Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

КАРДИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ НА ПОВЕРХНОСТИ ТЕЛА 12-ТИ МЕСЯЧНЫХ ГИПЕРТЕНЗИВНЫХ КРЫС ЛИНИИ НИСАГ В ПЕРИОД НАЧАЛЬНОЙ И КОНЕЧНОЙ ЖЕЛУДОЧКОВОЙ АКТИВНОСТИ

Суслонова О.В. 1 Смирнова С.Л. 1 Рощевская И.М. 1
1 ФГБУН «Коми научный центр Уральского отделения Российской академии наук»
Методом кардиоэлектротопографии исследовали электрическое поле сердца на поверхности тела 12-ти месячных самцов крыс со стресс-индуцированной артериальной гипертензией (линия НИСАГ) в период начальной и конечной желудочковой активности. Кардиопотенциалы регистрировали от 64 подкожных игольчатых электродов, равномерно распределенных по туловищу животного. Анализ амплитудно-временных параметров кардиоэлектрического поля на поверхности тела в период начальной желудочковой активности показал достоверное увеличение времени достижения отрицательным экстремумом своего максимального значения и снижение его амплитуды, увеличению общей длительности деполяризации у 12-ти месячных крыс линии НИСАГ по сравнению с крысами линии Вистар той же возрастной группы. В период конечной желудочковой активности выявлено достоверное увеличение времени достижения положительным и отрицательным экстремумами своих максимальных значений и снижение амплитуды отрицательного экстремума, увеличение общей длительности реполяризации желудочков у гипертензивных крыс линии НИСАГ по сравнению с крысами линии Вистар. У гипертензивных крыс линии НИСАГ при старении происходит структурное и электрофизиологическое ремоделирование миокарда, приводящее к существенным изменениям амплитудно-временных характеристик кардиоэлектрического поля на поверхности тела в период деполяризации и реполяризации желудочков сердца.
старение
артериальная гипертензия
поверхностное картирование
кардиоэлектрическое поле
1. Антонов Е.В. Стресс и артериальная гипертония: крысы линии НИСАГ (ISIAH) // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2015. – Т. 19. – № 4. – С. 455-459.
2. Коростышевская И.М., Максимов В.Ф. Возрастные структурно-функциональные особенности миоэндокринных клеток сердца у крыс в норме и при наследственной гипертензии // Онтогенез. – 2013. – Т. 44. – № 2. – С. 77-90.
3. Крандычева В.В., Харин С.Н., Шмаков Д.Н., Рощевская И.М. Кардиоэлектрическое поле на поверхности тела крыс с гипертрофией левого желудочка сердца при экспериментальной реноваскулярной гипертензии // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – 2005. – T. 91. – № 10. – С. 1168-1175.
4. Суслонова О.В., Смирнова С.Л., Рощевская И.М. Кардиоэлектрическое поле на поверхности тела крыс с экспериментальной легочной гипертензией в период деполяризации желудочков // Бюлл. эксп. биол. и мед. – 2016 – Т. 162. – № 7. – С. 11-14.
5. Шальнова С.А., Деев А.Д., Вихрева О.В. Оганов Р. Г. Распространенность артериальной гипертензии в России: информативность, лечение, контроль // Профилактика заболеваний и укрепление здоровья. – 2001. – Т. 4. – № 2. – С. 3-7.
6. Шмерлинг М.Д. Состояние миокарда у крыс новой гипертензивной линии // Бюлл. эксп. биол. и мед. – 1996. – Т. 122. – № 9. – С. 271-273.
7. Шорохов Ю.В., Рощевская И.М. Электрическое поле сердца в период деполяризации желудочков у крыс линии НИСАГ с разной степенью артериальной гипертензии // Изв. Коми НЦ УрО РАН. – 2014. – № 2. – С. 46-49.
8. Cerbai E., Barbieri M., Li Q., Mugelli A. Ionic basis of action potential prolongation of hypertrophied cardiac myocytes isolated from hypertensive rats of different ages // Cardiovasc. Res. – 1994. – Vol. 28 – № 8. – P. 1180-1187.
9. Lai Y.J. Changes in ionic currents and reduced conduction velocity in hypertrophied myocardium of Xin?-deficient mice // Anatolian J. Cardiol. – 2007. – Vol. 7 (Suppl1). – P. 90-92.
10. Lakatta E.G. Similar myocardial effects of aging and hypertension // Eur. Heart J. – 1990. – Vol. 11 (Suppl. G). – P. 29-38.
11. Oikrinen L. QRS Duration and QT Interval Predict Mortality in Hypertensive Patients With Left Ventricular Hypertrophy. The Losartan Intervention for Endpoint Reduction in Hypertension Study // Hypertension. – 2004. – Vol. 43. – № 5. – P. 1029-1034.

