WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

КОМИ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР

УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РАН

Лаборатория сравнительной кардиологии

На правах рукописи

ГУЛЯЕВА

АННА СЕРГЕЕВНА

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ ЖЕЛУДОЧКОВ СЕРДЦА СВИНЬИ

03.03.01 – физиология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

д.б.н., профессор И.М. Рощевская Сыктывкар –

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ…………………………..... 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………….... 1.1. Морфология желудочков сердца копытных животных……...….. 1.1.1. Строение желудочков…………………………………………… 1.1.2. Архитектоника мышечных волокон ………………………..….. 1.1.3. Структурно-пространственная организация терминалей проводящей системы……………………………… 1.2. Последовательность деполяризации желудочков сердца копытных животных………………………………….….… 1.2.1. Внутрисердечная электрография ………….………...…….…… 1.2.2. Интрамуральная хронотопография…………………..………… 1.2.3. Сопоставление элементов комплекса QRS электрокардиограммы с последовательностью деполяризации желудочков…………………….……………… 1.2.4. Система фронтальных и сагиттальных отведений ЭКГ………. 1.3. Взаимосвязь распространения волны деполяризации с архитектоникой мышечных волокон и терминалей проводящей системы в миокарде желудочков…….…...…….…… 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИСЛЕДОВАНИЙ…………………………… 2.1. Объект и общая характеристика экспериментов……….………… 2.2. Электрофизиологические исследования…….…………...…….….. 2.2.1. Условия проведения экспериментов…………………………… 2.2.2. Регистрация электрических потенциалов в миокарде желудочков………………………………………………………. 2.2.3. Обработка электрокардиографических данных……………….. 2.3. Морфологические исследования………………….……………….. 2.3.1. Приготовление гистологических препаратов……………….…. 2.3.2. Расщепление мышечных волокон рабочего миокарда………... 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ……………………………………… 3.1. Последовательность деполяризации интрамуральных слоев желудочков сердца……………...…………………………..... 3.1.1. Распространение волны возбуждения в миокарде желудочков…………………………………………. 3.1.2. Униполярные электрограммы в миокарде желудочков………. 3.2. Морфология терминалей проводящей системы в желудочках….. 3.2.1. Свободная стенка левого желудочка…………………………… 3.2.1.1. Основание передней папиллярной мышцы……............... 3.2.1.2. Основание задней папиллярной мышцы………..………. 3.2.1.3. Основание дорсальной стороны……..…………………... 3.2.2. Свободная стенка правого желудочка…………………………. 3.2.2.1. Основание папиллярной мышцы …………………...…… 3.2.2.2. Основание вентральной стороны…………………….….. 3.2.3. Межжелудочковая перегородка………………………………... 3.3. Архитектоника волокон рабочего миокарда желудочков….……. 3.3.1. Поверхностный слой…………………………………………….. 3.3.2. Средний слой…………………………………………………….. 3.3.3. Глубокий слой…………………………………………………… 3.3.4. Строение полостей желудочков……………….……………….. 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ………………………………………… 4.1. Последовательность деполяризации желудочков сердца копытных животных…………………………...…………… 4.2. Распределение волокон Пуркинье в желудочках сердца копытных животных……...…………………………..…………….. 4.3. Архитектоника мышечных волокон миокарда желудочков….….. 4.4. Сопоставление последовательности деполяризации желудочков с архитектоникой проводящих и мышечных волокон………….... ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………... ВЫВОДЫ……………………………………………………………………… СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………. ПРИЛОЖЕНИЕ………………………………………………………………...

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Хронотопография процесса распространения волны возбуждения в желудочках сердца млекопитающих была изучена у человека (Durrer D. et al., 1970) и хищных животных (Durrer D. et al., 1955;

Arisi G. et al., 1983), было выявлено последовательное распространение волны деполяризации от эндокарда к эпикарду. Для копытных животных характерен «вспышечный» тип активации миокарда желудочков сердца:

возбуждение обширных участков стенок желудочков происходит одновременно (Рощевский М.П., 1958; 1978). В ветеринарии важное диагностическое значение имеет простой, доступный неинвазивный метод исследования сердечной деятельности – электрокардиография. На основе изучения электрической активности сердца копытных животных была предложена и внедрена в ветеринарную практику система фронтальных и сагиттальных отведений ЭКГ (Рощевский М.П., 1958; 1964; 1965), широко используемая в настоящее время (Ипполитова Т.В. и др., 1988; Вербовик Е.В., 2006; Шестакова А.Н., 2009).

Среди копытных животных наиболее полная картина хронотопографии деполяризации желудочков сердца реконструирована у северного оленя (Рощевский М.П., Шмаков Д.Н., 1977) и овцы (Roshchevsky M. et al., 1995;

Roshchevskaya I. et al., 1997; Рощевская И.М., 2003). В желудочках сердца свиней проведено изучение распространения волны возбуждения с применением только эндокардиального картирования (Gepstein L. et al., 1997а, b; Pullan A. et al., 2001). Для реконструкции реального процесса деполяризации миокарда у свиней необходимо использовать прямые интрамуральные методы исследования.



Последовательность деполяризации миокарда связана с особенностями распределения, диаметром терминалей проводящей системы (Davies F., Francis E., 1952; Рощевский М.П., 1978) и архитектоникой мышечных волокон рабочего миокарда (Sano T. et al., 1959; Roberts D., 1979; Taccardi B.

et al., 1997).

Структурно-пространственными особенностями расположения волокон Пуркинье в желудочках сердца у копытных животных является их проникновение от субэндокарда до субэпикарда (Meyling H., Borgter H., 1957;

Ваколюк В.Д., 1962, Клюшина И.В., 1981). Только для сердца северного оленя (Клюшина И.В., 1981) изучено распределение волокон Пуркинье в разных областях желудочков, у других видов копытных животных – в одной области (Ansari A. et al., 1999; Ryu S. et al., 2009; Ono N. et al., 2009).

Для пространственного представления распространения волны возбуждения в желудочках сердца животных необходимо иметь данные о реальной архитектонике мышечных волокон. Нет единого представления об ориентации волокон рабочего миокарда в желудочках сердца животных (Navaratham V., 1980; Gilbert et al., 2007), в том числе свиньи (Anderson R. et al., 2005; Lunkenheimer P. et al., 2006; Hooks D. et al., 2007).

распространения волны возбуждения, архитектонику волокон проводящей «вспышечным» типом деполяризации.

деполяризации желудочков сердца на основе сопоставления распространения волны возбуждения с архитектоникой волокон рабочего миокарда и проводящей системы у копытных животных (на примере свиньи).

1. Изучить последовательность деполяризации желудочков сердца;

2. Исследовать распределение волокон проводящей системы в миокарде 3. Измерить диаметры проводящих волокон в миокарде желудочков;

4. Исследовать архитектонику волокон рабочего миокарда желудочков;

5. Провести сопоставление последовательности деполяризации желудочков сердца с архитектоникой проводящих и мышечных Научная новизна. Исследование архитектоники мышечных волокон, структурно-пространственной организации волокон Пуркинье и последовательности деполяризации желудочков сердца свиньи позволило оценить вклад волокон проводящей системы и рабочего миокарда в распространение волны возбуждения на разных этапах деполяризации.

Впервые проведено исследование хронотопографии процесса возбуждения миокарда желудочков свиньи и обнаружено, что зоны ранней деполяризации формируются в миокарде межжелудочковой перегородки и свободной стенки дорсолатеральной стороны левого желудочка. Впервые выявлена неоднородность диаметров проводящих волокон и неравномерность их распределения в желудочках сердца свиньи в поперечном направлении (от субэндокарда к субэпикарду) и в апико-базальном. Впервые показана сложная структура кольцевого слоя желудочков сердца свиньи, разделенного на выше- и нижележащие мышечные волокна.

фундаментальные основы формирования электрической активности желудочков сердца копытных животных в период деполяризации. На основе полученных экспериментальных данных проведено сопоставление структуры и функции, позволившее выявить закономерности распространения волны возбуждения в неоднородной, сложноорганизованной структуре миокарда.

