Особенности развития некроза миокарда и ремоделирования сердца после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции левого желудочка

Изучали деструктивно-восстановительные процессы после повреждения миокарда, вызванного перевязкой левой коронарной артерии и локальной криодеструкцией левого желудочка. Показана зависимость глубины поражения миокарда от длительности криовоздействия. После перевязки коронарной артерии стенка левого...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2011
Hauptverfasser: Чиж, Н.А., Бабаева, А.Г., Слета, И.В., Гальченко, С.Е., Сандомирский, Б.П.
Format: Artikel
Sprache:Russisch
Veröffentlicht: Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України 2011
Schlagworte:
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/44896
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Особенности развития некроза миокарда и ремоделирования сердца после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции левого желудочка / Н.А. Чиж, А.Г. Бабаева, И.В. Слета, С.Е. Гальченко, Б.П. Сандомирский // Пробл. криобиологии. — 2011. — Т. 21, № 3. — С. 321-329. — Бібліогр.: 7 назв. — рос., англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859724484530929664
author Чиж, Н.А.
Бабаева, А.Г.
Слета, И.В.
Гальченко, С.Е.
Сандомирский, Б.П.
author_facet Чиж, Н.А.
Бабаева, А.Г.
Слета, И.В.
Гальченко, С.Е.
Сандомирский, Б.П.
citation_txt Особенности развития некроза миокарда и ремоделирования сердца после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции левого желудочка / Н.А. Чиж, А.Г. Бабаева, И.В. Слета, С.Е. Гальченко, Б.П. Сандомирский // Пробл. криобиологии. — 2011. — Т. 21, № 3. — С. 321-329. — Бібліогр.: 7 назв. — рос., англ.
collection DSpace DC
description Изучали деструктивно-восстановительные процессы после повреждения миокарда, вызванного перевязкой левой коронарной артерии и локальной криодеструкцией левого желудочка. Показана зависимость глубины поражения миокарда от длительности криовоздействия. После перевязки коронарной артерии стенка левого желудочка повреждалась на всю глубину. Наиболее выраженные различия в состоянии микроциркуляторного русла в центральных и пограничных зонах повреждения миокарда после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции выявлены на 14-е сутки. Восстановление показателей микроциркуляторного русла в периферических областях сердца отмечены в более ранние сроки после перевязки левой коронарной артерии по сравнению с криоповреждением. Гистологические исследования сердца показали, что в зоне повреждения миокарда развилась воспалительная реакция, которая сменилась процессом фиброза с формированием соединительнотканного рубца. При криохирургическом методе повреждения сердца образование соединительнотканного рубца происходило в более ранние сроки. Вивчали деструктивно-відновні процеси після пошкодження міокарда внаслідок перев’язки лівої коронарної артерії та локальної кріодеструкції лівого шлуночка. Показана залежність глибини ураження міокарда від тривалості кріовпливу. Після перев’язки коронарної артерії стінка лівого шлуночка пошкоджувалася на всю глибину. Найбільш виражені відмінності в стані мікроциркуляторного русла в центральних і пограничних зонах пошкодження міокарда після перев’язки коронарної артерії і локальної кріодеструкції спостерігали на 14-у добу. Відновлення показників мікроциркуляторного русла в периферичних ділянках серця відзначали в більш ранні строки після перев’язки лівої коронарної артерії порівняно з кріопошкодженням. Гістологічні дослідження серця показали, що в зоні пошкодження міокарда розвивалася запальна реакція, яка змінювалася процесом фіброзу з формуванням сполучнотканинного рубця. При кріохірургічному методі пошкодження серця утворення сполучнотканного рубця відбувалося в більш ранні строки. There were studied the destructive and reparative processes after myocardium injury, induced by left coronary artery ligation and local cryodestruction of left ventricle. The dependency of myocardium injury depth on cryoinjury duration was shown. After coronary artery ligation the left ventricle wall was damaged over the entire thickness. The most pronounced differences in microvasculature state in central and boundary areas of myocardium injury after both coronary artery ligation and local cryodestruction were revealed to the 14th day. The recovery of microvasculature indices in cardiac peripheral areas was noted in earlier terms after left coronary artery ligation if compared to the cryoinjury. Histological studies of the heart tissue revealed in the area of injured myocardium the development of inflammatory response, alternated with fibrosis process with connective tissue scar formation. Application of cryosurgical method for heart injury resulted in formation of the connective tissue scar in earlier terms.
