Введение. Проблема холодовой травмы на данный момент является весьма актуальной и социально значимой, что обусловлено ее высокой долей в структуре причин смерти. Ежегодно от холодовой травмы в мире погибает более 30 000 человек [5].
Доля смерти от холодовой травмы в структуре причин насильственной смерти В России составляет около 5,5–7,0%, а в некоторым регионам Сибирского федерального округа достигает уровня не менее 11% [6]. Высокая доля холодовой травмы в структуре причин смерти связана с особенностями климата (Россия– страна с относительно холодным климатом, это с вязано с тем, что к заполярным территориям относится около 64% всей площади страны), высоким уровнем этилизации социально - неадаптированных слоев обществе, а также индивидуальными особенностями организма (снижение устойчивости к низким температурам, снижение общей резистентности организма и др.) [5, 6].
В настоящее время изучению вопроса воздействия низких температур на организм человека и животных посвящено большое количество исследований. Основное место в этих исследованиях отводится диагностике и дифференциальной диагностике общего переохлаждения при сочетании этого вида смерти с различными интоксикациями, заболеваниями и иными состояниями. Однако несмотря на большое количество опубликованных на данный момент работ изучение процесса танатогенеза в результате воздействия низких температур от переохлаждения остается сложным и малоизученным процессом.
Основным методом диагностики смерти от переохлаждения является морфологический метод. На данный момент известно огромное количество морфологических изменений (как макро- так и микроморфологического характера) которые можно обнаружить при изучении случаев смерти от низких температур, но большинство из них низкоспецифичны, а следовательно в полной мере использоваться не могут [3,4].
Действие холодового фактора на организм человека и животных вызывает различные функционально – морфологические изменения в тканях. Данные изменения зависят от огромного количества факторов внешней и внутренней среды и в некоторых случаях носят фатальный характер. Особым условием для сохранения жизнедеятельности при действии низких температур является повышение кровоснабжения тканей и органов, которое в первую очередь зависит от функциональной активности миокарда.
На данный момент выяснено, что именно адекватное кровоснабжение органов и тканей, которое может осуществляться только при длительной адекватной функциональной активности миокарда, является одним из важных условий выживания в условиях пониженных температур. В этом случае в сердечно –сосудистой системе развиваются определенные функциональные изменения в виде следующих стадий: компенсации и декомпенсации. Стадия компенсации (развитие тахикардии, увеличения уровня систолического и диастолического артериального давления, увеличение сердечного выброса, повышение периферического сопротивления). Стадия декомпенсации (брадикардия, снижение уровня артериального давления, уменьшение сердечного выброса, возникновение нарушений ритма. Чаще всего смерть наступает в результате фибрилляции желудочков сердца или развития прогрессирующей брадикардии переходящей в асистолию [1,2].
Цель исследования: проанализировать динамику патоморфологических изменений периметра и площади ядер кардиомиоцитов крыс породы Вистар на 7 день после воздействия однократной глубокой иммерсионной гипотермии.
Задачи исследования:
- изучить методику моделирования однократной иммерсионной глубокой гипотермии;
- изучить методику подготовки гистологических препаратов;
- изучить методику покраски гистологических препаратов гематоксилин – эозином;
- провести измерение периметра и площади площади ядер кардиомиоцитов крыс до и через 7 дней воздействия однократной глубокой иммерсионной гипотермии.
Объекты исследования. В качестве объекта исследования использовали 10 белых половозрелых крыс линии Wistar обоего пола. Линии животных были выведены и выращены в виварии НИИ Цитологии и генетики СО РАН (г. Новосибирск). Животных, доставленных из центрального вивария, до начала экспериментов содержали на карантине в условиях кафедрального вивария в течение 1-2 недель. За этот срок ослабленных особей выбраковывали, а здоровые животные адаптировались к новым условиям вивария. Содержание животных отвечало международным рекомендациям проведения медико-биологических исследований с использованием животных по правилам GPL. Корм и воду подавали 1 раз в сутки между 10 и 11 часами. На протяжении всего периода эксперимента производилось взвешивание животных, осуществлялось измерение ректальной температуры.