Показана взаимосвязь неоднородности архитектоники мышечных волокон, терминалей проводящей системы с существованием разнонаправленных одновременных фронтов распространения волны возбуждения. Полученные результаты послужат физиологической основой для создания компьютерных моделей миокарда с учетом реальной архитектоники мышечных и проводящих волокон, последовательности деполяризации. Исследование морфофункциональных закономерностей активации миокарда желудочков позволит разработать новые методы диагностики в ветеринарной кардиологии.

Результаты данных исследований внедрены в практику учебного процесса кафедры зоологии, анатомии и физиологии Коми государственного педагогического института, используются при проведении лекционных и практических занятий по курсу «Нормальная физиология», «Физиология человека и животных», «Гистология», а также могут быть использованы в программе обучения студентов ветеринарных и биологических ВУЗов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Области ранней деполяризации в миокарде желудочков свиньи формируются в субэндокарде медиальной части левого желудочка и межжелудочковой перегородки, области поздней деполяризации – в субэпикарде основания левого желудочка.

2. Терминали проводящей системы (волокна Пуркинье) имеют неоднородный диаметр и неравномерно расположены в миокарде желудочков сердца свиньи.

3. Средний слой в желудочках сердца свиньи имеет сложную пространственную организацию: состоит из вышележащих и нижележащих мышечных волокон.

4. Волокнам проводящей системы принадлежит основная роль в распространении волны возбуждения, формировании «вспышечного»

типа деполяризации, архитектоника мышечных волокон рабочего миокарда имеет значение на конечных этапах деполяризации.

Апробация работы. Результаты исследований доложены автором на III Молодежной научной конференции «Физиология человека и животных: от эксперимента к клинической практике», проходившей в рамках XV Коми республиканской молодежной научной конференции (Сыктывкар, 2004); V Общероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Казань, 2004);

VI Симпозиуме по сравнительной электрокардиологии (Сыктывкар, 2004);

Всероссийской конференции молодых исследователей (Санкт-Петербург, 2005); XXXII Международном конгрессе по электрокардиологии (Гданьск, Польша, 2005); I Съезде физиологов СНГ (Сочи, Дагомыс, 2005); XXXV Международном конгрессе по электрокардиологии (Санкт-Петербург, 2008);

Международной научно-практической конференции «Адаптация и становление физиологических функций у животных» (Москва, 2010);

XXXVII Международном конгрессе по электрокардиологии (Лунд, Швеция, 2010); XXI Съезде физиологического общества имени И.П. Павлова (Калуга, 2010), Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы регуляции физиологических систем организма в процессе адаптации к условиям среды», посвященной 85-летию со дня основания Института физиологии им. И.П. Павлова РАН (Санкт-Петербург, 2010).

Исследования проведены при поддержке грантов научной школы академика М.П. Рощевского НШ-759.2003.4 и НШ-2452.2008.4.; гранта научных проектов молодых ученых УрО РАН (2009); РФФИ 05-04-49296-а;

«Фундаментальные науки – медицине» (№ ГР 09-П-4-1012). Выступления на конференциях поддержаны грантом для молодых ученых УрО РАН (2010) и грантом РФФИ 10-04-09426 моб_з.

Результаты исследования включены в важнейшие достижения Отделения биологических наук РАН, Уральского отделения РАН, в основные итоги научно-исследовательской и научно-организационной деятельности Коми научного центра УрО РАН за 2009, 2010 гг.

Публикации.

опубликованы в 16 публикациях, из них четыре статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВП – волокно Пуркинье ЭГ – электрограмма ЭКГ – электрокардиограмма Мы применяли как синонимы термины:

деполяризация, возбуждение, активация;

субэпикардиальный слой – поверхностный слой;

средний слой – кольцевой слой;

субэндокардиальный средний – глубокий слой.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Морфология желудочков сердца копытных животных Сердце свиньи большей частью (примерно 3/5) расположено в левой половине грудной полости, с большим наклоном по отношению к грудной кости. Краниально оно достигает середины третьего ребра, каудально – середины шестого. Верхушка сердца располагается в области соединения седьмого реберного хряща с грудной костью. Сердечная сорочка прикрепляется к грудной кости в области от третьего до седьмого реберного хряща (Климов А.Ф., Акаевский А.И., 2003; Kerut E. et al., 2004). По внешней форме сердце свиньи занимает промежуточное положение между сердцем лошади и рогатого скота. Сердце свиньи умеренно-расширенное, конусовидной формы, с хорошо выраженной верхушкой, почти округлое в поперечнике (Жеденов В.Н., 1958).

Желудочки, располагаются на уровне венечной борозды и обрамлены фиброзными кольцами. Внешние границы между желудочками определяют по прохождению передней и задней продольных борозд (Акаевский А.И., 1975). У свиньи передняя межжелудочковая борозда расположена под наклоном к левой границе желудочковой массы, тогда как задняя межжелудочковая борозда проходит продольно по средней части дорсальной стороны. Борозды сходятся между собой с правой стороны, обозначая нижний конец более короткого правого желудочка. Левый желудочек составляет большую часть миокарда желудочков свиньи, вследствие этого, межжелудочковая перегородка расположена правее и верхушка сердца целиком образована мускулатурой левого желудочка. На поперечном срезе сердца полость правого желудочка имеет полулунную форму, а левого – овальную (Crick S. et al., 1998).

Желудочки сообщаются с предсердиями через атриовентрикулярные отверстия. У свиней левое предсердно-желудочковое отверстие может быть шире правого (Жеденов В.Н., 1958). Наблюдаются особенности и в строении клапанного аппарата сердца свиней. Трехстворчатый клапан, помимо трех больших створок, имеет слабо развитую четвертую. В двухстворчатом клапане находятся два маленьких добавочных клапана. Сухожильных струн в правом желудочке пять, и они более слабые, чем в левом, где их одиннадцать (Акаевский А.И., 1975). Однако по данным Дегандта (Degandt А. et al., 2007) в левом желудочке свиньи насчитывается около 24-х сухожильных нитей.

Папиллярные мышцы, расположенные в полости желудочков, представляют собой выросты мускульных стенок. Форма папиллярных мышц у копытных животных (коз, овец) может быть цилиндрическая, коническая или в виде усеченной четырехгранной пирамиды (Ozbag D. et al., 2005). У свиньи в правом желудочке наблюдается дробление папиллярных мышц (более двух), расположенных на перегородке. Папиллярная мышца на свободной стенке правого желудочка развита сильнее, чем папиллярные мышцы на перегородке (Жеденов В.Н., 1954). В левом желудочке свиньи папиллярные мышцы крупнее по сравнению с правым (Crick S. et al., 1998).

Внутренние стенки желудочков содержат трабекулярный аппарат, представленный в виде гребней. У свиньи трабекулы хорошо развиты, особенно в левом желудочке (Климов А.Ф., Акаевский А.И., 2003). Стенки желудочков неоднородны по толщине. У новорожденных свиней толщина свободной стенки правого желудочка незначительно отличается от левого, но с возрастом толщина стенки левого желудочка в несколько раз больше правого (Guerreiro D. et al., 1980).

В полости желудочков расположены поперечные мускулы (ложные сухожилия). В отличие от сухожильных струн, являющихся функциональной единицей клапанного аппарата сердца, ложные сухожилия пересекают полость желудочка, не прикрепляясь к створкам клапана, а соединяя межжелудочковую перегородку с папиллярными мышцами и с париетальной стенкой (Depreux R. et al., 1976; Cocchieri М., Bardelli G., 1992). В состав поперечных мускул обоих желудочков сердца копытных животных, как и всех млекопитающих, помимо коллагеновых, эластических и мышечных волокон входят проводящие волокна. Проводящие волокна в ложных сухожилиях являются продолжением ножек пучка Гиса, внутриполостным разветвлением проводящей системы сердца (Keith A., Flack M., 1906; Loukas M. et al., 2008). У лошадей в заднем углу правого желудочка иногда встречаются тонкие тяжи, не имеющие отношения к проводящей системе сердца (Жеденов В.Н., 1954).

В правом желудочке копытных расположено одно крупное ложное сухожилие. У теленка диаметр тяжа составляет 3-4 мм, у вола от 15 до 20 мм (Jensen Н. et al., 1978). У свиньи также имеется один крупный правый поперечный мускул (Crick et al., 1998), а различные его морфологические изменения (разветвленность по направлению к париетальной стенке, увеличенные размеры) сопровождаются выявлением врожденных сердечнососудистых заболеваний (Hsu F.S., Du S.J, 1982).