first_indexed 2025-12-01T11:00:25Z
format Article
fulltext 321 * Автор, которому необходимо направлять корреспонденцию: ул. Переяславская, 23, г. Харьков, Украина 61015; тел.: (+38 057) 372-74-35, факс: (+38 057) 373-30-84, электронная почта: chiz.kol@mail.ru * To whom correspondence should be addressed: 23, Pereyaslavskaya str., Kharkov, Ukraine 61015; tel.:+380 57 373 7435, fax: +380 57 373 3084, e-mail: chiz.kol@mail.ru Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the Na- tional Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков Ежегодно в Украине регистрируется более 50 тысяч случаев первичного инфаркта миокарда (ИМ). Несмотря на разнообразие терапевтических и хирургических методов лечения этого заболе- вания, уровень смертности от ИМ остается доста- точно высок (около 15 тысяч летальных исходов в год) [1]. More than 50 thousands cases of primary myocar- dial infarction (MI) are recorded in Ukraine annually. Despite a variety of therapeutic and surgical methods in treatment of this disease, MI mortality remains at quite a high level (about 15 thousands deaths annually) [1]. For a correct understanding of MI pathogenetic me- chanisms, development of preventive and therapeutic problems of cryobiology Vol. 21, 2011, №3 проблемы криобиологии Т. 21, 2011, №3 УДК 616.127-002.4:612.17.085 Н.А. ЧИЖ*, А.Г. БАБАЕВА, И.В. СЛЕТА, С.Е. ГАЛЬЧЕНКО, Б.П. САНДОМИРСКИЙ Особенности развития некроза миокарда и ремоделирования сердца после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции левого желудочка UDC 616.127-002.4:612.17.085 N.A. CHIZH*, A.G. BABAYEVA, I.V. SLETA, S.E. GALCHENKO, B.P. SANDOMIRSKY Peculiarities of Myocardial Necrosis Development and Heart Remodeling After Coronary Artery Ligation and Left Ventricle Local Cryodestruction Изучали деструктивно-восстановительные процессы после повреждения миокарда, вызванного перевязкой левой коронарной артерии и локальной криодеструкцией левого желудочка. Показана зависимость глубины поражения миокарда от длительности криовоздействия. После перевязки коронарной артерии стенка левого желудочка повреждалась на всю глубину. Наиболее выраженные различия в состоянии микроциркуляторного русла в центральных и пограничных зонах повреждения миокарда после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции выявлены на 14-е сутки. Восстановление показателей микроциркуляторного русла в периферических областях сердца отмечены в более ранние сроки после перевязки левой коронарной артерии по сравнению с криоповреждением. Гистологические исследования сердца показали, что в зоне повреждения миокарда развилась воспалительная реакция, которая сменилась процессом фиброза с формированием соединительнотканного рубца. При криохирургическом методе повреждения сердца образование соединительнотканного рубца происходило в более ранние сроки. Ключевые слова: миокард, перевязка коронарной артерии, криодеструкция, некроз, ремоделирование. Вивчали деструктивно-відновні процеси після пошкодження міокарда внаслідок перев’язки лівої коронарної артерії та локальної кріодеструкції лівого шлуночка. Показана залежність глибини ураження міокарда від тривалості кріовпливу. Після перев’язки коронарної артерії стінка лівого шлуночка пошкоджувалася на всю глибину. Найбільш виражені відмінності в стані мікроциркуляторного русла в центральних і пограничних зонах пошкодження міокарда після перев’язки коронарної артерії і локальної кріодеструкції спостерігали на 14-у добу. Відновлення показників мікроциркуляторного русла в периферичних ділянках серця відзначали в більш ранні строки після перев’язки лівої коронарної артерії порівняно з кріопошкодженням. Гістологічні дослідження серця показали, що в зоні пошкодження міокарда розвивалася запальна реакція, яка змінювалася процесом фіброзу з формуванням сполучнотканинного рубця. При кріохірургічному методі пошкодження серця утворення сполучнотканного рубця відбувалося в більш ранні строки. Ключові слова: міокард, перев’язка коронарної артерії, кріодеструкція, некроз, ремоделювання. There were studied the destructive and reparative processes after myocardium injury, induced by left coronary artery ligation and local cryodestruction of left ventricle. The dependency of myocardium injury depth on cryoinjury duration was shown. After coronary artery ligation the left ventricle wall was damaged over the entire thickness. The most pronounced differences in microvasculature state in central and boundary areas of myocardium injury after both coronary artery ligation and local cryodestruction were revealed to the 14th day. The recovery of microvasculature indices in cardiac peripheral areas was noted in earlier terms after left coronary artery ligation if compared to the cryoinjury. Histological studies of the heart tissue revealed in the area of injured myocardium the development of inflammatory response, alternated with fibrosis process with connective tissue scar formation. Application of cryosurgical method for heart injury resulted in formation of the connective tissue scar in earlier terms. Key words: myocardium, coronary artery ligation, cryodestruction, necrosis, remodeling. 322 problems of cryobiology Vol. 21, 2011, №3 проблемы криобиологии Т. 21, 2011, №3 Для правильного понимания патогенетических механизмов ИМ, разработки методов профилак- тики и лечения необходимо его экспериментальное воспроизведение. В качестве моделей ИМ исполь- зуют “коронарогенные” и “некоронарогенные” некрозы миокарда, которые вызывают как консер- вативными, так и хирургическими методами. К консервативным методам относят введение раз- личных химических веществ, в том числе гормо- нов [4], к хирургическим – нарушение проходимос- ти коронарных артерий (эмболизация или перевязка сосуда) и деструкция сердечной мышцы (электро- коагуляция или криодеструкция) [2, 3, 5–7]. Цель работы – изучение деструктивно-восста- новительных процессов после повреждения мио- карда, вызванного перевязкой левой коронарной артерии и локальной криодеструкцией левого желу- дочка. Материалы и методы Эксперименты проводили в соответствии с “Общими принципами экспериментов на живот- ных”, одобренными ІІІ Национальным конгрессом по биоэтике (Киев, 2007) и согласованными с положениями “Европейской Конвенции о защите позвоночных животных, которые используются для экспериментальных