Оценка ультраструктурных изменений митохондрий кардиомиоцитов при ушибе сердца

Publication in electronic media: 3.06.2010 under http://journal.forens-lit.ru/node/151
Publication in print media: Актуальные вопросы судебной медицины и экспертной практики, Новосибирск 2009 Вып. 15

В. П. Новоселов, С. В. Савченко, Д. А. Кошляк, М. В. Воронковская, И. В. Степанищев

г. Новосибирск

Анализ здоровья населения показывает, что проблема травмы и ее последствий является одной из актуальных в современной медицине. К одним из самых тяжелых видов травмы относятся открытые и закры­тые повреждения грудной клетки, которые сопровождаются высокой летальностью, особенно при сочетании травмы груди с повреждениями других частей тела. Наиболее тяжелыми и значимыми для жизни при травме грудной клетки являются повреждения сердца (Вагнер Е. А., 1981), По данным различных авторов частота ушиба сердца у постра­давших с закрытой травмой грудной клетки колеблется от 5 до 75% (Гуманенко Е. К. и др., 1998; Новоселов В. П. и соавт., 2002,2007; Савченко С. В., 2002; Orliaguet G. et al. 1993).

Проблема морфологической диагностики ушиба сердца, образо­вавшегося при закрытой травме грудной клетки, по прежнему продол­жает оставаться актуальной для судебной медицины. Для всестороннего и объективного суждения о характере и особенностях патологического процесса в случаях ушиба сердца необходим детальный анализ и учет морфологических изменений отражающих характер повреждения ми­окарда. Практическая неизученность морфологических изменений ми­окарда при ушибе сердца в случаях закрытой травмы грудной клетки, ограничивает возможности проведения морфологической диагностики этого вида травмы и снижает качество судебно-медицинских экспертиз (Соседко Ю. И., 1996; Капустин А. В., 2000; Новоселов В. П. и соавт. 2002; Савченко С. В., 2002; Ковалева М. А., 2006).

Использование в диагностике ушиба сердца традиционной, свето­вой, микроскопии не всегда позволяет установить данный вид травмы сердца и сделать выводы эксперта мотивированными и научно обосно­ванными.

В связи с вышеизложенным, нам представилось целесообразным провести трансмиссионное электронно-микроскопическое исследова­ние образцов миокарда с целью уточнения возникающих ультраструк­турных изменений митохондрий кардиомиоцитов при ушибе сердца в эксперименте.

Для решения поставленной задачи, в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных», мы осуществили экспериментальное моделирование ушиба сердца на 18 лабораторных животных — белых крысах самцах породы «Вистар», выращенных в стандартных условиях вивария на стандартном пище­вом рационе, массой 180-200 г. Эксперимент был проведен под общей анестезией, обезболивание было обеспечено диэтиловым эфиром. Не­посредственно перед экспериментом животных под легким эфирным наркозом фиксировали на специальном стенде в положении на спине. С помощью игольчатых электродов, электрофизиологического комплекса LabLine model V75-25A (Coulbourn instruments, США), которые накла­дывались в стандартных отведениях, осуществлялась регистрация элек­трокардиограмм, с последующей обработкой полученной информации с помощью компьютерной программы Lab VIEW 5.1.

Ушиб сердца воспроизводился путем нанесения ударного травма­тического воздействия грузом массой 50 г, при ускорении свободного падения, с высоты 30 см и площади соударяющей поверхности 2 см2, в точку максимального проявления сердечной пульсации, на передней поверхности грудной клетки. При помощи электрокардиографического контроля было установлено, что через 15-20 минут от начала экспери­мента, наступала фибрилляции желудочков, после чего животных декапитировали. В качестве контрольной группы использовали 7 животных, которых в состоянии глубокой анестезии декапитировали. У погибших животных производилось быстрое вскрытие грудной клетки с последу­ющим отсечением сердца и забором кусочков миокарда левого и право­го желудочков для исследования.

После соответствующей обработки образцов миокарда было проведено трансмиссионное электронно-микроскопическое исследо­вание на микроскопе JEM1010 (JEOL, Япония).

При оценке образцов миокарда с применением трансмиссионной электронной микроскопии нами было установлено, что ультраструк­турные изменения кардиомиоцитов наблюдались уже через несколь­ко минут после травмы сердца и локализовались преимущественно в субэпи и субэндокардиальных слоях миокарда желудочков.

Анализ ультраструктурных изменений митохондрий позволил выявить кардиомиоциты с различной выраженностью морфологи­ческих изменений митохондрий. Прежде всего, в мышечных клетках было отмечено колебание размеров митохондрий, часть из которых были увеличены в 2-4 раза по сравнению с нормой. Межмембранное пространство таких органелл было истончено, отчетливо были видны разрывы крист, в некоторых участках кристы не визуализировались и отмечались участки просветления, которые могли занимать почти всю площадь митохондрий. Чаще патологически измененные мито­хондрии располагались небольшими группами, в непосредственной близости с митохондриями, имеющими нормальную структуру.

Наряду с вышеописанными изменениями митохондрий, были выявлены мелкие митохондрии, которые локализовались преиму­щественно между несокращенными участками миофибрилл. Такие митохондрии располагались компактно большими группами, из-за локальной скученности этих органелл, были сжаты и деформирова­ны. Матрикс части митохондрий был уплотнен за счет полной или частичной гомогенизации крист.

Таким образом, полученные данные позволили выявить харак­терные ультраструктурные изменения митохондрий кардиомиоцитов при ушибе сердца. Было установлено, что митохондрии располагались преимущественно группами в участках между несокращенными мышечными волокнами, ультраструктурные изменения митохондрий представлены набуханием органелл, просветлением их матрикса, нарушеними ориентации крист в сочетании с уменьшением их количес­тва, у части мигохондрий, имеющих меньшие размеры, окружность просветлена, мембраны утолщены, а матрикс затемнен за счет плотно расположенных крист.