sibmedСибирский научный медицинский журналСибирский научный медицинский журнал2410-25122410-2520ИЦиГ СО РАН10.18699/SSMJ20240307sibmed-1548Research ArticleАНАТОМИЯANATOMYМакромикроскопическая анатомия и гистотопография стенок левого ушка сердца плода человекаMesoscopic anatomy and histotopography of the left atrial appendage walls in human fetal hearthttps://orcid.org/0000-0002-6681-7537ГапоновА. А.GaponovA. A.

Гапонов Антон Александрович

620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19;

620028, г. Екатеринбург, ул. Репина, 3

Anton A. Gaponov

620002, Ekaterinburg, Mira st., 19;

620028, Ekaterinburg, Repina st., 3

gagaponov@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0001-4594-1221УфимцеваИ. Д.UfimtsevaI. D.

Уфимцева Илана Дмитриевна

620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19

Ilana D. Ufimtseva

620002, Ekaterinburg, Mira st., 19

ufimtsevailana20@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-2973-3481ДмитриеваЕ. Г.DmitrievaE. G.

Дмитриева Евгения Германовна

620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19;

620028, г. Екатеринбург, ул. Репина, 3

Evgenia G. Dmitrieva

620002, Ekaterinburg, Mira st., 19;

620028, Ekaterinburg, Repina st., 3

anmayak@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5133-3962КузнецовД. К.KuznetsovD. K.

Кузнецов Дмитрий Константинович, к.ф.-м.н.

620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19

Dmitrii K. Kuznetsov, candidate of physical and mathematical sciences

620002, Ekaterinburg, Mira st., 19

dimak@urfu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7001-051XПряхинаВ. И.PryakhinaV. I.

Пряхина Виктория Игоревна, к.ф.-м.н.

620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19

Victoria I. Pryakhina, candidate of physical and mathematical sciences

620002, Ekaterinburg, Mira st., 19

viktoria.pryahina@urfu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8267-2895ЯкимовА. А.IakimovA. A.

Якимов Андрей Аркадьевич, к.м.н.

620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19;

620028, г. Екатеринбург, ул. Репина, 3

Andrei A. Iakimov, candidate of medical sciences

620002, Ekaterinburg, Mira st., 19;

620028, Ekaterinburg, Repina st., 3

ayakimov07@mail.ruУральский Федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина; Уральский государственный медицинский университет Минздрава РоссииРоссияUral Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin; The Ural State Medical University of Minzdrav of RussiaRussian FederationУральский Федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. ЕльцинаРоссияUral Federal University named after the first President of Russia B.N. YeltsinRussian Federation2024030720244436877Copyright © Гапонов А.А., Уфимцева И.Д., Дмитриева Е.Г., Кузнецов Д.К., Пряхина В.И., Якимов А.А., 20242024Гапонов А.А., Уфимцева И.Д., Дмитриева Е.Г., Кузнецов Д.К., Пряхина В.И., Якимов А.А.Gaponov A.A., Ufimtseva I.D., Dmitrieva E.G., Kuznetsov D.K., Pryakhina V.I., Iakimov A.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibmed.elpub.ru/jour/article/view/1548

