При детальном изучении ультраструктуры соединительнотканных составляющих синоаурикулярной области сердца человека помимо возрастных изменений [8, 10] следует также учитывать разную степень гипертрофии миокарда [6, 9], связанную как с различными физическими нагрузками на орган из-за отличий в жизненных стереотипах людей [1, 3, 5, 7], так и с разной патологией сердца (отличия в длительности и тяжести заболеваний) [11, 12]. Сведения о влиянии гипертрофии на ультраструктуру клеточных и внеклеточных компонентов относятся только к рабочему миокарду [13, 14]. В этой связи целесообразно проведение сравнительной количественной оценки соединительно тканного состава ведущего пейсмекера сердца - синусного узла (СУ) и окружающего приузлового рабочего миокарда правого предсердия (ПП) в сердце человека независимо от причин смерти и диагноза заболевания, но с учетом различий в степени гипертрофии миокарда [6].
Материал и методы
Изучали аутопсийный материал синоаурикулярной области сердца 48 внезапно умерших мужчин в возрасте от 23 до 69 лет с весом сердца от 280 до 900 граммов, данные о которых можно найти в предыдущих публикациях [1, 3, 5]. При этом условно разделили всю популяцию по весу сердца на группы до 410 граммов и свыше 410 граммов. Вычисляли среднегрупповой возраст и вес сердца, а также среднегрупповые параметры всех компонентов соединительной ткани соответственно для СУ или ПП и представляли их в табл. 1 (для 27 аутопсий) в виде среднего арифметического и его ошибки. Данные об изменениях типового состава соединительнотканых клеток СУ представили для всех случаев аутопсии в зависимости от степени гипертрофии миокарда в табл. 2. При этом, как и в предыдущей публикации [10], считали долю того или иного клеточного типа на 200 соединительнотканых клетках СУ. Внутригрупповые отличия одноименных параметров сравнивали с использованием U-критерия Вилкоксона или t-критерия Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
Поскольку разброс по весу сердца чрезвычайно велик в обследованной человеческой популяции, была предпринята попытка выявить влияние степени гипертрофии миокарда на структуру соединительной ткани СУ и приузлового рабочего миокарда ПП, отвлекаясь от конкретной нозологии. При этом условное разделение всех случаев на 2 группы показало, что они достоверно различались между собой (табл. 1) по массе сердца в 1,7 раза (p<0,001) и не различались по возрасту. В первой и второй выделенных группах СУ и ПП значимо различались между собой по всем четырем одноименным компонентам соединительной ткани. Из данных табл. 1 следует, что у внезапно умерших первой группы с весом сердец, близким к нормальному, а также у внезапно умерших второй группы с увеличенным весом сердец количественные критерии для различения рабочего и проводящего миокарда в синоаурикулярной области сердца вполне корректны. В СУ по сравнению с ПП в обеих группах преобладали коллагеновые и эластические волокна, соединительнотканные клетки и основное вещество соединительной ткани. Так, объемные плотности соединительнотканых клеток были в 2,0 и в 1,6 раза выше в СУ, чем в ПП, а основного вещества соединительной ткани соответственно в 1,5 и в 1,7 раза больше в той же области сердца в первой группе по сравнению со второй. Объемная плотность коллагеновых волокон была в 7,1 раза и в 3,0 раза больше в первой группе, чем во второй в СУ по сравнению с ПП, а эластических волокон соответственно в 2,3 и в 1,6 раза больше в этих же группах в тех же самых участках проводящего и рабочего миокарда. Объемная плотность всех соединительнотканых компонентов незначимо различалась в СУ в обеих группах умерших. В ПП в обеих группах умерших несущественно различались лишь объемные плотности соединительнотканных клеток и основного вещества соединительной ткани.
