Спосіб моделювання фізіологічного ремоделювання міокарда у дрібних гризунів

Реферат: Спосіб моделювання фізіологічного ремоделювання міокарда у дрібних гризунів, при якому моделювання здійснюють на статевозрілих щурах лінії Вістар у три етапи, на першому етапі проводять 5-ти денну соціальну адаптацію шляхом розміщення тварин, відібраних за віком, статтю та масою, в одній великій клітці розміром 580*375*200 см, на другому етапі з 6-го по 10-й день проводять ступінчасту адаптацію до гіпоксії, яку здійснюють в вентильованій барокамері 3 об'ємом 0,5 м , щоденно в один і той же час доби (з 10 до 16 години) із наступним режимом: 1-й раз (6-й день моделювання) напруга кисню в барокамері відповідає висоті 1 км, на 2-й раз (7-й день моделювання) - 2 км, на 3-й (8-й день моделювання) - 3 км, на 4-й (9-й день моделювання) - 4 км, на 5-й (10-й день моделювання) - 5 км, на третьому етапі, починаючи із 11 дня моделювання, щурів піддають протягом 55 днів інтервальним гіпоксично-гіпобаричним тренуванням на "висоті" 6 км у вентильованій барокамері в один і той же час доби з 10 до 16 години. UA 112290 U (12) UA 112290 U UA 112290 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель стосується медицини, а саме нормальної та патологічної фізіологій, і може бути застосована для моделювання фізіологічних перебудов міокарда в кардіології, терапії, фармакології з метою визначення патогенетичних механізмів ремоделювання міокарда та розробки засобів запобігання і лікування патологій, які розвиваються в подальшому житті внаслідок надмірних впливів на серцево-судинну систему. Проблема створення адекватної моделі фізіологічного ремоделювання міокарда є актуальною не тільки для експериментальної медицини. Це пов'язано з тим, що наслідки надмірних фізіологічних впливів на серцево-судинну систему, а саме хронічної гіпоксії, тривалих фізичних та психічних навантажень не проходять безслідно. Відомо, що гіпоксичні стани несуть у собі як патологічні реакції (уповільнення метаболізму, ішемію органів та систем, загибель клітин) так і стимулюють адаптивні здібності організму, підвищують його неспецифічну резистентність, покращують анаеробний обмін в тканинах, приводять до структурнофункціональних змін в організмі, які мають назву: "системний структурний слід гіпоксії". Цей слід цілюще впливає на всі системи організму, включаючи серцево-судинну, а структурні зміни, що виникають в серці, носять назву "фізіологічне ремоделювання міокарда". Ці перебудови в серці можуть бути компонентами термінової чи довготривалої компенсації, що залежить від інтенсивності дії патогенного чинника. На жаль, на цей час немає розробленої експериментальної моделі фізіологічного ремоделювання міокарда, яка б повністю повторювала процеси, які відбуваються, повною мірою дозволяла прослідити зміни, до яких призводить гіпоксія, була спрощеною у проведенні, не потребувала дорогих та рідких ліній щурів. Тому розробка адекватної моделі фізіологічного ремоделювання міокарда є актуальним питанням сучасної медицини і викликає необхідність приділити увагу розробці такого способу. В основу корисної моделі поставлено задачу розробки способу моделювання фізіологічного ремоделювання міокарда у дрібних гризунів шляхом багаторазових інтервальних гіпоксичногіпобарічних тренувань, що забезпечить розвиток фізіологічного ремоделювання міокарда та можливість вивчення механізмів його формування і пошуку головних діагностичних критеріїв. Поставлена задача вирішується тим, що у способі моделювання фізіологічного ремоделювання міокарда у дрібних гризунів новим є те, що моделювання здійснюють на статевозрілих щурах лінії Вістар у три етапи, на першому етапі проводять 5-ти денну соціальну адаптацію шляхом розміщення тварин, відібраних за віком, статтю та масою, в одній великій клітці розміром 580*375*200 см, на другому етапі з 6-го по 10-й день проводять ступінчасту 3 адаптацію до гіпоксії, яку здійснюють в вентильованій барокамері об'ємом 0,5 м , щоденно в один і той же час доби (з 10 до 16 години) із наступним режимом: 1-й раз (6-й день моделювання) напруга кисню в барокамері відповідає висоті 1 км, на 2-й раз (7-й день моделювання) - 2 км, на 3-й (8-й день моделювання) - 3 км, на 4-й (9-й день моделювання) - 4 км, на 5-й (10-й день моделювання) - 5 км, на третьому етапі, починаючи із 11 дня моделювання, щурів піддають протягом 55 днів інтервальним гіпоксично-гіпобаричним тренуванням на "висоті" 6 км у вентильованій барокамері в один і той же час доби з 10 до 16 години. