогена в кардиомиоцитах, участвую- щих в пластическом и энергетическом обмене миокарда.
Литература
1. Капустин А.В. Диагностическое значение острых микроскопических изменений в миокарде / А.В. Ка- пустин. – Суд.-мед. экспертиза. – М.: Медицина, 2000. – № 1. – С. 10-14.
2. Ковалева М.А. Патоморфологическая оценка адренер- гических волокон и кровоизлияний в миокарде, а так- же клеток мозгового вещества надпочечников при ушибе сердца: автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд.
мед. наук / М.А. Ковалева. – Новосибирск, 2006. – 21 с.
3. Кошляк Д.А. Морфогистохимические и ультраструк- турные изменения миокарда при ушибе сердца: авто- реф. дис. на соиск. уч. ст. канд. мед. наук / Д.А. Кошляк. – Новосибирск, 2008. – 23 с.
4. Непомнящих Л.М. Морфогенез важнейших общепато- логических процессов в сердце / Л.М. Непомнящих. – Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1991. – 352 с.
5. Патоморфология миокарда при ушибах сердца / В.П. Новоселов, С.В. Савченко, Е.А. Романова, В.Г.
Циммерман. – Новосибирск: Наука, 2002. – 168 с.
6. Савченко С.В. Патоморфология и судебно- медицинская оценка изменений эндокарда и миокарда при ушибах сердца: автореф. дис. на соиск. уч. ст.
канд. мед. наук / С.В. Савченко. – Новосибирск, 2002. – 27 с.
7. Целлариус Ю.Г. Очаговые повреждения и инфаркт миокарда. Световая, поляризационная и электронная микроскопия / Ю.Г. Целлариус Л.А. Семеновав, Л.М. Непомнящих. – Новосибирск, 1980. – 72 с.
ГОСТРІ ПОРУШЕННЯ МЕТАБОЛІЗМУ КАРДІОМІОЦИТІВ ПРИ УДАРАХ СЕРЦЯ В.П. Новосьолов, С.В. Савченко, А.Н. Порвін, Д.А. Кошляк
Резюме. Представлені нові дані про ультраструктурні зміни кардіоміоцитів при забитті серця в експерименті.
Авторами виявлено розвиток гострої скорочувальної недостатності міокарда, що пов'язано зі статистично значу- щим зниженням вмісту рибосом і глікогену в кардіоміоцитах, що беруть участь у пластичному й енергетичному обмінах міокарда.
Ключові слова: морфологія, діагностика, пошкодження серця, забій серця.
Рецензент – проф. В.Т. Бачинський Buk. Med. Herald. – 2013. – Vol. 17, № 3 (67), рart 1. – P. 113-116 Надійшла до редакції 05.06.2013 року
© В.П. Новоселов, С.В. Савченко, А.Н. Порвин, Д.А. Кошляк, 2013
УДК 340.6:616.711.1-001.5-079.5]-053.88
В.О. Ольховський, О.М. Пешенко