Get Adobe Flash player

AGE FEATURES OF MORFOFUNCTIONAL CHANGES IN NORMAL CARDIAC MUSCLE AND UNDER THE INFLUENCE OF DAMAGING FACTORS (LITERATURE REVIEW)

Аuthors: Sikora V. Z., Yarmolenko O. S.

Pages: 263-274

 

Аbstract

      

       This article analyzes the recent literature on the age features of the structure and function of the intact heart muscle, as well as on the issue of heart remodeling in experimental animals of different ages under the influence of damaging factors. The myocardium undergoes morphological changes, with age, that occur as the restructuring of parenchymal and stromal components of the heart muscle. We point out the increase in mass of the heart and enlargement of its chambers with preferred hypertrophy and dilation of the left ventricular cavity during the aging process. The number of cardiomyocytes decreases throughout life. Quantitative changes of the cardiac cells are compensated by their hypertrophy. Reduction of the total volume of cardiomyocytes is accompanied by an increase of volume of connective tissue. The characteristic feature of aging is the accumulation of myocardial collagen in the interstitial space, exemia. The term "cardiac remodeling" includes the changes of both cellular and stromal components, volume of chambers of the heart cavities, which develop at pressure or volume overload, under the influence of various endogenous and exogenous factors. These lead to a structural reorganization of the heart muscle function. All chambers of the heart are remodeling. A significant number of clinical and experimental studies structural and functional reorganization of the heart under the influence of external and internal factors. However, the mechanisms of age-related changes in the myocardium at all levels of its organization structure are still questioned.
        Key words: heart, age, remodeling.

 

               * This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

  

