Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

SEX DIFFERENCE OF HEART RHYTHM VARIABILITY AT EXPERIMENTAL HORMONAL CARDIOMYOPATHY

Khara M.R. 1 Bandrivskaya O.O. 2 Rosolovskaya S.A. 2 Gavryso V. A. 2
1 Ternopil National Pedagogical University named after V. Hnatiuk MES of Ukraine
2 Ternopil State Medical University named after I.Y. Gorbachevski Ministry of Health of Ukraine
В экспериментах на половозрелых самцах и самках крыс изучали половые отличия нарушений вегетативной регуляции сердца при развития сахарного диабета (СД), гипертиреоза (ГТ) и после гонадэктомии (ГЭ). У самцов и самок крыс оценивали показатели вариационной кардиоинтервалометрии. Было установлено наличие существенной разницы в характере и интенсивности нарушений влияния симпатического и парасимпатического звеньев вегетативной нервной системы на сердце. При СД и после ГЭ более существенные нарушения возникали у самцов. Их характер при СД отображал наличие значительного дефицита адренергического контроля ритма сердца, несмотря на развитие тахикардии, после ГЭ – усиление такого влияния. При ГТ усиление адренергических и ослабление холинергических влияний на сердце были существеннее у самок, несмотря на временную отсрочку их возникновения. Установленные закономерности являются экспериментальным подтверждением необходимости гендерного подхода в формировании стратегии диагностики и лечения кардиальной дисфункции в условиях гормонального дисбаланса.
In experiments on mature male and female rats were studied sex differences by disorders of autonomic regulation of the heart at the development of diabetes mellitus (DM), hyperthyroidism (HT) and after gonadectomy (ET). The male and female rats were evaluated indicators of the variational cardiointervalometry. Was established the presence of significant differences in the nature and intensity of disturbances of influence of the sympathetic and parasympathetic parts of the autonomic nervous system on the heart. In DM and after the ET more significant violations occurred in males. Their character in DM reflected the presence of a considerable lack of adrenergic control of heart rate, despite the development of tachycardia after ET - increase of such influence. At HT increase of adrenergic and weakening of cholinergic effects on the heart were substantial in females, despite temporary postponement of their occurrence. Established regularities are experiental confirming the need for gender approach in formation of the strategy of diagnostics and treatment of cardiac dysfunction in a hormonal imbalance.
sex
hormonal cardiomyopathy
heart rhythm variability

Введение. Патология сердечно-сосудистой системы является доминирующей среди причин заболеваемости, смертности и инвалидизации работоспособного населения. Даже в развитых странах не наблюдается тенденция к изменению этой закономерности, несмотря на высокий уровень развития медицинской помощи [7]. Сохранение этой проблемы в 3 тысячелетии свидетельствует о присутствии ряда факторов, которые обуславливают поддержание высокого уровня риска развития патологии миокарда. Среди них определенную роль играют нарушения гормонального фона [8, 9]. С учетом увеличения длительности жизни современного человека возникает необходимость решения проблемы своевременной диагностики и эффективного лечения такого рода патологии. Общепризнанным и высокоинформативным в медицинской кардиологической практике является метод контроля вариабельности сердечного ритма, который отображает степень нарушений вегетативной регуляции сердца и способствует формированию патогенетически осмысленного подхода к оценке тяжести возникшей кардиомиопатии и стратегии лечения таких больных [1, 3]. Несмотря на присутствие гендерной составляющей в показателях заболеваемости и смертности от ишемической болезни сердца [8, 10], остается неизученным вопрос зависимости характера нарушений функциональной активности сердца от гормонального фона.

Цель исследования - установление половых отличий в реакции вегетативной нервной системы на развитие экспериментальной кардиомиопатии гормонального генеза.

Материал и методы исследования. Опыты проведены на половозрелых белых лабораторных крысах обоего пола (вес 170-220 г). Всех животных поделили на 3 опытных группы: 1 группа - крысы с сахарным диабетом, 2 группа - крысы с удаленными половыми железами, 3 группа - крысы с гипертиреозом. Сахарный диабет (СД) вызывали одномоментным введением стрептозотоцина (60 мг/кг в брюшную полость) и исследовали крыс через 30, 60 и 90 дней [5]. Во второй группе животным производили двухстороннюю гонадэктомию (ГЭ) и изучали через 4, 6 и 8 недель после оперативного вмешательства [6]. Гипертиреоз (ГТ) у животных 3 группы моделировали введением L-тироксина (500 мг/кг ежедневно перорально на протяжении 15 дней) и обследовали каждые 5 дней от начала эксперимента [4]. Развитие кардиомиопатии подтверждали морфологически. Особенности вегетативной регуляции сердечного ритма у животных оценивали за методом Р. М. Баевского [3], анализируя величину моды (Мо), амплитуды моды (АМо), вариационного разброса кардиоинтервалов (ΔХ) и индекса напряжения (ИН). Для этого регистрировали 1000 кардиоинтервалов с использованием компьютерного комплекса «Кардиолаб-СЕ». Все эксперименты провели с соблюдением принципов биоэтики.

