Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Соединительнотканные компоненты и биомеханические свойства венечных артерий сердца человека (обзор литературы) 9
1.1. Важнейшие соединительнотканные компоненты стенки кровеносных сосудов 10
1.1.1. Эластические волокна
1.1.2. Коллагеновые волокна 19
1.1.3. Основное вещество 26
1.2. Механические свойства стенки венечных артерий сердца человека 36
1.3. Механохимические исследования кровеносных сосудов ^7
Глава 2. Материал и методика иззгчения количественного биохимического состава, биомеханических свойств и определение морфометрических параметров венечных артерий сердца человека 53
2.1. Материал исследования 53
2.2. Методы биохимических исследований 57
2.3. Метод определения оптической плотности главных структурных компонентов стенки венечных артерий сердца человека 62
2.4. Методика определения основных морфометрических и биомеханических параметров стенок венечных артерий сердца человека
2.5. Математические методы обработки данных 68
Глава 3. Соединительнотканные компоненты стенки венечных артерий сердца человека в постнатальном онтогенезе 72
3.1. Результаты количественного биохимического определения соединительнотканных компонентов в различные периоды постнатального онтогенеза 72
3.2. Основные закономерности онтогенетических изменений биохимических показателей соединительнотканных компонентов 90
3.3. Результаты денситометрического определения соединительнотканных компонентов стенки венечных артерий сердца в постнатальном онтогенезе человека 95
3.4. Сопоставление биохимических и денсито-метрических показателей 99
Глава 4. Биомеханические свойства и морфометрические параметры венечных артерий сердца человека в постнатальном онтогенезе 102
4.1. Некоторые морфометрические параметры венечных артерий сердца человека
4.2. Основные параметры биомеханических свойств венечных артерий сердца человека
Глава 5. Статистический анализ влияния биохимического состава и морфометрических характеристик на биомеханические свойства венечных артерий сердца человека в возрастном аспекте
5.1. Характер распределения результатов изученных биохимических компонентов и морфометрических и биомеханических характеристик 109
5.2. Математические зависимости биохимических компонентов стенки венечных артерий сердца человека 112
5.3. Математические зависимости биомеханических свойств и морфометрических характеристик венечных артерий сердца человека 125
Глава 6. Изменение количественных соотношений соединительнотканных компонентов венечных артерий сердца человека после обработки трипсином и влияние этих изменений на биомеханические свойства артерий
6.1. Количественный анализ соединительнотканных компонентов ферментизированных артерий 148
6.2. Изучение биомеханических свойств венечных артерий сердца после их обработки трипсином..
Заключение 164
Выводы 172
Литература 175
- Важнейшие соединительнотканные компоненты стенки кровеносных сосудов
- Метод определения оптической плотности главных структурных компонентов стенки венечных артерий сердца человека
- Результаты количественного биохимического определения соединительнотканных компонентов в различные периоды постнатального онтогенеза
- Некоторые морфометрические параметры венечных артерий сердца человека
Введение к работе
Актуальность работы. Сердечно-сосудистые заболевания - основная причина смертности населения СССР. Если в 1969 году в общей структуре причин смертности они составляли всего II %, то в 1980 году их доля достигла уже 52,5 % (.Чазов Е.И., 1982). В частности, заболеваемость инфарктом миокарда и острой коронарной недостаточностью - болезнями, обусловленными нарушениями функций венечных артерий сердца, - с 1969 года, когда она составила 1,0 на 1000 населения, повысилась до 1,8 на 1000 населения в 1980 году (Блужас И. и др., 1982).
в связи с этим, весьма актуально углубленное изучение структуры и функций венечных артерий сердца как теоретической основы дальнейшей разработки патогенеза, диагностики и методов лечения (как консервативных, так и особенно интенсивно развивающихся в последнее время хирургических) заболеваний, поражающих эти сосуды.
в функционировании артерий среднего и, особенно, малого калибра очень большая роль принадлежит соединительнотканным компонентам, в значительной степени определяющим биомеханические свойства их стенок. Эти же компоненты принимают активное участие в процессе постнатального онтогенеза, в том числе старения, а также, наряду с нарушениями липидного обмена, в развитии патологических атеросклеротических изменений, на почве которых возникают расстройства коронарного кровообращения.