The full text

To viev the full text

References

1. Автандилов Г. Г. Основы количественной патологической анатомии / Г. Г. Автандилов.  М. Медицина, 2002. – 240 с.
2. Ахтемійчук Ю. Т. Макроскопічна анатомія артеріальних судин серця людини / Ю. Т. Ахтемійчук, О. В. Ахтемійчук, М. В. Ющак // Клінічна анатомія та оперативна хірургія. – 2009. – Т. 8, № 1. – С. 88  98 
3. Благонравов М. Л. Особенности функциона-льного состояния и морфологии правого желудочка сердца при ишемическом повреждении левого ж…./ М. Л. Благонравов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины.  2008.  Т. 145, № 4.  С. 392394.
4. Бородина Г. Н. Органометрические измене-ния сердца при формировании его структур на поздних этапах пренатального и всех этапах постнатального онтогенеза / Г. Н. Бородина // Современный мир, природа и человек : межвузовский сборник науч. работ с материалами трудов участников V Международной телеконференции.  Томск, 2011.  Т. 2, № 1. ¬ С. 71¬72.
5. Бородина Г. Н. Различные морфо-функциональные изменения сердца / Г. Н. Бородина, В. Ю. Лебединский, Ю. А. Высоцкий // Вісник Вінницького Національного Медичного Університету. – 2006. – № 10 (2). – С. 322.
6. Вікові особливості змін ядерно-цитоплазматичних відношень в кардіоміоцитах частин серця дослідних тварин / М. С. Гнатюк, Л. В. Татарчук, А. М. Пришляк, В. Є. Лавренюк // Таврический медикобиологический вестник. – 2010. – Т. 13, № 4. – С.29–32.
7. Гнатюк М. С. Вікові особливості просторової перебудови камер серця / М С. Гнатюк, С. О. Коноваленко, Л. В. Татарчук // Здобутки клінічної і експериментальної медицини. – 2010. – Т. 13, № 2. – С. 93–96.
8. Гнатюк М. С. Морфометрична оцінка структурної перебудови кардіоміоцитів при гіперфункції серця / М. С. Гнатюк, Л. В. Татарчук, О. Б. Слабий // Здобутки клінічної і експериментальної медицини. – 2010. – Т. 13, № 2. – С. 31–35.
9. Горбунов А. А. Пространственная реконструкция соединительнотканного компонента миокарда крыс / А. А. Горбунов // Морфологія. – 2008. – Т. 11, № 2. – C. 10–13.
10. Горбунов А. А. Соединительнотканный компонент миокарда: новый этап изучения давней проблемы / А. А. Горбунов // Морфологія. – 2007. -–Т. 1, № 4. – C. 6–12. 
11. Динаміка стану здоров’я народу України та регіональні особливості (аналітично-статистичний посібник) /під. ред. Коваленка В. М., Корнацького В. М. // Національний науковий центр «Інститут кардіології ім. акад.. М. Д. Стражеска – 2012. – С.35–89.
12. Єлкин Н. И. Внутренний рельеф камер полости сердца. Морфология и развитие сердечно-сосудистой системы в норме и эксперименте/ Н. И. Елкин. – М.: Медицина, 1982. – С.30–32.
13. Жебель В. М. Від гіпертрофії лівого шлуночка до гіпертензивного серця. Зміна парадигми / В. М. Жебель, С. Е. Лозинський // Український кардіологічний журнал. – 2011. – № 6. – C. 88–93.
14. Квитницкая-Рыжова Т. Ю. Возрастные структурные особенности реакции секреторных и сократительных кардио-миоцитов на введение вазопрессина / Т. Ю. Квитницкая-Рыжова, А. С. Ступина, Г. В. Хаблак // Проблемы старения и долголетия – 2005. – Т. 14, № 4. – С. 323–331. 
15. Козлов С. В. Структурные основы ремоделирования левого желудочка при развитии хронической сердечной недостаточности / C. В. Козлов, Э. Г. Топка, В. А. Юсков // Вісник проблем біології і медицини. – 2009. – № 2. – С.168–173. 
16. Кровопостачання серця щура в нормі та при дії сиднокарба / В. О. Козлов, О. Л. Дроздов, О. С. Кошелєв [та ін.] // Морфологія. – 2008. -Т. 11, № 4 – С. 20–23.
17. Ларева Н. В. Гендерные особенности ремоделирования левого желудочка у лиц пожилого возраста с артериальной гипертензией и ИБС / Н. В. Ларева, Т. В. Валова, А. К. Лобунцова // Дальневосточный медицинский журнал. – 2012. – № 2. – С.11–14.
18. Мисула І. Р. Морфометрична оцінка вікових змін серця у експериментальних тварин / І. Р. Мисула, М. С. Гнатюк, О. Б. Сусла // Вісник наукових досліджень. – 2000. – № 3. – С. 83–85.
19. Михайлов С. С. Клиническая анатомия сердца / С. С. Михайлов. – М.: Медицина, 1987. – 288 с.
20. Морфометричний аналіз вікової перебудови серцевого м’яза в експериментальних тварин / Гнатюк М. С., Татарчук Л. В., Ясиновський О. Б., Сопель О. М. // Вісник морфології. – 2010. – Т. 16, № 1. – С. 150–153. 
21. Непомнящих Л. М. Влияние препаратов с противоопухолевой активностью – доксо-рубицина и циклофосфана – на структурную реорганизацию миокарда крыс и численность кардиомиоцитов/ Л. М. Непомнящих, Е. Л. Лушникова, М. Г. Клинникова // Сибирский Онколо-гический Журнал. – 2011. – № 4 (46). – С. 30–35.