и других научных целей“ (Страсбург, 1986). Работа проведена на беспородных крысах-сам- цах массой 180–250 г. Оперативные вмешательства проводили под эфирным масочным наркозом на спонтанном дыхании. Ишемический некроз миокарда (НМ) модели- ровали путем перевязки лигатурой левой коронар- ной артерии. Для последующей быстрой гермети- зации грудной полости накладывали провизорные швы на 4, 5 и 6-е ребро слева. После Т-образного разреза с пересечением 5-го ребра выводили серд- це в операционную рану и перевязывали нисходя- щую ветвь левой коронарной артерии на границе верхней и средней трети проленовой нитью № 6.0 (рис. 1, A). Криовоздействие на стенку левого желудочка производили азотным криоинструментом с диамет- ром аппликатора 3 мм при температуре рабочей поверхности аппликатора –196°С. Оперативный доступ осуществляли в 4–5-м межреберье слева по среднеключичной линии с предварительным накладыванием провизорных швов на ребра, не выводя сердце в операционную рану (рис. 1, B). В обоих случаях для профилактики закрытого пневмоторакса при восстановлении целостности грудной клетки шприцем откачивали воздух. Животные были разделены на 4 опытные группы по 35 крыс в каждой: 1 (контроль) – крысы после пробной торакотомии; 2 – животные после перевяз- ки левой коронарной артерии; 3 и 4 – крысы после techniques, its experimental simulation is indispensa- ble. As MI models there are used the “coronarogenic” and “non-coronarogenic” myocardial necroses, induced by both conservative and surgical methods. Conserva- tive methods comprise the introduction of various chemical substances, including hormones [4], the sur- gical ones comprise the interruption in coronary artery patency (vascular embolization or ligation) and cardiac muscle destruction (electric coagulation and cryodest- ruction) [2, 3, 5–7]. The research was aimed to study the destructive and reparative processes after myocardium injury, in- duced by left coronary artery ligation and local cryodest- ruction of left ventricle. Materials and methods The experiments were done according to the Gen- eral Principles of Experiments in Animals, approved by the 3rd National Congress in Bioethics (Kiev, 2007) and agreed to the statements of the European Con- vention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Other Scientific Purposes (Stras- bourg, 1986). The research was done in breadless male rats of 180–250 g weight. Surgeries were carried-out under ether mask narcosis with spontaneous respiration. Ischemic myocardial necrosis (MN) was modeled via left coronary artery ligation. For the following rapid sealing of thoracic cavity we put the retention sutures on the 4th, 5th and 6th ribs leftwards. After T type inci- sion with crossing 5th rib the heart was exteriorized through the surgical wound and a descending branch of left coronary artery was ligated with prolene thread N6 at the boundary of upper and middle third (Fig. 1A). Cryoexposure on left ventricle wall was performed using a nitrogen cryogenic device with 3 mm applica- tor and the operating temperature of applicator sur- face of –196°C. Surgery was done through the 4th–5th intercostal space leftwards on midclavicular line with preliminary retention suturing on ribs without exterio- rizing heart through the surgical wound (Fig. 1B). Рис. 1. Моделирование некроза миокарда у крыс: A – перевязка левой коронарной артерии; B – криодес- трукция миокарда левого желудочка. Fig. 1. Myocardial necrosis modeling in rats: A – left coron- ary artery ligation; B – cryodestruction of left ventricle myocardium. A B 323 problems of cryobiology Vol. 21, 2011, №3 проблемы криобиологии Т. 21, 2011, №3 криодеструкции ткани сердца в течение 15 и 30 с соответственно. Группу нормы составили 10 жи- вотных. Функциональную способность миокарда ис- следовали электрокардиографически. Электрокар- диограммы (ЭКГ) регистрировали и анализировали с использованием аппаратно-программного комп- лекса “Полиспектр-8/В” (“Нейрософт”, Россия). Прижизненную микроскопию сердца проводили с помощью контактного микроскопа ЛЮМАМ К-1 ("ЛОМО", Россия) в режиме люминесценции после внутривенного введения уранина. Диаметр капилляров и площадь сосудистого русла миокарда рассчитывали с помощью компьютерной програм- мы Bio Vision 4.0. Морфологическую картину мио- карда оценивали по гистологическим срезам, окра- шенным гематоксилином и эозином. Результаты статистически обрабатывали пара- метрическим методом Стьюдента-Фишера с ис- пользованием t-критерия и непараметрическим методом MANOVA. Количественные данные представлены в средних величинах и средних квадратичных отклонениях. Показатели рассчиты- вали с помощью программ SРSS 17.0 для Windows. Результаты и обсуждение Моделирование ишемического некроза миокар- да путем перевязки левой коронарной артерии представляет собой травматическую операцию. В наших экспериментах интраоперационная смерт- ность животных достигала 30%. В большинстве случаев причиной летальных исходов был откры- тый пневмоторакс. При криодеструкции миокарда не требуется большого разреза грудной клетки (оперативный до- ступ осуществляли только по межреберному про- межутку) и выведения сердца в операционную рану. Время оперативного вмешательства при этом сокращается, чем обусловлена 100%-я выживае- мость животных в этих группах. Исследование ЭКГ у крыс из группы нормы и крыс перед операцией показало, что у них был правильный синусовый ритм, отсутствовали нару- шения проводимости и изменения в комплексе QRS-T (рис. 2, A). На 1-е сутки после операции у животных группы 1 (контроль) наблюдали увеличение амплитуды зубца Т во II отведении относительно нормы. Ритм синусовый. Во все остальные сроки наблюдения грубых нарушений в ЭКГ животных этой группы выявлено не было (рис. 2, B). На ЭКГ животных в 1-е сутки после перевязки левой коронарной артерии (группа 2) и после 30- секундного криовоздействия на сердце (группа 4) выявили наличие зубца Q с элевацией сегмента ST в отведениях I и avL , что свидетельствовало о In both cases the air was evacuated with syringe to prevent a closed pneomothorax during thoracic recon- structing. The animals were divided into 4 experimental groups of 35 rats each: group 1 (control) were rats after trial thoracotomy; group 2 comprised the animals after left coronary artery ligation; in groups 3 