СРАВНИТЕЛЬНЫЙ  АНАЛИЗ  ПОКАЗАТЕЛЕЙ  ГЕМОДИНАМИКИ  И  СОКРАТИТЕЛЬНОЙ  ФУНКЦИИ  ПРАВОГО  ЖЕЛУДОЧКА  СЕРДЦА  ПРИ  ХРОНИЧЕСКОЙ  НАГРУЗКЕ  УРАНОМ  В  УСЛОВИЯХ  НИЗКО-  И  ВЫСОКОГОРЬЯ  У  ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ  ЖИВОТНЫХ  (КРОЛИКОВ)

Залесов  Антон  Сергеевич

студент  4  курса  медицинского  факультета  КРСУ,  Кыргызстан,  г.  Бишкек

Е-mail :  dr.zalesov@mail.ru

C уранова  Гулбарчын  Жантуреевна

научный  руководитель,  канд.  мед.  наук,  доцент  кафедры  нормальной  и  патологической  физиологии  КРСУ,  Кыргызстан,  г.  Бишкек

Актуальность

Организм  человека  —  весьма  сложная  биогеохимическая  структура,  в  которой  существуют  свои  законы  распространения  и  распределения.  Уран,  как  правило,  представляет  наибольшую  опасность  для  здоровья  человека  в  случае  его  попадания  в  организм  при  заглатывании,  вдыхании  или  через  трещины  на  коже  (длительный  контакт  может  также  привести  к  получению  большой  дозы  внешнего  облучения).  В  организме  уран  представляет  угрозу,  будучи  одновременно  токсическим  тяжелым  металлом  и  радиоактивным  веществом.  К  тому  же  существует  ряд  признаков,  которые  указывают  на  возможный  синергизм  этих  двух  типов  воздействия  на  организм.  Основными  радиочувствительными  органами  являются  сердце,  печень,  почки  и  селезенка  [1;  4].

Хвостохранилища  в  Кыргызстане  расположены,  в  основном,  в  пойме  горных  рек,  а  уран,  образуя  хорошо  растворимые  карбонатные  и  другие  соединения,  может  мигрировать  с  водой  на  значительные  расстояния  и  попадать  через  пищевую  цепочку:  вода  →  растения  →  животные  в  организм  человека,  постепенно  накапливаться  и  оказывать  отрицательное  воздействие  на  его  здоровье  [4;  5]. 

Вместе  с  тем  радиационные  эффекты  со  стороны  сердечно-сосудистой  системы  у  животных,  адаптированных  к  условиям  высокогорья  и  последующей  реадаптации,  обусловленные  естественным  поступлением  радионуклида  —  урана  в  организм,  не  изучены.  Это  предопределило  цель  и  задачи  исследования. 

Цель  исследования:  провести  сравнительный  анализ  показателей  гемодинамики  и  сократительной  функции  правого  желудочка  сердца  при  хронической  нагрузке  ураном  в  условиях  низко-  и  высокогорья  у  экспериментальных  животных.

Материалы  и  методы  исследования

В  связи  с  поставленными  задачами  было  проведено  2  серии  опытов  на  беспородных  кроликах  обоего  пола,  массой  от  2,0  до  3,5  кг. 

I  —  Низкогорная  серия  опытов  была  выполнена  в  г.  Бишкек  (H-760  м): 

IA  —  интактная  группа

IB  —  контрольная  группа  (нагрузка  ураном)

II  —  Высокогорные  исследования  проводились  на  40-сутки  адаптации  животных  к  высокогорью  (пер.  Туя-Ашу,  H-3200  м): 

IIA  —  контрольная  группа

IIB  —  опытная  группа  (нагрузка  ураном)

Для  исследования  показателей  гемодинамики  и  сократительной  функции  правого  желудочка  производилась  катетеризация  полостей  сердца,  под  местным  обезболиванием  через  a.  coronary  и  v.  jugular,  куда  вводились  полихлорвиниловые  катетеры.  Запись  давления  производилась  через  блок  давления  Мингограф-34  с  регистрацией  на  электрокардиографе  6  NEK-401  при  скорости  движения  бумаги  100  мм/с.  Определялись  следующие  показатели:

·     Систолическое  давление  крови  в  правом  и  левом  желудочках  сердца  (Psis_RV;.  Рsis_LV.)  (мм  рт.ст.). 

·     Максимальное  давление  крови  в  правом  и  левом  желудочках  сердца  (Pmax_RV.;  Pmax_LV.)  (мм  рт.ст.).

·     Среднее  давление  крови  в  правом  и  левом  желудочках  сердца  (Рmed_RV;  Pmed_LV)  (мм  рт.ст.).