22. Нечесова Т. А. Ремоделирование левого желудочка: патогенез и методы оценки / Т. А. Нечесова, И. Ю. Коробко, Н. И. Кузнецова // Медицинские новости. - 2008. – №11 – С. 7-14.
23. Патоморфология миокардиального кровообращения: сравнительное иссле-дование при увеличении постнагрузки левого или правого желудочка сердца/ М. С. Тверская, В. В. Сухопарова, В. В. Карпова [и др.] // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2008. – Т. 145, № 3.  С. 352356.
24. Пентелейчук Н. П. Структурна організація та ембріогенез клапанного апарату серця / Н. П. Пентелейчук, Т. М. Бойчук, Л. Я. Федонюк // Вісник проблем біології і медицини. – 2011. – № 2.  С. 3537.
25. Петрук Н. С. Сучасна концепція розвитку спеціалізованих міжклітинних з’єднань кардіоміоцитів / Н. С. Петрук, І. В. Твердохліб // Морфологія.  2009.  Т. 111, № 2  С. 6 13.
26. Погорєлова О. С. Масометричні показники серця щурів різних вікових груп/ О. С. Погорєлова // Здобутки клінічної і експериментальної медицини.  2007.  Т.7, № 2.  С.125126.
27. Погорєлова О. С. Структурно-метаболічні зміни серця щурів різного віку в нормі та в умовах експериментальних мікроелементозів / О. С. Погорєлова // Морфологія. – 2008. – Т. 2, № 2. – С. 4755.
28. Пришляк А. М. Морфофункціональні зако-номірності адаптаційних і дизадаптаційних змін серцевого м’яза при його токсичних ураженнях : aвтореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-ра. мед. наук : спец. 14.03.01 «Нормальна анатомія» / А. М. Пришляк.  Тернопіль, 2009.  36 с.
29. Степанчук А. П. Морфометрические исс-ледования миоэндокардиальных образований желудочков сердца в норме / А. П. Степанчук // Вісник проблем біології і медицини.  2012.  Т. 2 (95), № 3.  С. 174-178.
30. Струков А. І. Патологічна анатомія: підручник / А. І. Струков, В. В. Сєров. – Х. : Факт, 2000.  С. 323392.
31. Благонравов М. Л. Структурные изменения в миокарде при острой перегрузке левого желудочка в эксперименте / М. Л. Благонравов, В. А. Ковязин, А. Ю. Коршунова // Архив патологии. 2011.  Т. 73, № 1.  С. 3438.
32. Сучасні підходи до виділення, культивування та реєстрації скорочень кардіоміоцитів тварин різного віку / К. В Тарасова., Т. С. Лагодич, О. О. Лінник, В. Г. Шевчук // Проблемы старения и долголетия. – 2011. – Т. 20, № 3.С.273290.
33. Творко В. М. Морфофункціональні особли-вості міокарда при адаптації організму до загального зневоднення: aвтореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. мед. наук : спец. 14.03.01 «Нормальна анатомія» / В. М. Творко  Тернопіль, 2002.  19 с.
34. Трач-Росоловська С. В. Морфометрична оцінка ремоделювання серця щурів різного віку в динаміці стретозотоцинінінукованого цукрового діабету /С. В. Трач-Росоловська // Вісник експериментальних досліджень. – 2011.  №3.  С.9195.
35. Ультраструктура и стереология кардиомиоцитов при развитии регенераторно-пластической недоста-точности миокарда в онтогенезе / Л. М. Непомнящих, Е. Л. Лушникова, Н. А. Молодых [и др.] // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины.  2011.  Т. 151, № 1.  С. 8894.
36. Хара М. Р. Вікові та статеві особливості перебігу серцево-судинної патології (огляд літератури) / М. Р. Хара, А. А. Лепявко // Здобутки клінічної і експериментальної медицини.  2009.  №2.  С.914.
37. Щербіна Ю. А. Зміни відносної маси серця щурів різного віку під впливом гравітаційних перевантажень / Ю. А. Щербіна // Вісник морфології. – 2010. № 16 (2). – С. 360363.
38. Abel E. D. Mitochondrial adaptations to physiological vs. pathological cardiac hypertrophy / E. D. Abel, T. Doenst // Cardiovasc. Res. – 2011. – Vol. 90. – P. 234–242.
39. Age-dependent effect of oxidative stress on cardiac sarcoplasmic reticulum vesicles / E. Babusíková, M. Jesenák, D. Dobrota [et al.] // Physiol Res.  2008.  Vol.57 (l).  P. 4954.
40. Age-related changes in rat myocardium involve altered capacities of glycosaminoglycans to potentiate growth factor functions and heparan sulfate-altered sulfation / M. B. Huynh, C. Morin, G. Carpentier [et al.] // J Biol Chem. – 2012. – Vol. 287 (14)  P. 1136311373.
41. Age-related divergent remodeling of the cardiac extracellular matrix in heart failure: collagen accumulation in the young and loss in the aged / M. A. Horn, H. K. Graham, M. A. Richards [et al.] // J. Mol Cell Cardiol. – 2012. – Vol. 53 (1) – P.8290.
42. Bauersachs J. Targeting mineralocorticoid receptors to improve left ventricular healing and remodeling / J. Bauersachs // The Bulletin of The British Society for Cardiovascular Research. – 2013.  Vol. 26 (1) – Р.2327.
43. Berk B. C. ECM remodeling in hypertensive heart disease / B. C. Berk, K. Fujiwara, S. Lehoux // J. Clin. Invest. – 2007. – Vol. 117. – P. 568–575. 