and 4 were rats after heart tissue cryodestruction within 15 and 30 sec, correspondingly. The norm group consisted of 10 ani- mals. Function of myocardium was studied using electro- cardiography. Electrocardiograms (ECGs) were re- corded and analyzed with hardware-software complex Polyspectrum-8/V (Neurosoft, Russia). Vital microscopy of the heart was performed using a contact microscope LUMAM K-1 (LOMO, Russia) in luminescent mode after intravenous introduction of uranine. The capillary diameter and the area of myo- cardial vascular bed were calculated with BioVision 4.0 software. Morphology of myocardium was assessed in histological sections, stained with hematoxylin and eosin. The results were statistically processed with both Student-Fisher’s t-test and MANOVA non-paramet- ric method. Quantitative data are presented as means and standard deviations. The indices were calculated using the SPSS 17.0 for Windows. Results and discussion The modeling of ischemic myocardial necrosis via left coronary artery ligation is a traumatic operation. In our experiments the intraoperative mortality in ani- mals reached 30%. In most cases the lethal outcomes resulted from an open pneumothorax. Myocardial cryodestruction does not require a large incision of chest (an operative access was done only by intercostals space) and heart exteriorizing through a surgical wound. Herewith the surgery time is reduced, that stipulated 100% animal survival in these groups. ECGs study in rats from the norm group and ani- mals before surgery demonstrated a regular sinus rhythm, and no disorders in conductivity and no changes in QRS-T complex (Fig. 2A). To the 1st day after surgery in animals of group 1 (control) we observed an increased T wave amplitude in II lead in regard to the norm. The rhythm was sinus. No rough disorders in ECGs of animals in this group were revealed in other observation terms (Fig. 2B). ECGs of animals in 1 day after left coronary artery ligation (group 2) and after 30 sec of cryoexposure of the heart tissue (group 4) comprised the Q wave with ST segment elevation in I and avL leads, testifying to the formation of anterolateral transmural MN in ani- mals (Fig. 2C and E, Table 1). After a 15 sec of cryoexposure onto the heart tis- sue we noted a decreased R wave amplitude, appea- 324 problems of cryobiology Vol. 21, 2011, №3 проблемы криобиологии Т. 21, 2011, №3 формировании у животных переднебокового трансмурального НМ (рис. 2, C, E; табл.1). После 15-секундного криовоздействия на сердце отмечали снижение амплитуды зубцов R, появление зубца q ≤ 1/4 R и отрицательных зубцов Т в I и avL отведениях. Зарегистрированные изме- нения на ЭКГ указывали на наличие у животных этой группы субэпикардиального НМ (рис. 2, D). Электрокардиографические изменения в опыт- ных группах, отмеченные через сутки после опера- ций, сохранялись и на 7-е сутки наблюдений. Однако у животных групп 2 и 4 элевация сегмента ST сменялась отрицательным зубцом Т при сохра- нении глубокого зубца Q. Других изменений в ЭКГ во всех группах на протяжении 30-ти суток не на- блюдалось (табл. 1). Таким образом, регистрация зубца Q на ЭКГ у животных после перевязки коронарной артерии свидетельствует, что данный метод моделиро- вания НМ приводит к формированию некроза всей толщи стенки левого желудочка. Вариация дли- тельности локального криовоздействия на сердце дает возможность получать различную глубину поражения миокарда от субэпикардиального до трансмурального некроза, что подтверждается наличием зубцов q и Q после 15- и 30-секундной криодеструкции левого желудочка. Исследование микрогемоциркуляторного русла путем прижизненной контактной люминесцентной микроскопии позволило наблюдать кровообра- щение на поверхности сердца. В литературе нами не было найдено данных о таком исследовании. Появление флуоресцирующей метки (уранина) регистрировали на 2-й минуте после ее внутривен- ного введения в виде желто-зеленого свечения интактной поверхности сердца. В зоне повреж- дения люминесценция отсутствовала (рис. 3). rance of q ≤ 1/4 R wave and negative T waves in I and avL leads. The changes recorded in ECGs indi- cated to the presence of subepicardial MN in this ani- mal group (Fig. 2D). Electrocardiographic changes in experimental groups, noted in a day after surgeries were kept even to the 7th observation day. However, in animals of groups 2 and 4 the ST segment elevation was alter- nated with a negative T wave, while a deep Q wave was kept. No other changes in ECGs in all the groups within 30 days were observed (Table 1). Thus, the Q wave revealing in ECGs of animals after coronary artery ligation confirms this method for MN modeling as resulting in necrosis formation through the whole thickness of left ventricle wall. Varying the duration of local cryoexposure onto the heart tissue allows to obtain a different depth of myocardium in- jury from a subepicardial necrosis to transmural one, that is confirmed by the q and Q waves presence after 15 and 30 sec cryodestruction of left ventricle. The study of microhemocirculatory bed using the vital contact luminescent microscopy enabled to ob- serve blood circulation in the heart surface. We did not manage to find any data on such a trial in the litera- ture. The appearance of fluorescent label (uranine) was recorded to the 2nd minute after its intravenous intro- duction as yellow-green fluorescence of intact heart surface. No luminescence was present in injured area (Fig. 3). Microvessels of heart surface represented the sys- tem of capillaries, formed as a result of afferent arte- rial vessels divergence. In the norm the myocardial capillaries were located along muscle fibers. Blood flow in capillaries was rapid, streaming and homogenous. As a result of coronary artery ligation and heart local cryodestruction there were formed the central and boundary injury areas. In the central ones we ob- A B C D E Рис. 2. Электрокардиограммы крыс на 1-е сутки после операции: A – норма; B – пробная торакотомия (контроль); C – перевязка левой коронарной артерии; D – криодеструкция 15 с; E – криодеструкция 30 с. Fig. 2. Electrocardiograms of rats to the 1st day after surgery: A – norm; B – trial thoracotomy (control); C – left coronary artery ligation; D –cryodestruction 15 sec; E – cryodestruction 30 