Моделирование катехоламинового некроза миокарда у кроликов в условиях высокогорья

Моделирование катехоламинового некроза миокарда у кроликов

в условиях высокогорья Махмудова Ж. А.

Махмудова Жылдыз Акматовна /Mahmudova Zhyldyz Akmatovna - кандидат биологических наук, доцент,

кафедра фундаментальных дисциплин,

Кыргызская государственная медицинская академия им. И. К. Ахунбаева, г. Бишкек, Кыргызская Республика

Аннотация: установлено, что оптимальной дозой адреналина гидрохлорида для получения биомодели катехоламинового повреждения миокарда у кроликов в условиях высокогорья (п. Туя-Ашу, 3200 м над ур. моря) является доза 0,015мг/кг массы тела животного.

Ключевые слова: адреналин, некроз миокарда, кролики, высокогорье.

Известно, что в решении многих проблем, возникших перед человечеством в области биологии и медицины, решающую роль играют экспериментальные исследования на животных. Адекватно воспроизведенная модель необходимого патологического состояния позволяет изучить динамику патологического процесса, метаболические сдвиги в организме, вызванные данной патологией, и, наконец, изучить конкретные особенности фармакодинамики и фармакокинетики лекарственных средств, применяемых при данной модели патологического состояния.

Нами в результате проведенных экспериментов было установлено, что оптимальной дозой адреналина гидрохлорида для получения результативной и информативной биомодели катехоламинового повреждения миокарда у кроликов в условиях низкогорья (г. Бишкек, 760 м над ур. моря) является доза 0,025 мг/кг массы тела животного [1].

Как известно, при пребывании в условиях высокогорья на организм экспериментальных животных воздействуют, помимо гипоксии, и экстремальные факторы высокогорья, являющиеся одной из причин стрессорных повреждений миокарда [2, 3, 4, 5].

Из результатов исследований многих авторов следует, что после подъема в условия высокогорья наблюдается избыточная секреция эндогенных катехоламинов, обусловленная стрессовым состоянием, которая может приводить к развитию некроз миокарда [3, 5, 6, 7, 8].

Целью настоящего исследования явилось изучение морфологических изменений миокарда у экспериментальных кроликов при моделировании катехоламинового кардионекроза в условиях высокогорья в зависимости от дозы введенного экзогенного адреналина.

Материалы и методы исследований

Для воспроизведения модели катехоламинового повреждения миокарда у кроликов в условиях высокогорья мы использовали две дозы адреналина гидрохлорида - 0,025 мг/кг и 0,015 мг/кг массы тела, где вторая доза содержит меньше активного вещества, чем использованная в условиях низкогорья.

Эксперименты проводились на кроликах породы «шиншилла» массой 2,5-3 кг на 3-и сутки пребывания животных в условиях высокогорья (перевал Туя-Ашу, 3200 м. над ур. моря), препарат вводили животным однократно внутривенно.

В этой серии опытов животные были разделены на 3 группы: 1 - интактная группа кроликов в условиях высокогорья; 2 - группа кроликов, которым вводили адреналина гидрохлорид в дозе 0,015 мг/кг массы тела; 3-я группа - животные, которым вводился адреналина гидрохлорид в дозе 0,025 мг/кг массы тела.

Взятый материал фиксировался в 4 % растворе формалина на фосфатном буфере pH 7,4 02 М. После обезвоживания объекты заливались в парафин. Парафиновые срезы толщиной 5-7 мкм окрашивали гематоксилин - эозином.

Для анализа результативности и информативности воспроизведения биомодели адреналинового повреждения миокарда использовали макроскопические, гистологические и морфометрические методы исследования. Для выявления площади кардионекроза и контрактурных повреждений парафиновые срезы окрашивали гематоксилин-эозином по Эрлиху, исследование проводилось методом точечного счета с помощью окулярной морфометрической сетки [9]. Степень поражения выражалась в процентах по отношению площади повреждения кардиомиоцитов к общей площади среза. Отдельно определяли площадь поражения субэндокардиального, интрамурального и субэндокардиального отделов левого и правого желудочков сердца.

Результаты исследований и обсуждение

При изучении сердечной мышцы у животных в ранние сроки пребывания в горах обнаружены кардиомиоциты с выраженными ядрами и миофибриллами. Отмечались незначительные явления отека между мышечными клетками. Микрососуды были расширены с широким просветом.

Исследования 2-й группы экспериментальных животных на 3-сутки пребывания в условиях высокогорья показали, что после введения адреналина гидрохлорида в дозе 0,015 мг/кг массы тела кролики становились малоподвижными, вялыми, животные не принимали воду и пищу, у них появлялась выраженная одышка, животные принимали боковое положение или позу «лежания пластом». Один кролик после введения адреналина погиб через 22 минуты после введения препарата.