Между тем, систематизированный количественный биохимический анализ соединительнотканных компонентов венечных артерий сердца человека в онтогенетическом аспекте до сих пор не проведен. Единичные опубликованные работы ПО ЭТОМУ вопросу (Fischer , Llaurado, 1971; Liang ,Kirk , 1957; Tammi et al. ,1978) НОСЯТ фрагментарный характер. Отсутствие подробных сведений о закономерностях изменений биохимического состава стенок венечных артерий в постнаталь-
ном онтогенезе затрудняет дифференцировку нормальных возрастных и патологических атеросклеротических изменений и ограничивает возможности изучения особенно важных для функции артерий биомеханических свойств.
Цель и задачи исследования. С учетом изложенных соображений основной целью работы явилось систематизированное исследование закономерностей изменений количественного биохимического состава стенок венечных артерий сердца в постнатальном онтогенезе человека. Это исследование проведено в комплексе с морфометрическим и биомеханическим изучением тех же сосудов, направленным на выяснение характерных для них механохимических зависимостей (Слуцкий Л.И., 1971 ) как факторов, влияющих на развитие и старение артерий.
Для достижения этой цели были поставлены следующие конкретные задачи :
Провести количественный биохимический анализ содержания в стенке венечных артерий сердца соединительнотканных компонентов (эластина, коллагена, нефибриллярных белков, гликозаминогликанов, гликопротеинов) на протяжении всего постнатального онтогенеза человека, обратив внимание на особенности левой и правой артерий, находящихся в условиях различной функциональной нагрузки;
В столь же широком возрастном диапазоне изучить морфометри-ческие и основные биомеханические параметры этих же артерий;
На основе использования современных методов математического анализа установить взаимосвязи между биохимическими, морфометри-ческими и биомеханическими параметрами венечных артерий сердца человека в возрастном аспекте;
4)' Для более детальной характеристики роли отдельных соединительнотканных компонентов в формировании биомеханических свойств венечных артерий изучить влияние на эти артерии избирательного
протеолиза.
Научная новизна. Впервые биохимическое количественное определение соединительнотканных компонентов венечных артерий сердца человека проведено комплексно и на протяжении всего постнатального онтогенеза - от рождения до престарелого возраста.
Также впервые получена биохимическая характеристика изменений, развивающихся в ткани венечных артерий сердца человека при трип-синовом протеолизе.
Впервые с применением современных методов математического анализа (нелинейный регрессионный анализ) проведено сопоставление установленных биохимических показателей венечных артерий сердца с морфометрическими (включая денситометрические) и основными биомеханическими параметрами этих сосудов и на основе такого сопоставления выявлена и количественно оценена роль факторов, определяющих возрастную динамику функциональных свойств артерий, особенностей левосторонней и правосторонней венечных артерий, отличий венечных артерий от других артериальных сосудов.
На основе биохимического,биомеханического исследования обработанных трипсином венечных артерий сердца получены новые данные, позволяющие рассматривать ткань артериальной стенки как трехфазный биологический композит.
Практическое значение. Полученные на большом материале данные о количественных соотношениях соединительнотканных компонентов венечных артерий сердца человека, а также о взаимозависимостях этих биохимических показателей, морфометрических и биомеханических параметров, на протяжении всего постнатального онтогенеза являются необходимыми для последующего изучения патологических изменений этого важнейшего отдела артериальной системы, а также для разграничения возрастных и патологических процессов.
Поскольку у мужчин уже в возрасте сразу после 20 лет наблюдаются довольно резкие изменения концентраций соединительнотканных компонентов стенки венечных артерий сердца и ухудшение ее деформативных свойств, необходима разработка профилактических мероприятий ишемической болезни сердца в более ранний период, чем до сих пор.
Нами установлены математические зависимости биомеханических свойств венечных артерий сердца от концентрациив них соединительнотканных компонентов. На основе этих зависимостей разработаны объективные критерии эффективности ферментативной обработки артерий для получения сосудистых трансплантатов (протезов), методы оценки и подбора таких трансплантатов.
