Preview

Сибирский научный медицинский журнал

Расширенный поиск

Биоэлектрический импеданс и морфометрия левого желудочка сердца крыс после физических нагрузок разной длительности

https://doi.org/10.18699/SSMJ20250312

Аннотация

   Регулярные физические упражнения вызывают морфофункциональные изменения сердца в зависимости от нагрузки.

   Целью исследования было выявить изменения показателей биоимпедансной спектроскопии левого желудочка сердца у крыс после физических нагрузок (плавания) разной длительности.

   Материал и методы. Выполнена морфологическая и биоимпедансная оценка левого желудочка сердца у самцов крыс, прошедших 12-недельный курс плавания, и у интактных животных. Плаванию (5 раз в неделю) подвергали две группы крыс: опытную (по 200 минут в день) и контрольную (по 5 минут в день).

   Результаты и их обсуждение. Гистологическими исследованиями показано увеличение диаметра кардиомиоцитов в левом желудочке сердца у животных опытной и контрольной групп в сравнении с интактными крысами. У животных, подвергавшихся длительной физической нагрузке, выявлено значимое увеличение реактивного сопротивления биоэлектрического импеданса левого желудочка сердца при частоте электрического тока 50 кГц по сравнению с плававшими по пять минут в день, указывающее на большие изменения объема мышечной ткани. Отмечено увеличение активного сопротивления биоэлектрического импеданса левого желудочка сердца наряду с меньшим объемом соединительной ткани у крыс опытной группы в сравнении с контрольными. Амплитуда биоэлектрического импеданса миокарда левого желудочка сердца у крыс опытной группы была больше, чем у животных контрольной (при 30 и 50 кГц) и интактной (при 100 кГц) групп, что указывает на различия в объеме межклеточного и внутриклеточного пространства.

   Заключение. У крыс под воздействием длительных физических нагрузок плаванием в течение 12 недель выявлены морфометрические и биоимпедансные изменения левого желудочка сердца, связанные с физиологическим ремоделированием миокарда.

Об авторах

Н. Л. Коломеец
Коми научный центр УрО РАН
Россия

Наталия Леонидовна Коломеец, к. ф.-м. н.

167982; ул. Коммунистическая, 24; Сыктывкар



А. Г. Ивонин
Коми научный центр УрО РАН
Россия

Алексей Геннадьевич Ивонин, к. б. н.

167982; ул. Коммунистическая, 24; Сыктывкар



А. С. Гуляева
Коми научный центр УрО РАН
Россия

Анна Сергеевна Гуляева, к. б. н.

167982; ул. Коммунистическая, 24; Сыктывкар



И. М. Рощевская
Коми научный центр УрО РАН
Россия

Ирина Михайловна Рощевская, д. б. н., чл.-корр. РАН

167982; ул. Коммунистическая, 24; Сыктывкар



Список литературы

1. Bei Y., Wang L., Ding R., Che L., Fan Z., Gao W., Liang Q., Lin S., Liu S., Lu X., … Xiao J. Animal exercise studies in cardiovascular research: Current knowledge and optimal design - A position paper of the Committee on Cardiac Rehabilitation, Chinese Medical Doctors’ Association. J. Sport Health. Sci. 2021;10(6):660–674. doi: 10.1016/j.jshs.2021.08.002

2. Soares D.D.S., Pinto G.H., Lopes A., Caetano D.S.L., Nascimento T.G., Andrades M.E., Clausell N., Rohde L.E.P., Leitão S.A.T., Biolo A. Cardiac hypertrophy in mice submitted to a swimming protocol: influence of training volume and intensity on myocardial renin-angiotensin system. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2019;316(6):R776–R782. doi: 10.1152/ajpregu.00205.2018

3. Yan Z., Zeng N., Li J., Liao T., Ni G. Cardiac effects of treadmill running at different intensities in a rat model. Front. Physiol. 2021:12:774681. doi: 10.3389/fphys.2021.774681

4. Martins P.C., Moraes M.S., Silva D.A.S. Cell integrity indicators assessed by bioelectrical impedance : A systematic review of studies involving athletes. J. Bodyw. Mov. Ther. 2020;24(1):154–164. doi: 10.1016/j.jbmt.2019.05.017

