Show simple item record

THE COMPARATIVE ANALYSIS OF STRUCTURAL CHANGES IN MUSCLES OF THE HIND LIMBS AND BIOCHEMICAL CHANGES IN BLOOD SERUM OF THE RATS WITH ACUTE ISCHEMIA

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТРУКТУРНЫХ НАРУШЕНИЙ МЫШЦ ЗАДНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ И ИЗМЕНЕНИЙ БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЫВОРОТКИ КРОВИ КРЫС ПРИ ОСТРОЙ ИШЕМИИ;
ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ СТРУКТУРНИХ ПОРУШЕНЬ М’ЯЗІВ ЗАДНІХ КІНЦІВОК ТА ЗМІН БІОХІМІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ СИРОВАТКИ КРОВІ ЩУРІВ ПРИ ГОСТРІЙ ІШЕМІЇ

dc.creatorTeleviak, A. T.
dc.creatorVeresiuk, T. O.
dc.creatorSelskyy, P. P.
dc.date2018-10-12
dc.date.accessioned2020-02-20T09:18:58Z
dc.date.available2020-02-20T09:18:58Z
dc.identifierhttps://ojs.tdmu.edu.ua/index.php/visnyk-nauk-dos/article/view/9247
dc.identifier10.11603/2415-8798.2018.3.9247
dc.identifier.urihttps://repository.tdmu.edu.ua/handle/123456789/12718
dc.descriptionAcute limb ischemia occurs as a result of sudden decrease in its perfusion, which usually occurs during the obturation of the lumen of large arteries due to acute thrombosis or embolism either impaired of vascular patency caused by trauma or compression (including the application of hemostatic tourniquets). In case of restoration of blood supply to the previously ischemic tissues arises an ischemic-reperfusion syndrome (IRS), pathophysiological links of which are the important mechanisms of the tissue changes. The aim of the study – to make the comparative analysis of structural changes in muscle fibers and biochemical changes in the blood serum in case of acute ischemia caused by the application of an arterial tourniquet on the hind limbs of rats. Materials and Methods. The histological and morphometric study of the tissues of the four-head muscles of the hind limbs of 60 rats under condition of experimental acute ischemia were performed. There were 11 intact animals in the control group. Acute ischemia was caused by the application of SWAT (Stretch–Wrap–And–Tuck) rubber bands on the hind limbs of the animals. The histological investigation was carried out according to standard methods. The surface layers of the four-headed muscle of the hind limb of the rats were studied in the middle third of the thigh below the overlapping area of the tourniquet. By the morphometric examination following parameters were determined: the mean diameter of muscle fibers, the mean cross-sectional area of muscle fibers, the avera­ge diameter and the nuclei area of muscle fibers. The biochemical changes, namely the indices of total bilirubin, triglycerides (TG), cholesterol, creatinine, total protein (TP), alkaline phosphatase (AF) and the level of transaminases (ALAT, ASAT) were determined in blood serum of each group. Quantitative indicators were processed statistically. Results and Discussion. The comprehensive analysis of the obtained data revealed that the pathological changes in the muscle tissue were aroused in the early period of the postischemic lesions and increased to the end of the 1st day. Histological examination revealed the following changes in the muscle tissue: the disorganization of structural components of the muscle cells, the reduction of the striation, edema, friability, fluffiness and rupture of the muscle fibers. The most significant edema of the muscle tissue occurred on the 1st day in the third group of rats. The average cross-sectional area of the fibers (1369.15±26.57) μm2) is 6.72 % higher than the corresponding index of the control group (P˂0.05) and the average diameter ((41.73±0.39) μm) was exceeded by 3.37 % the index of the control group (P˂0.05). The average area of the nuclei of the muscle fibers ((64.03±0.08) μm 2) in the third group was only slightly higher than the corresponding value ((63.95±0.07) μm) of the control group (P <0.05). The laboratory researches of biochemical parameters of the blood serum showed increasing activity of transaminases, AF and total bilirubin, decreasing creatinine and total protein (TB) in the early reperfusion period. In particular, in comparison with the corresponding index of the control group, the level of ALAT reached its the highest index in the first day, (89.5 % higher) (P˂0.05) and the ASAT index was the highest in the animals with 2-hour reperfusion (78.73 % higher) (Р˂0.005), the index of AF and total bilirubin reached its maximum on the 7th day (45.78% and 105.3 % higher respectively than the index of the control group) (Р˂0.005). Correlation analysis revealed a direct correlation between the parameters of the average area (ss) of muscle fibers and the average area of their nuclei (sn) (+0.7), the indicators of creatinine (+ 0.1), cholesterol (+ 0.4), total bilirubin (+ 0,1), ALAT (+ 0,5), AsAT (+ 0,5) and AF (+ 0,1), in addition the inverse correlation between the indices of the average area (ss) of muscle fibers and the level of triglyceride (-0.1) of the studied groups. The similar pattern is manifested in relation to the average area of their nuclei (sn) and mentioned biochemical indicators. Conclusions. The results of remodeling of the muscle fibers confirm the development of ischemic-reperfusion syndrome in experimental animals. During the investigation of the skeletal muscles of the hind limbs of the white rats after acute ischemia caused by the application of the tourniquet was found that the remodeling of the muscle fibers was mainly manifested by edema, homogenization of sarcoplasm, violation of linear arrangement of nuclei in the myocytes and leukocyte infiltration of endo- and perimizia, myolysis with the destruction of the sarcolemma and release of nuclei into the intercellular space. The reactive lesions were developed in the microvessels of all segments and maximally expressed to the end of the 1st day. Changes in biochemical indices were most pronounced in the animals of the early period model of postischemic lesions (2nd hour and 1st day). In this period, in the blood serum of the experimental rats, a statistically significant increasing in the content of total bilirubin level, rising the transaminases level, increasing average AF activity, and decreasing in the content of TP and creatinine were observed. Changes in biochemical indices of blood homeostasis were developed synchronously with morphological, that proofs a direct correlation between the change in the average area of muscle fibers (and their nuclei) and changes in the blood serum content of the total bilirubin, cholesterol, creatinine, total protein (TB), alkaline phosphatase (AF) and transaminase levels (ALAT, ASAT).en-US
dc.descriptionОстрая ишемия конечности возникает в результате внезапного снижения ее перфузии, что обычно образуется при обтурации просвета крупных артерий вследствие их острого тромбоза или эмболии, а также нарушения проходимости сосудов, вызванного их травмами или сжатием (включая применение кровеостанавливающих турникетов). В случае возобновленния кровеснабжения в ранее ишемизированных тканях возникает ишемически-реперфузионный синдром, патофизиологические звенья которого являются важными механизмами альтерации тканей. Цель исследования – провести сравнительный анализ структурных изменений мышечных волокон и изменений биохимических показателей сыворотки крови при острой ишемии, вызванной наложением артериального турникета на задние конечности крыс. Материалы и методы. Было проведено гистологическое и морфометрическое исследования тканей четырехглавых мышц задних конечностей 60 крыс в условиях экспериментальной острой ишемии. В контрольной группе было 11 интактных животных. Острую ишемию вызывали путем наложения резиновых жгутов SWAT (Stretch–Wrap–And–Tuck) на задние конечности животных. Гистологическое исследование проводилось по общепринятым методикам. Исследовались поверхностные слои четырехглавой мышцы задней конечности крыс в ​​средней трети бедра ниже участка наложения жгута. При морфометрическом исследовании определялись следующие показатели: средний диаметр мышечных волокон, средняя площадь поперечного сечения мышечных волокон, средние диаметр и площадь ядер мышечных волокон. Биохимические изменения, в частности показатели содержания общего билирубина, триглицеридов, холестерина, креатинина, общего белка, щелочной фосфатазы и уровень трансаминаз (АлАТ, АсАТ) определяли в сыворотке крови в каждой исследуемой группе. Количественные показатели обрабатывались статистически. Результаты исследований и их обсуждение. Анализ полученных данных показал, что патологические изменения мышечной ткани возникали уже в ранний период постишемического поражения и нарастали к концу первых суток. При гистологическом исследовании наблюдались следующие изменения