Важнейшие соединительнотканные компоненты стенки кровеносных сосудов
Аминокислотный состав эластина в настоящее время достаточно изучен. Отсутствие триптофана, цистина и метионина, высокое содержание глицина, важна и аланина и низкое по сравнению с коллагеном содержание оксипролина являются четкими критериями для идентификации этого белка (рис. I.I.2) ( Ledvina, Velebny , 1976). 95 % аминокислотных остатков эластина относятся к неполярным ( Forster » 1982).
Эластин синтезируется фибробластами, гладкомышечными клетками, хондроциташ и эндотелиальными клетками. Растворимым предшественником эластина является тропоэластин. Недавно установлено, что имеются два вида тропоэластина - тропоэластин а и б. Возможно, что они перед выделением из клетки объединяются в виде димера ( Foster , 1982). Соотношения тропоэластина а и б в разных видах соединительной ткани различны.
Эластические волокна состоят из двух биохимически различных компонентов - эластина (аморфная часть) и так называемого микрофибриллярного гликопротеина (Robert t Hornebeck t 1976). Эластин и микрофибриллярный гликопротеин существенно различаются по строению и аминокислотному составу. Микрофибриллярный компонент , в отличие от эластина, содержит большое количество остатков полярных аминокислот и дисульфидных поперечных связей, но не содержит оксипролина, оксилизина, десмозина и изодесмозина. Эти компоненты подвергаются расщеплению разными ферментами -микрофибриллы расщепляют трипсин и химотрипсин, а аморфную часть -эластаза ( Gallop et al», 1972). Также их гистологические красители различны : микрофибриллярная часть окрашивается катионными красителями - свинцом и уранил ацетатом, а аморфная часть анионными красителями - фосфорновольфрамовой КИСЛОТОЙ ( Ross , Bornstein, 1969).
Формирование эластических волокон в эмбриогенезе начинается с развития гликопротеиновых микрофибрилл, которые, как считает Ross (1973), играют морфогенетическую роль. Гликопротеины микрофибрилл являются центром осаждения эластина во время развития эластических волокон ( Gosline , 1976). Эти структурные гликопротеины образуют каркас, к которому силой электростатического притяжения прилипают единицы тропоэластина ( Sandberg , 1976). Как указывает Kadar (1979), гликопротеиновые микрофибриллы являются скелетом эластических волокон, определяющим их направление и вид. Отношение структурных гликопротеинов к эластину или коллагену с возрастом меняется и это соотношение можно считать одним из химических параметров старения соединительной ткани ( Robert et al, 1970). По мере созревания волокон в них увеличивается содержание эластина и зрелые эластические волокна содержат более 90 % эластина. Гїїикрофибриллярная часть не играет значительной роли в механических свойствах эластических тканей. Но, благодаря гидрофильному характеру гликопротеинов микрофибрилл, их роль выявляется, как отмечено ( bedvina , Velebnj Д976; Mukherjie et al, 1976), в поддерживании эластичности эластических тканей.
Как уже указано, характерной особенностью первичной структуры эластина является чрезвычайная бедность его полярными (основ -14 ными и кислотными) аминокислотными остатками. Эта особенность, несомненно, имеет отношение к основному механическому свойству эластина - эластичности, поскольку обратимая деформируемость фибриллярного белка мыслима только при условии, что отдельные фибриллы обладают достаточной кинематической свободой по отношению друг к другу. Поэтому, эластичная система может иметь лишь сравнительно редкие, удаленные на большое расстояние одна от другой, поперечные связи, и низкое содержание аминокислот с полярными боковыми группами благоприятно в этом отношении. Но эта особенность аминокислотного состава эластина, вероятно, сама по себе недостаточна для обеспечения обратимой деформации. Не менее важно распределение аминокислот, их последовательность в полипептидных цепях (Слуцкий Л.И., 1969).
Принято считать, что с возрастом полипептидные цепи насыщаются поперечными связями. Это справедливо только до шестой декады жизни человека ( John , Thomas , 1972). После этого возраста происходит заметное снижение содержания десмозина и изодесмози-на. Известно ( Ledvina , Velebny , 1976), что содержание десмозина , изодесмозина и лизинонорлейцина заметно снижается при атеросклерозе кровеносных сосудов. При этом снижается и содержание глицина, валина и аланина в эластине стенки сосуда. По данным La Bella и Vivian (1967) особенное увеличение содержания десмозина и изодесмозина в эластине стенки аорты происходит в прена-тальном периоде. Надо подчеркнуть, что образование поперечных связей в эластине является нормальным процессом созревания эластических тканей, а не старением.
