POSTNATAL ONTOGENESIS

UDC: 611.127:591.4-092.9

MORPHOLOGICAL STRUCTURE OF FROG HEART IN POSTNATAL ONTOGENESIS

Nazarova D. Ph.D., associate professor, professionally-oriented disciplines Department of the Dniprovskіу Medical Institute of Traditional and Non – Traditional Medicine. Dnipro. Kramar S. Ph.D., associate professor of the Human Anatomy Department of the State Establishment «Dnipropetrovsk Medical Academy of the Ministry of Health of Ukraine». Dnipro.

УДК 611.127:591.4-092.9

МОРФОЛОГІЧНА БУДОВА СЕРЦЯ ЖАБИ У ПОСТНАТАЛЬНОМУ ОНТОГЕНЕЗІ

Назарова Д.І.

к. біол. н., доцент, кафедри професійно-орієнтованих дисциплін Дніпровський медичний інститут традиційної та нетрадиційної медицини Крамар С.Б. к. біол. н., доцент, кафедри анатомії людини ДЗ «Дніпропетровська медична академія МОЗ України» DOI: 10.24412/3453-9875-2021-56-2-68-71

Abstract

The results of the study presented in the article are devoted to the morphological features of the structure of the frog's heart. Relationships between different morphological parameters are also considered. The analysis of correlations between the parameters of the heart and the size of the animal's body, establishes its motor activity. To determine the individual characteristics of the frog's heart structure, the heart shape, animal motor activity, correlations, structure of the inner relief of the chambers, papillary-trabecular apparatus and histological structure of the heart walls were studied and their connection was clarified.

Анотація

Результати дослідження, представлені у статті присвячені морфологічним особливостям будови серця жаби. Також розглядаються зв’язки між різними морфологічними показниками. Проведений аналіз кореляційних зв'язків між параметрами серця і розмірами тіла тварини, встановлює їі рухову активність. Для визначення індивідуальних особливостей будови серця жаби було проведено вивчення форми серця, рухової активності тварини, кореляційних зв'язків, будови внутрішнього рельєфу камер, папілярно-трабекулярного апарату і гістологічної будови стінок серця та з’ясовувались їх зв’язк.

Keywords: heart, ontogenesis, frog, correlations, ventricles, papillary-trabecular apparatus, cardiomyocytes, connective tissue.

Ключові слова: серце, онтогенез, жаба, кореляційні зв'язки, шлуночки, папілярно-трабекулярний апарат, кардіоміоцити, сполучна тканина.

Вступ: У зв’язку з великою кількістю серцевосудинних захворювань, з розвитком кардіохірургії та трансплантології у всесвітній медицині дослідження анатомії серця, будови стінок та його камер є найперспективнішим напрямком у науці. Еволюційні етапи розвитку серця у філогенезі вивчаються експериментально на серцях тварин різних класів. Кардіальні міоцити є структурно-функціональною одиницею будови серцевої стінки. Їх анатомією, гістологією, функцією цікавляться і вивчають науковці різних країн. Тому, цікаво дослідити морфологічні та гістологічні особливості будови міокарду різних тварин. Достовірні кореляційні зв’язки, статистичні закономірності формування міокарду, співвідношення морфологічних і гістологічних показників дають більш глибоке і досконале розуміння розвитку і анатомії цього органу. Формування стінок шлуночків та передсердь, особливості клітинної будови міжпередсердної і міжшлуночкової перегородок, формування перегородки між аортою і легеневим стовбуром, взаємозв’язки між морфологічною структурою і функцією гемодинаміки серця тварини дають важливий матеріал для кардіологів та усіх лікарів, пояснюють виникнення патологій та захворювань серця.

Мета дослідження: Вивчити морфологічні особливості будови серця жаби в постнатальному онтогенезі. Встановити кореляційні зв'язки, співвідношення сполучної тканини до кардіоміоцитів та закономірності будови внутришнього рельєфа папілярно-трабекулярного апарата серця жаби.