Таблица 1
Объемная плотность соединительнотканных компонентов (
Vv в % ) синусного узла (СУ) и рабочего миокарда правого предсердия (ПП) в синоаурикулярной области сердца человека в зависимости от степени гипертрофии миокарда
|
Число случаев |
Возраст (годы) |
Вес сердца (граммы) |
Область сердца |
Vv клеток |
Vv коллагеновых волокон |
Vv эластических волокон |
Vv основного вещества |
|
11 |
41±4 p>0,1 |
359±12 p<0,001 |
СУ ПП |
3,0±0,5 p<0,01 1,5±0,2 |
21,9±1,5 p<0,001 3,1±0,5 |
3,4±0,5 p<0,01 1,5±0,2 |
42,0±2,0 p<0,001 27,6±2,6 |
|
16 |
47±5 |
618±39 |
СУ ПП |
3,0±0,3 p<0,02 1,9±0,2 |
24,5±2,6 p<0,001 8,1±1,1 |
3,4±0,2 p<0,001 2,1±0,1 |
40,9±2,1 p<0,001 24,2±1,3 |
Примечание: p - вероятность принятия нулевой гипотезы при попарном сравнении одноименных компонентов проводящего и рабочего миокарда из верхней и нижней строк
Межгрупповые же различия в содержании соединительнотканных волокон в ПП были существенными: в группе с нормальным весом сердца было в 2,6 раза меньше коллагеновых волокон (p<0,001) и в 1,4 раза меньше эластических волокон (p<0,02), чем в группе умерших с выраженной гипертрофией миокарда. Оценка изменений типового состава соединительнотканых клеток СУ (табл. 2) в зависимости от степени гипертрофии миокарда не продемонстрировала значимых различий в долях клеток фиброцитарного ряда, макрофагов, тучных клеток, лимфоцитов, эритроцитов и жировых клеток в изученных группах. Кроме того, в группе с выраженной гипертрофией миокарда в СУ отсутствовали лейкоциты (гранулоциты), но присутствовали в небольшом количестве плазматические клетки, которых не было в первой группе внезапно умерших.
Таблица 2
Типовой состав соединительнотканных клеток (в % ) в синусном узле сердца человека в зависимости от степени гипертрофии миокарда
|
Тип клеток соединительной ткани |
У умерших со средним весом сердца 359±10 г., (n=19) |
У умерших со средним весом сердца 567±39 г., (n=29) *** |
|
Фиброцит |
89,5±3,0 |
90,5±2,1 |
|
Макрофаг |
2,9±1,3 |
1,4±0,4 |
|
Тучная клетка |
0,4±0,2 |
0,7±0,1 |
|
Лимфоцит |
1,1±0,3 |
1,1±0,3 |
|
Жировая клетка |
4,6±2,2 |
6,0±2,1 |
|
Эритроцит |
1,4±1,0 |
0,2±0,2 |
|
Лейкоцит |
0,1±0,1 |
0 |
|
Плазматическая клетка |
0 |
0,1±0,1 |
Примечание: *** - p<0,001 - вероятность принятия нулевой гипотезы при попарном сравнении одноименных клеточных компонентов проводящего миокарда синусного узла из правой и левой колонок
Переходя к обсуждению полученных результатов, отметим, что в обеих группах проводящий миокард СУ и рабочий миокард ПП синоаурикулярной области сердца человека различались по содержанию всех соединительнотканных компонентов. Причем всех их было больше в СУ, чем в ПП. В целом можно отметить, что комбинация из 4 компонентов соединительной ткани позволяла достоверно различать проводящий миокард СУ от рабочего миокарда ПП в синоаурикулярной области сердца человека в обеих группах, существенно различавшихся по степени гипертрофии сердца, и она была дополнительным подспорьем к оценке тканевого состава миокарда [1, 3, 5]. В отличие от возрастных изменений каждого из 4 компонентов соединительной ткани в СУ и ПП [10] при разной степени гипертрофии миокарда они имели свою специфику, и наиболее значимым было увеличение эластических и коллагеновых волокон в ПП, а также отсутствие подобных существенных изменений в СУ. Заметим, что кроме количественного аспекта при оценке состояния соединительнотканных волокон в миокарде следует обращать внимание и на его качественное состояние, которое при патологии сердца может существенно изменяться по данным ультраструктурных исследований [2, 4]. Отмеченный выше рост объемных плотностей эластических и коллагеновых волокон, по-видимому, можно объяснить изменением как функциональной активности клеток фиброцитарного ряда, так и патологией волокон, представленных в рабочем миокарде ПП.