тканей мышц: дезорганизация структурных компонентов мышечных клеток, уменьшение исчерченности, отек, разрыхленность, розволокненность и разрывы мышечных волокон. Наиболее значительный отек мышечных волокон имел место в первые сутки в третьей группе крыс. Средняя площадь поперечного сечения волокон – (1369,15±26,57) мкм2 на 6,72 % выше показателя контрольной группы (р<0,05), а средний диаметр – (41,73±0,39) мкм на 3,37 % превышал контрольный показатель (р<0,05). Средняя площадь ядер мышечных волокон – (64,03±0,08) мкм2 в третьей группе лишь незначительно превышала соответствующий показатель – (63,95±0,07) мкм2 группы контроля (p>0,05). Лабораторные исследования биохимических показателей сыворотки крови показали возрастание содержания щелочной фосфатазы, общего билирубина и активности трансаминаз, снижение уровня креатинина и общего белка в раннем реперфузионном периоде. В частности, в сравнении с соответствующим показателем контрольной группы, уровень АлАТ достиг своего наивысшего значения в первые сутки (выше на 89,5 %) (р<0,05), а показатель АсАТ максимальным был у животных с двухчасовой реперфузией (выше на 78,73 %) (р<0,005), уровень щелочной фосфатазы и общего биллирубина достигли своего максимума на 7-е сутки (выше на 45,78 та 105,3 % соответственно) (р<0,005). Корреляционный анализ показал прямую корреляционную связь между показателем средней площади мышечных волокон (ss) и средней площадью их ядер (sn) (+0,7), содержанием креатинина (+0,1), холестерина (+0,4), общего билирубина (+0,1), АлАТ (+0,5), АсАТ (+0,5) и щелочной фосфатазы (+0,1), а также обратную корреляционную связь между показателем средней площади (ss) мышечных волокон и уровнем триглицеридов (−0,1) исследуемых групп. Аналогичная закономерность выявлялась между средней площадью их ядер (sn) и упомянутыми биохимическими показателями. Выводы. Результаты ремоделирования мышечных волокон подтверждают развитие у подопытных животных ишемически-реперфузионного синдрома. При исследовании скелетных мышц задних конечностей белых крыс после острой ишемии, вызванной наложением турникета, установлено, что ремоделирование мышечных волокон проявлялось в основном отеком, гомогенизацией саркоплазмы, нарушением линейного расположения ядер в миоцитах и ​​лейкоцитарной инфильтрацией эндо- и перимизия, миолизом с разрушением сарколеммы и выходом ядер в межклеточное пространство. Реактивные нарушения развивались также в микрососудах всех сегментов и были максимально выраженными к концу первых суток.ru-RU
dc.descriptionГостра ішемія кінцівки виникає в результаті раптового зниження її перфузії, що зазвичай утворюється при обтурації просвіту великих артерій унаслідок гострого тромбозу чи емболії або порушення прохідності судин, спричиненого травмами чи стисненням (включаючи накладання кровоспинних турнікетів). При відновленні кровопостачання раніше ішемізованих тканин виникає ішемічно-реперфузійний синдром (ІРС), патофізіологічні ланки якого є вагомими механізмами альтерації тканин. Мета дослідження – провести порівняльний аналіз структурних порушень м’язових волокон та змін біохімічних показників сироватки крові при гострій ішемії, спричиненій накладанням артеріального турнікета на задні кінцівки щурів. Матеріали і методи. Проведено гістологічне та морфометричне дослідження тканин чотириголових м’язів задніх кінцівок 60 щурів за умов експериментальної гострої ішемії. У контрольній групі було 11 інтактних тварин. Гостру ішемію викликали шляхом накладання гумових джгутів SWAT (Stretch–Wrap–And–Tuck) на задні кінцівки тварин. Гістологічне дослідження проводили за загальноприйнятими методиками. Досліджували поверхневі шари чотириголового м’яза задньої кінцівки щура у середній третині стегна нижче ділянки накладання джгута. При морфометричному дослідженні визначали такі показники: пересічна площа поперечного перерізу м’язових волокон, пересічні діаметр та площа ядер м’язових волокон. Біохімічні зміни, а саме показники вмісту загального білірубіну, тригліцеридів (ТГ), холестерину, креатиніну, загального білка (ЗБ), лужної фосфатази (ЛФ) та рівень трансаміназ (АлАТ, АсАТ) визначали у сироватці крові в кожній піддослідній групі. Кількісні показники обробляли статистично. Результати досліджень та їх обговорення. Результати аналізу отриманих даних встановили, що патологічні зміни м’язової тканини виникали вже в ранній період постішемічного ураження та наростали до кінця