Методика моделирования однократной иммерсионной глубокой гипотермии. Гипотермия моделировалась путем погружения животных, находящихся в клетках, в резервуары с водой на глубину 4,5 см при температуре воды +5 °С, воздуха +7 °С. До достижения ректальная температура у животных +20... +23 °С, в этом случае считали что достигнута гипотермия глубокой степени. Время экперимента в среднем составляло 40 ± 8 минут. Животных выводили из эксперимента путем декапитации под эфирным наркозом через 7 дней после гипотермии. В качестве контрольных выступали 5 животных, помещаемых в индивидуальных клетках в воду температурой +30 °С на время, соответствовавшее времени нахождения опытной группы. При вскрытии животных органы выделяли единым комплексом. Для гистологического исследования кусочки ткани сердца в течение 24–48 часов фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, после чего обрабатывали в автомате с последующей заливкой в парафин в станции парафиновой заливки. Срезы толщиной 5–7 мкм изготавливали на роторном микротоме. Препараты окрашивали гематоксилин-эозином. Микрофотографию проводили при помощи микроскопа Leica DM 750 E200 (Германия) с цифровой видеокамерой Leica EC3 (Германия) при увеличении х400. Морфометрию ядер кардиомиоцитов осуществляли в морфометрической программе «ВидеоТест-Морфология 5.2» (Рисунок 1, 2). Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью пакета статистических программ и пакета статистического 
анализа программы MS Excel 2010.
Рисунок 1. Подготовленный для морфометрии лист с выбранными ядрами кардиомиоцитов контрольной группы в программе «ВидеоТест-Морфология 5.2».
Рисунок 2. Подготовленный для морфометрии лист с выбранными ядрами кардиомиоцитов через 7 дней после гипотермии программе «ВидеоТест-Морфология 5.2».
Результаты исследований и обсуждение Морфологический анализ структуры кардиомиоцитов крыс контрольной группы позволяет выявить следующие особенности: большинство кардиомиоцитов одноядерные, ядра небольших размеров, овоидной вытянутой формы (Рисунок 3). При морфометрическом исследовании периметр ядер кардиомиоцитов составил 31,5 ± 0,8 мкм, средняя площадь ядер кардиомиоцитов составила 51,2 ± 1,9 мкм2.
Рисунок 3. Морфология ядер кардиомиоцитов: в контрольной группе. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение х 400.
Анализ структуры мышечной ткани через 7 дней полсе после воздействия однократной глубокой иммерсионной гипотермии позволяет сделать следующие выводы: ядра мышечных волокон набухшие, светлые, многие ядра деформированы. При морфометрическом исследовании периметр ядер кардиомиоцитов 36,8 ± 0,8 мкм, средняя площадь ядер кардиомиоцитов составила 69,6 ± 2,8
мкм2.
Рисунок 4. Морфология ядер кардиомиоцитов через 7 дней после глубокой гипотермии. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение х 400.
Кариометрические измерения позволили сделать вывод, что средний периметр ядер кардиомиоцитов через 7 дней после однократной иммерсионной глубокой гипотермии увеличился на 16%, средняя площадь ядер кардиомиоцитов через 7 дней после однократной иммерсионной глубокой гипотермии увеличилась на 35 % (Рисунок 5, 6).
Рисунок 5. Изменение среднего пероиметра ядер кардиомиоцитов крыс через 7 дней после глубокой гипотермии.
Рисунок 6. Изменение средней площади ядер кардиомиоцитов крыс через 7 дней после глубокой гипотермии.
Заключение. На современном этапе развития медицинских знаний в области термических поражений большое значение уделяется изучению морфологических изменений происходящих ядерном аппарате клеток. Однако на данный момент описанные морфологические изменения возникающие в ядрах кардиомиоцитов при гипотермии достаточно скудны.
Результаты проведенного исследования во многом совпадают с результатами исследований проведенных Асмоловой Н.Д., Ривенсоном М.С. и подтверждают факт тотального повреждения ядерного аппарата сердечной мышцы. Кариометрические измерения позволили сделать вывод, что средний периметр ядер кардиомиоцитов через 7 дней после однократной иммерсионной глубокой гипотермии увеличился на 16%, средняя площадь ядер кардиомиоцитов через 7 дней после однократной иммерсионной глубокой гипотермии увеличилась на 35 %.
Данные исследования подтверждают важность и практикоориентированность дальнейшего изучения морфологических изменений происходящих в ядрах кардиомиоцитов.
Библиографическая ссылка
Помазенко С.А. ИЗМЕНЕНИЕ МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЯДЕР КАРДИОМИОЦИТОВ В ПОСТГИПОТЕРМИЧЕСКОМ ПЕРИОДЕ // Международный школьный научный вестник. – 2021. – № 3. ;URL: https://school-herald.ru/ru/article/view?id=1445 (дата обращения: 26.04.2024).