Утворення та розвиток ламелярної гістоархітектури шлуночкового міокарда курячих зародків

Автор(и)

  • В.І. Бумейстер Сумський державний університет, Суми, Україна https://orcid.org/0000-0001-8604-4458
  • О.В. Дудок Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Львів, Україна https://orcid.org/0000-0001-9513-3460
  • І.В. Челпанова Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Львів, Україна https://orcid.org/0000-0001-5215-814X

DOI:

https://doi.org/10.26641/1997-9665.2024.1.26-31

Ключові слова:

пренатальний онтогенез, серце, міокард шлуночків, гістоархітектура, ендомізій, перимізій, м’язові пластини.

Анотація

Актуальність. Існування декількох моделей міоламелярної структури шлуночкового міокарда, яке в даний час має низку суперечливих положень, відображає необхідність розумної інтеграції результатів різних методів. За цих обставин значний інтерес викликає дослідження тих онтогенетичних механізмів, які відповідають за утворення та розвиток міоламелярної архітектури міокарда. Мета дослідження – визначення онтогенетичних перетворень ембріонального курячого серця, які забезпе­чу­ють утворення та розвиток міоламелярної будови шлуночкового міокарда. Методи. У роботі досліджували зародки курей кросу Cobb500 від початку 10-ї доби до 21-ї доби інкубації. За допомогою світлової та трансмісійної електронної мікроскопії вивчали ламелярну організацію міокарда шлуночків. Результати. Починаючи з 36-ї стадії за НН (початок 10-ї доби інкубації) в серці курячих ембріонів спостерігався активний розвиток стромального компонента, що призводило до розділення тканини компактного шлуночкового міокарда на групи м'язових волокон у вигляді вузьких протяжних плоских пластин, що містять за товщею від 3 до 5 рядів кардіоміоцитів. На 41-й та 43-й стадіях розвитку у складі компактного шлуночкового міокарда продовжувався активний розвиток міжклітинного матриксу та поділ маси міокарда на м'язові пластини. Міжклітинні простори всередині пластин звужувалися, а між міоламеллами перимізій накопичував елементи мікроциркуляторного русла, функціонально активні фібробласти, велику кількість аморфної речовини та пучки сформованих колагенових волокон. Фібробласти всередині міоламелл виявлялися в поодиноких випадках поблизу гемокапілярів. У масивних трабекулах обох шлуночків міжклітинні простори також помітно стоншувалися. На кінцевих стадіях ембріогенезу м'язові пластини лівого шлуночка набували виразної спіральної орієнтації з поступовим зміщенням довгої вісі м'язових волокон у напрямку від верхівкової частини шлуночка до його основи. У стінці правого шлуночка розташування міоламелл набувало поперечної косо-циркулярної орієнтації. Підсумок. Зіставлення структури і геометрії міоламелл дозволило виявити, що починаючи з 38-ї стадії розвитку в лівому шлуночку формувалися і нарощувалися умови для поступально-обертального механізму скорочення камери, при якому формування різниці між систолічним і діастолічним об'ємами лівого шлуночка забезпечується не тільки подовжнім апіко-базальним вектором стискання порожнини, але і взаємним ковзанням спірально-орієнтованих пластин у верхівковому та серединному відділах шлуночкової стінки. У правому шлуночку механізм скорочення заснований на поздовжньо-циркулярному стисканні камери відповідно до косо-циркулярної орієнтації м'язових волокон у складі міоламелл без істотного взаємного зміщення в стані систоли.

Посилання

Zhou J, Shu Y, Lü S. The spatiotemporal development of intercalated disk in three-dimensional engineered heart tissues based on collagen/matrigel matrix. PLoS One. 2013;8(11):814-20.

Kocica MJ, Corno AF, Carreras-Costa F. Helical ventricular myocardial band: global, three-dimensional, functional architecture of the ventricular myocardium. The Eur. J. Cardiothorac Surg. 2006;29:21-40.

Gilbert SH, Benson AP, Li P. Localisation of left ventricular sheet structure: integration with current models of cardiac fibre, sheet and band structure. Regional Eur. J. Cardiothorac Surg. 2007;32:231-49.

Arts T, Costa KD, Covell JW, McCulloch AD. Relating myocardial laminar architecture to shear strain and muscle fiber orientation. Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2001;280:2222-9.

Ewald AJ, McBride H, Reddington M. Imaging microscopy, an automated method for visualizing whole embryo samples in three dimensions at high resolution. Dev. Dyn. 2002;12:369–75.

Helm PA, Younes L, Beg MF et al. Evidence of structural remodeling in the dyssynchronous failing heart. Circ. Res. 2006;98:125-32.

Tseng WY, Wedeen VJ, Reese TG. Diffusion tensor MRI of myocardial fibers and sheets: correspondence with visible cut-face texture. J. Magn. Reson. Imaging. 2003;17:31-42.

Buckberg GD. Stonehenge and the heart: similar construction. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2006;29:286-90.

Kresh JY, Chopra A. Intercellular and extracellular mechanotransduction in cardiac myocytes. Pflugers Arch. 2011;462(1):75-87.

Chen J, Liu W, Zhang H. Regional ventricular wall thickening reflects changes in cardiac fiber and sheet structure during contraction: quantification with diffusion tensor MRI. Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2005;289:1898-907.

Harrington KB, Rodriguez F, Cheng A. Direct measurement of transmural laminar architecture in the anterolateral wall of the ovine left ventricle: new implications for wall thickening mechanics. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2005;288:1324-30.

Martinsen BJ. Reference guide to the stages of chick heart embryology. Dev. Dyn. 2005;233:1217–37.

Rijcken J, Bovendeerd P, Schoofs A. Optimization of cardiac fiber orientation for homogeneous fiber strain during ejection. Ann. Biomed. Eng. 1999;27:289–97.

Dokos S, Smaill BH, Young AA, LeGrice IJ. Shear properties of passive ventricular myocardium. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2002;283:2650-9.

Chen J, Song SK, Liu W. Remodeling of cardiac fiber structure after infarction in rats quantified with diffusion tensor MRI. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2003;285:946-54.

LeGrice IJ, Hunter PJ, Smaill BH. Laminar structure of the heart: a mathematical model. Am. J. Physiol. 1997;272:2466-76.

Hamburger V. A series of normal stages in the development of the chick embryo. J. Morphol. 1951;88(1):49-92.

Kuo J. Electron microscopy: methods and protocols. Totowa, New Jersey : Humana Press Inc; 2007. 608 p.

Tverdokhlib IV, Petruk NS, Ivanchenko MV, Silkina JuV, Khripkov IS, Pertseva NO, Shevchenko KM, Goodlett TO, Malkov II, Berehovenko IM, Zinenko DYu, Galaida NO, Varin VV, inventors; State Institution «Dnipropetrovsk medical academy of the Health Ministry of Ukraine». Method of determining the coordinates of ultrastructures in transmission electron microscopy of biological objects. Ukrainian patent UA 83611. 2013 Sep 25. Int. CI. G01N 1/28. Ukrainian.

European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes. Strasbourg: Council of Europe. 18 Mar 1986. 53 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-04-29

Номер

Розділ

Статті