Наибольшее накопление эластина и коллагена происходит в стенках кровеносных сосудов сразу после рождения в течении первых недель ( Мс Closkey , Cleary , 1974). Очищенный эластин этого периода - типичный гидрофобный белок, состоящий преимущественно из неполярных аминокислот. Но уже после третьей декады начинают выявляться изменения в аминокислотном составе эластина - с возрастом увеличивается количество глутаминовой и аспарагиновои кислот , а также углеводов ( John , Thomas , 1972).
Надо также отметить, что на содержание эластина в стенке аорты влияние оказывает локализация выбранного для эксперимента сегмента. В направлении дистальных отделов концентрация эластина непрерывно снижается. В абдоминальном сегменте аорты содержатся на 50 % меньше эластина, чем в грудной аорте ( Bartos t Ledvina , 1978). По данным John и Thomas (1972), в аорте человека количество эластина с возрастом остается неизменным или немного увеличивается.
Метод определения оптической плотности главных структурных компонентов стенки венечных артерий сердца человека
Гексозамины определялись как обязательный компонент всех утле-Еодосодержащих белков (гликопротеидов) - класса биополимеров, наиболее характерных для основного связывающего вещества соединительной ткани, включающего гликопротеины и протеогликаны к. По методике Exiey (1957)для определения гексозаминов к 1,0 мл нейтрализованного гидролизата добавляют 1,0 мл 3 % раствора аце-тилацетона в 1,5 М NQZC03 И производят ацетилирование в закрытых пробирках в течении 20 мин в кипящей водяной бане. К охлажденной пробе приливают 1,0 мл 96 % этанола и 3,0 мл реактива Урлиха (2,5 г п-диметилбензальдегида в смеси с 30 мл конц. соляной кислоты и 30 мл 96 % этанола), встряхивают и через 20 мин фотометриругат светло-розовые растворы в 20 мм кюветах с зеленым светофильтром при 540 нм. По калибровочной кривой стандартных растворов, приготовленных и ТОЧНОЙ навеСКИ ГЛЮКОЗамИНа ХЛОРИСТОВОДОРОДНОГО (VEB Berlin-Chemie -Beriin-Adiershof )t определяют концентрацию гексозаминов в пробах.
Для количественной оценки двух фракций гликопротеидов - протео-гликанов и гликопротеинов - проводили гидролиз третьей навески тканевого гомогената (в 0,5н НС при Ю0С в течении 15 минут) (Слуцкий Л.И., 1969). В этом гидролизате определяли специфические компоненты этих классов соединений - гликозаминогликанов, входящих в состав протеогликанов - гексуроновые кислоты ( Bitter , Muir , 1962) и гексозы ( Trevelyan , Harrison , 1952).
Определение гексуроновых кислот в гидролизате третьей навески по методике Bitter и Muir (1962) проводят в 0,025 М растворе кристаллического тетраборнокислого натрия в концентрированной серной кислоте. Необходимо подчеркнуть, что. для получения правильных результатов определения гексуроновых кислот для приготовления раствора буры надо иметь серную кислоту высокого качества. К 5,0 мл раствора буры добавляют 1,0 мл анализа и после перемешивания во льду нагревается 10 мин. в кипящей водяной бане и снова охлаждается. Затем прибавляют 0,2 мл 0,125 % раствора карбазола (дибенз-пиррола) в абсолютном этаноле и снова нагревают пробу в кипящей водяной бане в течении 15 мин. После охлаждения на льду пробы готовы к фотометрированию, которая производится в 10 мм кюветах при зеленом фильтре при 540 нм. По калибровочной кривой стандартных растворов глюкуроновой кислоты ( D -глюкуроновая кислота; Fluka A#G. , Buchs S.G. , Switzerland ) определяли концентрацию гексуроновых кислот в пробах.