В левом желудочке сердца у разных видов копытных животных наблюдаются вариации в расположении ложных сухожилий: у вола ветвящиеся или единичные поперечные мускулы расположены ближе к верхушке левого желудочка, у лошади несколько отдельных тяжей локализованы преимущественно в центральной части (Gerlis L. et al., 1984), у овец ложные сухожилия представляют сетчатую структуру (Deniz M. et al., 2004). В левом желудочке свиней поперечные мускулы слабые, но имеются в большом количестве (Климов А.Ф., Акаевский А.И., 2003).

Таким образом, по анатомическому строению сердце свиньи схоже с сердцами других видов копытных животных, однако, у свиньи имеются особенности, касающиеся внешней формы сердца, его расположения в грудной клетке, строению клапанного аппарата, а также отличия во внутренней организации полости правого и левого желудочков.

Архитектоника мышечных волокон рабочего миокарда в желудочках сердца млекопитающих играет немаловажную роль в распространении волны деполяризации и обеспечивает механическое сокращение (Roberts D., 1979;

Taccardi B. et al., 1997; Vetter F. et al., 2005).

Сократительные мышечные волокна в желудочках сердца копытных животных цилиндрической формы с диаметром 10-20 мкм. Имеются видовые различия в диаметре волокон рабочего миокарда. Наиболее толстые волокна обнаружены у овец, наименее у лошадей (Бердонгарова О.И., 1953). У свиней по данным Мичела (Michel G., 1966, цит. по Рощевский М.П., 1972) диаметр сократительных волокон в левом желудочке в среднем составляет 17,7 мкм, в межжелудочковой перегородке 18,8 мкм.

Исследованием архитектоники мышечных волокон желудочков сердца занимаются более 400 лет, первые описания встречаются в работах Гарвея (Hurvey) 1628, Лоуэра (Lower) 1669, Сенака (Senac) 1749 (Anderson R. et al., 2009).

мышечных волокон в желудочках сердца. Метод послойного расщепления (Robb J., Robb R., 1942; Sanchez-Quintana D. et al, 1994), гистологического анализа (Grimm A., 1976; Streeter D., 1979; Vetter F. et al., 2005), магнитнорезонансной томографии (Lunkenheimer P. et al., 1984; Schmid P. et al., 2005;

Wu E. et al., 2007). Для исследования распространения волны возбуждения восстанавливают картину рабочего миокарда, путем создания трехмерных компьютерных моделей (Smaill B. et al., 2004; Niederer P., 2008).

Несмотря на разнообразие методов и большое количество работ посвященных изучению архитектоники мышечных волокон желудочков сердца млекопитающих единого мнения об ориентации волокон рабочего миокарда среди ученых не достигнуто (Navaratham V., 1980; Anderson R. et al., 2005; Gilbert S. et al., 2007).

К настоящему времени существуют различные представления о структурной организации мышечных волокон миокарда. Теория, что миокард представляет собой разветвленную, неоднородную, трехмерную структуру была предложена Рашмером (Rushmer R. et al., 1953), а в последствии поддержана другими исследователями (Anderson R., Becker A., 1980;

Greenbaum R. et al., 1981; Sanchez-Quintana D. et al., 1995). Показано, что миокард желудочков состоит из трех слоев мышечных волокон:

поверхностного, среднего и глубокого. Волокна поверхностного слоя берут начало от фиброзного скелета и проходят наклонно от основания к верхушке сердца. В области верхушки волокна инвагинируют вглубь и становятся волокнами глубокого слоя. Волокна глубокого слоя продольно поднимаются от верхушки к основанию, формируя трабекулы и тело папиллярных мышц.

Волокна среднего слоя не связаны с фиброзным скелетом, Рашмер (Rushmer R. et al., 1953) назвал этот слой сжимающимся, так как он образован кольцевыми волокнами. Четких морфологических признаков, позволяющих выделить отдельные слои, обнаружить не удалось. Существующее разделение миокарда на слои является условным, на основе постепенного изменения направления мышечных пучков через стенки желудочков (Маковецкий В.Д. и др., 1979). У копытных животных мышечная архитектоника желудочков сердца в целом такая же, как и у хищных (Rushmer R. et al., 1953; Thomas C., 1957).

Изучая ориентацию мышечных волокон свободных стенок правого и левого желудочков сердца копытных (Smaill B. et al., 2004; Hooks D. et al., 2007) и хищных (LeGrice I. et al., 1995) животных ряд исследователей представили иной взгляд на структуру сократительного миокарда. Авторы утверждают, что мышечная стенка желудочков имеет пластинчатую структуру. Проведя количественный анализ пластинчатых слоев Легрис с соавторами (LeGrice I. et al., 1995) установили, что каждый слой пластинки состоит из трех-четырех миоцитов, между соседними пластинками расположена соединительная ткань. Пластинчатые слои имеют радиальную ориентацию от эпикарда до эндокарда. На основе полученных данных построены математические модели (LeGrice I. et al., 1997, 2001) и проводятся исследования по распространению волны возбуждения при эктопических очагах. Однако, возникает вопрос, как происходит распространение волны возбуждения в желудочках, если мышечные волокна соединены между собой только с помощью коллагена.

Существует еще одно мнение относительно архитектоники волокон рабочего миокарда, которое представили Торрент-Гуасп и его коллеги, изучая желудочки сердца быка (Torrent-Guasp F. et al., 2001; Buckberg G., 2002; Kocica M. et al., 2006; Ballester M. et al., 2008). Согласно представленной концепции, миокард устроен в виде спиральной миокардиальной полосы (или единого мышечного пучка), идущей от корня легочной артерии к аорте. Единый мышечный пучок разделен на две петли, каждая из которых включает два сегмента. Базальная петля состоит из правого и левого сегментов, образующих свободную стенку правого и левого желудочка, соответственно. Апикальная петля состоит из волокон нисходящего сегмента, идущих от основания желудочка к верхушке и участвующих в образовании папиллярных мышц. Вокруг верхушки они делают поворот в 90°С и становятся волокнами восходящего сегмента, которые поднимаются к основанию сердца.

Концепция единого мышечного пучка не нашла поддержки и вызвала много вопросов у сторонников разветвленной, трехмерной организации мышечных волокон желудочков сердца. Были отмечены анатомические ошибки этой гипотезы (Anderson R., 2004; Schmid P., 2005; Lunkenheimer P., 2005). Замечания касались взглядов на фиброзный скелет, который не рассматривается как место прикрепления мышечных волокон, не описано наличие кольцевых волокон. Кроме того, нет гистологических подтверждений представленной структуры миокарда. Ланкенхеймер (Lunkenheimer P. et al., 2004) обращает внимание на то, что Торрент-Гуасп (Torrent-Guasp F. et al., 2001) и его сторонники не обсуждают большое количество ранее собранных анатомических доказательств, которые доказательств, поддерживающих более ранние анатомические исследования.

Однако Фатенков (Фатенков В.Н., Фатенков О.В., 2003) считает весьма интересной и убедительно доказанной теорию строения желудочков выдвинутую Торрентом-Гуаспом (Torrent-Guasp F. et al., 2001), в связи с тем, что в его работе показывается взаимосвязь формы и функции в миокарде желудочков, объясняется, за счет каких сегментов единого мышечного пучка происходит пространственное изменение структуры миокарда в систолу и диастолу.

Таким образом, нет единого представления о структурной организации мышечных волокон желудочков сердца животных, в том числе и копытных.

При изучении архитектоники мышечных волокон среди исследователей не выработано единой классификации сложной структуры сердца. Одни используют термин мышечное волокно, другие – мышечная пластина или миокардиальная полоса. До сих пор не решена проблема создания такой единой модели строения желудочков сердца, которая объясняла бы не только как ориентированы или взаимосвязаны волокна между собой, но и какую роль они играют в распространении волны возбуждения, в обеспечении гемодинамики. К настоящему времени ни одна из представленных теорий всецело не объясняет и структуру и функцию.

1.1.3. Структурно-пространственная организация терминалей Архитектоника терминалей проводящей системы играет существенную роль в деполяризации желудочков сердца млекопитающих. Особое значение имеет пространственная организация проводящих волокон в желудочках сердца копытных животных, обеспечивающая им отличный от других млекопитающих, «вспышечный» тип активации миокарда (Рощевский М.П., 1978).