Список литературы
- Павлович Е.Р., Швалев В.Н. Тканевой состав синоаурикулярной области сердца человека. (Количественный электронно-микроскопический анализ) // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1986. - Т. 91, №7. - С. 38-43.
- Павлович Е.Р. Ультраструктурный анализ коллагеновых волокон проводящего и рабочего миокарда синоаурикулярной области сердца человека // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1989. - Т. 97, №10. - С. 48-52.
- Павлович Е.Р., Вихерт А.М. Количественный электронно-микроскопический анализ тканевых компонентов синоаурикулярной области сердца у внезапно умерших на фоне гипертонической болезни // Кардиология. - 1990. - Т. 30, №1. - С. 30-34.
- Павлович Е.Р. Ультраструктурный анализ эластических волокон проводящего и рабочего миокарда синоаурикулярной области сердца человека // Морфология. - 1992. - Т. 102, №4. - С. 75-82.
- Павлович Е.Р. Количественный электронно-микроскопический анализ тканевых компонентов синоаурикулярной области сердца у внезапно умерших от алкогольной кардиомиопатии // Кардиология. - 1993. - Т. 33, №1. - С. 19-22.
- Павлович Е.Р. Количественная оценка соединительнотканных составляющих проводящего и рабочего миокарда синоаурикулярной области сердца у внезапно умерших на фоне гипертонической болезни // Российские морфологические ведомости. - 1997. - №1(6). - С. 111-115.
- Павлович Е.Р. Количественная оценка соединительнотканных составляющих проводящего и рабочего миокарда синоаурикулярной области сердца у внезапно умерших при алкогольной кардиомиопатии на фоне острого алкогольного отравления и без него // Российские морфологические ведомости. - 1998. - №1(2). - С. 159-163.
- Павлович Е.Р. Количественный анализ тканевого состава синоаурикулярной области сердца человека в ходе созревания и старения // Российские морфологические ведомости. - 1999. - №3-4. - С. 122-125.
- Павлович Е.Р. Количественный анализ тканевого состава синоаурикулярной области сердца человека при гипертрофии миокарда // Российские морфологические ведомости. - 2000. - №3-4. - С. 119-121.
- Павлович Е.Р. Некоторые проблемы изучения ультраструктуры синусного узла сердца человека в онтогенезе // Фундаментальные исследования. - 2004. - №1. - С. 21-24.
- Cheitlin M.D. The spectrum of cardiovascular diseases in the elderly // Inter. J. Cardiol. - 1989. - V. 22, N2. -
P. 283-288. - David H., Bozner A., Meyer R., Wassilew G. Pre- and postnatal development and ageing of the heart. Ultrastructural results and quantitative data // Experimental pathology. Supplement 7. - Jena: VEB Gustav Fisher Verlag. - 1981. - P. 176-185.
- Pearlman E.S., Weber K.T., Janicki J.S., Pietra G.G., Fishman A.P. Muscle fiber orientation and connective tissue content in the hypertrophied human heart // Lab. Invest. - 1982. - V. 46, N2. - P. 158-164.
- Lauva I.K., Brody E., Tiger E., Kent R.L., Cooper G., Marino T.A. Control of myocardial tissue components and cardiocyte organelle in pressure-overload hypertrophy of the cat right ventricle // Amer. J. Anat. - 1986. - V. 177, N 1. - P. 71-80.