Данные о строении стенок левого ушка сердца (ЛУС) плода человека актуальны в связи с развитием фетальной кардиохирургии и биопечати сердца. Цель исследования – определить особенности макромикроскопической анатомии и гистотопографии разных отделов стенок левого ушка нормального сердца человека 16–22 недель внутриутробного развития. Материал и методы. При помощи микроскопа Olympus CX, камеры TOUPCAM U31S, программы ADF-Image изучили окрашенные орсеином, зеленым прочным и по Массону серийные гистотопографические срезы левого предсердия и ЛУС 10 сердец плодов человека. При помощи сканирующего электронного микроскопа Carl Zeiss EVO LS 10 при увеличении в 15–5000 раз исследовали три образца по методу замораживания-скалывания. Результаты. При морфометрии стенок межтрабекулярных пространств ЛУС установлено, что на уровне средней трети левого предсердия их толщина минимальна в задней стенке (80 [61–97] мкм) (медиана [нижняя квартиль; верхняя квартиль]), толщина в передней стенке составляет 142,9 ± 33,2 мкм (среднее ± стандартное отклонение) (101 [79–192] мкм). На уровне венечной борозды толщина передней стенки равна 137,4 ± 33,9 мкм (101 [68–195] мкм), задней стенки – 143,7 ± 23,6 мкм (147,5 [90–180] мкм). В направлении сверху вниз толщина передней стенки ЛУС не изменялась, толщина задней стенки возрастала в среднем в 1,8 раза за счет утолщения миокарда. Толщина эндокарда во всех изученных локализациях одинакова. Миокард ЛУС на макромикроанатомическом уровне организован в виде «анатомического синцития», иногда формировал отдельные пучки. Слои коллагеновых и эластических волокон характерны для эндокарда, реже для эпикарда. Из-за проникновения эластических волокон в подлежащий коллагеновый слой граница между ними условна. Заключение. Макромикроанатомические особенности стенок ЛУС плода человека состоят в различиях их толщины на разных уровнях, организации миокарда как «анатомического синцития» с возможным формированием пучков, в отсутствии слоев миокарда, существовании безмышечных и гипомускулярных участков, а также в послойном расположении эластических и коллагеновых волокон в эндокарде без четкой границы между этими слоями.

Normal anatomy of the left atrial appendage (LAA) of human fetus is of a great importance for fetal cardiac surgery and heart bioprinting. Aim of the study was to clarify the mesoscopic anatomy and histotopography of different parts of the LAA walls in normal human fetuses of 16–22 gestation weeks. Material and methods. We prepared serial histotopograms of the left atrial appendages from 10 normal human fetal hearts stained by Masson trichrome, orcein and fast green. We studied slides by means Olympus CX microscope, TOUPCAM U31S digital camera, and ADF-Image program for measuring. Using a Carl Zeiss EVO LS 10 scanning electron microscope at a magnification of 15–5000 times, three samples were examined using the freeze-chip method. Results. Having measured the outer walls of the LAA intertrabecular spaces, we found that at the level of the middle third of the left atrium, their thickness is minimal in the posterior wall (80 [61–97] μm) (median [lower quartile; upper quartile]), thickness in the anterior wall is 142.9 ± 33.2 μm (mean ± standard deviation) (101 [79–192] μm). At the level of the coronary sulcus, the same parameters were 143.7 ± 23.6 µm (147.5 [90–180] µm) and 137.4 ± 33.9 µm (101 [68–195] µm), respectively. Downward, LAA posterior wall increased about 1.8 in thickness, whereas the thickness of the anterior wall was the same. The endocardium showed the same thickness in all locations. Microanatomically, the LAA myocardium never discovered to build from distinct layers but “anatomical syncytium” or seldom bundles. Collagen and elastic layers were common for endocardium, rare for epicardium. Endocardial elastic fibers interweaved in the underlying collagen so the distinct boundary lacks there. Conclusions. Mesoscopic and microanatomical features of LAA walls in human fetus consist of variable thickness at different levels, unlayered but “syncytial” myocardium, muscleless areas, elastic and collagen layers of the endocardium.

