Введение. Холодовая травма – национальная проблема России, значительная часть которой лежит в холодных ши- ротах, а большая часть субтропиков приходится на высокие горы с ледниками [1].
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. Особого внимания заслуживают результаты исследований проведенных Бобровым И.П. и соавт. (2019 г.), которые показали, что воздействие холодового фактора оказывает повреждающее воздействие на ядра клеток печени экспериментальных животных, при этом отмечаются выраженные морфологические изменения: уменьшение числа двуядерных гепатоцитов, снижение морфометрических параметров ядер, увеличение доли гетерохроматина в ядре, снижении ИНДНК и уменьшение числа нуклеол, с возникновением явлений сегрегации ядрышек [3]. Данные исследования подтверждают важность и практикоориентирвоанность дальнейшего изучения морфологических изменений происходящих в ядрах кардиомиоцитов.
На данный момент существует мнение, что данные изменения связаны в первую очередь с гипоксическим повреждением кардиомиоцитов. Данное суждение подтверждается результатами исследований проводимых Десятовым В.П. (1981 г.), Чудаковым А. Ю. (2000 г.), Капустиным А.В. (2000 г.) [7]. Результаты исследований проведенных Сумбатовым Л.А. (1980 г.) говорят о том, что многие кардиомиоциты остаются интактными несмотря на действие низких температур [6].
Цель исследования: проанализировать изменения морфометрических показателей и интегральной оптической плотности ядер кардиомиоцитов крыс породы Вистар сразу после глубокой гипотермии сразу после воздействия однократной глубокой иммерсионной гипотермии.
Задачи исследования:
- описать и исследовать качественными и количественными методами морфологические изменения возникающие в ядрах кардиомиоцитов после гипотермии.
- провести морфометрическое исследование ядер кардиомиоцитов крыс до сразу после воздействия однократной глубокой иммерсионной гипотермии;
- провести анализ полученных результатов, сделать выводы.
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 сразу после гипотермии в 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 (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 сразу полсе после воздействия однократной глубокой иммерсионной гипотермии позволяет сделать следующие выводы: наблюдаетсявозникновение явлений кариопикноза, ядра мышечных волокон пикнотичные, гиперхромные, При морфометрическом исследовании периметр ядер кардиомиоцитов 29,6 ± 0,7 мкм, средняя площадь ядер кардиомиоцитов составила 48,1 ± 1,9 мкм2.
Рисунок 4. Морфология ядер кардиомиоцитов сразу после глубокой гипотермии. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение х 400.
Рисунок 5. Изменение среднего пероиметра ядер кардиомиоцитов крыс сразу после глубокой гипотермии.
Рисунок 6. Изменение средней площади ядер кардиомиоцитов крыс сразу после глубокой гипотермии.
Заключение. В настоящее время изучению вопроса воздействия низких температур на сердечную мышцу 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.
Анализ структуры мышечной ткани сразу полсе после воздействия однократной глубокой иммерсионной гипотермии позволяет сделать следующие выводы: нечеткость границ мышечных волокон, образование мышечных пластов; возникновение явлений кариопикноза, ядра мышечных волокон пикнотичные, гиперхромные.
Кариометрические измерения позволили сделать вывод, что средний периметр ядер кардиомиоцитов сразу после однократной иммерсионной глубокой гипотермии уменьшилась на 7%, средняя площадь ядер кардиомиоцитов сразу после однократной иммерсионной глубокой гипотермии уменьшилась на 6 %.
Библиографическая ссылка
Кузнецов Л.Г. ИЗМЕНЕНИЕ МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЯДЕР КАРДИОМИОЦИТОВ И ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ СРАЗУ ПОСЛЕ ГЛУБОКОЙ ГИПОТЕРМИИ // Международный школьный научный вестник. – 2021. – № 3. ;URL: https://school-herald.ru/ru/article/view?id=1448 (дата обращения: 26.04.2024).