При гистологическом исследовании миокарда у кроликов этой группы выявлялись рассеянные очаги некроза кардиомиоцитов с лейкоцитарной инфильтрацией, локализованные в субэпикардиальных и интрамуральных отделах обоих желудочков сердца.

В миокарде кроликов после введения адреналина гидрохлорида в дозе 0,015 мг/кг массы тела на 3-и сутки пребывания их в условиях высокогорья отмечались мелкие очаги некроза, захватывающие от одной до нескольких клеток. Различные фазы миолиза (гомогенизация цитоплазмы, фибриллярное расщепление, дискоидный распад) сопровождались изменением фокуса гликогенной дегенерации. Жировые инфильтрации локализовались в субэндотелиальном слое миокарда, в области верхушки, основания сердца, в левом и правом желудочках.

При морфометрическом исследовании площадь некроза миокарда левого желудочка сердца составила 19±0,4 % от общей площади среза, в правом желудочке - 5±0,3 % от общей площади среза.

У кроликов, которым адреналина гидрохлорид вводили в дозе 0,025 мг/кг массы, сразу после введения препарата развивалась тяжелая одышка, выраженное двигательное беспокойство, интенсивное выделение пенистой жидкости из ноздрей. В течение 10-20 минут после введения препарата животные погибали.

При гистологическом исследовании миокарда у погибших животных этой группы определялись рассеянные крупные участки некроза с выраженной лейкоцитарной инфильтрацией. В зоне некроза выявлены гистологические признаки субсегментарных и сегментарных контрактур, острой дистрофии, крупные очаги фрагментации кардиомиоцитов с глыбчатым распадом.

При морфометрическом исследовании миокарда животных этой группы площадь некроза миокарда в левом желудочке составила 34 ± 0,3 %, в правом желудочке 10 ± 0,4 % от общей площади среза.

Проведенные исследования по моделированию катехоламинового повреждения миокарда кроликов в условиях высокогорья позволили прийти к заключению, что введение адреналина гидрохлорида кроликам в дозе 0,025мг/кг массы тела приводит к развитию диффузных некротических поражений миокарда, несовместимых с жизнью животного.

Все кролики этой группы погибли в течение 1 -20 минут после введения адреналина. Морфометрические исследования показали, что в левом желудочке у этих животных площадь некроза достигала более 30 % от общей площади среза. Следовательно, использование адреналина в дозе 0,025 мг/кг массы тела для моделирования некроза миокарда в условиях высокогорья не представляется возможным.

Заключение

Таким образом, на основании полученных результатов мы пришли к выводу, что для воспроизведения результативной и информативной биомодели катехоламинового повреждения миокарда у кроликов в условиях высокогорья приемлемой является доза адреналина гидрохлорида 0,015 мг/кг массы тела животного.

Литература

1. Махмудова Ж. А. Моделирование катехоламинового некроза миокарда у кроликов в условиях низкогорья // Вестник Южно-Казахстанской государственной фармацевтической академии (ЮКГФА) Республика Казахстан, г. Шымкент 32 (63), 2013, С. 2-5.

2. Селье Г. Профилактика некрозов сердца химическими средствами. - М.: Медгиз, 1961 / пер. с англ. 208 с.

3. Меерсон Ф. З. Адаптация, стресс и профилактика. - М.: Наука, 1981. - 278 с.

4. Меерсон Ф. З. Патогенез и предупреждение стрессорных и ишемических повреждений сердца. - М.: Медицина, 1984. 268 с.

5. Миррахимов М. М., Мейманалиев Т. С. Выскогорная кардиология. Фрунзе: Кыргызстан, 1984. 314 с.

6. Нанаев А. К. Адреналиновые повреждения миокарда у животных после тренировок к высокогорной гипоксии // Сб. научн. трудов «Физиология и патология организма в условиях высокогорья Киргизии». -Фрунзе, 1981. Том 145. С. 18-21.

7. Вишневский А. А., Закиров Д. З., Яковлев В. М. и др. Эндокринные и мессенджерные системы при адаптации к условиям высокогорья // Проблемы эндокринологии. 2003. № 1. С. 53-56.

8. Захаров Г. А. Генез экспериментального инфаркта миокарда в условиях среднегорья. Бишкек: Изд-во. КРСУ, 2005. 216 с.

9. Автандилов Г. Г. Введение в количественную патологическую морфологию. - М.: Медицина, 1980. С. 213.