Определение концентрации гексоз в этом же гидролизате по методике Trevelyan и Harrison (1952) проводят с антроновым раствором. К 6,0 мл антронового раствора (0,05 г антрона и 1,0 г тиомочевины в смеои с 66 мл концентрированной серной кислоты и 34 мл воды; реактив готовится во льду и непосредственно перед употреблением) добавляют 1,0 мл пробы. Также,как при определении гексуроновых кислот,для получения правильных результатов определения гексоз для приготовления антронового раствора необходимо иметь серную кислоту высокого качества. Пробирки с раствором нагреваются 10 мин. в кипящей водяной бане, охлаждаются во льду, и измеряется экстинкция светлозеленых растворов в 20 мм кюветах с красным светофильтром при 630 нм. По калибровочной кривой стандартных растворов галактозы ( Е.Merck, Darmstadt ) определяют концентрацию гексоз в пробах.
Таким образом, для биохимического исследования стенок венечных артерий сердца была применена комплексная система анализа, которая позволила получить количественные данные по содержанию в ткани наиболее характерных биополимеров - фибриллярных белков (эластин и коллаген), белков нефибриллярной природы (по тирозину), гликопротеидов (по гексозаминам), в том числе протеогликанов (гли-козаминогликанов) (по гексуроновым кислотам) и гликопротеинов (по гексозам).
Для количественной характеристики структурной организации стенок венечных артерий сердца и ее возрастных изменений был применен метод оптической денситометрии. Этот метод основан на регистрации поглощения света тканевыми элементами гистологических препаратов. Оптическая плотность выражается как безразмерная величина -логарифм отношения падающего и проходящего через экспериментальный образец светового потока - 0 s- &f Т7 J , где Эь - падающий, а } - проходящий световой поток.
Для установления распределения главных структурных компонентов во всех оболочках стенки артерий мы применяли четыре метода селективной окраски поперечных срезов толщиной 5 мк : 1) гематоксилином - эозином, окрашивающим все тканевые элементы; 2) по Ван-Гизону, дающий четкую картину коллагеновых волокон;\ 3) резорцин-фуксином по Вейгерту, который выявляет в микроморфологическом препарате эластические волокна вплоть до их мельчайших разветвлений; 4) АС ШИК реакцией по Моури, с помощью которой выявляются гликопротеиды. По окрашенным поперечным срезам под микроскопом (точность измерений і 0,01 мм) измеряли начальную толщину стенки ненагружен-ных артерий и толщину отдельных оболочек стенки всех исследуемых артерий. Гистологические поперечные срезы обеих венечных артерий сердца подвергли денситометрическому изучению на денситометре фирмы "Joyce Loebl " с разрешающей способностью до і мкм. Полученные кривые распределения оптической плотности тканевых элементов стенки были разделены на 3 зоны, соответствующие установленным по микроморфологическим срезам трем оболочкам стенки артерии - внутренней (интима), средней (медия) и наружной (адвен-тиция). Для каждой из этих оболочек стенки вычисляли оптическую плотность в J) - единицах.
Результаты количественного биохимического определения соединительнотканных компонентов в различные периоды постнатального онтогенеза
Концентрация несклеропротеиновых белков, определенная по тирозину, в венечных артериях сердца первой возрастной группы существенно не отличается от всех других возрастных групп. Из всех изученных биохимических показателей, этот оказался, как будет видно из рассмотрения всех последувдих возрастных групп, наименее динамичным, и это, очевидно, объясняется многообразием тирозин-содер-жащих белков, концентрации которых могут изменяться в онтогенезе в различных направлениях.
Во второй возрастной группе (от I года до 7 лет) концентрация коллагена в обеих венечных артериях сердца значительно меньше,чем в первом периоде постнатального онтогенеза человека - 26,28 и 24,69 г/100 г сухой обезжиренной ткани для левой и правой артерии сердца,соответственно (табл. 3.I.I). При этом значения концентраций коллагена в левой и правой артериях сердца в этом периоде очень близки между собой.
По концентрации эластина левосторонняя и правосторонняя артерии при переходе из I во II возрастную группу имеют противоположные тенденции : в стенке левой артерии сердца в этом периоде концентрация эластина значительно выше, чем в предыдущем - 10,0 г/100 г сухой обезжиренной ткани, а в правой артерии, практически на столько же ниже - 9,28 г/100 г сухой обезжиренной ткани. Различия в значениях концентраций эластина в левосторонней и правосторонней артериях сердца в этом периоде постнатального онтогенеза сглаживаются и в дальнейшем не выявлены.
