Суточно-сезонные изменения ультраструктуры миокарда на примере экспериментов с животными

Сезонные изменения хроноструктуры ритмов сердца должны сопровождаться изменениями ультраструктуры миокарда, которые предполагалось исследовать в наших лабораторных экспериментах с животными. В результате анализа трансмиссионных электронограмм, полученных в различные сезоны и часы суток были выявлены следующие ультраструктурные особенности миокарда.

Весенний сезон

Анализ результатов исследования ультраструктуры кардиомиоцитов интактных животных в различное время суток весеннего сезона показывает, что состояние сердечных клеток имеет суточную динамику. В утреннее время (6 часов) выражены явления гиперфункции ультраструктур кардиомиоцитов.

В целом для ультраструктуры сердца в это время весеннего сезона характерна следующая картина. Клеточная мембрана разрыхлена. Наружный листок мембраны имеет участки разрушения. Отмечаются явления умеренного внутрии внеклеточного отека. В цитоплазме имеется большое количество первичных и вторичных лизосом (рис.18). Лизосомы часто заполнены каплями липофусцина и располагаются скоплениями. Очень много исчерченных и гомогенных липидных включений. Некоторые исчерченные липиды представляют по форме «снимок» с прилежащей митохондрии.

Имеются клеточные ядра различной формы с сохранной ядерной оболочкой. Встречаются фрагментированные ядра и ядра с инвагинированной мембраной. Хроматин, как правило, распределен по всей нуклеоплазме, но отмечаются также явления его маргинации.

В капиллярах наблюдается умеренный пиноцитоз. Стенки капилляров в большинстве кардиомиоцитов окружены коллагеновыми муфтами. Встречается коллаген и между миофибриллами. Основная часть канальцев СПР резко расширена. Часто встречаются гранулярные формы СПР (рис.19).

Миофибриллы слегка отечны, местами разволокнены. Есть участки разрывов и пересокращения. Митохондрии полиморфны и распределены неравномерно. Количество митохондрий несколько выше, чем в другие сезоны. Площадь митохондрий меньше, чем среднегодовая, а суммарное количество крист в них больше.

Количественный анализ состояния митохондриального аппарата показал, что количество органелл, их площадь и состояние крист изменяется в течение суток. Наибольшее количество митохондрий отмечено в 12 часов, а наименьшее — в 6 часов. В 6 часов происходит выраженное набухание митохондрий, о чем свидетельствует увеличение их площади. В это же время отмечено уменьшение крист.

В ночное и утреннее время (0, 3, 6, 9 часов) повышение сократительной функции левого желудочка сопровождается набуханием митохондрий и их крист, вследствие чего уменьшается количество последних (коэффициент корреляции между VPREALRV и количеством крист равен — 0,941).

Регрессионный анализ суточных колебаний сократительной силы сердца показал, что функциональная активность сердца достоверно возрастает в период около 6 часов. Обеспечение энергозатрат кардиомиоцитов на повышение сократительной силы сердца, очевидно, происходит за счет увеличения площади митохондрий, т. е. их набухания. Возрастание объема органелл сопровождается разрывом наружной мембраны, что приводит к уменьшению общего числа функционирующих митохондрий, и при воздействии дополнительной нагрузки на миокард в это время суток может отрицательно сказаться на энергообразовании в кардиомиоцитах.

О высокой сократительной активности сердца в это время суток свидетельствуют также ультраструктурные изменения в миоцитах. Клеточное ядро имеет 2−3 ядрышка, мембрана его инвагинирована, в нуклеоплазме — маргинация хроматина. Резко расширен СПР, который местами имеет гранулярную форму. Очень много первичных и вторичных лизосом, расположенных в околоядерной зоне и окружающих СПР. Встречаются участки разрушения миофибрилл. Гликоген и липидные включения, расходуемые на обеспечение высокой сократительной силы, находятся в клетке в небольшом количестве.

Заключая раздел, можно отметить, что время перехода к локомоторной активности неблагоприятно для активной физической нагрузки и действия повреждающих факторов.