sec. ыртемараП sretemaraP доиреП иктус,яинедюлбан noitavresbO syad,doirep ыппурГ spuorG яанборП яимотокарот )ьлортнок( ymotocarohtlairT )lortnoc( акзявереП йонранорок ииретра yretrayranoroC noitagil яицкуртседоирK с51 noitcurtsedoyrC ces51 яицкуртседоирK с03 noitcurtsedoyrC ces03 ацбузеичилаН Qилиq ecneserP evawQroqfo 1 R4/1<q R4/1>Q q ≤ R4/1 R4/1>Q 7 R4/1<q R4/1>Q q ≤ R4/1 R4/1>Q 41 R4/1<q R4/1>Q q ≤ R4/1 R4/1>Q 03 R4/1<q R4/1>Q q ≤ R4/1 R4/1>Q TSтнемгеС Тцебузи tnemgesTS evawTdna 1 T ≤ R2/1 )еинедевтоII( )daelII( TSяицавелЭ noitaveleTS ТйыньлетациртО TevitageN TSяицавелЭ noitaveleTS 7 T ≤ R3/1 ТйыньлетациртО TevitageN ТйыньлетациртО TevitageN ТйыньлетациртО TevitageN 41 T ≤ R3/1 ТйыньлетациртО TevitageN ТйыньлетациртО TevitageN ТйыньлетациртО TevitageN 03 T ≤ R3/1 ТйыньлетациртО TevitageN ТйыньлетациртО TevitageN ТйыньлетациртО TevitageN 325 problems of cryobiology Vol. 21, 2011, №3 проблемы криобиологии Т. 21, 2011, №3 Микрососуды поверхности сердца представ- ляют собой систему капилляров, которые обра- зуются в результате деления приносящих арте- риальных сосудов. В норме капилляры миокарда проходят вдоль мышечных волокон параллельно друг другу. Кровоток в капиллярах быстрый струй- ный и гомогенный. В результате перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции сердца образовались центральные и пограничные зоны повреждения. В центральных зонах повреждения наблюдали раз- рушение микроструктуры органа, в микрососудах – гемостаз и выход форменных элементов крови за пределы капилляров. Макроскопически через 7 суток после операции на сердце размеры зон повреждения у всех групп served the destruction in organ microstructure, in mic- rovessels we found hemostasis and blood cell release out of the capillaries. Macroscopically in 7 days after heart surgery the size of injured areas in all the animal groups did not differ from that, recorded in 1 hour of observation. The disorders in a structural organization of cardiac micro- vasculature, testifying to myocardial necrosis develop- ment were biomicroscopically established in these ar- eas. More pronounced differences between the areas of cryoinjury and those of ischemic necrosis were ob- served to the 14th day after the procedure. In a central area of myocardial necrosis after coronary artery li- gation the microhemocirculation was still absent. In a boundary area the most myocardial vessels preserved Таблица 1. Параметры ЭКГ крыс после оперативного вмешательства (в отведениях I и avL) Table 1. ECG parameters in rats after surgery (in I and avL leads) Рис. 3. Сердце крысы после внутривенного введения уранина (1 сутки после оперативного вмешательства): A – норма; B – перевязка коронарной артерии; C –криодеструкция 15 с. Fig. 3. Rat heart after intravenous introduction of uranine (1st day after surgery): A – norm; B – coronary artery ligation; C – cryodestruction 15 sec. A B C животных не отличались от раз- меров, зафиксированных через 1 ч наблюдений. Биомикроско- пически в этих зонах установ- лено нарушение структурной организации микроциркулятор- ного русла сердца, которое сви- детельствовало о развитии нек- роза миокарда. Более выраженные различия между зонами криоповреждения и ишемического некроза наблю- дали на 14-е сутки после опера- ции. В центральной зоне некроза миокарда после перевязки коро- 326 problems of cryobiology Vol. 21, 2011, №3 проблемы криобиологии Т. 21, 2011, №3 нарной артерии микрогемоциркуляция по-прежнему отсутствовала. В пограничной зоне большая часть микрососудов миокарда сохраняла обычную архи- тектонику, хотя их диаметр был меньше, чем в нор- ме (рис. 4). В зоне крионекроза отмечали единич- ные сосуды небольшого диаметра, образующие нетипичный для сердца рисунок. По периметру зона крионеркоза была окружена крупными микрососу- дами (рис. 5). Структурные изменения в сердечной мышце при НМ распространялись дальше зоны нарушенного коронарного кровотока и зоны криовоздействия. На периферических участках миокарда в области правого желудочка диаметр капилляров умень- шался по сравнению с нормой, а на 14-е сутки у животных после перевязки коронарной артерии диаметр микрососудов и относительная площадь сосудистого русла возвращались к исходным значениям (табл. 2). Таким образом, в структуре микрососудистого русла сердечной мышцы в очаге повреждения через 1 ч как после перевязки коронарной артерии, так и после локальной криодеструкции сердца отмечены однотипные изменения с выраженными явлениями деструкции миокарда. На 14-е сутки различия микроциркуляторного русла в централь- ных и пограничных зонах повреждения миокарда после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции были максимальными. Более ран- нее восстановление показателей микроциркулятор- ного русла в периферических областях сердца отмечали после перевязки левой коронарной арте- рии. Область и степень деструктивно-воспалитель- ных изменений в миокарде при моделировании различными способами НМ также определялись гистологически. Установлено, что через 1 ч после перевязки коронарной артерии в сердечной мышце развивались дистрофические изменения мышеч- ных волокон и их некроз. После воздействия на their usual architectonics, although their diameter was smaller than normal ones (Fig. 4). In cryonecrotic area we noted the single vessels of small diameter, forming a pattern atypical for the heart. The cryonecrotic area was surrounded with large microvessels (Fig. 5). Structural changes in a cardiac muscle under MN were spread beyond the area of disordered coronary blood flow and zone of cryoexposure. In myocardium peripheral sites of right ventricle area the capillary dia- meter reduced as compared to the norm, but to the 14th day the microvessel diameter and a relative area of vascular bed returned to their initial values in ani- mals after coronary artery ligation (Table 2). Thus, we observed the similar changes with pro- nounced signs of myocardial destruction in cardiac muscle microvasculature structure in the lesion in 1 hr after both coronary artery ligation and local cryodest- ruction. To the 14th day the differences in microvascu- lature in central and boundary areas of myocardium injury after coronary artery ligation and local cryo-de- struction were the largest. Earlier recovery of micro- vasculature indices in heart peripheral areas were noted