першої доби. При гістологічному дослідженні спостерігали наступні зміни тканин м’язів: дезорганізація структурних компонентів м’язових клітин, зменшення посмугованості, набряк, розрихленість, розволокненість та розриви м’язових волокон. Найзначнішим набряк м’язових волокон був на першу добу в третій групі щурів. Пересічна площа поперечного перерізу волокон – (1369,15±26,57) мкм2 на 6,72 % вища від показника контрольної групи (р<0,05), а пересічний діаметр – (41,73±0,39) мкм на 3,37 % перевищував контрольний показник (р<0,05). Пересічна площа ядер м’язових волокон – (64,03±0,08) мкм2 у третій групі лише незначно перевищувала відповідний показник – (63,95±0,07) мкм2 групи контролю (p>0,05). Лабораторні дослідження біохімічних показників сироватки крові показали зростання активності трансаміназ, ЛФ та загального білірубіну, зниження рівня креатиніну та ЗБ у ранній реперфузійний період. Зокрема, порівняно з відповідним показником контрольної групи, рівень АлАТ досяг свого найвищого значення на першу добу (більше на 89,5 %) (р<0,05), а показник АсАТ найвищим був у тварин з двогодинною реперфузією (більше на 78,73 %) (р<0,005), рівень ЛФ та загального білірубіну досягли свого максимуму на сьому добу (більше на 45,78 та 105,3 % відповідно) (р<0,005). Кореляційний аналіз виявив прямий кореляційний зв’язок між показниками пересічної площі (ss) м’язових волокон та пересічних площ їх ядер (sn) (+0,7), показниками креатиніну (+0,1), холестерину (+0,4), загального білірубіну (+0,1), АлАТ (+0,5), АсАТ (+0,5) та ЛФ (+0,1), а також зворотний кореляційний зв’язок між показниками пересічної площі (ss) м’язових волокон і рівнем тригліцеридів (−0,1) досліджуваних груп. Аналогічна закономірність виявлялась і щодо пересічної площі їх ядер (sn) та згаданих біохімічних показників. Висновки. Результати ремоделювання м’язових волокон підтверджують розвиток у піддослідних тварин ішемічно-реперфузійного синдрому. При дослідженні скелетної мускулатури задніх кінцівок білих щурів після гострої ішемії, спричиненої накладанням турнікета, встановлено, що ремоделювання м’язових волокон проявлялося в основному набуханням, гомогенізацією саркоплазми, порушенням лінійного розміщення ядер в міоцитах та лейкоцитарною інфільтрацією ендо- і перимізію, міолізом із руйнуванням сарколеми та виходом ядер у міжклітинний простір. Реактивні порушення розвивались і в мікросудинах усіх сегментів та були максимально вираженими до кінця першої доби.uk-UA
dc.formatapplication/pdf
dc.languageukr
dc.publisherТернопільський державний медичний університет ім. І.Я. Горбачевськогоuk-UA
dc.relationhttps://ojs.tdmu.edu.ua/index.php/visnyk-nauk-dos/article/view/9247/9215
dc.rightsАвторське право (c) 2018 Вісник наукових дослідженьuk-UA
dc.rightshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0uk-UA
dc.sourceBulletin of Scientific Research; No. 3 (2018); 114-120en-US
dc.sourceВестник научных исследований; № 3 (2018); 114-120ru-RU
dc.sourceВісник наукових досліджень; № 3 (2018); 114-120uk-UA
dc.source2415-8798
dc.source1681-276X
dc.source10.11603/2415-8798.2018.3
dc.subjectacute ischemiaen-US
dc.subjectmuscle tissueen-US
dc.subjectmuscle fiberen-US
dc.subjectbiochemical indicesen-US
dc.subjectreperfusion-ischemic syndromeen-US
dc.subjectострая ишемияru-RU
dc.subjectмышечная тканьru-RU
dc.subjectмышечное волокноru-RU
dc.subjectбиохимические показателиru-RU
dc.subjectишемически-реперфузионный синдромru-RU
dc.subjectгостра ішеміяuk-UA
dc.subjectм’язова тканинаuk-UA
dc.subjectм’язове волокноuk-UA
dc.subjectбіохімічні показникиuk-UA
dc.subjectішемічно-реперфузійний синдромuk-UA
dc.titleTHE COMPARATIVE ANALYSIS OF STRUCTURAL CHANGES IN MUSCLES OF THE HIND LIMBS AND BIOCHEMICAL CHANGES IN BLOOD SERUM OF THE RATS WITH ACUTE ISCHEMIAen-US
dc.titleСРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТРУКТУРНЫХ НАРУШЕНИЙ МЫШЦ ЗАДНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ И ИЗМЕНЕНИЙ БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЫВОРОТКИ КРОВИ КРЫС ПРИ ОСТРОЙ ИШЕМИИru-RU
dc.titleПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ СТРУКТУРНИХ ПОРУШЕНЬ М’ЯЗІВ ЗАДНІХ КІНЦІВОК ТА ЗМІН БІОХІМІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ СИРОВАТКИ КРОВІ ЩУРІВ ПРИ ГОСТРІЙ ІШЕМІЇuk-UA
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion


Files in this item

FilesSizeFormatView

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record