Безпосереднє спостереження впливу гіпотермії на структури серця в людини неможливе, тому за допомогою індукованих експериментальних моделей стає можливим аналіз морфологічних змін серця після впливу охолодження. Під час проведення досліджень збільшується роль моделювання патологічного стану, виявлення термінів, причин та механізму утворення порушень у морфогенезі серця, його стінки та структурних елементів або компонентів. Це обґрунтовує актуальність цього дослідження та доцільність його проведення.
Метою нашої наукової роботи стало дослідження морфологічних закономірностей морфогенезу серця та структурних компонентів міокарду експериментальних тварин за умов гіпотермії
Об’єктом дослідження стали 135 сердець лабораторних статевозрілих щурів, які були розділені на 5 груп; (1) контрольна група; (2) група після впливу загальної гіпотермії з терміном дії – 10 діб; (3) група після впливу загальної гіпотермії з терміном дії – 30 діб; (4) група після впливу сухого холоду; (5) група звикористанням кардіоплегічного розчину.
В експериментальній групі, за умов моделювання загальної гіпотермії в ранні терміни – після дії охолодження 10 діб, у міокарді спостерігали гіперемовані судини, збільшення розмірів кардіоміоцитів, інтерстиційного простору. Це свідчило про активацію адаптивних процесів мікроциркуляторного русла та апарату енергозабезпечення клітин, що виникають у кардіоміоцитах під час загальної гіпотермії за умови раннього терміну дії. Після впливу загальної гіпотермії з терміном дії 30 діб спостерігали посилення дегенеративних процесів у міокарді серця, деструктивні зміни м’язових волокон, гіперемований ендотелій дрібних судин і набряк капілярів.
В експериментальній групі, за умов моделювання місцевої гіпотермії в умовах сухого холоду, в міокарді спостерігали, насамперед, незворотні ураження м’язових волокон. Сухе охолодження серця спричиняє в міокарді деструктивні зміни з розвитком дегенеративних і деструктивних процесів у міокарді серця, місцями розриви м’язового волокна, розволокнення міофібріл, їх руйнування та збільшення міжклітинних просторів, що свідчить про пригнічуючу дію цього способу місцевої гіпотермії на міокард серця шлуночків та міжшлуночкової перетинки. Дія місцевої гіпотермії з використанням кардіоплегічного розчину для охолодження серця дає змогу зберегти нормальну будову міокарда, зі збереженням структурної організації.
Проведено вперше порівняльне ультрамікроскопічне дослідження з використанням електронної мікроскопії, яке показало, що після загальної гіпотермії, з терміном дії 10 діб, загальна структура мітохондріального апарату не змінюється, але настає компенсаторна перебудова енергетичного апарату скоротливих кардіоміоцитів лівого шлуночка завдяки новоутворенням мітохондрій та посиленню їхньої контактної взаємодії. Дія загальної гіпотермії з терміном впливу 30 діб спричиняє деструкцію субсарколемальних і парануклеарних органел, набряк і деградацію міжміофібрилярних мітохондрій, відбувається деструктивно-дегенеративні процеси у складі мітохондріального апарату кардіоміоцитів лівого шлуночка, поглиблення ушкоджень міжмітохондріальних контактів.
Після проведення комплексного імуногістохімічного дослідження спостерігали експресії eNOS та LC3B у кардіоміоцитів після впливу загальної гіпотермії. У результаті нашого дослідження була спостережена нерівномірність накопичення маркеру ендотеліальної дисфункції e NOS та аутофагії LC3B з найбільшим ступенем експресії цих маркерів у ендотеліоцитах судин міокарду серця щурів після впливу загальної гіпотермії пізнього строку дії експерименту з терміном дії 30-ти діб, що є проявом негативного довготривалого впливу загальної гіпотермії на судини мікроциркуляторного русла.
Після проведення комплексного електрофізіологічного дослідження із застосуванням ЕКГ уперше було відзначено дія загальної гіпотермії в ранні та пізні терміни на електрофізіологічні параметри серця. Для проведення електрофізіологічного дослідження знімали потенціали дії, тобто ЕКГ на відкритому серці, за умов якого вимірювались амплітуда та тривалість комплексу, що змінювались. Окрім змін амплітудно-часових характеристик ЕКГ, спостерігалися розщеплення зубця R на 10 добу загального гіпотермічного стану в щурів, до 30 доби впливу загальної гіпотермії ці зміни прогресували, а також додатково виявлявся зубець J (зубець Осборна), який з’являвся за умов переохолодження.
Отримані результати про морфогенез серця після впливу гіпотермії експериментальних тварин дають можливість скласти уявлення про морфологічні зміни міокарду серця та його кровообігу, які ми можемо прогнозувати та коригувати під час дії загальної гіпотермії, особливо з урахуванням терміну впливу після 10-ти та 30-ти діб та використовувати спосіб місцевої гіпотермії після дії кардіоплегічного розчину та розуміти ті незворотні ураження, які виникають після дії сухого холоду.