анатомия человекаанатомия сердцаплод человекапредсердияушки сердцамиокардэндокардрыхлая соединительная ткань сердцаhuman anatomyheart anatomyhuman fetusatriaatrial auriclesatrial appendagesmyocardiumendocardiumloose connective tissue of the heartРабота выполнена с использованием оборудования анатомо-физиологической лаборатории департамента биологии и фундаментальной медицины, лаборатории кафедры медицинской биохимии и биофизики Института естественных наук и математики Уральского Федерального университета, а также УЦКП «Современные нанотехнологии» Уральского Федерального университета (рег. № 2968), поддержанным Минобрнауки РФ (проект 075-15-2021-677).The work was carried out using the equipment of the anatomical and physiological laboratory of the Department of Biology and Fundamental Medicine, the laboratory of the Department of Medical Biochemistry and Biophysics of the Institute of Natural Sciences and Mathematics of Ural Federal University, as well as the Ural CCU “Modern Nanotechnologies” of Ural Federal University (reg. No. 2968), supported by the Minobrnauki of Russia (project 075- 15-2021-677).ReferencesWhiteman S., Saker E., Courant V., Salandy S., Gielecki J., Zurada A., Loukas M. An anatomical review of the left atrium. Translational Research in Anatomy. 2019;17:100052. doi: 10.1016/j.tria.2019.100052Whiteman S., Saker E., Courant V., Salandy S., Gielecki J., Zurada A., Loukas M. An anatomical review of the left atrium. Translational Research in Anatomy. 2019;17:100052. doi: 10.1016/j.tria.2019.100052Бородина Г.Н., Высотский Ю.А., Лебединский В.Ю. Ушки сердца. Строение и функции. Saarbrucken: LAP LAMBERT, 2012. 273 с.Borodina G.N., Vysotsky Yu.A., Lebedinsky V.Yu. Auricles of the heart. Structure and functions. Saarbrucken: LAP LAMBERT, 2012. 273 p. [In Russian].Милюков В.Е., Брюханов В.А., Шарифова Х.М., Нгуен К.К. Роль гребенчатых мышц сердца в морфофункциональной регуляции сократительной деятельности миокарда: обзор литературы. Вестн. аритмол. 2023;30(1):61–67. doi: 10.35336/VA-2023-1-08Milyukov V.E., Bryukhanov V.A., Sharifova Kh.M., Nguyen K.K. Role of pectinate muscle in the morphofunctional regulation of the contractile activity of the heart: a review. Vestnik aritmologii = Journal of Arrhythmology. 2023;30(1):61–67. [In Russian]. doi: 10.35336/VA-2023-1-08Frescura C., Ho S.Y., Giordano M., Thiene G. Isomerism of the atrial appendages: morphology and terminology. Cardiovasc. Pathol. 2020;47:107205. doi: 10.1016/j.carpath.2020.107205Frescura C., Ho S.Y., Giordano M., Thiene G. Isomerism of the atrial appendages: morphology and terminology. Cardiovasc. Pathol. 2020;47:107205. doi: 10.1016/j.carpath.2020.107205Beigel R., Wunderlich N.C., Ho S.Y., Arsanjani R., Siegel R.J. The left atrial appendage: anatomy, function, and noninvasive evaluation. JACC Cardiovasc. Imaging. 2014;7(12):1251–1265. doi: 10.1016/j.jcmg.2014.08.009Beigel R., Wunderlich N.C., Ho S.Y., Arsanjani R., Siegel R.J. The left atrial appendage: anatomy, function, and noninvasive evaluation. JACC Cardiovasc. Imaging. 2014;7(12):1251–1265. doi: 10.1016/j.jcmg.2014.08.009Silva T.M., Oliveira G.B., Barros T.L.S., Andrade A.B., Furlan B.B., Nunes M.C.P. Left atrial appendage: anatomy, function, and importance in thrombus formation. Arq. Bras. Cardiol: Imagem. cardiovasc. 2022;35(2):eabc301. doi: 10.47593/2675-312X/20223502eabc301Silva T.M., Oliveira G.B., Barros T.L.S., Andrade A.B., Furlan B.B., Nunes M.C.P. Left atrial appendage: anatomy, function, and importance in thrombus formation. Arq. Bras. Cardiol: Imagem. cardiovasc. 2022;35(2):eabc301. doi: 10.47593/2675-312X/20223502eabc301Hensey M., O’Neill L., Mahon C., Keane S., Fabre A., Keane D. A review of the anatomical and histological attributes of the left atrial appendage with descriptive pathological examination of morphology and histology. J. Atr. Fibrillation. 2018;10(6):1650. doi: 10.4022/jafib.1650Hensey M., O’Neill L., Mahon C., Keane S., Fabre A., Keane D. A review of the anatomical and histological attributes of the left atrial appendage with descriptive pathological examination of morphology and histology. J. Atr. Fibrillation. 