Закономерности макромикроскопического строения и изменения биомеханических свойств структур сердца в онтогенезе

Закладка сердца человека происходит в начале 3-й недели развития (у эмбриона длиной 1,5 мм) и представлена парным скоплением мезенхимных клеток в задней части головного отдела эмбрионального щитка под висцеральным листком мезодермы. С течением времени эти скопления превращаются в две удлиненные трубки, вдающиеся вместе с висцеральным листком мезодермы в целомическую полость тела, и выстилаются эндотелием[1,5]. Позднее мезенхимные трубки сливаются и из их стенок образуется эндокард. Область висцеральных листков мезодермы, прилежащая к данным трубкам, получила название миокардиальных пластинок. Из этих пластинок дифференцируются две части: одна – внутренняя, прилежащая к мезенхимно трубке, превращается в зачаток миокарда, а из наружной образуется эпикард.

По мнению А.Г. Кнорре слой образующегося эпикарда (его мезотелиальное покрытие) нарастает на зачаток миокарда позднее, со стороны венозного синуса. Поэтому первичную закладку сердца предлагается называть не миоэпикардиальной пластинкой, а миокардиальной. Источником развития сердечной мышцы служит утолщенный участок висцерального листка спланхнотомов -миокардиальная пластинка, формированию которой предшествует миграция презумптивных клеток сердца - кардиомиобластов. Способность к миграции определяется субстратом, по которому передвигаются клетки[3,6].

Таким образом, рост миокарда происходит из-за полиплоидизации ядер кардиомиоцитов и гипертрофии, которая свойственна внутриклеточной регенерации, т.е. умножением числа внутриклеточных структур и увеличением массы гиалоплазмы. Полиплоидизация и гипертрофия обеспечивают увеличение миокарда при его развитии, а также осуществляют компенсационный рост ответ на повышенную нагрузку на сердце, когда может происходить небольшой всплеск митотической активности, но часто без цитотомии [2,4].

В процессе развития сердечной мышечной ткани происходит инверсия митотического индекса: на ранних этапах развития максимальная пролиферативная активность наблюдается в желудочках, а позднее более интенсивно митозируют миоциты предсердий.

Цель исследования. Выявить общие закономерности, локальные особенности макро-микроскопического строения и изменений биомеханичес-ких свойств структур сердца в онтогенезе.

Материалы и методы исследования. Изучение НДС миокарда желудочков сердца осуществлялось на секционном материале методом измерения внутримиокардиального давления (ВМД).

Результаты исследования. На основании комплексного исследования (проведения органометрии, изучения биомеханических свойств структур стенки сердца путем измерения внутримиокардиального давления, статистической обработки полученных результатов) предложена возрастная периодизация развития сердца, характеризующаяся тем, что в постнатальном онтогенезе орган проходит четыре фазы развития:

• 1)    интенсивного прироста массы и всех показателей макроразмеров, повышения внутримиокардиального давления (новорожденность и грудной возраст);

• 2)    относительной стабилизации интенсивности изменений изучаемых показателей (раннее детство, первый и второй периоды детства, подростковый возраст);

• 3)    окончательного формирования структур сердца, «созревания» миокарда, что приводит к максимальному повышению внутримиокардиального давления (юношеский, первый и второй периоды зрелого возраста);

• 4)    инволютивных изменений (пожилой и старческий возраста), характеризующихся увеличением массы сердца, разрастанием соединительной ткани в миокарде, что усиливает его напряжение (увеличивается внутримио-кардиальное давление) и приводит к ухудшению условий гемодинамики.

Анализ структурно-функциональных особенностей сердечной мышечной ткани показал, что, несмотря на то, что миокардиальная ткань состоит из отдельных клеток, в функциональном отношении она представляет собой единую систему. Способность сердечной мышечной ткани к регенерации, а также адаптация миокарда к конкретным условиям функционирования позволяют по-новому посмотреть на вопросы лечения и профилактики заболеваний сердечно-сосудистой системы, возникновение которых связано с повреждением структуры сердечной мышечной ткани и, как следствие, дисфункцией сердечной деятельности. На современном уровне полагают, что в проблеме микроциркуляции заложен целый ряд расстройств сердечно-сосудистой деятельности при различных заболеваниях организма. Данная область получила ускоренное развитие особенно во 2-й половине ХХ века и уже сегодня формирует новые принципы в лечении патологий сердца. Импульсом к этому послужило техническое совершенствование исследований трансорганной микрогемодинамики и разработка методологических подходов к анализу гемато-тканевых взаимодействий в системе микроциркуляции.

Проведение научных исследований в различных направлениях, в том числе и микроциркуляционного русла сердца, совершенствование существующих и развитие новых способов оперативного лечения врожденных и приобретенных пороков сердца, применение современного диагностирующего оборудования и эффективных лекарственных препаратов, а также просвещение общества в направлении здорового образа жизни представляют возможность достижения целей, направленных на обеспечение лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы и сохранение здоровья человека.

Вывод. Проведен сравнительный морфологический анализ макро- и микроскопических характеристик ушек сердца у различных видов животных и человека и найдены прогрессирующие признаки их перестройки. Выявленные закономерности могут быть использованы в эволюционной морфологии научно-исследовательскими институтами, занимающимися проблемами онто- и филогенеза, а также в вузах медикобиологического профиля при изложении материалов по физиологии, гистологии, анатомии и биологии человека.