Результаты исследования и их обсуждение. Полученные результаты показали, что развитие СД вызвало изменение всех исследуемых показателей (табл. 1). Характер таких изменений существенно зависел от пола животного. У самцов прогрессирование диабетической кардиомиопатии сопровождалось уменьшением Мо, что свидетельствовало об усилении адренергических влияний на сердце через гуморальный канал. При этом достоверное уменьшение величины АМо отображало уменьшение централизации управления ритмом сердца. У самок в аналогичных условиях значение Мо увеличивалось, а АМо оставалось неизменным, то есть развитие СД вызывало уменьшение реактивности симпатического звена вегетативной регуляции, эффекты которого реализуются через оба канала - гуморальный и нервный, что существенно отличало самцов и самок.

Таблица 1. Показатели вариационной пульсометрии у самцов и самок крыс с диабетической кардиомиопатией

Показатель

 

К

СД 30 дн

СД 60 дн

СД 90 дн

Мо,

сек

0,126±0,001

0,134±0,001*

0,129±0,003

0,120±0,002*

0,126±0,003

0,116±0,002*#

0,126±0,003

0,151±0,003*#

АМо

34,9±2,9

29,0±1,1

29,7±1,2

25,8±0,9*

34,4±2,6

37,7±1,6#

35,9±1,5#

30,0±1,1#

ΔХ, сек

0,0048±0,0003

0,0067±0,0005*

0,0070±0,0003*

0,0083±0,0003*

0,0052±0,0003

0,0052±0,0003

0,0055±0,0003#

0,0063±0,0003*#

ИН

28982±3969

17014±1109*

16702±1255*

13047±750*

27369±3597

32644±3426#

26511±2229#

17198±1809*

Примечание: * - достоверное (р<0,05) отличие от контроля, # - к самкам в периоде.

Наиболее информативным параметром, который отображает активность парасимпатического звена в регуляции деятельности сердца, является вариабельность кардиоинтервалов (ΔХ). Значение этого показателя у самцов с увеличением срока наблюдения увеличивалось, что свидетельствовало об усилении влияния блуждающего нерва на формирование сердечного ритма. Изменения показателя у самок были менее существенными. Если у самцов ΔХ увеличился на 73 %, то у самок - лишь на 21 %. При этом ЧСС у самок уменьшалась с 480±11 до 425±9 (р<0,05), а у самцов на таком фоне увеличивалась с 476±5 до 501±7 (р<0,05), что можно оценить как проявление более существенного нарушения регуляторного баланса. В обоих случаях можно говорить о развитии вегетативной дисфункции, механизмы развития которой у самцов и самок были различными.

Подтверждение существенного отличия между самцами и самками в патогенезе нарушений функционирования сердца в условиях гормонального дисбаланса были получены у животных с удаленными половыми железами (табл. 2). У самцов развитие постгонадэктомической кардиомиопатии проявилось усилением адренергических влияний на сердце через гуморальный и нервный каналы, что свидетельствовало о централизации управления сердечным ритмом и подтверждалось уменьшением Мо и увеличением АМо. У самок значение Мо оставалось неизменным, что отображало стабильность активности тех механизмов, которые реализуют регуляторные влияния адренергического звена через гуморальный канал, возможно, при участии надпочечников [2]. Одновременное увеличение АМо отображало высокую степень централизации управления сердечным ритмом, усиление адренергических влияний лишь через нервный канал.

Таблица 2. Показатели вариоционной пульсометрии у самцов и самок крыс с постгонадэктомической кардиомиопатией

Показатель

 

К

ГЭ 4 нед.

ГЭ 6 нед.

ГЭ 8 нед

Мо, сек

127,7±2,6

116,7+1,7*#

116,5±1,0*#

118,3±0,8*#

143,7±1,4

130,7±1,2*

129,5±0,9*

132,2±1,2*

АМо, %

37,2±1,8

45,7+1,1*

46,3±5,2

49,5±3,5*

32,3±1,6

51,2±3,2*

48,0±3,2*

50,7±3,2*

ΔХ, сек

0,0050±0,0003

0,0033+0,0002*

0,0035±0,0003*

0,0035 ±0,0002*

0,0043±0,0002

0,0037±0,0002

0,0037±0,0003

0,0038±0,0004

ИН, абс. число

29586±2092

59830+3767*

59990±8657*

61716±6985*

26258±1723

53721±2666*

52839±6219*

51761±4160*

Примечание: * - достоверное (р≤0,05) отличие от контроля, # - (р≤0,05) к самкам в периоде

Уменьшение вариабельности кардиоинтервалов (ΔХ) и, соответственно, активности блуждающего нерва в регуляции ритма сердца наблюдали только у самцов (на 43 %). Отсутствие динамики данного показателя у самок могло быть проявлением компенсации, направленной на сдерживание усиленного симпатического тонуса. Увеличение интегрального показателя ИН отображало превалирование адренергических механизмов в регуляции ритма сердца и состояние стресса у животных обоего пола. Более существенными такого рода изменения были у самцов, значение ИН у которых возросло в 2,1 раза, а у самок - в 1,9 раза.

