Введение к работе
Актуальность проблемы кардиомиопатий обусловлена значительным ростом заболеваемости и смертности от некоронароген-ных поражений сердца [Непомнящих Л.М., 1991]. В значительной мере это связано с малой изученностью кардиомиопатий — "болезней миокарда неизвестной этиологии" (по определению экспертов ВОЗ).
В отечественной кардиологии понятие "кардиомиопатия" применяется к группе идиопатических заболеваний, проявляющихся увеличением размеров сердца и нарушениями сократительной способности миокарда. В зарубежной литературе широко используется термин "вторичная кардиомиопатия", которым обозначают огромное количество поражений миокарда при метаболических, воспалительных, опухолевых, коллагеновых и других заболеваниях.
Ультраструктурные проявления дистрофических и некробиоти-ческих изменений миокарда при его повреждении разнообразными воздействиями составили предмет исследования многочисленных отечественных ученых [Непомнящих Л.М. и др., 1970; Пауков B.C. и др., 1970; Галанкин В.Н., 1974; Яковцова А.Ф. и др., 1976; Нагор-нев В.А., 1977; Мульдияров И.Я., 1979; Вихерт A.M. и др. 1980]. Эти работы практически подвели черту под результатами огромного числа ультраструктурных исследований острой патологии миокарда, проводившихся на протяжении двух десятилетий за рубежом, и показали, что на уровне субмикроскопической организации кардиомиоцитов не удается выявить изменения органелл, специфические для повреждающего фактора.
Новые методические подходы, общие успехи биологии клетки и, особенно, молекулярной биологии резко расширили возможности для решения одной из "фундаментальных проблем клинической медицины — выяснения причин сократительной недостаточности миокарда. Решение этой проблемы или отдельных ее аспектов несомненно создает условия для расшифровки патогенеза такой сложной патологии, как идиопатические кардиомиопатий.
Анализ современных ультраструктурных исследований миокарда при различных патологических ситуациях был положен в осно-
ву новой концепции о существовании двух основных механизмов развития недостаточности сердца: альтеративного и пластического [Целлариус Ю.Г., Семенова Л.А., 1976; Семенова Л.А., Целлариус ЮГ., 1978; Непомнящих Л.М., 1981, 1991].
Концепцией о пластической недостаточности миокарда была заложена основа нового направления в изучении болезней сердца, поскольку стала очевидной первоочередность задачи выяснения детальной динамики тканевых, клеточных и субклеточных изменений в миокарде при нарушении синтеза структурных белков в кар-диомиоцитах, а также роли этих изменений в формировании застойной сердечной недостаточности.
Цель и задачи исследования. Цель работы — комплексное изучение миокарда белых крыс в условиях специфического изменения пластического обмена кардиомиоцитов на моделях антрацик-линовой, алкогольной, алиментарной, генетически детерминированных энзимопатической и гипертрофической кардиомиопатии. После того, как были смоделированы различные формы кардиомиопатии, были поставлены следующие задачи:
-
Изучить динамику тканевых и ультраструктурных изменений паренхимы и стромы миокарда подопытных животных в ходе экспериментов.
-
Провести стереологический анализ показателей структурных компонентов миокарда крыс с различными формами кардиомиопатии.
-
Провести количественный и качественный морфологический анализ популяции кардиомиоцитов желудочков сердца у животных с применением метода щелочной диссоциации фиксированного миокарда.
-
Сопоставить полученные данные в плане выяснения клеточных и внутриклеточных механизмов развития пластической недостаточности миокарда.
Научная новизна. Обеспечение нормальной деятельности сердца осуществляется адекватным и непрерывным обновлением субклеточных органелл кардиомиоцитов, и любые воздействия, прямо или косвенно нарушающие биосинтез белков в мышечных клетках
миокарда, снижают его сократительную способность. Использование экспериментальных моделей кардиомиопатий позволило расширить представления о динамике и совокупности изменений, приводящих к декомпенсации сердечной деятельности.