Для  расчета  показателей  работы  сердца  и  состояния  тонуса  сосудов  записывалась  дифференциальная  кривая  первой  производной  давления  в  желудочках  и  электрокардиограмма  с  расшифровкой  во  II  стандартном  отведении  [3].  В  частности,  для  оценки  функции  сократимости  сердца  определяли: 

·     фазу  напряжения:  период  асинхронного  сокращения  (АС),  период  изометрического  сокращения  (IC)  (с.);

·     фазу  изгнания:  период  быстрого  изгнания  (Emax),  период  медленного  изгнания  (Ered)  (с.);

·     механическую  систолу  (MС);  электромеханическую  систолу  (ЭМС)  (с.);

·     dp/dt  max-  максимальную  скорость  повышения  внутрижелудочкового  давления  (мм  рт.ст./с^-5);

·     индекс  сократимости  (ИС)  по  Veragut  (1965)  (с.).

Для  оценки  функционального  состояния  сердечной  мышцы  по  Карпману  В.Л.  (1957)  были  вычислены:  внутрисистолический  показатель  (ВСП)  (%)  и  индекс  напряжения  миокарда  (ИНМ)  (%). 

Статистическую  обработку  результатов  проводили  с  использованием  пакета  прикладных  программ  «Microsoft  Excel»  с  расчетом  по  t-критерию  Стьюдента  и  вероятности  Р,  которую  признавали  статистически  значимой  при  Р  <0,05.

Результаты  и  их  обсуждение 

У  экспериментальных  животных  в  IB  группе  систолическое  давление  в  правом  желудочке  (Psis_RV)  увеличилось  на  18  %  (Р  <0,05);  в  группе  IIA  —  на  44  %  (Р  <0,001),  а  во  IIB  группы  на  94  %  (Р  <0,001)  по  отношению  к  интактной  группе  (IA)  (табл.  1).

Таблица  1.

Показатели  гемо-  и  кардиодинамики  правого  желудочка  сердца  у  экспериментальных  животных

П римечание:  —*  P  <0,05;  **  P  <0,001  достоверно  по  отношению  к  интактной  группе

Среднее  давление  крови  в  правом  желудочке  (Pmax_RV)  у  контрольных  животных  в  низкогорье  повышалось  на  62  %,  в  группе  высокогорного  контроля  (IIA)  на  96  %  (Р  <0,05),  а  в  опытной  IIB  группе  —  на  84  %  (Р  <0,05)  по  сравнению  с  интактной  (IA)  группой.

При  анализе  максимальное  давление  крови  в  правом  желудочке  (Pmed_RV)  у  кроликов  с  нагрузкой  ураном  в  низкогорье  в  группе  IB  не  менялось,  а  у  животных  в  группе  IIA  увеличивалось  на  37  %  (Р  <0,001)  и  в  группе  IIB  —  на  144  %  (Р  <0,001)  по  сравнению  с  интактной  (IA)  группой. 

Показатели  давления  крови  значительно  увеличиваются  во  IIB  группе,  что  указывает  на  возросшую  нагрузку  на  малый  круг  кровообращения,  развившуюся  гиперфункцию  правого  желудочка,  которая  обусловлена  активацией  дополнительных  механизмов,  направленных  на  увеличение  снабжения  гипертрофированных  мышечных  волокон  кислородом  и  усиление  их  функции. 

Показатель  dp/dt  max_RV  у  животных  в  группе  IB  имел  тенденцию  к  увеличению,  а  в  группах  IIA  и  IIB  увеличился  почти  в  2  раза  (Р  <0,001).

Величина  ИС_RV   (по  Veragut)  в  группах  IB  и  IIA  имела  тенденцию  к  снижению  на  28  %  и  15  %  соответственно;  у  кроликов  опытной  группы  (IIB)  —  она  не  менялась.

В  процессе  приспособления  животных  к  высокогорному  климату  с  дополнительной  радионуклидной  нагрузкой  (группа  IIB)  наблюдалось  незначительное  сокращение  фазы  напряжения  (рис.  1).

Рисунок  1.  Изменение  фазы  напряжения  миокарда  (периоды  асинхронного  и  изометрического  сокращения)  правого  желудочка  у  экспериментальных  животных.  Примечание.  —*  P  <0,05;  **  P  <0,001  достоверно  по  отношению  к  интактной  группе

Также  наблюдалось  уменьшение  фаз  быстрого  и  медленного  изгнаний.  Это  можно  рассматривать  как  результат  адаптационного  усиления  сократимости  сердечной  мышцы  (рис.  2).

