Структурно-функціональні аспекти адаптації серця до фізичних навантажень, Детальна інформація

Ключові слова: передсердя, гіпертрофія, фізичні навантаження, секреторні гранули.

n of atrial cardiomyocities is accompanied by hypеrtrophia of heart muscle cellules with the prevailance of this process in the left atrium. Physical tensions stimulate secretory activity of atrial cardiomyocitis that is one of mechanisms of sportsmen's tension decrease.

Key words: archbishop, historical and local lore investigations, historical memorandum, church archaeological association, church fraternity, ancient depository.

Адекватною реакцією на тривале збільшення скоротливої функції серця, зокрема при систематичних фізичних навантаженнях, є збільшення маси всіх його відділів. Незважаючи на те, що проблемі оцінки гіпертрофії міокарда і збільшення серцевого м’яза у спортсменів присвячено багато праць [4,15,6,7,13], проте в доступній літературі є мало даних про відносні зміни маси передсердь під впливом фізичних тренувань [8,10].

Особливої уваги дослідників заслуговує відкрита недавно ендокринна функція серця [2,3]. Канадський гістохімік De Bold і його співробітники [11] вперше звернули увагу на подібність електронно-щільних гранул кардіоміоцитів передсердь із секреторними гранулами ендокринних клітин. Було встановлено, що передсердні кардіоміоцити продукують натрійуретичний гормон, основна дія якого – вазорелаксація, внаслідок якої змінюється артеріальний тиск і проходить перерозподіл периферичного кровообігу [9,12]. Разом з тим, особливості секреторної функції передсердь у різних патологічних та фізіологічних умовах вивчені недостатньо.

Враховуючи все вищесказане, метою даної роботи стало дослідження впливу фізичних навантажень на ступінь гіпертрофії і секреторну активність кардіоміоцитів передсердь експериментальних тварин.

Матеріал та методи досліджень

Досліди проведені на 27 статевозрілих щурах-самцях лінії Вістар масою 182,0 – 189,0 г, які були розділені на 2 групи. 1-а група включала 12 експериментальних здорових тварин, що знаходилися у звичайних умовах віварію; 2-а – 15 щурів, які щоденно протягом 2-х місяців плавали у воді при температурі близько 30°С. Час разового перебування тварин у воді збільшувався поступово з 3 до 60 хвилин.

Евтаназію щурів здійснювали швидкою декапітацією. Серце розрізали за І.К.Єсиповою (1981) [5], окремо зважували передсердя. Для електронно-мікроскопічних досліджень вирізані шматочки лівого та правого вушок передсердь фіксували у 2,5 % розчині глутаральдегіду, обробляли в 1 % розчині чотирьохокисі осмію, обезводнювали у спиртах зростаючої концентрації і поміщали в Епон-812. Ультратонкі зрізи, одержані на ультрамікротомі УМПТ-2, контрастували уранілацетатом, цитратом свинцю і досліджували за допомогою електронних мікроскопів ПЕМ-100 і ЕВМ-100 ЛМ. При цьому враховували такі морфометричні параметри: чисту масу серцевого м‘яза (ЧМС) – маса серцевого м‘яза без клапанів та великих судин, абсолютну масу лівого (МЛП) і правого (МПП) передсердь, індекс передсердь (ІПр) – відношення МЛП до МПП, відсотковий вміст маси лівого і правого передсердь (% ЛП, % ПП). Проводилась стереометрія [1] електроннограм передсердь з визначенням відносного об‘єму мітохондрій (ВОМТ), міофібрил (ВОМФ), мітохондріально-міофібрилярного індексу (ММІ) в лівому (ЛП) та правому (ПП) передсердях, визначали кількість секреторних гранул (КСГ) і їх відносний об‘єм (ВОСГ).

Кількісні показники, отримані при проведенні досліджень, оброблялися статистично із визначенням середньої арифметичної величини (М) та помилки середньоквадратичного відхилення (m) на персональному комп‘ютері “Pentium II-450”; різниця показників вважалася достовірною при Р < 0,05 за критеріями Стьюдента. Результати досліджень нагромаджені в базі даних й опрацьовані статистично в “Excel-97”; текстовий набір – в “Word–97” (операційна система Windows-98).

Результати та їх обговорення

Отримані масометричні параметри передсердь білих щурів представлені в табл. 1. 

Таблиця 1

Морфометрична характеристика передсердь білих щурів контрольної (К) і експериментальної (Е) груп ( М ± m )

Показник К Е

1 2 3

ЧАС, мг 776,0 ± 13,2 868,60 ± 12,9**

МЛП, мг 33,4 ± 0,9 37,70 ± 0,81*

МПП, мг 35,1 ± 0,9 38,30 ± 0,84*

І Пр 0,951 ± 0,021 0,984 ± 0,024

% ЛП 4,30 ± 0,12 4,34 ± 0,15

% ПП 4,50 ± 0,12 4,41 ± 0,14



Примітка. Зірочкою позначені величини, що статистично достовірно відрізняються від контрольних (*- Р < 0,05; **- Р < 0,01; ***- Р < 0,001).

Аналіз одержаних результатів показав, що в щурів експериментальної групи ЧМС була збільшеною. При цьому в гіпертрофічний процес втягувалися передсердя, і хоча процентний вміст м‘язової маси цих відділів серця змінювався незначно, та помітно зростала їх маса в порівнянні з контрольною групою. Так, маса лівого передсердя у тварин, які піддавались систематичним фізичним навантаженням, становила (37,70 ± 0,81) мг, що на 12,8 % більше від аналогічного показника тварин контролю. Маса правого передсердя в експериментальних тварин дорівнювала (38,30 ± 0,84) мг, при цьому дана величина перевищувала контрольну на 9,1 %. Гравіметричні співвідношення між даними відділами серця простежувались за допомогою індекса передсердь (ІПр). Зокрема, цей параметр у тварин 2-ї групи дорівнював (0,984± 0,024) і перевищував відповідний параметр тварин 1-ї групи на 3,47 %. Це свідчить про те, що в процесі довготривалої адаптації до фізичних напружень передсердя гіпертрофуються не однаковою мірою. Цей процес переважає в лівому передсерді.

Результати кількісного вивчення ультраструктур передсердь білих щурів показані в таблиці 2. Аналізом представлених даних встановлено, що при досліджуваній гіперфункції серця в кардіоміоцитах передсердь змінювались кількісні показники. Так, відносний об‘єм мітохондрій у серцевих м‘язових клітинах лівого передсердя зростав з (31,60 ± 0,51) до (32,90 ± 0,39) %, дані параметри між собою статистично достовірно відрізнялися (Р < 0,05) і остання цифрова величина перевищувала попередню на 4,1 %. У цих умовах експерименту відносний об‘єм міофібрил незначно зростав (на 1,4 %) в порівнянні з контролем. Це також підтверджувалося збільшенням мітохондріально-міофібрилярного індекса, який зростав на 5,7 %. Збільшення даного параметра при систематичних фізичних навантаженнях свідчить про покращення метаболізму й енергетики кардіоміоцитів.

Таблиця 2

Показники кількісного вивчення ультраструктур кардіоміоцитів передсердь білих щурів контрольної (К) і експериментальної (Е) груп (М ± m)

Показник К Е

1 2 3