after left coronary artery ligation. The area and extent of destructive and inflamma- tory changes in myocardium under conditions of ex- perimental MN obtained by both ways were determined histologically as well. Dystrophic changes in muscle fibers and their necrosis were established to be develo- ped in cardiac muscle in 1 hr after coronary artery li- gation. The area of reactive inflammation with leuko- cyte infiltration in the lesion was formed right after low temperature exposure on the heart tissue. To the 7th day after coronary artery ligation the area of inflammatory process was spread over the entire thickness of left ventricle myocardium, a necrotized tissue underwent an active resorption with macropha- ges. After a 30 sec cryoeffect the foci of destruction and those of inflammatory reaction were characteri- Рис. 4. Микроциркуляторное русло сердца крыс на 14-е сутки после перевязки коронарной артерии: A – цент- ральная зона; B – переходная зона. Об. ×10, ок. ×7. Fig. 4. Rat heart microvasculature to the 14th day after coronary artery ligation: A – central area; B – transition area. Objective ×10, ocular ×7. A B Рис. 5. Микроциркуляторное русло сердца крыс на 14-е сутки после криодеструкции миокарда в течение 15 с: A – центральная зона; B – переходная зона. Об. ×10, ок. ×7. Fig. 5. Rat heart microvasculature to the 14th day after 15 seconds of myocardium cryodestruction: A – central area; B – transition area. Objective ×10, ocular ×7. A B ыппурГ spuorG мкм,воряллипакртемаиД ,retemaidyrallipaC µm оготсидусосьдащолпяаньлетисонтО алсур debralucsavfoaeraevitaleR ч1 rh1 котус7 syad7 котус41 syad41 ч1 rh1 котус7 syad7 котус41 syad41 акзявереП йонранорок ииретра yretrayranoroC noitagil 23,0±40,7 1 21,0±92,6 1 24,0±10,8 11,0±14,0 90,0±44,0 11,0±84,0 яицкуртседоирK с51 noitcurtsedoyrC ces51 82,0±73,5 1 81,0±43,6 1 51,0±44,6 1 01,0±23,0 41,0±63,0 21,0±93,0 амроН mroN 92,0±94,8 31,0±94,0 327 problems of cryobiology Vol. 21, 2011, №3 проблемы криобиологии Т. 21, 2011, №3 сердце низкими темпе- ратурами сразу форми- ровалась зона реактив- ного воспаления с лей- коцитарной инфильтра- цией очага поврежде- ния. На 7-е сутки после перевязки коронарной артерии зона воспали- тельного процесса рас- пространялась на всю толщину миокарда ле- вого желудочка, некро- тизированная ткань под- вергалась активной ре- зорбции макрофагами. После 30-секундного криовоздействия очаги деструкции и воспали- тельной реакции харак- теризовались разруше- zed with destruction of cardiac striated muscle bun- dles, dilatation and stasis of vessels, accumulation of neutrophiles. Distinct necrotic area separated with de- marcation line was formed after a 15 seconds of cryo- exposure with involvement into inflammatory process of more superficial myocardium layers. To the 14th day in the area of cryoexposure the in- flammatory reaction was alternated with fibrosis pro- cess accompanied by formation of porous connective tissue (Fig. 6). The connective tissue scaffold with a bulk of fibroblasts was formed instead of dead cardio- myocytes. After coronary artery ligation only small foci of collagen formation with pronounced inflammatory re- action were noted to this observation term. The pro- cess of connective tissue scar formation was noted even in 30 days after surgery. There were the signs of progressing fibrosis with connective tissue band for- mation. Таблица 2. Показатели микроциркуляторного русла сердца крыс в периферической зоне на 14-е сутки после оперативного вмешательства Table 2. Microvasculature indices in rat heart in peripheral area to the 14th day after surgery Примечание: 1 – достоверно относительно нормы, р < 0,05. Notes: 1 – statistical significance with respect to the norm, p < 0.05. нием пучков сердечной поперечно-полосатой мышцы, дилатацией и стазом сосудов, скоплением нейтрофилов. После 15-секундного криовоздейст- вия при вовлечении в воспалительный процесс более поверхностных слоев миокарда формиро- валась четкая зона некроза, отделенная демарка- ционной линией. На 14-е сутки в зоне криовоздействия воспали- тельная реакция сменялась процессом фиброза с формированием рыхлой соединительной ткани (рис. 6). На месте погибших кардиомиоцитов фор- мировался соединительнотканный каркас с боль- шим количеством фибробластов. После перевязки коронарной артерии к этому сроку наблюдения отмечали лишь небольшие очаги коллагенообразования с ярко выраженной воспалительной реакцией. Процесс формирования соединительнотканного рубца отмечали и через 30 суток после операций. Имели место признаки про- Рис. 6. Ткани сердца крысы через 14 суток после операции: A – норма; B – перевязка коронарной артерии; C – криодеструкция 15 с; D – криодеструкция 30 с. Окраска гематоксилином и эозином. Об. ×10, ок. ×10. Fig. 6. Rat heart tissue in 14 days after surgery: A – norm; B – coronary artery ligation; C – cryodestruction 15 sec; D – cryodestruction 30 sec. Staining with hematoxylin and eosin. Objective ×10, ocular ×7. A B C D 328 problems of cryobiology Vol. 21, 2011, №3 проблемы криобиологии Т. 21, 2011, №3 грессирующего фиброза с формированием соеди- нительнотканных тяжей. Таким образом, по данным гистологических исследований при некрозе миокарда, вызванного низкими температурами, формировалась зона реактивного воспаления без фазы ишемического повреждения. Организация соединительнотканного рубца после локальной криодеструкции сердца происходила на 7 суток раньше, чем после пере- вязки коронарной артерии. Выводы Криохирургический метод позволяет получать разную глубину повреждения сердечной мышцы с формированием как субэпикардиального, так и трансмурального некроза миокарда. Проведенное исследование микрогемоциркуля- торного русла сердца показало выраженные разли- чия гемодинамики и микроструктуры в централь- ных и пограничных зонах повреждения миокарда на 14-е сутки при изученных способах моделирова- ния некроза сердечной мышцы. Показатели микроциркуляторного русла в периферических об- ластях сердца после перевязки левой коронарной артерии восстанавливались быстрее по сравнению с криоповреждением сердца. После применения криохирургического метода зона некроза и соединительнотканного рубца формируются в более ранние сроки по сравнению с лигированием коронарной артерии. Локальная криодеструкция левого желудочка наряду с "классическим" способом формирования некроза миокарда (перевязка коронарной артерии) дает возможность воспроизвести субэпикардиаль- ный и трансмуральный некроз сердечной мышцы, поэтому может использоваться в качестве модели для доклинических испытаний препаратов кардио- тропного действия и исследований, направленных на изучение ремоделирования сердца с исполь- зованием различных лечебных подходов, в том числе тканевой и клеточной терапии, при которых важна глубина поражения миокарда. Выражаем благодарность директору Харьков- ского тубного завода Л.