Об'єкт і методи дослідження: Проведені наукові дослідження на тварини відповідають етичним вимогам згідно з принципами Гельсінської декларації, прийнятої Генеральною асамблеєю Всесвітньої медичної асоціації. Європейської конвенції щодо захисту хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та інших наукових цілей. Для дослідження відбиралися тварини, які не внесені до Червоної книги, з дотриманням етичних

і законодавчих норм і вимог при виконанні наукових і морфологічних досліджень [3].

Матеріалами для дослідження послужили 35 сердець жаби. Фіксація ізольованих сердець проводилась розчином 10%-огонейтрального формаліну. За допомогою метода морфометрії, який застосовували до цілих тварин і для ізольованих органів, досягались поставлені цілі і завдання данного дослідження. [4]. Для вивчали рельєфу папілярно-трабекулярного апарату серця жаби були використані гістологічні зрізи серця у поперечній і поздовжнії площинах з подальшім фарбуванням гематоксиліном. Мікрофотографії було зроблено об'єктивом 40X. Обчислення за формулою методу точкового розрахунку [2]. Cполучна тканина /міоц. × 100%. Кількісні дані оброблені за допомогою варіаційної статистики [1,5,7]. Обчислення серцевого індексу (J) проводили за формулою: відношення маси серця до маси тіла [6]:

Для визначення форми серця нами обчислювався індекс (F) відношення ширини (S) сердця до довжини тіла (D) за формулою:

При величині індексу до 65% форма серця -конусоподібна, від 65% до 75% - еліпсоподібна, більше 75% - куляста [4]. (ecaudata) відносять трав'яну жабу, Rana temporaria L.

У нормі серце у жаби розташоване на черевній стороні тіла під стравоходом. У жаби трикамерне серце, яке складається з двох тонких передсердь і одного щільного м'язистого шлуночка. Передсердя у жаби розділене повною перегородкою, а до дорзальної частини правого передсердя прилягає венозний синус. Від шлуночка відходить артеріальний конус. Обидва передсердя сполучаються зі шлуночком одним загальним отвором. Дослідження показали, що серце жаби з передньої поверхні неправильної форми, направлене верхівкою назад, сплощене в спинно-черевному напрямі, із закругленою основою. У молодих жаб спостерігалася загострена верхівка серця, а у дорослих – верхівка більш закруглена. Верхівка серця жаби спрямована праворуч та униз. Правий край шлуночка у верхніх двох третинах плавно переходить у вирізку серця, яка має дещо ввігнутий вигляд. На передній та задній поверхнях міжшлуночкові борозни вирізняються слабо. У верхній частині лівий край стрімко спускається до середини шлуночка під кутом приблизно 45 градусів, а у нижній частині також стрімко спускається під тим же кутом до верхівки серця. Передсердя тільки починають формуватися, тому слабко виражені та відсутні серцеві вушка. Вивчаючи форми серця жаби, нами було доведено, що усередині систематичної групи форми серця зустрічаються як конусоподібні, еліпсоподібні так і кулясті. (рис 1).

Результати дослідження і їх обговорення. До класу амфібій (amphibia), ряду безхвості амфібії

Рис. 1. Макропрепарат: зовнішня форма серця жаби (А – передня поверхня; Б – задня поверхня): 1 –праве передсердя; 2 – ліве передсердя; 3 – шлуночок.

У жаби з 100 % сердець зустрічаються більше еліпсоподібної форми – 94 % і 4 % – кулястої форми, лише 2 % – спостерігалися конусоподібної форми (рис.2). Морфометричні дані показують, що форма серця жаби еліпсоподібна – у 71 %, СІ – 0,42, вказує на рухову активність жаби.

SЖаба 2% 4% Рис. 2. Конституціональний тип серця жаби.