Рисунок  2.  Изменение  фазы  изгнания  (периоды  быстрого  и  медленного  изгнания)  правого  желудочка  у  экспериментальных  животных.  Примечание:  —*  P  <0,05;  **  P  <0,001  достоверно  по  отношению  к  интактной  группе

Время  механической  систолы  правого  желудочка  у  животных  в  группе  IB  удлинилось  на  50  %  (Р  <0,05);  в  группе  IIA  почти  не  изменилось,  а  во  IIB  группе  возросло  на  20  %,  тогда  как  время  электромеханической  систолы  в  группе  IB  удлинилось  на  35  %  (Р  <0,05),  а  в  высокогорной  серии  не  изменилось  (рис.  3).

Рисунок  3.  Изменение  механической  и  электромеханичекой  систолы  у  экспериментальных  животных.  Примечание:  —*  P  <0,05;  **  P  <0,001  достоверно  по  отношению  к  интактной  группе

Показатель  ВСП_RV   в  группах  IB  и  IIB  регистрировался  на  уровне  значений  интактной  IA  группы,  а  в  группе  IIA  было  отмечено  достоверное  снижение  этого  показателя  на  23  %  (P  <0,05).

Со  стороны  ИНМ_RV   в  группе  IB  имелась  тенденция  к  снижению;  а  в  группе  IIA  он  повысился  на  21  %  (Р  <0,05),  в  то  же  время  в  группе  IIB  —  снизился  на  44  %  (Р  <0,001)  (рис.  4).

Рисунок  4.  Изменение  функционального  состояния  миокарда  по  Карпману  (внутрисистолический  показатель  и  индекс  напряжения  миокарда)  у  экспериментальных  животных.  Примечание:  —*  P  <0,05;  **  P  <0,001  достоверно  по  отношению  к  интактной  группе

Таким  образом,  проведенные  исследования  показали,  что  уран  по  пищевой  цепочке  попадает  в  организм  животных  и  накапливается  в  миокарде  в  количестве  способном  вызвать  в  нем  структурно-функциональные  изменения.  Установлено,  что  урановая  нагрузка  на  миокард  в  условиях  низкогорья  приводит  к  нарушению  гемодинамики  в  полостях  сердца,  укорочению  периода  асинхронного,  и  значительному  удлинению  периода  изометрического  сокращения,  снижению  силы  и  скорости  сократительного  процесса  миокарда  желудочков  сердца.  Адаптация  животных  к  высокогорной  гипоксии  на  фоне  урановой  нагрузки  приводит  к  повышению  давления  крови  в  полости  левого  и  особенно  правого  желудочков  сердца,  изменению  фаз  напряжения  и  изгнания,  мобилизации  силы  и  скорости  сократительного  процесса  миокарда  желудочков  сердца.

Выводы: 

1.  Адаптация  к  высокогорной  гипоксии  при  радионуклидной  нагрузке  ураном  у  животных  (группа  IIB)  приводит  к  гиперфункции  правого  желудочка  миокарда,  что  проявляется  увеличением  Psis_RV,  Pmed_RV,  Pmax_RV,  dp/dt  max_RV,  что  видимо,  обусловлено  возросшим  общим  легочным  сопротивлением. 

2.  Уменьшение  периодов  асинхронного  и  изометрического  сокращения,  укорочение  периода  быстрого  и  медленного  изгнаний,  одновременное  уменьшение  индекса  напряжения  миокарда  правого  желудочка  —  все  это,  в  целом,  указывает  на  способность  к  увеличению  контрактильной  функции  миокарда  правого  желудочка  после  адаптации  к  высокогорью.

Список  литературы:

1.Барановская  Н.В.  Уран  и  торий  в  органах  и  тканях  человека  /  Н.В.  Барановская,  Т.Н.  Игнатова,  Л.П.  Рихванов  //  Вестник  Томского  государственного  университета.  —  2010.  —  №  339.  —  С.  182—188. 

2.Быковченко  Ю.Г.  Техногенное  загрязнение  ураном  биосферы  Кыргызстана  /  Быкова  Э.И,  Белеков  Т.,  Тухватшин  Р.Р.,  Кадырова  А.И.  и  др.  Бишкек,  2005.  —  стр.  169. 

3.Данияров  С.Б.  Работа  сердца  в  условиях  высокогорья  /  С.Б.  Данияров.  Л.:  Медицина,  1979.  —  С.  151.

4.Окладникова  Н.Д.  Клинические  аспекты  действия  урана  на  организм  человека  //  Вопросы  радиационной  безопасности.  Томск,  2003.  спец  выпуск.  —  Стр.  26—35.

5.Суранова  Г.Ж.  Влияние  малых  концентраций  соли  урана  на  сократительную  способность  левого  желудочка  животных  при  адаптации  к  условиям  высокогорья  и  последующей  низкогорной  реадаптации  (экспериментальное  исследование)/  Тухватшин  Р.Р.,  Какеев  Б.А.  //Клиническая  патофизиология.  —  2009.  —  №  1—2.  —  С.  68—72.