Старение увеличивает риск сердечно–сосудистых заболеваний. Наиболее распространенными заболеваниями у людей в пожилом возрасте является артериальная гипертензия (АГ). В России распространенность АГ после 60 лет превышает 60 %, после 80 лет достигает 80 % [5]. Старение и АГ являются важными факторами в формировании гипертрофии миокарда. Данные по структурному и электрическому ремоделированию желудочков сердца при старении и гипертензии на животных и человеке сопоставимы [10]. Удобной моделью для изучения закономерностей ремоделирования миокарда являются линии крыс с генетически детерминированной АГ. Крысы линии НИСАГ являются адекватной экспериментальной моделью наследственно обусловленной стресс чувствительной АГ, позволяющей воспроизвести признаки и симптомы, свойственные гипертонической болезни у человека [1]. Показано раннее структурное ремоделирование миокарда у крыс линии НИСАГ [6], заключающиеся в гипертрофии левого желудочка. К годовалому возрасту, крысы линии НИСАГ имеют физиологические признаки глубокой старости [2].

Перспективным методом для изучения динамики развития патологических процессов сердечно-сосудистой системы, в том числе и при формировании АГ является синхронное многоканальное картографирование кардиоэлектрического поля [3, 4, 7].

Цель исследования – анализ электрического поля сердца на поверхности тела крыс с стресс-индуцированной артериальной гипертензией в период начальной и конечной желудочковой активности на фоне старения.

Материалы и методы исследования

Методом синхронной кардиоэлектротопографии исследовано кардиоэлектрическое поле на поверхности тела 12-ти месячных самцов нормотензивных крыс линии Вистар (n = 10) и гипертензивных линии НИСАГ (n = 10) в периоды начальной и конечной желудочковой активности. Наркотизированные золетилом (3,5 мг/100 г веса в/м) животные находились в положении лежа на спине. Массу тела измеряли при помощи весов лабораторных (ACOM JW-1, точность 0,05 г, Южная Корея).

Систолическое артериальное давление измеряли непрямым методом в хвостовой артерии устройством для неинвазивной оценки (СДК-1, Санкт-Петербург). Регистрацию кардиопотенциалов осуществляли при помощи 64 подкожных игольчатых электродов, равномерно распределенных вокруг туловища животного от уровня основания ушей до последнего ребра. Синхронно с униполярными электрограммами от поверхностных электродов регистрировали электрокардиограмму в отведениях от конечностей. Анализ амплитудно-временных параметров электрического поля сердца производили по эквипотенциальным моментным картам. Отсчет времени в (мс) осуществляли относительно RII-пика на ЭКГ во втором отведении от конечностей, до RII-пика время указывали со знаком минус.

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

Результаты исследования и их обсуждение

Масса тела 12-месячных животных разных линий достоверно не отличалась: составляла 285,27 ± 27,64 г. у крыс линии Вистар и 310,21 ± 15,95 г. у крыс линии НИСАГ. Показано достоверно большее систолическое давление у крыс линии НИСАГ – 189 ± 19 мм рт. ст. по сравнению с крысами линии Вистар – 148 ± 20 мм рт. ст.