70 Norwegian Journal of development of the International Science No 56/2021

Морфометричні показникі серця жаби мають взаємозв'язок з показниками параметрів тіла тварини - це висновок, який зроблено при обробці результатів дослідження при проведенні кореляційного аналізу. Встановлено, що довжина серця у жаби має сильні кореляційні зв'язки з масою серця (r =0,97), з шириною серця (r =0,95), з товщиною серця (r =0,88), з об'ємом серця (r =0,96), з масою тварини (r =0,99), з довжиною тіла (r =0,95), до довжини грудної клітки (r =0,96), до ширини грудної клітки (r =0,96) (рис. 3).

Рис. 3. Сильні кореляційні зв'язки між морфологічними параметрами серця жаби (пряма лінія – сильний зв'язок): 1 – маса серця; 2 – довжина серця; 3 – ширина серця; 4 – об'єм серця; 5 – товщина серця; 6 –індекс форми серця; 7 – серцевий індекс.

Також, виявляться зв’язки між шириною серця (рис. 3) і товщиною серця (r =0,97), з шириною серця і з об'ємом серця (r =0,95), з товщиною серця і з об'ємом серця (r =0,89). Зв'язки середньої сили серця не виявлені, і зворотні сильні кореляційні зв'язки не знайдені. При аналізі кореляційних зв'язків у жаби об'ємів, товщини і ширини серця було встановлено, що для об'єму, товщини і ширини серця характерні ті ж кореляційні зв'язки, що і для довжини серця.

Для шлуночків жаби характерна наявність губчастого міокарду. Щаблини і м'язові трабекули формують сітчасті форми осередку, зливаючись між собою, деякі міжтрабекулярні порожнини мають щілиноподібну форму. Багато крупних трабекул прямують від верхівки серця до його основи паралельно одна до одної. Щілиноподібні осередки безпосередньо відкриваються прямо в порожнину шлуночка. Деякі крупні трабекули, що розташовані паралельно одна до одної, мають короткі, поперечно розташовані з’єднувальні трабекули- “містки”. Така просторова орієнтація трабекул змінює порожнину шлуночка, формуючі осередки витягнутої форми. Характерно, що всередині міжтрабекулярних порожнин є додаткові м'язові трабекули, які розташовані поздовжньо, але вони починаються від стінки шлуночка та прикріплюються до стулок передсердно-шлуночкового клапана серця. Додаткові трабекули відрізняються тим, що мають плоску та крупну будову (рис. 4). Таким чином, порожнину шлуночка у данної тварини можна розділити на центральну частину і додаткові камери, які обмежені численними додатковими м'язовими трабекулами.

Рис. 4. Макропрепарат: внутрішній рел’єф шлуночка серця жаби: 1 – губчастий міокард; 2 – м'язові трабекули.

Гістологічні методи дослідження міокарда серця жаби показали наступні результати: м'язові волокна міокарда розташовані хаотично, вони утворюють пучки різної товщини - як великі, так і незначні за розмірами. Пучки м’язових волокон на поперечному зрізі характеризуються трикутною і овальною формами, товщина яких коливається у межах від 2 до 5 діаметрів м’язового волокна. Пучки м’язових волокон оточуть ззовні прошарки сполучної тканини,. В порівнянні із міокардом серця щуки, прошарки сполучної тканини між окремими кардіоміоцитами жаби менші, завдяки чому складається враження більшої щільності м’язової тканини у жаби. Міжклітинні простори мають різну ширину

і форму, зокрема зустрічаються окремі ділянки сполучної тканини овальної, V-подібної та видовженої форми (рис. 5). Крапковий підрахунок показав, що відсоток СТ – 31,0 % і КМ – 68,9 % серця жаби.

Рис. 5. М'язові волокна та сполучна тканина в стінці шлуночка серця жаби. Забарвлення гематоксиліном і еозином. Ок × 10, об × 100: 1 – м'язові волокна; 2 – сполучна тканина.