44. Calcium-mediated cell death during myocardial reperfusion / D. Garsia-Dorado, M. Ruiz-Meana, J. R. Inserte [et al.] // Cardiovasc Res.– 2012. – № 94. – P. 16880.
45. Characterising the myocardial interstitial space: the clinical relevance of non-invasive imaging / S. K. White, D. M. Sado, A. S. Flett [et al.] // Heart.  2012. – Vol. 98 (5) – Р. 773779. 
46. Chaudhary K. R. Mitochondria and the aging heart / K. R. Chaudhary, H. El-Sikhry, J.M. Seubert // J Geriatr Cardiol. – 2011 – Vol. 8 (3). – Р.159167. 
47. Chien K. R. Cardiogenesis and the complex biology of regenerative cardiovascular medicine / K. R. Chien, I. J. Dominian, K. K. Parker // Science. – 2008. – Vol. 322.  P.14941497.
48. Clarke M. Cell death in the cardiovascular system / M. Clarke, M. Bennett, T. Littlewood // Heart. – 2007.  Vol. 93 (6)  P. 659–664. 
49. Controlling the contractile strength of engineered cardiac muscle by hierarchal tissue architecture / A. W. Feinberg, P. W. Alford, H. Jin [et al.] // Biomaterials. – 2012.  № 33. – P. 57325741.
50. Doenst T. Spotlight on metabolic remodeling in heart failure / T. Doenst, E. D. Abel // Cardiovasc. Res. – 2011. – Vol. 90. – P. 191–193.
51. Dorn G. W. Mitochondrial dynamics in heart disease / G. W. Dorn // Biochim Biophys Acta. – 2013. – Vol. 1833 (1) –P.233241.
52. Friehs I. Increased susceptibility of hypertrophied hearts to ischemic injury / I Friehs, P. J. del Nido // Ann Thorac Surg. – 2003. – Vol. 75 (2). – Р. 678684.
53. Functional screening identifies miRNAs inducing cardiac regeneration / A. Eulalio, M. Mano, M. Dal Ferro [et al.] // Nature. – 2012. – Vol. 492 (7429) –P.376381.
54. Hausenloy D. J. Mitochondrial dynamics as a novel therapeutic target for treating cardiac disease / D. J. Hausenloy // The Bulletin of The British Society for Cardiovascular Research. – 2013.  Vol. 26, № 1 – Р.1122.
55. Hypertension and microvascular remodelling / F. Feihl, L. Liaudet, B. I. Levy, B. Waeber // Cardiovasc. Res. – 2008. – Vol. 78. – P. 274–285.
56. Judge S. Cardiac mitochondrial bioenergetics, oxidative stress, and aging / S. Judge, C. Leeuwenburgh // Am. J. Physiol Cell Physiol.  2007. – № 292 (6) – P.19831992.
57. Left ventricular morphology, global and longitudinal function in normal older individuals: a cardiac magnetic resonance study/ N. P. Nikitin, P. H. Loh, R.de Silva [et al.] // Int J. Cardiol. – 2006. – Vol. 108 (1). – P.7683.
58. Mechanisms of disease: pathologic structural remodeling is more than adaptive hypertrophy in hypertensive heart disease / J. Diez, A. Gonzalez, B. Lopez, R. Querejeta // Nat. Clin. Pract. Cardiovasc. Med. – 2005. – Vol. 2. – P. 209–216.
59. Middle age aggravates myocardial ischemia through surprising upholding of complex II activity, oxidative stress, and reduced coronary perfusion / E. Mourmoura, M. Leguen, H. Dubouchaud [et al.] // Age (Dordr). – 2011. – Vol. 33(3). – P. 321–336.
60. Ong S. B. New roles for mitochondria in cell death in the reperfused myocardium / S. B. Ong and A. B. Gustafsson Cardiovasc Res – 2012. – № 94 (2). – P. 190196.
61. Parker K. K. Extracellular matrix, mechano-transduction and structural hierarchies in heart tissue engineering / K. K. Parker, D. E. Ingber // Phil. Trans. R. Soc. B. – 2007. – № 362. – P.12671279.
62. Pressure overload induces early morphological changes in the heart / C. A. Souders, T. K. Borg, I. Banerjee, T. A. Baudino // The American journal of pathology. – 2012. – Vol. 181 (4). – P. 12261235.
63. Role of mitochondrial dysfunction and altered autophagy in cardiovascular aging and disease: from mechanisms to therapeutics / E. Marzetti, A. Csiszar, D. Dutta [et al.] // Am J. Physiol Heart Circ Physiol. – 2013. – Vol. 7.
64. Structural and biomechanical characterizations of porcine myocardial extracellular matrix / B. Wang, M. Tedder, C. E. Perez [et al.] // Journal of materials science. Materials in medicine. – 2012. – Vol. 23 (8). – P. 18351847.
65. Swift F. Calcium release units in heart failure: that's about the size of it / F. Swift, G. Christensen // National Library of Medicine. Cardiovascular research. – 2012. – Vol. 95 (4). – P. 397398.
66. The intracellular redox state is a core determinant of mitochondrial fusion / T. Shutt, M. Geoffrion, R. Milne, H. M. McBride // EMBO Reports. – 2012. – Vol. 13 (10). – P. 909–915.
67. Tuunaen H. Metabolic remodeling in human heart failure / H. Tuunanen, J. Knuuti // Cardiovascular Research. – 2011. – Vol. 90. – P. 251–257.