Электрическая активность сердца крыс линии Вистар в период реполяризации желудочков в процессе старения

Одной из важных проблем геронтологии является изучение сердечно-сосудистой системы, обеспечивающей жизнедеятельность всего организма, при старении приводящей к ограничению его возможностей и развитию патологических сос-

тояний. Наиболее распространенное заболевание у лиц старших возрастных групп – артериальная гипертензия (АГ), являющаяся причиной развития сердечной недостаточности, инфаркта, инсульта и основной причиной смертности, на которую приходится более 40% в возрасте 65 лет и старше. Более 80% всех смертей от сердечно-сосудистых заболеваний происходят в той же возрастной группе [1].

АГ как одна из причин развития гипертрофии левого желудочка приводит не только к структурно-функциональным изменениям, но и нарушению электрофизиологических свойств миокарда, в частности к повышению электрической гетерогенности, вызванной изменением процесса реполяризации [2]. Повышение электрической гетерогенности миокарда в процессе старения является одним из механизмов развития желудочковых аритмий, которые повышают риск внезапной сердечной смерти [3–5].

Несмотря на большое значение традиционной электрокардиографии (ЭКГ) в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний, чувствительность и специфичность этой методики ограничена. У лиц старших возрастных групп происходит сложное переплетение различных форм поражения сердца, что затрудняет трактовку ЭКГ-данных [6]. Поверхностное ЭКГ - картирование является одним из наиболее информативных методов исследования электрической активности миокарда [7].

Цель работы – исследование электрической активности сердца крыс линии Вистар в период реполяризации желудочков в процессе старения методами электрокардиографии и многоканального поверхностного картирования.

Материал и методы

Эксперименты выполнены на самцах крыс линии Вистар в возрасте: четыре (n=8), двенадцать (n=10) и восемнадцать месяцев (n=8) постнатального онтогенеза. Крыс наркотизировали золетилом (3,5 мг/100 г веса в/м). Систолическое артериальное давление измеряли непрямым методом в хвостовой артерии устройством для неинвазивной регистрации (СДК-1, Санкт-Петербург). Регистрацию униполярных кардиопотенциалов осуществляли от 64 подкожных игольчатых электродов, равномерно распределенных вокруг туловища животного от уровня основания ушей до последнего ребра в положении лежа на спине. Синхронно регистрировали биполярные ЭКГ в отведениях от конечностей. На ЭКГ во втором отведении от конечностей измеряли R-R интервал, длительности QT и интервалов T-волны: J-Tpeak (от точки J-начала Т-волны до пика T-волны), Tpeak-Tend (от пика Т-волны до ее окончания) и J-Tend (от начала до конца Т-волны) . Анализ амплитудно-временных параметров электрического поля сердца (ЭПС) производили по изо-потенциальным моментным картам. По изопотен-циальным картам на поверхности тела животных анализировали максимальные значения амплитуды положительного (max) и отрицательного (min экстремумов и время достижения max (Tmax) и min

(Tmin) экстремумами своих максимальных значений в период ST-T комплекса. Отсчет времени (в мс) осуществляли относительно R II -пика на ЭКГ во втором отведении от конечностей.

Статистическую обработку вариационных рядов и проверку их на нормальность распределения проводили пакетом STATISTICA 10.0. Данные представлены в виде: среднее арифметическое ± стандартное отклонение. Достоверность оценивали критерием Стьюдента для независимых выборок. Значения считали значимыми при р<0,05.

Результаты и обсуждение

Систолическое давление у 18 - месячных крыс линии Вистар достоверно больше (184±21 мм рт. ст.) по сравнению с 12- месячными (148±20 мм рт. ст.) и 4-месячными (125±6 мм рт. ст.) животными.

Анализ ЭКГ во втором отведении от конечностей у крыс линии Вистар выявил достоверное снижение ЧСС, удлинение QT-интервала по мере старения и увеличение интервалов Tpeak-Tend, J-Tend у 18- месячных крыс по сравнению с 4- и 12месячными животными (табл. 1).