Волокна Пуркинье (ВП) впервые были описаны Пуркинье (Purkinje) в 1845 году у овец (Davies M., Hollman A., 1988). Труекс и Смит (Truex R., Smythe M., 1965) предложили классификацию специфических волокон проводящей системы у разных видов животных, основанную на четкой дифференциации ВП от волокон рабочего миокарда. К первой группе относятся птицы и копытные животные, имеющие хорошую, четко выраженную дифференциацию ВП; вторая группа промежуточная, ее составляют человек, приматы и хищные животные; третья группа включает зайцеобразных и грызунов, чьи клетки Пуркинье внешне схожи с клетками рабочего миокарда и трудно идентифицируемы. В настоящее время к первой группе хорошо дифференцируемых волокон проводящей системы дополнительно относят млекопитающих семейства китообразных (китов, дельфинов) (Ono N. et al., 2009).

Концевые элементы проводящей системы в желудочках сердца копытных животных являются многочисленными и образуют сетчатую структуру, расположенную в толще мышечного слоя почти до эпикарда (Meyling H., Borgter H., 1957). У свиней проводящие миоциты выявлены под эндокардом, в межжелудочковой перегородке, в толще стенок желудочков, где они проходят по соединительно-тканным прослойкам сердца в различных направлениях и доходят до эпикарда (Ваколюк В.Д., 1962). В интрамуральных слоях миокарда свиней волокна проводящей системы расположены неравномерно, большей частью под эндокардом (Харченко Е.Д., Межевский Ю.С., 1964). У северных оленей ВП преимущественно концентрируются в центральных слоях миокарда и несколько ближе к эпикарду (Клюшина И.В., 1981).

В желудочках сердца копытных животных ВП очень крупные со средним диаметром у овец 40 мкм (Muir А., 1957), у коров 57 мкм, 88 мкм у северных оленей (по данным И.В. Клюшиной; Прошева В.И. и др., 1977), по сравнению с приматами и хищными животными, у которых ВП в диаметре 10-15 мкм (Shimada T., 2004). В желудочках сердца свиней диаметр ВП составляет в среднем 60 мкм (Michel G., 1962 цит. по Рощевский, 1972).

Форма проводящих клеток у разных видов копытных отличается: у овец клетки Пуркинье имеют цилиндрическую форму (Muir A., 1957; Ваколюк В.Д., 1962), у коров кубовидную (Kawamura K., 1966), у северных оленей они могут быть неправильной, округлой или вытянутой формы (Клюшина И.В., 1981). У свиней клетки Пуркинье имеют удлиненную форму, однако после изолирования постепенно становятся округлыми (Stankovicova T. et al., 2003).

В сердце копытных животных Соммером и Джонсоном (Sommer J., Johnson E., 1968) были выявлены не только морфологические особенности проводящих клеток от рабочих кардиомиоцитов, но и ультраструктурные.

Отсутствие Т-трубочек в саркоплазматической сети клеток Пуркинье способствует более высокой скорости проведения возбуждения, чем наличие Т-трубочек в сократительных кардиомиоцитах. Было предложено относить к ВП только те клетки, которые не содержат поперечных трубочек (Sommer J., Johnson E., 1968). Однако, существуют специальные транзитные клетки, по структуре представляющие промежуточное положение между клетками Пуркинье и обычными кардиомиоцитами и содержащие Т-систему. С помощью клеток промежуточного типа происходит передача электрического сигнала от ВП волокнам сократительного миокарда (Via M., Ferrans V., 1970).

Соединительнотканная оболочка, обеспечивающая высокую скорость проведения электрического импульса по проводящим волокнам, предотвращает его угасание на большие расстояния. Она изолирует проводящие клетки от рабочего миокарда и исчезает в месте контакта ВП с сердечными миоцитами (Morita T. et al., 1991).

В желудочках сердца свиньи транзитные клетки имеют размер 3-5 мкм и своим строением напоминают ветвящееся дерево. Пучки транзитных клеток проходят вдоль проводящих волокон, а также разветвляются и пронизывают мышечные волокна рабочего миокарда. Промежуточные клетки обнаружены в желудочках сердца кролика, у которого представляют собой широкий пласт тонких клеток, которые одной стороной соединяются с ВП, а другой – с мышечными волокнами. Различие в структуре транзитных клеток между сердцем свиньи и кролика как считают, связано с тем, что ВП у свиньи полностью пронизывают мышечную стенку желудочков, а у кролика проводящие волокна расположены только субэндокардиально (Tranum-Jensen J. et al., 1991). Однако, в желудочках сердца некоторых видов копытных животных (овцы, быка), у которых ВП расположены от субэндокарда до субэпикарда (Ваколюк И.Д., 1962), дискретная зона транзитных клеток не была идентифицирована. У овцы (Ansari А. et al., 1999), в области контакта проводящих и сократительных волокон, контур клеток становится расплывчатым, листки соединительной ткани исчезают. У быка (Oosthoek P.

et al., 1993) диаметр ВП уменьшается, они становятся похожими на волокна рабочего миокарда, без посредничества фиброзных листков.

Таким образом, в желудочках сердца копытных, в отличие от других видов животных, волокна проводящей системы очень крупного диаметра, многочисленные и расположены от субэндокарда до субэпикарда. У свиньи выявлены транзитные клетки, напоминающие своим строением ветвящееся дерево и обеспечивающие быструю передачу электрического сигнала.

1.2. Последовательность деполяризации желудочков Первые попытки зондирования полостей сердца и магистральных сосудов у крупного рогатого скота были проведены Кишем с соавторами (Kisch B. et al., 1948). Однако при недостаточно глубоком введении зонда в полости желудочков были зарегистрированы положительные начальные желудочковые комплексы.

Зондированием сердечно-сосудистой системы крупного рогатого скота, М.П. Рощевским (Рощевский М.П., 1958) было установлено, что форма начального желудочкового комплекса в униполярных отведениях зависит от расположения активного электрода в полостях желудочков. При расположении его в верхушечной области правого и левого желудочка регистрируется электрограмма (ЭГ) с глубоким отрицательным комплексом QS без зазубрин на восходящих и нисходящих участках. По мере выведения зонда из области верхушки желудочков к основанию, величина комплекса QS на ЭГ уменьшается, образуется высокий зубец R, зубец S практически исчезает (Рощевский М.П., 1958). Позже, при зондировании полостей желудочков сердца поросят было показано, что вблизи верхушки желудочков регистрируются отрицательные комплексы QRS, при выведении зонда комплекс QS инвертируется и превращается в положительный (Рощевский М.П., 1965).

Внутрисердечная электрография свиней и крупного рогатого скота позволила М.П. Рощевскому (Рощевский М.П., 1958) сделать предположение о специфической активации миокарда желудочков сердца копытных животных: возбуждение обширных участков стенки желудочков происходит одновременно, которое позже было подтверждено прямыми экспериментальными исследованиями.

1.2.2. Интрамуральная хронотопография С развитием прямых экспериментальных методов исследования (появлением интрамуральных электродов и многоканальных методов регистрации электрограмм) началось изучение распространения волны возбуждения по всей миокардиальной стенке желудочков.

проведено Дюрером (Durrer D., Tweel L., 1957) у коз. Более подробно интрамуральные ЭГ у коз были изучены Хамлиным и Шером (Hamlin R., Scher A., 1961). Установлено, что от электродов, расположенных внутри миокарда часто записываются электрические потенциалы ВП, которые на 3- мс предшествуют активации собственно миокарда. По данным этих авторов ранняя область деполяризации расположена в чашеобразной зоне, окружающей верхушку левого желудочка (первые 5 мс комплекса QRS), включающей в себя субэндокардиальные участки левой стороны перегородки в свободной стенке. В течение следующих 10 мс верхушечная треть межжелудочковой перегородки возбуждается одновременно от обеих эндокардиальных поверхностей. Области свободных стенок обоих желудочков, за исключением основания и небольшой субэпикардиальной области верхушки левого желудочка возбуждаются менее чем за 10 мс, одной вспышкой. В последний период (15 мс) комплекса QRS деполяризуется базальная треть межжелудочковой перегородки. Хамлиным (Hamlin R. et al., 1975) также были проведены исследования по изучению активации желудочков миниатюрных свиней, которая в общих чертах напоминает возбуждение миокарда у коз. Области ранней деполяризации у миниатюрных свиней регистрируются в области верхушки левого желудочка, а заканчивается возбуждение в основании перегородки и в области выводного конуса легочной артерии. Однако, по мнению Рощевского (Рощевский М.П., 1978), использование Хамлиным и его соавторами ограниченного количества исследованных точек не позволило им полностью картировать процесс деполяризации в желудочках сердца копытных животных. Детальные хронотопографические исследования активации миокарда желудочков с помощью интрамуральных ЭГ были проведены у северных оленей (Рощевский М.П., Шмаков Д.Н., 1977). Было использовано до 130 введений мультиполярных игл в каждом сердце, электрическая активность от одного сердца регистрировалась от 1500-1700 интрамуральных точек миокарда.