Виcновки: На основі морфометричних досліджень серця жаби можемо зроботи наступні висновки: частіше за все, серце жабі має еліпсоподібну форму – у 71 %, серцевий індекс –0,42, вказує на малу рухливу активність тварини. Визначено урезультаті аналізу зв’язків між параметрами серця тварини, що жаба має сильні кореляційні зв'язки. Зв'язки середньої сили серця не виявлені, і зворотні сильні кореляційні зв'язки також не знайдені. Особливості будови внутрішнього рел’єфу шлуночків серця жаби: міокард шлуночка жаби має тільки губчасту будову, тому доцільно розділення порожнини шлуночка на центральну та додаткові частини, трабекули міокарду виконують функції сосочкових м’язів, самі сосочкові м’язи ще не сформовані, т.є. відсутні. В архітектоніці розташування волокон в серці жаби найбільший відсоток м'язової тканини –68,9 %, та відношення сполучнотканинного компонента до м’язового є найменшим –31,0 %.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ:

1. Боровиков В.П. STATISTICA − Статистический анализ и обработка данных в среде Windows / В.П. Боровиков, И.П. Боровиков. – М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 1998. – 608 с.

2. Гуцол А.А., Кондратьев Б.Ю. Практическая морфометрия органов и тканей. под ред. д.м.н. Г.Г. Автандилова. Изд-во ТГУ,1988. 3. Дотримання етичних та законодавчих норм і вимог при виконанні наукових морфологічних досліджень: методичні рекомендації / [В.Л. Кулініченко, В.Д. Мішалов, Ю.Б. Чайковський та ін.]. − К.: 2007. − 29 с. 4. Завалеева С.М. Сравнительная морфология миокарда позвоночных: автореф. дис. на соискание научной степени д-ра биол. наук: 16.00.02 / С.М. Завалеева. − М., 1996. − 35 с. 5. Лапач С.Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel / С.Н. Лапач, А.В. Чубенко, П.Н. Бабич. – К.: МИРИОН, 2000. – 320 с. 6. Наумов С.П. Зоология позвоночных: учебник [для студ. пед. ин-тов по биол. спец.] / С.П. Наумов. − М.: Высшая школа, 1982. − 464 с. 7. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA / О.Ю. Реброва. − М.: Медиа Сфера, 2002. − 312 с.

№56/2021

Norwegian Journal of development of the International Science

ISSN 3453-9875

VOL.2

It was established in November 2016 with support from the Norwegian Academy of Science.

DESCRIPTION The Scientific journal “Norwegian Journal of development of the International Science” is issued 24 times a year and is a scientific publication on topical problems of science.

Editor in chief – Karin Kristiansen (University of Oslo, Norway)

The assistant of theeditor in chief – Olof Hansen

• James Smith (University of Birmingham, UK) • Kristian Nilsen (University Centre in Svalbard, Norway) • Arne Jensen (Norwegian University of Science and Technology, Norway) • Sander Svein (University of Tromsø, Norway) • Lena Meyer (University of Gothenburg, Sweden) • Hans Rasmussen (University of Southern Denmark, Denmark) • Chantal Girard (ESC Rennes School of Business, France) • Ann Claes (University of Groningen, Netherlands) • Ingrid Karlsen (University of Oslo, Norway) • Terje Gruterson (Norwegian Institute of Public Health, Norway) • Sander Langfjord (University Hospital, Norway) • Fredrik Mardosas (Oslo and Akershus University College, Norway) • Emil Berger (Ministry of Agriculture and Food, Norway) • Sofie Olsen (BioFokus, Norway) • Rolf Ulrich Becker (University of Duisburg-Essen, Germany) • Lutz Jäncke (University of Zürich, Switzerland) • Elizabeth Davies (University of Glasgow, UK) • Chan Jiang(Peking University, China) and other independent experts

1000 copies Norwegian Journal of development of the International Science Iduns gate 4A, 0178, Oslo, Norway email: publish@njd-iscience.com site: http://www.njd-iscience.com