Таблица 1

Электрокардиографические параметры ST-T комплекса и ЧСС у крыс линии Вистар при старении

Table 1

Electrocardiographic parameters of the ST-T complex and heart rate in Wistar rats in aging

Параметр	Возраст крыс линии Вистар
	4 мес.	12 мес.	18 мес.
ЧСС уд/мин	446±31	413±35*	375±24*§
QT, мс	61,1±4,6	71,5±5,4*	83,4±8,7*§
J-Tpeak, мс	22,5±4,3	22,2±2,3	22,1±1,9
Tpeak-Tend, мс	32,1±1,9	36,4±4,5	40,6±2,7*§
J-Tend, мс	53,6±5,2	56,6±4,5	65,1±5,7*§

*– различия значимы по сравнению с 4- месячными крысами, § – различия значимы по сравнению с 12месячными животными.

*– differences are significant compared to 4-month rats, § – differences are significant compared to 12-month rats.

Анализ амплитудно-временных параметров ЭПС на поверхности тела крыс линии Вистар в период реполяризации желудочков показал значимое уменьшение амплитуды max и min экстремумов и увеличение времени достижения ими своих максимальных значений в процессе старения (табл. 2). Нами выявлено увеличение систолического артериального давления у крыс линии Вистар в процессе старения. У людей в пожилом возрасте основными механизмами развития АГ являются увеличение ригидности сосудов, повышение периферического сосудистого сопротивления, снижение чувствительности барорецепторов к адренергической стимуляции и дисфункция симпатической нервной системы [8]. АГ приводит к структурным перестройкам сердца, заключающимся в гипертрофии камер сердца, увеличении диаметра миоцитов, диффузном и/или очаговом фиброзе миокарда, индукции апоптоза кардиомиоцитов [9].

Таблица 2

Амплитудно-временные параметры ЭПС на поверхности тела крыс в период конечной желудочковой активности

Table 2

The amplitude-temporal parameters of the cardiac electric field on the body surface during final ventricular activity

Параметр	Возраст крыс линии Вистар
Max, мВ	0,32±0,06	0,23±0,08*	0,22±0,05*
Min, мВ	-0,34±0,06	-0,26±0,06*	-0,22±0,02*§
T max, мс	17,9±1,2	29,5±1,6*	30,6±9,5*
T min, мс	19,9±2,2	22,2±1,5*	31,3±7,9*§

*– различия значимы по сравнению с 4- месячными крысами, § – различия значимы по сравнению с 12месячными животными.

*– differences are significant compared to 4-month rats, § – differences are significant compared to 12-month rats.

У крыс линии Вистар показано значимое снижение ЧСС с возрастом. Возрастная брадикардия связана с гипертрофией пейсмейкерных клеток и ремоделированием внеклеточного матрикса синоатриального узла (САУ) [10] и снижением скорости проведения в САУ, вызванная редукцией синтеза коннексина43 – Cx43 [11].

QT-интервал у крыс линии Вистар удлиняется с возрастом. Удлинение QT-интервала у здоровых людей связано с риском аритмий и внезапной смерти [12]. Нами выявлено значимое удлинение J-Tend и Tpeak-Tend интервала у 18- месячных крыс линии Вистар по сравнению с 4- и 12- месячными животными. В ряде работ установлено, что увличе-ние Tpeak-Tend интервала является предиктором неблагоприятного исхода у пациентов [13–15]. У стареющих крыс линии Вистар показано увеличение длительности реполяризации желудочков сердца по сравнению с молодыми животными. Увеличение длительности реполяризации с возрастом является результатом возрастных дегенеративных изменений миокарда и снижения сократительной способности стареющего сердца [6].

Показано значимое снижение амплитуды и увеличение времени достижения max экстремумом своего максимального значения у 12- и 18- месячных крыс линии Вистар по сравнению с 4-месячными животными. У 18- месячных крыс по сравнению с 4-и 12- месячными отмечено снижение амплитуды и увеличение времени достижения min экстремумом своего максимального значения. Эти изменения вызваны гипертрофией левого желудочка у 12- месячных крыс линии Вистар и выраженной гипертрофией обоих желудочков у 18- месячных по сравнению с 4месячными животными [16].

Выводы

Выявлено, что морфологические и электрофизиологические перестройки сердца у крыс в процессе старения приводят к значимому увеличению длительности поздней реполяризации желудочков и достоверным изменениям амплитудно-временных параметров ЭПС на поверхности тела по сравнению с молодыми животными.