пространственную хронотопографическую карту последовательности распространения волны деполяризации в стенках желудочков и в межжелудочковой перегородки у северных оленей. Позднее подобные исследования были проведены на овцах (Roshchevsky M. et al., 1995;

Roshchevskaya I. et al., 1997; Yevstifeeva N. et al., 1998).

По характеру распространения волны деполяризации в миокарде желудочков не существует значительных различий между северными оленями и овцами. Начальный период деполяризации у северных оленей и овец характеризуется формированием многочисленных очагов возбуждения, которые наблюдаются в субэндокарде обеих сторон перегородки, в субэндокарде свободных стенок. Многофокусное возбуждение желудочков приводит к деполяризации миокарда в короткий период, основная масса желудочков деполяризуется за 25-30 мс. Возбуждение свободных стенок и верхушечной области перегородки идет как от эндокарда к эпикарду, так и от интрамуральных слоев к внутренней и наружной поверхностям и даже от эпикарда в глубь миокарда. Эта особенность деполяризации желудочков сердца обусловлена спецификой распределения ВП. Рощевским М.П. было выдвинуто предположение, что особенность проводящей системы сердца у копытных животных появилась в филогенезе в связи с увеличением его массы. Если бы волна активации распространялась последовательно, то время охвата возбуждением желудочков сердца составило более 100 мс.

Вследствие этого субэндокардиальные слои миокарда сокращались бы значительно раньше субэпикардиальных. Это создало бы затруднения в изгнании крови из сердца (Рощевский М.П., 1978; Roshchevsky M., Shmakov D., 2003).

Исследование интрамуральных ЭГ у северного оленя позволило сделать окончательный вывод о том, что специфика поверхностных ЭКГ у копытных животных в первую очередь определяется распространением волны возбуждения в самом сердце, и уже второстепенное значение оказывают особенности строения туловища, расположение сердца в грудной клетке, проводимость тканей (Рощевский М.П., 1978). Подтверждено ранее высказанное предположение (Рощевский М.П., 1958; 1968) о специфике распространения волны возбуждения в желудочках сердца копытных животных, по сравнению с тем, что было известно о хищных животных. Для копытных характерен «вспышечный» тип деполяризации основной массы миокарда (Рощевский М.П., 1972).

1.2.3. Сопоставление элементов комплекса QRS электрокардиограммы с последовательностью деполяризации желудочков Сопоставление элементов комплекса QRS электрокардиограммы с последовательностью деполяризации желудочков позволяет ответить на вопрос о том, отражаются ли электрические потенциалы слоев, расположенных глубоко под эпикардом, на поверхностных ЭКГ.

Существовала точка зрения, что вклад в образование ЭКГ кривых вносит лишь электрическая активность эпикардиальных слоев (Prinzmetal M.

et al., 1956). Киш с соавторами (Kisch B.et al., 1940) выдвинули предположение, что повреждение внутренних слоев свободной стенки не обнаруживается в эпикардиальных ЭГ и ЭКГ. Впервые методика оценки временной корреляции между ЭКГ и последовательными фазами деполяризации миокарда копытных животных была применена Рощевским (Рощевский М.П., 1965). В качестве контрольного использовали отведение ЭКГ по продольной оси сердца, которое сопоставимо для животных разных систематических групп (Рощевский М.П., 1978).

Установлено, что у северных оленей электрическая активность первичных очагов возбуждения не отражается на ЭКГ при обычном усилении электрокардиографа (участок до восходящей части зубца R). На восходящем участке зубца R начинают деполяризоваться субэндокард правого и левого желудочков (за исключением области основания сердца).

Одновременно интрамурально в стенке обоих желудочков возникают дополнительные очаги электронегативности. В период нисходящей части зубцов R и S возбуждается основная масса миокарда желудочков и нижние две трети перегородки. Волна деполяризации от многочисленных очагов активации распространяется по всем направлениям. Во время быстрой восходящей части зубца S происходит деполяризация небольших участков субэпикардиальных слоев основания дорсальной стенки правого желудочка, небольших интрамуральных зон расположенных в основании левого желудочка и перегородки. Медленной восходящей части S-зубца в отведении ЭКГ по оси сердца соответствует деполяризация выводного конуса легочной артерии и участков межжелудочковой перегородки, непосредственно прилегающих к основанию сердца (Рощевский М.П., 1978).

Проведенное сопоставление во времени процессов деполяризации различных слоев желудочков сердца с интервалами начального электрическая активность не только эпикардиальных, но и интрамуральных и эндокардиальных слоев вносит вклад в образование комплекса QRS.

Электрокардиографически немыми являются только очаги ранней активации (Шмаков Д.Н., Рощевский М.П., 1997), однако, при дальнейшем исследовании электрического поля сердца было доказано отображение на поверхность тела деполяризации всех без исключения слоев миокарда (Roshchevskaya I. et al., 1997; Рощевская И.М., 2008).

1.2.4. Система фронтальных и сагиттальных отведений ЭКГ Анализируя различные варианты отведений по системе треугольника Эйнтговена, Рощевским (Рощевский М.П., 1958) для копытных животных была обоснована, предложена и внедрена в ветеринарную практику система фронтальных и сагиттальных отведений ЭКГ, широко используемая в настоящее время. Предложенная система с максимальной точностью воспроизводит то биоэлектрическое поле сердца, которое возникает на поверхности тела в различные фазы сердечного цикла.

Впервые у сельскохозяйственных животных М.П. Рощевским была изучена проекция электрических потенциалов сердца на поверхности тела. У телят, коров (Рощевский М.П., 1958), овец (Рощевский М.П., 1964) и поросят (Рощевский М.П., 1965а) в области головы и кранио-дорсальной части туловища, где проецируются потенциалы основания сердца, выявляются положительные начальные желудочковые комплексы QRS, а в области проекции потенциалов верхушки сердца на поверхности тела регистрируются отрицательные комплексы QRS. Анализ поверхностных униполярных ЭКГ показал, что основной вектор комплекса QRS у копытных животных направлен от верхушки к основанию по анатомической оси сердца (от грудной кости к голове). Именно этот фактор был положен в основу развития ЭКГ сельскохозяйственных животных.

Система фронтальных и сагиттальных отведений позволила выявить возрастные особенности ЭКГ характеристики крупного рогатого скота (Рощевский М.П., Копецкая-Тимухина Я.Р., 1965), провести исследования ЭКГ овец (Рощевский М.П., 1969), лосей (Рощевский М.П., 1967).

Фронтальные отведения ЭКГ были использованы Валиевым (Валиев М.В., 1967) у поросят для оценки онтогенетических изменений сердечной деятельности. В настоящее время система фронтальных и саггитальных отведений ЭКГ широко применяется в ветеринарии у копытных животных (Ипполитова Т.В. и др., 1988; Вербовик Е.В., 2006; Шестакова А.Н., 2009).

Таким образом, разработанные методики регистрации фронтальных и сагиттальных отведений ЭКГ более полно отражают особенности электрической активности сердца копытных по сравнению с ЭКГ от конечностей. Установлено, что «вспышечный» тип активации миокарда желудочков копытных животных обеспечивает одновременное возбуждение и быстрое распространение волны деполяризации миокарда по всей толщине стенки.

1.3. Взаимосвязь распространения волны деполяризации с архитектоникой мышечных волокон и терминалей проводящей системы в Распространение волны возбуждения по желудочкам сердца зависит от распределения ВП и ориентации мышечных волокон (Sano T. et al., 1959).