В связи с тем, что концентрация коллагена во второй возрастной группе значительно ниже, чем в первой группе, значения коэффициента К/Э в этих периодах тоже резко отличаются, у детей от I года до 7 лет для левой артерии сердца К/Э = 2,53, для правой артерии К/Э = 2,15. Различия концентраций коллагена и эластина в левосторонней и правосторонней артериях сердца в этой возрастной группе незначительны, вследствии чего значения коэффициента К/Э для обеих артерий сердца близки.
Отличительным моментом этого периода постнатального онтогенеза является низкое содержание в стенке венечных артерий сердца гек-созаминов - 0,62 и 0,45 г/100 г сухой обезжиренной ткани для левой и правой артерий, соответственно. Одновременно в обеих венечных артериях сердца для гексуроновых кислот установлены концентрации значительно выше, чем в первой возрастной группе - 0,60 и 0,70 г/100 г сухой обезжиренной ткани. Значения молярного отношения гексозамины/гексуроновые кислоты близки к единице (1,13 и 0,69), что указывает на снижение количества гликопротеинов и заметное нарастание концентрации протео-гликанов. Концентрация гексоз немного выше, чем в первой возрастной группе. Для правой артерии сердца она больше - 2,32 г/100 г сухой обезжиренной тканиСтабл. З.І.І). Концентрация коллагена в III возрастной группе (от 8 до 19 лет), также как во всех последующих группах, мало отличается от значений полученных для II возрастной группы (табл. З.І.І). В противоположность коллагену концентрация эластина в этом периоде значительно отличается по сравнению с предыдущим. В возрасте от 8 до 19 лет установлено наиболее низкое содержание эластина в стенке левой (4,88 г/100 г сухой обезжиренной ткани) и правой (3,75 г/100 г сухой обезжиренной ткани) венечных артериях сердца. Вследствии низкой концентрации эластина в этой возрастной группе, значения коэффициента К/Э высоки - 5,10 и 7,76 для левой и правой артерий сердца, соответственно. Для правой венечной артерии сердца это особенно выражено. Лишь в этом периоде постнаталь-ного онтогенеза коэффициент К/Э для правосторонней артерии выше, чем для левосторонней, причем значительно (табл. 3.1.2). Концентрация гексозаминов в III возрастной группе выше, чем во второй - 1,07 и 0,95 г/100 г сухой обезжиренной ткани для левой и правой артерий сердца, соответственно. Значения концентрации этого показателя суммарных гликопротеидов во всех последующих периодах постнатального онтогенеза остаются практически постоянными. Отличительное явление этого периода - переходного от детского возраста к молодому - наиболее высокое содержание протеогликанов (гекоуроновых кислот) в стенке левой (0,63 г/100 г сухой обезжиренной ткани) и, особенно, правой (0,83 г/100 г сухой обезжиренной ткани) венечных артерий сердца по сравнению со всеми остальными периодами. Концентрация гекоуроновых кислот в этой возрастной группе, также как в предыдущей, в правосторонней артерии значительно выше, чем в левосторонней артерии, но в этой группе это еще более выражено. В III возрастной группе выявлены различия в молекулярных соотношениях компонентов гликопротеидов левосторонней и правосторонней артериях сердца. Если в левой венечной артерии сердца, судя по молярному отношению гексозамины/гексуроновые кислоты (1,88), в этом периоде гликопротеины и протеогликаны находятся в примерно одинаковых количествах, то в правой артерии сердца (1,23) преобладают протеогликаны. Значения концентраций гексоз и тирозина в этой группе мало отличаются от концентраций, установленных во второй возрастной группе.
Некоторые морфометрические параметры венечных артерий сердца человека
Сопоставление биохимических и денситометрических показателей требует определенной оговорки. Если первые выражают реальные значения концентраций определяемых компонентов в ткани, то вторые представляют собой безразмерные величины, характеризующие степень окрашиваемости соответствующих тканевых структур. Хотя в наших исследованиях особое внимание уделялось стандартизации условии приготовления и окраски гистологических препаратов, следует иметь в виду, что тинкториальные свойства структур зависят от многих факторов, в том числе от количественных и пространственных соотношений компонентов ткани, которые могут изменяться в процессе онтогенеза и трудно поддаются учету.