Увеличение уровня L-тироксина в крови животных вызвало в динамике развития ГТ усиление адренергических влияний на сердце, о чем свидетельствовало уменьшение Мо и увеличение АМо (табл. 3). У самцов изменение Мо было более существенным на ранних этапах эксперимента, у самок - в более отдаленные сроки. Увеличение АМо у животных обоего пола происходило постепенно и достоверными такие изменения были через 15 дней от начала наблюдения. Следует отметить наличие разницы между самцами и самками на более ранних этапах наблюдения. Через 5 и 10 дней от начала развития ГП значение Мо у самок было больше, чем у самцов, на 23 и 20 %, а АМо - меньше на 13 и 22 % соответственно, что свидетельствовало о меньшей степени активации адренергических механизмов в регуляции ритма сердца. Это подтверждалось и меньшими значениями ИН в данные периоды наблюдения (в 2,6 и 1,6 раза).

Таблица 3. Показатели вариационной пульсометрии у самцов и самок крыс с гипертиреоидной кардиомиопатией

Показатель

 

К

ГТ 5 дней

ГТ 10 дней

ГТ 15 дней

Мо, сек

125,2±0,8

106,0±1,9*#

109,0±5,5*#

122,8±1,5

128,3±1,8

130,0±4,0

131,3±2,1

121,0±1,1*

АМо, %

37,1±1,9

43,9±2,8#

41,1±1,0#

46,0±2,3*

37,4±2,8

31,4±1,6

33,7±2,4

46,3±1,4*

ΔХ, сек

0,0045±0,0002

0,0047±0,0005#

0,0043±0,0002

0,0037±0,0002*

0,0048±0,0002

0,0067±0,0003*

0,0048±0,0003

0,0033±0,0002*

ИН, абс. число

33692±2939

48055±6945#

44170±2070*#

52162±4920*

30561±3306

18643±1938*

28023±3292

58974±4870*

Примечание: * - достоверное (р≤0,05) отличие от контроля, # - к самкам в периоде

Анализ динамики ΔХ показал, что достоверные изменения у самцов были зарегистрированы только через 15 дней от начала введения L-тироксина. Уменьшение показателя составило 23 % и свидетельствовало об уменьшении роли блуждающего нерва в регуляции ритма сердца. У самок данный показатель был более динамичен. Через 5 дней от начала эксперимента величина вариабельности кардиоинтервалов увеличилась на 40 %, что отображало усиление влияния вагуса на сердце и, учитывая неизменность ЧСС на данном этапе развития ГТ, достаточную его эффективность в сдерживании симпатогенных эффектов L-тироксина. К 15 дню развития моделированной патологии значение ΔХ уменьшилось на 45 % и не отличалось от показателя самцов. Одновременно с этим значение ИН у самок возросло по сравнению с контролем в 1,9 раза, что позволяет утверждать о существенном смещении баланса активности звеньев вегетативной регуляции сердца в сторону преобладания адренергической составляющей. По величине ИН самцы и самки на данном этапе наблюдения не отличались, не было достоверной разницы и по другим показателям. Существенная разница между животными заключалась во времени возникновения нарушений. У самцов усиление адренергического контроля сердца возникало уже в более ранние строки развития гипертиреоза, а у самок - значительно позже. В целом, уменьшение активности блуждающего нерва в регуляции ритма сердца при развитии гипертиреоза был более существенным у самок крыс, что способствовало более интенсивному увеличению у них ЧСС.

Заключение. Проведенный анализ свидетельствует о наличии существенных половых различий в механизмах и последовательности возникновения нарушений вегетативной регуляции сердца в условиях гормонального дисбаланса, что является экспериментальным подтверждением необходимости гендерного подхода в формировании стратегии диагностики и лечения кардиальной дисфункции в условиях гормонального дисбаланса.

Рецензенты:

Пасечко Н. В., д.м.н., профессор, Государственное высшее учебное заведение «Тернопольский государственный медицинский университет имени И. Я. Горбачевского МОЗ Украины», профессор кафедры внутренней медицины № 1, г.Тернополь.

Гудыма А. А., д.м.н., профессор, Государственное высшее учебное заведение «Тернопольский государственный медицинский университет имени И. Я. Горбачевского МОЗ Украины», заведующий кафедрой медицины катастроф и военной медицины, г.Тернополь.