Сопоставление пространственной организации волокон проводящей системы с последовательностью охвата возбуждением миокарда желудочков сердца выявило, что особенности архитектоники сердечных проводящих миоцитов в толще стенок желудочков у копытных обеспечивают быстрый и согласованный по времени охват возбуждением желудочков сердца и являются структурной основой полифокальной деполяризации миокарда желудочков (Рощевский М.П. и др., 1979).

Скорость проведения электрического импульса по ВП в несколько раз быстрее, чем по волокнам рабочего миокарда (Davies F., Francis E., 1952). Это связано с ультраструктурными особенностями проводящих волокон (Simpson F., Oertelis S., 1962; Sommer J., Johnson E., 1968; Shimada T. et al., 2004). В желудочках сердца козленка скорость проведения возбуждения по ВП составляет 2,5 м/с, а по мышечным волокнам – 0,4 м/с (Draper M., Mya-Tu M., 1959). Скорость проведения импульса по ВП зависит от возраста животного.

Были проведены исследования на взрослых собаках и в возрасте двух месяцев. Установлено, что у взрослых собак распространение волны возбуждения по проводящим волокнам быстрее и составляет 2,32±0,45 м/с, а у молодых собак – 1,56±0,59 м/с (Rosen M. et al., 1981).

Обычно вклад архитектоники волокон рабочего миокарда в процесс распространения волны возбуждения исследуют при электрической стимуляции. От области стимула волна возбуждения распространяется миогенно. Изучение проводили на поверхности эпикарда (Roberts D., et al., 1979; Taccaddi B. et al., 1994) на эндокарде (Myeburg et al., 1972), в интрамуральных слоях (Frazier D. et al., 1988) ограниченного участка сердечной мышцы. Исследования по стимуляции сердечной мышцы показали эффект анизотропии структур миокарда на распространение волны возбуждения в его различных слоях. В работе Фразиера (Frazier D. et al., 1988) по стимуляции изолированной сердечной мышцы собак было выявлено, что скорость проведения в субэндокардиальных слоях составила 0,7-1,2 м/с во всех направлениях, хотя несколько быстрее в продольном направлении эндокардиальных мышечных волокон. При эпикардиальной стимуляции в локальной области стимула скорость проведения в продольном направлении составила 0,65±1,10 м/с, в поперечном 0,30±0,08 м/с. При стимуляции средней части стенки скорость проведения в продольном и поперечном направлениях составила 0,63±0,08 м/с и 0,32±0,05 м/с соответственно. Из результатов исследования следует, что скорость распространения электрического импульса не только больше вдоль волокна, чем поперек, но и что центральные и субэпикардиальные части стенки субэндокардиальными слоями.

последовательность деполяризации миокарда желудочков у животных с разными типами активации.

Общая морфология сердца животных, его отделов, структура рабочего миокарда, особенности строения проводящей системы определяют процесс охвата возбуждением различных участков сердца, его последовательность во времени и в отношении конкретных морфологических структур.

Рощевским в 1958г. (Рощевский М.П., 1958; 1968) у крупного рогатого скота выявило специфическую активацию миокарда желудочков сердца копытных животных, что возбуждение обширных участков стенки желудочков происходит одновременно. Впоследствии прямыми экспериментальными исследованиями на северных оленях, овцах (Рощевский М.П., Шмаков Д.Н., 1977; Roshchevsky M. et al., 1995; Roshchevskaya I. et al., 1997) был сделан окончательный вывод о том, что для копытных животных характерен «вспышечный» тип деполяризации основной массы миокарда.

Картографирование электрического поля на поверхности тела коров показало, что направление основного вектора начального желудочкового комплекса в период максимальной желудочковой активности у крупного рогатого скота направлено от верхушки к основанию по анатомической оси сердца. В результате были предложены и внедрены в ветеринарную практику системы сагиттальных и фронтальных отведений ЭКГ, широко используемые в настоящее время.

Специфика активации миокарда у копытных животных объясняется структурно-пространственными особенностями волокон проводящей системы. Установлено, что ВП у копытных животных, в отличие от других видов, очень крупного диаметра, многочисленные и расположены от субэндокарда до субэпикарда. К настоящему времени более подробная реконструкция сети проводящих волокон в различных областях желудочков сердца проведена у северного оленя, у других видов животных сведения фрагментарны.

В распространении волны возбуждения в сердечной мышце имеет значение архитектоника волокон рабочего миокарда. Однако, до настоящего момента нет единого представления о структурной организации мышечных волокон желудочков сердца животных, в том числе и копытных. Не создана единая модель строения желудочков сердца, которая бы всецело объясняла и структуру и функцию.

Выявление закономерностей распространения волны деполяризации в миокарде желудочков сердца копытных животных, в том числе и свиньи, возможно при дополнительном морфологическом исследовании структуры проводящей системы и рабочего миокарда.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена в соответствии с планами НИР Лаборатории сравнительной кардиологии Коми НЦ УрО РАН «Исследования в области эволюционной электрокардиологии, экологической физиологии и социальной физиологии человека на Севере» (№ Гос. регистрации 02.445.11.

7376), «Формирование кардиологического поля на поверхности тела в зависимости от структурно-функциональной организации» (№ Гос.

регистрации 01.2.00 107402), «Сравнительно-физиологические исследования формирования пространственного кардиоэлектрического поля» (№ Гос.

регистрации 01.2.00 951195).

Научные исследования выполнялись в течение 2002-2010 гг. на базе лаборатории сравнительной кардиологии Коми НЦ УрО РАН.

2.1. Объект и общая характеристика экспериментов Исследования последовательности деполяризации миокарда желудочков сердца, архитектоники проводящих и мышечных волокон, проводили на свиньях породы Ландрас, выращенных на свиноводческом комплексе «Зеленец» (г. Сыктывкар).

Кардиоэлектрические потенциалы регистрировали в интрамуральных слоях желудочков сердца свиней (n=30), в возрасте трех месяцев, весом 25- кг, под уретановым наркозом (1,5 г/кг, внутримышечно). Полная картина хронотопографии деполяризации желудочков сердца по пяти плоскостным срезам восстановлена у 10 животных.

Архитектонику волокон рабочего миокарда (n=14), характер распределения терминалей проводящей системы (n=5) изучили в желудочках сердца молодых свиней. Для гистологических исследований сердца после вырезания промывали в физиологическом растворе (9% раствор NaCl).

2.2. Электрофизиологические исследования 2.2.1. Условия проведения экспериментов Регистрацию кардиоэлектрических потенциалов проводили в сердце животных, находившихся под наркозом в положении лежа на спине. Во избежание западения языка и последующего удушья, его фиксировали языкодержателем. Перед вскрытием грудной клетки наркотизированных животных переводили на искусственное дыхание. Для этого проводили интубирование путем введения в трахею трахеотомической трубки размером 5.5-6 мм. Частоту дыхания подбирали индивидуально для каждого животного. Торакотомию проводили в пятом межреберье с левой стороны.

Края раны раздвигали и фиксировали при помощи ранорасширителя.

Перикард вскрывали вдоль продольной оси тела, края разреза подшивали к межреберным мышцам. Во время эксперимента сердце постоянно смачивали теплым физиологическим раствором (36C). Температуру тела поддерживали на уровне 36-37C.

В свободные стенки обоих желудочков и в межжелудочковую перегородку вводили интрамуральные игольчатые электроды. Синхронно с кардиоэлектрическими потенциалами в миокарде желудочков регистрировали ЭКГ в сагиттальных биполярных туловищных отведениях ЭКГ по М.П. Рощевскому. Первое отведение: предгрудинная область, краниальная часть грудной кости – средняя точка линии, соединяющей каудальные углы правой и левой лопаток; второе отведение: предгрудинная область, краниальная часть грудной кости – точка пересечения перпендикуляра, опущенного от 13-го грудного позвонка, с белой линией живота; третье отведение: средняя точка линии, соединяющей каудальные углы правой и левой лопаток – точка пересечения перпендикуляра, опущенного от 13-го грудного позвонка, с белой линией живота (Рощевский М.П., 1958).

В качестве контрольного использовали ЭКГ во втором сагиттальном отведении (ЭКГSII). Отчет моментов времени проводили относительно пика зубца S, затем производили перерасчет времени относительно момента наиболее раннего возбуждения в желудочках.