Однако, несмотря на это, сопоставление биохимических и ден-ситометрических данных позволяет высказать некоторые вполне определенные соображения.
Результаты биохимического определения коллагена и денситомет-рии коллагеновых структур хорошо совпадают и подтверждают, что у детей раннего возраста в стенке венечных артерий сердца имеется наибольшее количество коллагена по сравнению со всеми последующими периодами постнатального онтогенеза. Гистологическая картина выявляет наличие коллагеновых уплотнений в местах многочисленных артериальных ответвлений.. В дальнейшем количество коллагена по обоим методам в стенке этих артерий резко снижается, а начиная с возраста одного года до глубокой старости меняется мало.
Наиболее интересны, при сопоставлении биохимических и денсито-метрических данных результаты выявляются по определению эластина и эластических структур. Если по биохимическим данным в первой возрастной группе имеется значительное количество эластина, то ден-ситометрически в этой возрастной группе установлена наименьшая оптическая плотность эластических тканей. Причина этого расхождения, по-видимому, кроется в механизме окраски эластина по Вей-герту. Этот механизм остается неизвестным, но более вероятно, что краситель связывается с собственно эластином ( Bss , 1973). Так как в начальном периоде постнатального онтогенеза эластические волокна содержат главным образом микрофибриллярный (гликопротеи-новый) компонент, оптическая плотность окрашенных препаратов в этой возрастной группе оказывается наименьшей. Противоречивость данных по определению эластина установлена и в УІ возрастной группе. В возрасте после 60 лет в стенках венечных артерий сердца установлена максимальная концентрация эластина (по биохимическим данным), однако оптическая плотность эластических волокон здесь наименьшая. Судя по этим денситометрическим данным, эластические волокна в старости становятся структурно и, следовательно, функционально неполноценными, что проявляется ухудшением деформатив-ных свойств артерий сердца человека (см. главу 4.2). Если это так, то повышение содержания эластина в старших (У и УІ) возрастных группах имеет компенсаторное значение; оно обусловлено возрастной атрофией мышечного слоя и развивающимся структурным несовершенством эластических волокон.
Какие-либо определенные закономерности при сопоставлении биохимических и денситометрических показателей гликопротеидных соединительнотканных компонентов выявить не удалось. Дело, очевидно, заключается в том, что гликопротеиды (это относится как к глико-протеинам, так и к протеогликанам) не образуют - на уровне световой микроскопии - таких четко оформленных структур, какими являются коллагеновые или эластические волокна, а окрашиваемоеть в реакции Ш И К в большой степени изменяется в зависимости от очень малых изменений в химическом строении углеводов (Щубич М.Г. и Могильная Г.М., 1979). С другой стороны, по биохимическим данным, гликопротеидные компоненты оказались сравнительно мало динамичными в возрастном аспекте.
В целом, можно заключить, что метод денситометрии окрашенных гистологических препаратов дает при исследовании артерий существенные дополнения к результатам количественного биохимического определения соединительнотканных компонентов, раскрывая особенности их распределения по оболочкам артериальной стенки и, как будет показано в главе (5.3), помогая глубже понять в некоторых случаях характер механохимических зависимостей.
Размеры и свойства артерий зависят не только от их расположения в системе кровообращения, но и от возраста человека. Результаты морфометрических характеристик, полученные для исследованных венечных артерий сердца человека обобщены в приложении I.
Установлено, что начальная толщина стенки По ненагруженных сосудов при Р = 0 мм рт.ст. с возрастом увеличивается как для левой, так и для правой венечной артерии сердца. Это увеличение имеет почти линейный характер - с 0,12±0,028 и 0,15-0,026 мм в I возрастной группе до 0,83 0,096 и 0,85-0,059 мм в УІ возрастной группе для левой и правой венечных артерий, соответственно (рис. 4.І.І). Наиболее выраженное увеличение этого показателя наблюдается сразу после рождения человека до I года, а для правой артерии также и от 20 до 40 лет, т.е. при переходе от III в ІУ возрастную группу.
Статистически значимые различия установлены лишь между значениями начальной толщины стенки венечных артерий сердца в I и II возрастных группах ( к 0,05), а в правой артерии также между результатами определения этого показателя в III и ІУ возрастных группах ( р 0,05).
