Морфологические изменения в инспираторных мышцах при хронической сердечной недостаточности

Цель исследования – изучить структурно-функциональную реорганизацию грудино-ключично-сосцевидной мышцы, диафрагмы и наружных межреберных мышц при хронической сердечной недостаточности (ХСН). Материал и методы. Было исследовано три группы инспираторных мышц: грудино-ключично-сосцевидная мышца, диафрагма, наружные межреберные мышцы, а также малая поясничная мышца в качестве контроля у 24 умерших мужчин. Исходя из наличия ХСН и ее стадийности пациенты были разделены на три группы: без признаков ХСН (n=8), с ХСН I-IIA стадией (n=8), с ХСН IIБ-III стадией (n=8). Гистологические срезы окрашивали обзорными гистологическими и иммуно-гистохимическими методиками (выявляли экспрессию биомаркера CD34 для определения активности ангиогенеза и капиллярной плотности). ШИК-реакцией определяли нейтральные полисахариды (гликоген). С помощью морфометрического исследования проводили подсчет относительной площади сосудов эндомизия и диаметра мышечных волокон. Результаты. У больных без признаков ХСН среди всех исследованных мышц наиболее выраженные изменения наблюдались в диафрагме. Были выявлены самые высокие показатели относительной площади сосудов и плотность капилляров (ПК) на условной единице площади; преобладали утолщенные миосимпласты и выявлена наиболее интенсивная ШИК-реакция. По мере нарастания сердечной недостаточности в диафрагме уменьшалось количество капилляров, истощались запасы гликогена и увеличивалось количество тонких миосимпластов. В наружных межреберных мышцах максимальные показатели относительной площади сосудов и капиллярной плотности наблюдались при ХСН I-IIA стадии. Во всех группах в этой мышце преобладали средние по толщине миосимпласты. В грудино-ключичино-сосцевидной мышце самые высокие показатели относительной площади сосудов и ПК были выявлены в группе с ХСН I-IIА стадией. При ХСН IIБ-III стадии эти показатели не снижались по сравнению с группой без ХСН. Исследование малой поясничной мышцы выявило увеличение относительной площади сосудов при ХСН IIБ-III стадии в сравнении с группой без ХСН, что, вероятно, связано с венозным застоем. Заключение. Выявленная структурно-функциональная реорганизация инспираторных мышц зависит от степени их участия в процессе дыхания. Каждая мышца по-разному реагирует на нарастание сердечной недостаточности появлением признаков компенсации и декомпенсации в зависимости от стадии ХСН.

1. Авдеев С.Н. Оценка силы дыхательных мышц в клинической практике. Атмосфера. Пульмонология и аллергология. 2008;(4):12-15.

2. Арутюнов А.Г., Ильина К.В., Арутюнов Г.П. Морфофункциональные особенности диафрагмы у больных с хронической сердечной недостаточностью. Кардиология. 2019;59(1):12-21. doi: 10.18087/cardio.2019.1.2625.

3. Беграмбекова Ю.Л., Каранадзе Н.А., Орлова Я.А. Нарушения системы дыхания при хронической сердечной недостаточности. Кардиология. 2019;59(S2):15-24.

4. Лемешевская С.С., Недзьведь М.К., Макаревич А.Э. Морфологическое исследование вспомогательных дыхательных мышц у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких. Военная медицина. 2012;3(24):48-55.

5. Уразова Г.Е., Ландышев Ю.С., Красавина Н.П. Морфофункциональное состояние диафрагмы при дыхательной недостаточности (клиническое и экспериментальное исследование). Дальневосточный медицинский журнал. 2006(2):8-10.

6. Cacciani N, Ogilvie H, Larsson L. Age related differences in diaphragm muscle fiber response to mid/long term controlled mechanical ventilation. Exp. Gerontol. 2014;59:28-33. doi: 10.1016/j.exger.2014.06.017.

7. Collamati A, Marzetti E, Calvani R et al. Sarcopenia in heart failure: mechanisms and therapeutic strategies. Journal of geriatric cardiology: JGC. 2016;13(7):615-24. doi: 10.11909/j.issn.1671-5411.2016.07.004.

8. Deveci D, Marshall JM, Egginton S. Chronic hypoxia induces prolonged angiogenesis in skeletal muscles of rat. Exp. Physiol. 2002 May;87(3):287-91. doi: 10.1113/eph8702377.

9. Farkas GA, Gosselin LE, Zhan WZ. Histochemical and mechanical properties of diaphragm muscle in morbidly obese Zucker rats. J. Appl. Physiol. 1994 Nov;77(5):2250-9. doi: 10.1152/jappl.1994.77.5.2250.

10. Kano Y, Sakuma K. Effect of aging on the relationship between capillary supply and muscle fiber size. Advances in Aging Research. 2013;2(1):37-42. doi: 10.4236/aar.2013.21005.

11. Lindsay DC, Lovegrove CA, Dunn MJ et al. Histological abnormalities of muscle from limb, thorax and diaphragm in chronic heart failure. European heart journal. 1996;9(10):2161-2167. doi: 10.1093/oxfordjournals.eurheartj.a015042.

12. Sieck GS, Ferreira LF, Reid MB, Mantilla CB. Mechanical properties of respiratory muscles. Compr. Physiol. 2013;3(4):1553-67. doi: 10.1002/cphy.c130003.