2.2.2. Регистрация электрических потенциалов в миокарде желудочков Регистрацию кардиоэлектрических потенциалов в интрамуральных слоях желудочков сердца свиньи при синусно-предсердном ритме изучали методом синхронной многоканальной кардиоэлектротопографии при помощи автоматизированной установки (Рощевский М.П. и др., 2001).

Технические характеристики «Автоматизированной системы регистрации и анализа кардиоэллектрического поля»:

количество каналов регистрации 128 и дополнительный блок для регистрации стандартных электрокардиографических отведений;

полоса пропускания 0,05-1000 Гц;

частота дискретизации сигнала 4000 Гц (0,25 мс);

динамический диапазон входных сигналов от ±10 мВ до ±100 мВ;

разрешающая способность от 10 до 100 мкВ на один разряд аналого-цифрового преобразования;

длина максимальной реализации 16 секунд;

шумовые характеристики не более ±10 мкВ;

входное сопротивление усилителей 10 Мом;

количество разрядов преобразования 16;

условия применения от +10°С до +35°С при влажности 80%.

Аппаратная часть системы включает в себя персональный компьютер, блоки биоусилителей и аналого-цифрового преобразования, контроллер.

Все измерения кардиоэлектрических потенциалов проводили в экранированной заземленной камере.

Для регистрации интрамуральных униполярных ЭГ использовали мультиполярные игольчатые электроды. Игольчатые электроды изготавливали соответственно толщине стенок желудочков и межжелудочковой перегородке. Для правого желудочка использовали иглы длиной 6 мм, левого – 14 мм, для межжелудочковой перегородки – 20 мм. На каждой игле было расположено по восемь регистрирующих отведений, с расстоянием 0,8 мм, 1,9 мм и 2,8 мм соответственно для игл правого, левого желудочков и межжелудочковой перегородки.

Интрамуральные иглы вводили в миокард желудочков в пяти условных плоскостях, перпендикулярных продольной оси сердца. Плоскости сечения желудочков обозначали как первый, второй, третий, четвертый и пятый срезы (Рис. 1). Первый срез располагали на 5 мм ниже атриовентрикулярной границы, четвертый – на уровне верхушки правого желудочка, между первым и четвертым находились второй и третий срезы (примерно на расстоянии 15 мм друг от друга), пятый срез – на высоте 10 мм от верхушки сердца.

В каждую плоскость среза вводили от 8 до 16 игольчатых электродов.

В толщу межжелудочковой перегородки вводили 16 интрамуральных игл.

Проводники от интрамуральных игл выводили на разъем, который присоединяли к регистрирующей системе. Общее количество мультиполярных игл в миокарде желудочков сердца было 56-72. Таким образом, электрическая активность в одном сердце регистрировалась от 448интрамуральных точек миокарда. Регистрацию кардиоэлектрических потенциалов проводили синхронно от 64 и 128 отводящих электродов, расположенных в плоскости выбранного среза.

После завершения острого эксперимента сердце вырезали из грудной клетки, не извлекая электроды. Далее электроды вынимали, а на их место вставляли носители, соответствующие длине интрамуральных игл. Для хранения сердца фиксировали в 4% растворе формалина.

Рис. 1. Схема расположения интрамуральных многоканальных игольчатых электродов в стенках желудочков сердца свиней.

Условные обозначения:

I-V – плоскости сечения желудочков;

1-56 номера игл в стенке желудочков. На каждой игле точками обозначены отводящие электроды.

2.2.3. Обработка электрокардиографических данных Хранившиеся в 4% растворе формалина желудочки сердца разрезали по ранее условно выделенным плоскостям для уточнения расположения сфотографированным срезам восстанавливали наружные и внутренние оцифровывали, вводили расположение каждой точки отведения.

На контурах поперечных срезов желудочков сердца свиньи строили хронотопографические карты распространения волны возбуждения (Рис. 2).

Хронотопографические карты возбуждения показывают положение фронта волны деполяризации в различные моменты времени. Карты строили по минимуму первой производной по времени, рассчитанной для каждой ЭГ.

Момент наибольшего значения первой производной ЭГ по времени соответствует наиболее быстрому положительно-отрицательному колебанию кардиоэлектрического потенциала, которое происходит одновременно с деполяризацией лежащих непосредственно под электродом волокон (Гоффман Б., Крейнфильд П., 1962). Верхняя часть каждой карты соответствует вентральной стороне желудочков, нижняя дорсальной стороне. Левая половина каждой карты соответствует правому желудочку, правая левому желудочку. Рядом с картой представлена шкала времени прихода волны возбуждения (мс) относительно момента наиболее раннего деполяризации желудочков, светлым поздняя зона.

визуализировали с помощью пакета программ «КАРДИОИНФОРМ»

(Рощевский М.П. и др., 2005).

Данные в работе представлены в виде среднего арифметического ± среднеквадратичная ошибка средней.

Рис. 2. Хронотопографическая карта распространения волны возбуждения в миокарде желудочков свиньи.

Шкала времени дана в мс, относительно момента наиболее раннего возбуждения.

Условные обозначения: вентральной стороне желудочков соответствует верхняя часть каждого среза, дорсальной стороне нижняя.

ПЖ правый желудочек, ЛЖ левый желудочек. Плоскости сечения (I-V срезы) соответствуют схеме на Рис. 1.

2.3.1. Приготовление гистологических препаратов Распределение, диаметр ВП исследовали в свободных стенках желудочков и в межжелудочковой перегородке сердца свиньи. На основе полученных экспериментальных данных о расположении ранних и поздних зон деполяризации в миокарде желудочков были выбраны шесть областей для детального гистологического исследования (Рис. 3).

Рис. 3. Исследуемые области в миокарде желудочков свиньи.

1 – основание свободной стенки правого желудочка с вентральной стороны, 2 – основание папиллярной мышцы свободной стенки правого желудочка, 3 – основание передней папиллярной мышцы свободной стенки левого желудочка, 4 – основание задней папиллярной мышцы свободной стенки левого желудочка, 5 – основание свободной стенки левого желудочка с дорсальной стороны, 6 – межжелудочковая перегородка со стороны левого желудочка.

ПЖ – правый желудочек, ЛЖ – левый желудочек, МЖП – межжелудочковая перегородка.

Исследование проводящей системы желудочков сердца проводили путем приготовления гистологических препаратов, окрашенных по общепринятой методике (Саркисова Д.С., Перова Ю.Л., 1996). Для работы вырезали участки размером примерно 1,5см1,5см на всю толщину стенок и замораживали в криостате СМ 1510 (Leica, Германия) при температуре -23C.

После замораживания пробы приступали к изготовлению срезов, которые резали в плоскости, перпендикулярно продольной оси сердца (Рис. 4).

Толщина срезов 5-7 мкм, для анализа брали каждый 10-20-й срез. Число срезов сделанных из областей свободных стенок правого желудочка составляет 40-80 срезов; из областей свободных стенок левого желудочка – 40-100; с межжелудочковой перегородки – 40-60.

Рис. 4. Схема расположения образца выбранного для гистологического исследования (область основания передней папиллярной мышцы свободной стенки левого желудочка сердца свиньи).

Полученные срезы окрашивали гематоксилин-эозином в следующей последовательности:

1. споласкивание в дистиллированной воде;

2. окрашивание гематоксилином 4 мин;

3. промывание в дистиллированной воде (1-2 порции);

4. окрашивание эозином 10 мин;

5. промывание в дистиллированной воде (1-2 порции);

Промывание препаратов после красителей проводили до тех пор, пока краска не переставала переходить из среза в отмывающую жидкость.

Препараты обезвоживали путем споласкивания в 80 и 96 спирте. Для просветления срезы споласкивали в двух порциях ксилола. Затем препараты в горизонтальном положении раскладывали на планшете и сушили под вытяжным шкафом. Для заключения гистологических препаратов под покровные стекла использовали синтетическую монтирующую среду.

Готовые препараты оставляли на планшете в горизонтальном положении до полного высыхания.