Проведенное исследование показало, что в основе пластической и, соответственно, сократительной недостаточности лежит специфический комплекс ультраструкгурных перестроек в кардиоми-оцитах. Сочетание картины повреждения ядрышек и ядер, лизис миофибрилл, редукция цитоплазмы путем аутофагии, нестабильность мембран митохондрий составляют морфологический субстрат пластической недостаточности миокарда.
Впервые: установлена связь аномалий архитектоники миофибрилл с предсуществующей блокадой синтеза белков, что вносит существенный вклад в изучение идиопатической патологии миокарда; разработана адекватная экспериментальная модель развития алкогольной кардиомиопатий, позволяющая детально изучить особенности формирования патологических изменений в различных органах и системах на фоне нарушения деятельности сердца; выявлены клеточные механизмы формирования сердечно-легочной недостаточности у крыс линии SHR с генетически детерминированными нарушениями биосинтеза белков в миокарде; генетическая связь нарушений ферментативной активности у крыс линии W/SSM с формированием гипертрофической кардиомиопатий и предложена модель экспериментальной обструктивной гипертрофической кардиомиопатий; выявлена динамичность популяции кардиомио-цитов — установлено, что при недостаточной функциональной способности миокарда происходит увеличение популяции кардиомио-цитов, а при подавлении пластических процессов — уменьшение; разработана экспериментальная модель атрофической алиментарной кардиомиопатий и проведено изучение тканевой и популяци-онной дезорганизации при многократном предельном голодании крыс, в результате чего выявлена ограниченность пролифератив-ного потенциала мышечных клеток сердца.
Практическая значимость. Результаты исследования представляют собой разработку морфологических критериев пластической
недостаточности кардиомиоцитов при самом широком спектре эк-стракардиальной патологии, что позволяет по-новому оценить взаимосвязь неблагоприятных влияний внешней среды и наследственных нарушений при формировании патологических реакций миокарда, объединяемых термином "кардиомиопатия". Важными критериями общего состояния миокарда являются паренхиматозно-стромальные, внутриклеточные и ядерно-цитоплазматические взаимоотношения кардиомиоцитов, определяющие функциональное состояние сердца, что необходимо учитывать при анализе и диагностике пациентов с "идиопатическими" кардиомиопатиями.
С учетом более полных данных об ультраструктурных перестройках в клетках, обеспечивающих основную, нагнетательную, функцию сердца, становится возможной более конкретная разработка морфологического раздела проблемы сократительной недостаточности миокарда.
Длительное подавление биосинтетических процессов в миокарде вследствие проводимого лечения, традиционных факторов (алкоголизм, вегетарианство, "лечебные" голодания и т.п.), конституционных особенностей требует своевременной терапевтической коррекции; в противном случае развивается фатальная сердечная недостаточность, морфологическим субстратом которой может быть "феномен исчезновения кардиомиоцитов".
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на конференции "Морфологические основы реактивности и адаптации" (Иркутск, 1982), Ш Всесоюзной конференции по патологии клетки (Москва, 1982), Всесоюзной школе по молекулярной кардиологии (Минск, 1983), Ш конференции "Ультраструктурные основы патологии сердца и сосудов" (Тбилиси, 1985), конференции "Адаптация человека к климатогеографическим условиям и первичная профилактика" (Новосибирск, 1986), I съезде геронтологов и гериатров УССР (Киев, 1988), на IV конференции "Ультраструктурные основы патологии органов и тканей" (Тбилиси, 1989), региональной конференции "Актуальные проблемы клинической кардиологии" (Томск, 1990), Российском съезде патологоанатомов (Москва, 1994), первом съезде Международного союза
ассоциаций патологоанатомов (Москва, 1995), на межлабораторном семинаре Института региональной патологии и патоморфоло-гии СО РАМН (Новосибирск, 1995).
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 33 работах, из них 15 работ в центральной печати, 10 работ в зарубежных изданиях; изданы 2 монографии: "Морфометрический и стереологический анализ миокарда: Тканевая и ультраструктурная организация"(Новосибирск, АМН СССР, 1984. — 160 с); "Морфология пластической недостаточности мышечных клеток сердца" (Новосибирск, Наука, 1985. — 241 с).