2018;10(6):1650. doi: 10.4022/jafib.1650Cabrera J.A., Ho S.Y., Climent V., Sánchez-Quintana D. The architecture of the left lateral atrial wall: a particular anatomic region with implications for ablation of atrial fibrillation. Eur. Heart J. 2008;29(3):356–362. doi: 10.1093/eurheartj/ehm606Cabrera J.A., Ho S.Y., Climent V., Sánchez-Quintana D. The architecture of the left lateral atrial wall: a particular anatomic region with implications for ablation of atrial fibrillation. Eur. Heart J. 2008;29(3):356–362. doi: 10.1093/eurheartj/ehm606Friedman K.G., Tworetzky W. Fetal cardiac interventions: Where do we stand? Arch. Cardiovasc. Dis. 2020;113(2):121–128. doi:10.1016/j.acvd.2019.06.007Friedman K.G., Tworetzky W. Fetal cardiac interventions: Where do we stand? Arch. Cardiovasc. Dis. 2020;113(2):121–128. doi:10.1016/j.acvd.2019.06.007Sazzad F., Ramanathan K., Moideen I.S., Gohary A.E., Stevens J.C., Kofidis T. A systematic review of individualized heart surgery with a personalized prosthesis. J. Pers. Med. 2023;13(10):1483. doi: 10.3390/jpm13101483Sazzad F., Ramanathan K., Moideen I.S., Gohary A.E., Stevens J.C., Kofidis T. A systematic review of individualized heart surgery with a personalized prosthesis. J. Pers. Med. 2023;13(10):1483. doi: 10.3390/jpm13101483Филиппова Е.С. Гистотопография ушек сердца плода человека на 15–28 неделе развития. Вестн. Урал. мед. акад. науки. 2011;(3):51–54.Filippova E.S. The hystotopography of the atrial appendages in fetuses at 15–28 weeks of gestation. Vestnik Ural’skoy meditsinskoy akademicheskoy nauki = Journal of Ural Medical Academic Science. 2011; (3):51–54. [In Russian].Галочкина М.В. Структурная организация соединительнотканного остова миокарда человека в условиях развития и при оперированных пороках сердца: aвтореф. дис. … канд. мед. наук. Оренбург, 1995.Galochkina M.V. Connective tissue framework structure of the human myocardium at developmental stages and with operated heart defects: abstract of thesis… cand. med. sci. Orenburg, 1995. [In Russian].Дмитриева Е.Г., Хацко С.Л. Способ гистологической окраски эластических и коллагеновых волокон на одном препарате. Пат. 2785548 РФ. Опубл. 08.12.2022.Dmitrieva E.G., Khatsko S.L. Method of histological staining of elastic and collagen fibers at the same specimen. Patent 2785548 RF. Published 08.12.2022. [In Russian].Anderson R.H., Lamers W.H., Hikspoors J.P.J.M., Mohun T.J., Bamforth S.D., Chaudhry B., Eley L., Kerwin J., Crosier M., Henderson D.J. Development of the arterial roots and ventricular outflow tracts. J. Anat. 2023. doi: 10.1111/joa.13973Anderson R.H., Lamers W.H., Hikspoors J.P.J.M., Mohun T.J., Bamforth S.D., Chaudhry B., Eley L., Kerwin J., Crosier M., Henderson D.J. Development of the arterial roots and ventricular outflow tracts. J. Anat. 2023. doi: 10.1111/joa.13973Picazo-Angelin B., Zabala-Argüelles J.I., Anderson R.H., Sánchez-Quintana D. Anatomy of the normal fetal heart: The basis for understanding fetal echocardiography. Ann. Pediatr. Card. 2018;11(2):164–173. doi: 10.4103/apc.APC_152_17Picazo-Angelin B., Zabala-Argüelles J.I., Anderson R.H., Sánchez-Quintana D. Anatomy of the normal fetal heart: The basis for understanding fetal echocardiography. Ann. Pediatr. Card. 2018;11(2):164–173. doi: 10.4103/apc.APC_152_17Горбунов А.А., Твердохлеб И.В. Количественная онтогенетическая динамика соединительнотканных клеток в желудочковом миокарде крыс. Морфол. 2008;2(1):45–50.Gorbunov A.A., Tverdokhleb I.V. Quantitative ontogenetic assessment of connective tissue cell dynamics in the ventricular rat myocardium. Morfologiya = Morphology. 2008;2(1):45–50. [In Russian].Яковець О.О. Судинно-тканинні відношення в стінці лівого передсердя плодів людини. Морфол. 2014;8(3):76–81.Yakovets O.O. Vascular-tissue interrelations in the wall of the left atrium of human fetus. Morfologiya = Morphology. 2014;8(3):76–81. [In Ukrainian].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.