Гистологические срезы рассматривали под микроскопом и фотографировали цифровой камерой-окуляром (DCM500, Бельгия). С помощью программы "ScopePhoto", предназначенной для визуализации изображений, проведения математических измерений, измеряли диаметр проводящих волокон во всех слоях выбранных областей. Достоверность различий диаметров ВП между разными слоями одной области и между одинаковыми слоями разных областей оценивали по ранговому критерию Манна-Уитни для независимых выборок. Различия считали достоверными



Похожие работы:

«vy vy из ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Шейгал^ Елена Иосифовна 1. Семиотика политического дискурса 1.1. Российская государственная библиотека diss.rsl.ru 2005 Шейгал^ Елена Иосифовна Семиотика политического дискурса [Электронный ресурс]: Дис.. д-ра филол. наук: 10.02.01 10.02.19 - М.: РГБ, 2005 (Из фондов Российской Государственной Библиотеки) Русский язык; Общее языкознание, социолингвистика, психолингвистика Полный текст: http://diss.rsl.ru/diss/02/0004/020004014.pdf Текст...»

«Черкасская Галина Владимировна ОЦЕНКА ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ИНТРАНАТАЛЬНОГО ФЕТАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА 14. 01. 01 – Акушерство и гинекология Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научный руководитель : доктор медицинских наук, профессор Ковалев...»

«                  УДК 524.3, 524.4, 524.6 Глушкова Елена Вячеславовна КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАССЕЯННЫХ ЗВЁЗДНЫХ  СКОПЛЕНИЙ ГАЛАКТИКИ Специальность 01.03.02 – астрофизика и звёздная астрономия Диссертация на соискание ученой степени доктора физико­математических наук Москва – 2014 Оглавление...»

«ИЗ ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Гниденко, Антон Александрович Исследование влияния давления на поведение гелия и водорода в кристаллическом кремнии Москва Российская государственная библиотека diss.rsl.ru 2006 Гниденко, Антон Александрович Исследование влияния давления на поведение гелия и водорода в кристаллическом кремнии : [Электронный ресурс] : Дис. . канд. физ.­мат. наук  : 01.04.07. ­ Хабаровск: РГБ, 2005 (Из фондов Российской Государственной Библиотеки)...»

«Яковлева Мария Александровна КОМПЕНСАЦИЯ ПРИ ПЕРЕДАЧЕ СТИЛИСТИЧЕСКИ СНИЖЕННЫХ ВЫСКАЗЫВАНИЙ НА РАЗНЫХ УРОВНЯХ ТЕКСТА Специальность 10.02.20 – Сравнительно-историческое, типологическое и сопоставительное языкознание Диссертация на соискание ученой степени кандидата филологических наук Научный руководитель – кандидат филологических наук, доцент...»

«из ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Завитаев, Сергей Петрович 1. ЗдоровьесБерегаютцая методика спортивной подготовки юнык коккеистов 1.1. Российская государственная Библиотека diss.rsl.ru 2005 Завитаев, Сергей Петрович ЗдоровьесБерегаютцая методика спортивной подготовки юных хоккеистов [Электронный ресурс]: Дис.. канд. neg. наук : 13.00.04.-М.: РГБ, 2005 (Из фондов Российской Государственной Библиотеки) Теория U методика физического воспитания, спортивной тренировки,...»

«Белолипецкий Павел Викторович ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В СТРАТИФИЦИРОВАННЫХ ОЗЁРАХ 05.13.18 – математическое моделирование, численные методы и комплексы программ Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель : член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук В.В. Шайдуров Красноярск - СОДЕРЖАНИЕ Введение...»

«Сикорская Светлана Вадимовна ПРОГНОЗ ЗОН НЕФТЕГАЗОНАКОПЛЕНИЯ С ВОСПОЛНЯЕМЫМИ ЗАПАСАМИ В ПАЛЕОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЯХ ВОЛГОГРАДСКОГО ПОВОЛЖЬЯ Специальность: 25.00.12 – геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений     Диссертация на соискание ученой степени кандидата...»

«АЩИНА ЛЮДМИЛА АНДРЕЕВНА ОЦЕНКА ЦИТОКИН-ПРОДУЦИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ КЛЕТОК ИММУННОЙ СИСТЕМЫ У БОЛЬНЫХ С АУТОИММУННОЙ ФОРМОЙ ХРОНИЧЕСКОЙ КРАПИВНИЦЫ 14.03.09. – клиническая иммунология, аллергология 14.03.10. – клиническая лабораторная диагностика ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени...»

«Абакшин Антон Юрьевич ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА ВО ВНУТРЕННЕМ КОНТУРЕ ДВИГАТЕЛЯ СТИРЛИНГА СХЕМЫ АЛЬФА Специальность: 05.04.02 – Тепловые двигатели Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель : доктор технических наук, старший научный сотрудник, Куколев...»

«ФАХРТДИНОВ Рашид Рашидович ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНОГО СОВЕРШЕНСТВА, ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И АКУСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРИСТАЛЛА Ca3TaGa3Si2O14 Специальность: 05.27.01 – твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах Диссертация на соискание ученой степени кандидата...»

«Бушмелев Петр Евгеньевич Беспроводная сенсорная телекоммуникационная система контроля утечек метана из магистралей газотранспортной...»

«УДК 517.984.55, 514.84 Гальцев Сергей Валерьевич Комплексные лагранжевы многообразия и аналоги линий Стокса 01.01.04 геометрия и топология Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико–математических наук Научный руководитель : доктор физико–математических наук, профессор Шафаревич Андрей Игоревич Москва, 2008 Содержание. Введение 1.1 Несамосопряженные операторы 1.2...»

«Обзоры неба с обсерваторий ИНТЕГРАЛ и RXTE: природа рентгеновского фона Галактики и переменности излучения черных дыр и нейтронных звезд Михаил Геннадьевич Ревнивцев 01.03.02 Астрофизика и радиоастрономия Диссертация на соискание ученой степени доктора...»

«ЗАХВАТКИН МИХАИЛ ВИТАЛЬЕВИЧ ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С УЧЕТОМ ВОЗМУЩЕНИЙ, ВЫЗВАННЫХ РАБОТОЙ БОРТОВЫХ СИСТЕМ Специальность 01.02.01 — Теоретическая механика Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель д.ф.-м.н., профессор Сазонов В. В. Москва – Содержание Введение 1 Модель движения 1.1 Системы координат и...»

«ОВАНЕСОВ Михаил Владимирович Влияние факторов внутреннего пути свертывания крови на пространственную динамику роста сгустка 03.00.02 - биофизика Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель : доктор биологических наук, профессор Ф.И. Атауллаханов Москва Final Aug2002 diss15(final)15print(final).doc СОДЕРЖАНИЕ Список сокращений ВВЕДЕНИЕ...»

«Неустроева Евдокия Анатольевна ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ТВОРЧЕСКИХ СПОСОБНОСТЕЙ В УСЛОВИЯХ ОСВОЕНИЯ ДЕТЬМИ СИМВОЛИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ВЫРАЗИТЕЛЬНОЙ ПЛАСТИКИ (ДОШКОЛЬНЫЙ И МЛАДШИЙ ШКОЛЬНЫЙ ВОЗРАСТ) 19.00.07 – Педагогическая психология Диссертация на соискание ученой степени кандидата психологических наук Научный руководитель кандидат психологических наук, старший научный сотрудник, Брофман Вера Владимировна Москва – 2014 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. Символ в пространстве творческой...»

«ТАМБАСОВ ИГОРЬ АНАТОЛЬЕВИЧ Тонкие In2O3, Fe – In2O3 и Fe3О4 – ZnO пленки, полученные твердофазными реакциями: структурные, оптические, электрические и магнитные свойства 01.04.07 – физика конденсированного состояния Диссертация на соискания ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель : доктор физико-математических наук,...»

«АБДУЛЛАЕВ Арслан Кудратович ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-КЛИНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ КСЕНОПЕРИКАРДА ДЛЯ ПЛАСТИКИ СУХОЖИЛИЙ И СВЯЗОК 14.01.15 – Травматология и ортопедия Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научный руководитель – доктор медицинских наук, профессор Александр Николаевич Митрошин ПЕНЗА –...»

«Пронина Наталия Александровна ИММУНО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ И ТЕЧЕНИЯ АТОПИЧЕСКОГО ДЕРМАТИТА 14.00.16 – патологическая физиология 14.00.36 – аллергология и иммунология диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научные руководители: Доктор медицинских наук, Профессор Климов В.В. Доктор медицинских наук, Профессор Суходоло И.В. Томск -...»






 
2014 www.av.disus.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.