М. Фильштинскому за ока- зание спонсорской помощи в приобретении электро- кардиографа. Thus, according to the data of histological studies under myocardial necrosis induced by low tempera- tures the area of reactive inflammation with no phase of ischemic damage was formed. The organization of connective tissue scar after local heart cryodestruction occurred 7 days earlier, than after coronary artery liga- tion. Conclusions Cryosurgical method enables to obtain a different depth of injury in cardiac muscle with formation of both subepicardial and transmural myocardium necroses. The performed research of cardiac microhemocir- culatory bed demonstrated the manifested differences in hemodynamics and microstructure in central and boundary areas of myocardium injury to the 14 day under studied ways of cardiac muscle necrosis mo- deling. The microvasculature indices in peripheral are- as of heart after left coronary artery ligation recove- red more rapidly than those after heart cryoinjury. After applying cryosurgical method the necrotic area and connective tissue scar zone were formed earlier as compared to the case of coronary artery ligation. Local cryodestruction in left ventricle along with the “classical” method for myocardium necrosis for- mation (coronary artery ligation) makes it possible to reproduce both subepicardial and transmural necroses of cardiac muscle, so it may be used as a model for preclinical trials of drugs with cardiotropic action and in research, aimed to study cardiac remodeling using different therapeutic approaches, including tissue and cell therapy, when of importance is the depth of myo- cardium injury. We acknowledge Mr. Filshtinsky L.M., Director of Kharkov Tube Plant for sponsored purchasing of electro- cardiograph. Литература Бабушкина А.В. Инфаркт миокарда: от фундаментальных исследований – к практическим достижениям (по материалам X Национального конгресса кардиологов Украины) // Український медичний часопис.– 2009.– Т. 53, №5.– С. 10–13. References Babushkina A.V. Myocardium infarction: from fundamental research to practical achievements (compendium of the X National Congress of Cardiologists of Ukraine) // Ukrainian Medical Journal.– 2009.– Vol. 53, N5.– P. 10–13. Davydenko V.V., Matyukov A.A., Tsupkina N.V. et al. Effect of autotransplantation of different cells of bone marrow on functional state of rabbit's myocardium after infarction // Cellular Transplantation and Tissue Engineering.– 2007.– Vol. 11, N2.– P. 52–61. Dremina N.N., Shurygina I.A. , Lushnikova E.L. et al. Effect of endothelial growth factor on postinfarction remodeling of rat's myocardium // Bull. Exp. Biol. Med.– 2009.– Vol. 148, N9.– P. 330–336. Chekman I.S., Kolesnik Yu.M. , Mazur I.A. et al. Some aspects of cardioprotective effect of potential antianginal preparation "MT" under modeling acute myocardial ischemia // Zaporozh- skiy Meditsinskiy Zhurnal.– 2010.– Vol. 12, N5.– P. 198–202. 1. 1. 2. 3. 4. 329 problems of cryobiology Vol. 21, 2011, №3 проблемы криобиологии Т. 21, 2011, №3 Давыденко В.В., Матюков А.А., Цупкина Н.В. и др. Влияние аутотрансплантации различных клеток кост- ного мозга на функциональное состояние миокарда кро- лика после инфаркта // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия.– 2007.– Т. 11, №2.– С. 52–61. Дремина Н.Н., Шуригіна И.А., Лушникова Е.Л. и др. Влияние эндотелиального фактора роста на постин- фарктное ремоделирование миокарда крыс // Бюл. эксперим. биологии и медицины.– 2009.– Т. 148, №9.– С. 330–336. Чекман И.С. , Колесник Ю.М., Мазур И.А. и др. Некоторые аспекты кардиопротективного действия потенциального антиангинального препарата "МТ" при моделировании острой ишемии миокарда // Запорожский медицинский журнал.– 2010.– Т. 12, №5.– С. 198–202. van den Bos E.J., Mees B.E., de Waard M.C. et al. A novel model of cryoinjury-induced myocardial infarction in the mouse: a comparison with coronary artery ligation // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol.– 2005.– Vol. 289, N3.– P. H1291– 1300. Zornoff L.A., Paiva S.A., Minicucci M.F., Spadaro J. Experi- mental myocardium infarction in rats: analysis of the mode // Arq. Bras. Cardiol.– 2009.– Vol. 93, N4.– Р. 434–440. Robey T.E., Murry C.E. Absence of regeneration in the MRL/ MpJ mouse heart following infarction or cryoinjury // Cardiovasc. Pathol.– 2008.– Vol. 17, N1.– P. 6–13. Поступила 03.08.2011 Рецензент В.В. Волина van den Bos E.J., Mees B.E., de Waard M.C. et al. A novel model of cryoinjury-induced myocardial infarction in the mouse: a comparison with coronary artery ligation // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol.– 2005.– Vol. 289, N3.– P. H1291– 1300. Zornoff L.A., Paiva S.A., Minicucci M.F., Spadaro J. Experimental myocardium infarction in rats: analysis of the model // Arq. Bras. Cardiol.– 2009.– Vol. 93, N4.– Р. 434–440. Robey T.E., Murry C.E. Absence of regeneration in the MRL/ MpJ mouse heart following infarction or cryoinjury // Cardiovasc. Pathol.– 2008.– Vol. 17, N1.– P. 6–13. Accepted 03.08.2011 2. 3. 4. 5. 6. 7. 5. 6. 7.
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-44896
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
language Russian
last_indexed 2025-12-01T11:00:25Z
publishDate 2011
publisher Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
record_format dspace
spelling Чиж, Н.А.
Бабаева, А.Г.
Слета, И.В.
Гальченко, С.Е.
Сандомирский, Б.П.
2013-06-06T17:31:59Z
2013-06-06T17:31:59Z
2011
Особенности развития некроза миокарда и ремоделирования сердца после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции левого желудочка / Н.А. Чиж, А.Г. Бабаева, И.В. Слета, С.Е. Гальченко, Б.П. Сандомирский // Пробл. криобиологии. — 2011. — Т. 21, № 3. — С. 321-329. — Бібліогр.: 7 назв. — рос., англ.