Электрическое поле сердца на поверхности тела 12-ти месячных крыс линии Вистар в период деполяризации желудочков формируется за 10-11 мс до пика зубца RII, при этом зона положительных кардиопотенциалов располагается краниально, отрицательных – каудально (табл. 1).

Таблица 1

Амплитудно-временные параметры кардиоэлектрического поля на поверхности тела крыс линий Вистар и НИСАГ в возрасте 12-ти месяцев в период начальной желудочковой активности

Показатель

Вистар

НИСАГ

Начало формирования поля, мс

– 10,9 ± 0,3

– 13,5 ± 0,7*

Завершение первой инверсии, мс

– 6,2 ± 0,6

– 4,9 ± 0,7*

Завершение второй инверсии, мс

5,5 ± 0,5

5,9 ± 0,8

Максимальное значение положительного экстремума в период комплекса QRS, мВ

0,81 ± 0,24

0,81 ± 0,25

Максимальное значение отрицательного экстремума в период комплекса QRS, мВ

– 0,97 ± 0,23

– 0,69 ± 0,15*

Момент достижения положительным экстремумом своего максимального значения, мс

0,41 ± 0,77

1,18 ± 0,93

Момент достижения отрицательным экстремумом своего максимального значения, мс

0,06 ± 0,39

3,19 ± 0,96*

Длительность деполяризации желудочков, мс

16 ± 2

20 ± 3*

Примечание: * – р 0,05.

В период восходящей фазы зубца RII происходит смещение положительной и отрицательной зон кардиопотенциалов, что приводит к изменению их взаимного расположения – первой инверсии, в результате отрицательная зона располагается краниально, положительная – каудально. В период максимальной желудочковой активности, соответствующей RII пику, зона положительных кардиопотенциалов занимает каудальную часть вентральной поверхности грудной клетки, отрицательная – краниальную часть вентральной и всю дорсальную поверхности. Второе смещение кардиопотенциалов завершается на восходящей фазе зубца SII. В результате второй инверсии зона положительных потенциалов располагается в краниальной, отрицательных – в каудальной части грудной клетки. В период конечной желудочковой активности, в начале ST-T комплекса на 8,1 ± 1,9 мс относительно RII-пика (табл. 2) происходит дальнейшее смещение положительной и отрицательной зон, что приводит к третьей инверсии кардиопотенциалов, в результате которой положительная зона располагается на вентральной поверхности грудной клетки каудально, отрицательная занимает краниальную часть вентральной и всю дорсальную поверхности.

Таблица 2

Амплитудно-временные параметры кардиоэлектрического поля на поверхности тела крыс линий Вистар и НИСАГ в возрасте 12-ти месяцев в период конечной желудочковой активности

Показатель

Вистар

НИСАГ

Начало третьей инверсии, мс

8,1 ± 1,9

11,8 ± 1,3*

Завершение третьей инверсии, мс

11,6 ± 1,2

15,3 ± 0,5*

Максимальное значение положительного экстремума в период комплекса ST-T, мВ

0,24 ± 0,09

0,29 ± 0,05

Максимальное значение отрицательного экстремума в период комплекса ST-T, мВ

– 0,22 ± 0,02

– 0,18 ± 0,02*

Момент достижения положительным экстремумом своего максимального значения, мс

29,48 ± 1,58

35,33 ± 0,54*

Момент достижения отрицательным экстремумом своего максимального значения, мс

22,18 ± 1,48

32,03 ± 0,92*

Длительность реполяризации желудочков, мс

53,6 ± 3,8

61,9 ± 5,1*

Примечание: * – р 0,05.

Далее в период конечной желудочковой активности (в течение комплекса ST-T), установившееся после третьей инверсии взаимное расположение зон кардиопотенциалов на поверхности грудной клетки, не изменяется.

