Вплив фізичних навантажень на гіпертрофію і секреторну функцію передсердь

Вплив фізичних навантажень на гіпертрофію і секреторну функцію передсердь

В експерименті досліджено вплив фізичних навантажень на ступінь гіпертрофії та секреторну активність кар­діоміоцитів передсердь експериментальних тварин. Встановлено, що гіперфункція останніх супроводжується гіпертрофією серцевих клітин з переважанням даного процесу в лівому передсерді. Фізичні навантаження стимулюють секреторну активність м’язевих клітин передсердь, що є одним із механізмів пониження артеріального тиску у спортсменів.

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

Belikova N.O. Influence of physical loadings on hypertrophy and secretory function of atrial.In this experiment it is investigated the influence of physical loads onto degree of hypertrophias and secretory activity of atrial cardiomyocities. It is established thal hyperfunction 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 )

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)

Примітка. *- Р < 0,05; **- Р < 0,01; ***- Р < 0,001 в порівнянні з контрольними величинами.

В кардіоміоцитах правого передсердя відносні об‘єми мітохондрій і міофібрил зростали не істотно, що підтверджувалося підвищенням міто­хондріально-міофібрилярного індекса лише на 1,5 %.

У серцевих м‘язових клітинах передсердь спостерігалося збільшення кількості секреторних гранул: у лівому передсерді – на 13,7 %, у правому – на 7,5 % в порівнянні з аналогічними параметрами тварин контрольної групи. При цьому відносний об‘єм секреторних гранул лівого передсердя зростав з (2,74 ± 0,03) до (3,98 ± 0,05) % (дані параметри між собою статистично достовірно відрізнялися - Р<0,01), тобто майже на 45,2 %. У правому передсерді аналогічний показник секре­торних гранул збільшувався з (6,02 ± 0,12) до (7,10 ± 0,15) %, тобто на 17,9 %. З наведених даних видно, що в кардіоміоцитах передсердь гіперфунк­ціонуючого міокарда відзначена тенденція до зростання відносного об‘єму мітохондрій та кіль­кості і відносного об‘єму секреторних гранул. Найбільше вказані величини були змінені в лівому передсерді, що свідчило про те, що гіперфункція цього відділу при фізичних навантаженнях пере­важала в порівнянні з правим.

Виявлена перебудова морфометричних та ультраструктурних показників передсердь білих щурів показала, що при фізичних напруженнях виникає гіперфункція цих відділів серця, яка супроводжується гіпертрофією м‘язових клітин з переважанням даного процесу в лівому передсерді. При цьому активізуються синтетична та секре­торна функції кардіоміоцитів. Особливо проявляється остання, що підтверджується достовірним підвищен­ням відносного об‘єму секреторних гранул, які беруть участь у синтезі натрійуретичного гормону [14]. Дія останнього на організм проявляється в зменшенні артеріального тиску, що часто спо­стерігається у тренованих людей.

Висновки

1. Фізичні навантаження динамічного характеру викликають гіпертрофію кардіоміоцитів обох пе­редсердь з переважанням даного процесу у лівому відділі.

2. Систематичні фізичні напруження супроводжу­ються активацією синтетичної та секреторної функцій серцевих м‘язових клітин передсердь.

Література

1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия.- М.: Медицина, 1990.- 216 с.

2. Акрамова Д.Х., Червова И.А. Эндокринная функция сердца: структурно-функциональные аспекты // Арх. анат.- 1989.- Т.47.– № 8.- С.5-14.

3. Геннатулина М.С., Королев Ю.Н., Геннатулин К.В. Морфология предсердных гранул и их количественная характеристика // Цитология.- 1991.- Т.31.– № 9.- С.64-66.

4. Гнатюк М.С. Изменения сердца экспериментальных животных при физических нагрузках // Морфология.- 1994.- Т.106.– № 1-3.- С.76-83.

5. Есипова И.К., Алисиевич В.И., Пурдяев Ю.С. Метод срочной дифференциальной диагностики различных форм гипертензии малого круга кровообращения у секционного стола // Суд. мед. эксперт.- 1981.- Т.24.– № 4.- С.27-30.

6. Земцовский Э.В. Спортивная кардиология.- Санкт-Петербург: Гиппократ, 1995.- 448 с.

7. Лифшиц А.М. Классификация и критерии гипертрофии сердца по данным раздельного взвешивания его частей // Арх. патол.- 1981.- № 6.- С.24-30.

8. Цагарели З.Г., Каркарашвили Л.Ш. Морфология сердца при физических нагрузках.- Тбилиси: Мецниереба, 1987.- 111 с.

9. Чернеев А.А., Большакова Г.Б. Атриальный натрийуретический фактор в патологии человека и животных // Арх. патол.- 1987.- Т.49.– № 8.- С.88-92.

10. Чинкин А.С. Влияние различных режимов физических нагрузок на гипертрофию сердца и его отделов // Бюл. эксперим. биологии и медицины.- 1986.- Т.102.– № 11.- С.602-604.

11. De Bold A.J. Tissue fractionations studies on the relabionsphip between an atriol natriuretic factor and specific granules // Can. J. Physiol. Pharmacol.- 1987.- V.66.- P.324-330.

12. Forssmann N.G. Cardiac pormones. Reuew on the morphology, biochemistry and molecular biology of the endocrine heart // Europ. G. clin. Invest.- 1986.- V.16, N 6.- P.439-451.

13. Gunn H.M. Heart weight and running ability // J. Anat.- 1989.- V.167.- P.225-233.

14. Ibanez J., Gaugvelin G., Desplanches D. Atrial natriuretik pepetide responce to endurance physical training in the rat // Eur. J. Appl. Physiol. and occup. Physiol.- 1990.- V.60, N 4.- P.265-270.

Schaible T., Scheuer J. Cardiac adaptations to chronic exercise // Proc. cardiovasc.- 1995.- V.27, N 5.- P.297-324.