5. Cebrián-Ponce Á., Irurtia A., Carrasco-Marginet M., Saco-Ledo G., Girabent-Farrés M., Castizo-Olier J. Electrical impedance myography in health and physical exercise : a systematic review and future perspectives. Front. Physiol. 2021;12:740877. doi: 10.3389/fphys.2021.740877

6. Khoury D.S., Naware M., Siou J., Blomqvist A., Mathuria N.S., Wang J., Shih H.T., Nagueh S.F., Panescu D. Ambulatory monitoring of congestive heart failure by multiple bioelectric impedance vectors. J. Am. Coll. Cardiol. 2009;53(12):1075–1081. doi: 10.1016/j.jacc.2008.12.018

7. Торнуев Ю.В., Балахнин С.М., Преображенская В.К., Манвелидзе Р.А., Ивлева Е.К. Биоимпедансометрия миокарда при очаговых и диффузных повреждениях различного генеза. Соврем. пробл. науки и образ. 2016;(4):78. doi: 10.17513/spno.25001

8. Jacobson J.T., Hutchinson M.D., Cooper J.M., Woo Y.J., Shandler R.S., Callans D.J. Tissue-specific variability in human epicardial impedance. J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2011;22(4):436–439. doi: 10.1111/j.1540-8167.2010.01929.x

9. Radovits T., Oláh A., Lux Á., Németh B.T., Hidi L., Birtalan E., Kellermayer D., Mátyás C., Szabó G., Merkely B. Rat model of exercise-induced cardiac hypertrophy: hemodynamic characterization using left ventricular pressure-volume analysis. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2013;305(1):H124–134. doi: 10.1152/ajpheart.00108.2013

10. Sanchez B., Li J., Yim S., Pacheck A., Widrick J.J., Rutkove S.B. Evaluation of electrical impedance as a biomarker of myostatin inhibition in wild type and muscular dystrophy mice. PLoS One. 2015;10(10):e0140521. doi: 10.1371/journal.pone.0140521

11. Kapur K., Taylor R.S., Qi K., Nagy J.A., Li J., Sanchez B., Rutkove S.B. Predicting myofiber size with electrical impedance myography: A study in immature mice. Muscle Nerve. 2018:10.1002/mus.26111. doi: 10.1002/mus.26111

12. Amorós-Figueras G., Jorge E., García-Sánchez T., Bragós R., Rosell-Ferrer J., Cinca J. Recognition of fibrotic infarct density by the pattern of local systolic-diastolic myocardial electrical impedance. Front. Physiol. 2016;7:389. doi: 10.3389/fphys.2016.00389

13. Skourou C., Hoopes P.J., Paulsen K.D. Tissue permittivity. A monitor for progressive tissue fibrosis as observed in bystander tissues following experimental high dose rate irradiation. Cancer Biol. Ther. 2009. 8(23):2223–2229. doi: 10.4161/cbt.8.23.9983

14. Verheule S., Schotten U. Electrophysiological consequences of cardiac fibrosis. Cells. 2021;10(11):3220. doi: 10.3390/cells10113220

15. Protsenko Y.L., Balakin A.A., Kuznetsov D.A., Kursanov A.G., Lisin R.V., Mukhlynina E.A., Lookin O.N. Contractility of right ventricular myocardium in male and female rats during physiological and pathological hypertrophy. Bull. Exp. Biol. Med. 2017;162(3):303–305. doi: 10.1007/s10517-017-3600-x

16. Hastings M.H., Castro C., Freeman R., Abdul Kadir A., Lerchenmüller C., Li H., Rhee J., Roh J.D., Roh K., Singh A.P., ... Rosenzweig A. Intrinsic and extrinsic contributors to the cardiac benefits of exercise. JACC Basic Transl. Sci. 2023;9(4):535–552. doi: 10.1016/j.jacbts.2023.07.011

17. Kolomeyets N.L., Ivonin A.G., Peshkin E.A., Roshchevskaya I.M. Bioelectrical impedance of the left ventricular myocardium, lung in rats after forced swimming training and subsequent detraining. J. Evol. Biochem. Phys. 2023;59(1):69–81. doi: 10.1134/S0022093023010064


Рецензия

Просмотров: 44


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2410-2512 (Print)
ISSN 2410-2520 (Online)