Анализ кардиоэлектрического поля на поверхности тела 12-ти месячных крыс линии НИСАГ показал сходную динамику распределения зон положительных и отрицательных кардиопотенциалов в периоды начальной и конечной желудочковой активности по сравнению с крысами линии Вистар той же возрастной группы. Были выявлены достоверные различия амплитудно-временных параметров кардиоэлектрического поля у 12-ти месячных крыс линии НИСАГ по сравнению с крысами линии Вистар (табл. 1, 2).

Анализ кардиоэлектрического поля на поверхности тела 12-ти месячных крыс линии НИСАГ показал, что траектории смещения зон положительных и отрицательных кардиопотенциалов и экстремумов кардиоэлектрического поля на поверхности тела в период деполяризации и реполяризации желудочков близки к выявленным нами ранее и характерны для гипертензивных крыс с уже сформировавшейся гипертрофией левого желудочка при экспериментально вызванной реноваскулярной гипертензии [3] и молодых крыс линии НИСАГ [7].

Выявлены достоверные изменения амплитудно-временных параметров кардиоэлектрического поля у 12-ти месячных крыс линии НИСАГ по сравнению с крысами линии Вистар той же возрастной группы. У 12-ти месячных крыс линии НИСАГ электрическое поле сердца на поверхности тела в период деполяризации желудочков формируется достоверно раньше, чем у крыс линии Вистар. Показано достоверное большее время достижения отрицательным экстремумом своего максимального значения и меньшая его амплитуда у 12-ти месячных крыс линии НИСАГ по сравнению с крысами линии Вистар. Нами выявлена большая длительность деполяризации у 12-ти месячных крыс линии НИСАГ по сравнению с нормотензивными животными. По-видимому, это вызвано задержкой проведения возбуждения, связанной с увеличением внутриклеточного сопротивления, вследствие изменения электрического соединения между кардиомиоцитами и снижения анизотропии в гипертрофированном миокарде левого желудочка [11].

В период реполяризации желудочков нами показано, что у 12-ти месячных крыс линии НИСАГ наблюдается достоверно более низкая амплитуда максимального отрицательного экстремума по сравнению с крысами линии Вистар того же возраста. В период ST-T комплекса у крыс линии НИСАГ выявлено большее время достижения положительным и отрицательным экстремумами своего максимального значения; большая длительность реполяризации желудочков у 12-ти месячных крыс линии НИСАГ по сравнению с крысами линии Вистар той же возрастной группы. Эти изменения вызваны нарушением процесса восстановления возбудимости в гипертрофированном миокарде: удлинением потенциала действия кардиомиоцитов [8] и снижением скорости проведения в гипертрофированном левом желудочке [9]. Возраст и повышенное артериальное давление независимо влияют на мембранную емкость и длительность потенциала действия кардиомиоцитов [8] и гипертензию можно рассматривать как ускоритель процесса старения [10].

Заключение

У гипертензивных крыс линии НИСАГ при старении структурное и электрофизиологическое ремоделирование миокарда приводит к существенным изменениям амплитудно-временных характеристик кардиоэлектрического поля на поверхности тела в период деполяризации и реполяризации желудочков сердца.

Работа выполнена при финансовой поддержке комплексной программы развития УрО РАН «Формирование электрической активности сердца при артериальной гипертензии в процессе старения № 15-5-4-9.


Библиографическая ссылка

Суслонова О.В., Смирнова С.Л., Рощевская И.М. КАРДИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ НА ПОВЕРХНОСТИ ТЕЛА 12-ТИ МЕСЯЧНЫХ ГИПЕРТЕНЗИВНЫХ КРЫС ЛИНИИ НИСАГ В ПЕРИОД НАЧАЛЬНОЙ И КОНЕЧНОЙ ЖЕЛУДОЧКОВОЙ АКТИВНОСТИ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 8-5. – С. 732-735;
URL: https://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=10158 (дата обращения: 26.01.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074