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/44896
616.127-002.4:612.17.085
Изучали деструктивно-восстановительные процессы после повреждения миокарда, вызванного перевязкой левой коронарной артерии и локальной криодеструкцией левого желудочка. Показана зависимость глубины поражения миокарда от длительности криовоздействия. После перевязки коронарной артерии стенка левого желудочка повреждалась на всю глубину. Наиболее выраженные различия в состоянии микроциркуляторного русла в центральных и пограничных зонах повреждения миокарда после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции выявлены на 14-е сутки. Восстановление показателей микроциркуляторного русла в периферических областях сердца отмечены в более ранние сроки после перевязки левой коронарной артерии по сравнению с криоповреждением. Гистологические исследования сердца показали, что в зоне повреждения миокарда развилась воспалительная реакция, которая сменилась процессом фиброза с формированием соединительнотканного рубца. При криохирургическом методе повреждения сердца образование соединительнотканного рубца происходило в более ранние сроки.
Вивчали деструктивно-відновні процеси після пошкодження міокарда внаслідок перев’язки лівої коронарної артерії та локальної кріодеструкції лівого шлуночка. Показана залежність глибини ураження міокарда від тривалості кріовпливу. Після перев’язки коронарної артерії стінка лівого шлуночка пошкоджувалася на всю глибину. Найбільш виражені відмінності в стані мікроциркуляторного русла в центральних і пограничних зонах пошкодження міокарда після перев’язки коронарної артерії і локальної кріодеструкції спостерігали на 14-у добу. Відновлення показників мікроциркуляторного русла в периферичних ділянках серця відзначали в більш ранні строки після перев’язки лівої коронарної артерії порівняно з кріопошкодженням. Гістологічні дослідження серця показали, що в зоні пошкодження міокарда розвивалася запальна реакція, яка змінювалася процесом фіброзу з формуванням сполучнотканинного рубця. При кріохірургічному методі пошкодження серця утворення сполучнотканного рубця відбувалося в більш ранні строки.
There were studied the destructive and reparative processes after myocardium injury, induced by left coronary artery ligation and local cryodestruction of left ventricle. The dependency of myocardium injury depth on cryoinjury duration was shown. After coronary artery ligation the left ventricle wall was damaged over the entire thickness. The most pronounced differences in microvasculature state in central and boundary areas of myocardium injury after both coronary artery ligation and local cryodestruction were revealed to the 14th day. The recovery of microvasculature indices in cardiac peripheral areas was noted in earlier terms after left coronary artery ligation if compared to the cryoinjury. Histological studies of the heart tissue revealed in the area of injured myocardium the development of inflammatory response, alternated with fibrosis process with connective tissue scar formation. Application of cryosurgical method for heart injury resulted in formation of the connective tissue scar in earlier terms.
Выражаем благодарность директору Харьковского трубного завода Л.М. Фильштинскому за оказание спонсорской помощи в приобретении электрокардиографа.
ru
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
Криомедицина, клиническая и экспериментальная трансплантология
Особенности развития некроза миокарда и ремоделирования сердца после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции левого желудочка
Peculiarities of Myocardial Necrosis Development and Heart Remodeling After Coronary Artery Ligation and Left Ventricle Local Cryodestruction
Article
published earlier
spellingShingle Особенности развития некроза миокарда и ремоделирования сердца после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции левого желудочка
Чиж, Н.А.
Бабаева, А.Г.
Слета, И.В.
Гальченко, С.Е.
Сандомирский, Б.П.
Криомедицина, клиническая и экспериментальная трансплантология
title Особенности развития некроза миокарда и ремоделирования сердца после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции левого желудочка
title_alt Peculiarities of Myocardial Necrosis Development and Heart Remodeling After Coronary Artery Ligation and Left Ventricle Local Cryodestruction
title_full Особенности развития некроза миокарда и ремоделирования сердца после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции левого желудочка
title_fullStr Особенности развития некроза миокарда и ремоделирования сердца после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции левого желудочка
title_full_unstemmed Особенности развития некроза миокарда и ремоделирования сердца после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции левого желудочка
title_short Особенности развития некроза миокарда и ремоделирования сердца после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции левого желудочка
title_sort особенности развития некроза миокарда и ремоделирования сердца после перевязки коронарной артерии и локальной криодеструкции левого желудочка
topic Криомедицина, клиническая и экспериментальная трансплантология
topic_facet Криомедицина, клиническая и экспериментальная трансплантология
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/44896
work_keys_str_mv AT čižna osobennostirazvitiânekrozamiokardairemodelirovaniâserdcaposleperevâzkikoronarnoiarteriiilokalʹnoikriodestrukciilevogoželudočka
AT babaevaag osobennostirazvitiânekrozamiokardairemodelirovaniâserdcaposleperevâzkikoronarnoiarteriiilokalʹnoikriodestrukciilevogoželudočka
AT sletaiv osobennostirazvitiânekrozamiokardairemodelirovaniâserdcaposleperevâzkikoronarnoiarteriiilokalʹnoikriodestrukciilevogoželudočka
AT galʹčenkose osobennostirazvitiânekrozamiokardairemodelirovaniâserdcaposleperevâzkikoronarnoiarteriiilokalʹnoikriodestrukciilevogoželudočka
AT sandomirskiibp osobennostirazvitiânekrozamiokardairemodelirovaniâserdcaposleperevâzkikoronarnoiarteriiilokalʹnoikriodestrukciilevogoželudočka
AT čižna peculiaritiesofmyocardialnecrosisdevelopmentandheartremodelingaftercoronaryarteryligationandleftventriclelocalcryodestruction
AT babaevaag peculiaritiesofmyocardialnecrosisdevelopmentandheartremodelingaftercoronaryarteryligationandleftventriclelocalcryodestruction
AT sletaiv peculiaritiesofmyocardialnecrosisdevelopmentandheartremodelingaftercoronaryarteryligationandleftventriclelocalcryodestruction
AT galʹčenkose peculiaritiesofmyocardialnecrosisdevelopmentandheartremodelingaftercoronaryarteryligationandleftventriclelocalcryodestruction
AT sandomirskiibp peculiaritiesofmyocardialnecrosisdevelopmentandheartremodelingaftercoronaryarteryligationandleftventriclelocalcryodestruction