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає у наступному. • для моделювання використовують статевозрілих щурів-самців, відібраних за віком та масою, що необхідно для однотипності та односпрямованості перебудов міокарда; • 5-ти денна соціальна адаптація групи щурів необхідна для виключення конфліктів серед тварин під час проведення гіпоксії в одній барокамері; • проведення ступінчастої адаптації до гіпоксії протягом 5-ти днів сприяє виключенню стресорної спрямованості гіпоксичних тренувань та розвитку дистресу; • двоетапна підготовка щурів до 55-денних гіпоксично-гіпобаричних тренувань активує механізми адаптації через активацію "системного структурного сліду" шляхом активації геному клітин, відповідних за формування довготривалої компенсації до гіпоксії, а саме розвиток "робочої гіпертрофії" лівого шлуночка, збільшення кількості альвеол та капілярів в легенях, гіперплазію кісного мозку із периферичним еритроцитозом; • проведення 55-денних гіпоксично-гіпобаричних тренувань приводить до стійких сформованих перебудов в міокарді лівого шлуночка, за рахунок збільшення об'єму кардіоміоцитів, активації в них синтетичних процесів за рахунок підвищення РНК в ядрах клітин та цитоплазмах кардіоміоцитів, збільшення кількості капілярів в одиниці площі міокарда. Спосіб здійснюють таким чином. На першому етапі моделювання фізіологічного ремоделювання міокарда формують групу з 10 щурів, одного віку (10-11 місяців), статі (самці) та маси (220-230 г). Всіх щурів на 5 днів для 1 UA 112290 U 5 10 15 20 25 30 35 соціальної адаптації розміщують в одній великій клітці розміром 580*375*200 см, тварини знаходяться при температурі повітря 20-25 °C, при світловому дні 7-00-19-00, з вільним доступом до їжі і води на стандартному харчовому раціоні. На 6-й день експерименту починають другий етап моделювання - проведення ступінчастої адаптації до гіпоксії, яка 3 здійснюється в вентильованій барокамері об'ємом 0,5 м , щоденно в один і той же час доби (з 10 до 16 години) із наступним режимом: 1-й раз (6-й день моделювання) напруга кисню в барокамері повинна відповідати висоті 1 км, на 2-й раз (7-й день моделювання) - 2 км, на 3-й (8й день моделювання) - 3 км, на 4-й (9-й день моделювання) - 4 км., на 5-й (10-й день моделювання) - 5 км. На третьому етапі моделювання, який починається з 11 дня, проводять інтервальні гіпоксично-гіпобаричні тренування протягом 55 днів з 10-00 до 16-00 на "висоті" 6 км. "Висота підйому" в барокамері реєструється за допомогою альтиметра (6 км=0,52 кгс/см2). Приклад. Для формування експериментальної групи для моделювання фізіологічного ремоделювання міокарда відбирали 10 статевозрілих самців-щурів лінії Вістар віком 10-11 місяців масою 220230 г з рівнем глюкози натщесерце 3,5-5,5 мМ/л, систолічним артеріальним тиском 110±5 мм рт.ст… Для попередньої соціальної адаптації щурів на 5 днів розміщували разом в одній великій клітці для їх соціальної адаптації. На шостий день моделювання починали другий етап проведення ступінчастої адаптації до гіпоксії. Починаючи із 11 дня моделювання щурів піддавали протягом 55 днів інтервальним гіпоксично-гіпобаричним тренуванням в вентильованій барокамері в один і той же час доби (з 10 до 16 години). На 65 день моделювання щурів під тіопенталовим наркозом (45 мг/кг маси тварин) виводили з експерименту та вилучали серця й проводили гістологічні дослідження зрізів лівого шлуночка міокарду. При проведенні морфометричних (площа ядра кардіоміоцитів, їх кількість на 1 мм2) та гістохімічних (визначення концентрації нуклеїнових кислот, переважно РНК в ядрі і цитоплазмі кардіоміоцитів) досліджень на мікротомних зрізах "верхівки" серця товщиною 5 мкм було встановлено, що у щурів з фізіологічним ремоделюванням міокарда спостерігалися суттєві зміни морфофункціонального стану серцевого м'яза, при цьому площа ядер збільшувалася 2 більш, ніж на 45 %, а їх кількість ставала в 2 рази менше в 1 мм зрізу серцевого м'яза (3848 ядер у щурів з фізіологічним ремоделюванням проти 8116 у контрольних щурів). Вміст РНК в ядрі і цитоплазмі кардіоміоцитів на 70 % і 15 % був відповідно більше, ніж у контролі. Дослідження відносної маси серця до маси щура показало, що у щурів із фізіологічним ремоделюванням міокарда спостерігалося її збільшення на 14-22 %. Отримані зміни морфофункціонального стану міокарда лівого шлуночка свідчили про формування гіпертрофії міокарду, підтвердження цьому було збільшення відносної маси серця та зменшення чисельності ядер в кардіоміоцитах лівого шлуночка. Критеріями фізіологічного ремоделювання міокарда було підвищення вмісту РНК в ядрах та цитоплазмах кардіоміоцитів, що слід розглядати як активацію метаболічних та трофічних процесів в міокарді, спрямованих на активну перебудову геометрії шлуночка за рахунок активації "генетичних програм" довгострокової адаптації. 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Спосіб моделювання фізіологічного ремоделювання міокарда у дрібних гризунів, який характеризується тим, що моделювання здійснюють на статевозрілих щурах лінії Вістар у три етапи, на першому етапі проводять 5-ти денну соціальну адаптацію шляхом розміщення тварин, відібраних за віком, статтю та масою, в одній великій клітці розміром 580*375*200 см, на другому етапі з 6-го по 10-й день проводять ступінчасту адаптацію до гіпоксії, яку здійснюють в 3 вентильованій барокамері об'ємом 0,5 м , щоденно в один і той же час доби (з 10 до 16 години) із наступним режимом: 1-й раз (6-й день моделювання) напруга кисню в барокамері відповідає висоті 1 км, на 2-й раз (7-й день моделювання) - 2 км, на 3-й (8-й день моделювання) - 3 км, на 4-й (9-й день моделювання) - 4 км, на 5-й (10-й день моделювання) - 5 км, на третьому етапі, починаючи із 11 дня моделювання, щурів піддають протягом 55 днів інтервальним гіпоксичногіпобаричним тренуванням на "висоті" 6 км у вентильованій барокамері в один і той же час доби з 10 до 16 години. 55 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2