ОСОБЛИВОСТІ МОРФО-ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ЗМІН ДІАФРАГМИ ПІСЛЯ ГОСТРОЇ ХОЛОДОВОЇ ТРАВМИ

О. Слободян; Ю. Товкач; К. Власова

doi:10.24061/1727-0847.24.4.2025.56

Автор(и)

О. Слободян
Ю. Товкач
К. Власова

DOI:

https://doi.org/10.24061/1727-0847.24.4.2025.56

Ключові слова:

гостра холодова травма; діафрагма; анатомія; морфометрія; експеримент; щурі

Анотація

М’язова система, яка становить значну частину маси тіла, виступає головним інструментом терморегуляції. Проте, за вичерпаних адаптаційних ресурсів за впливу холоду у м’язових волокнах розвиваються глибокі структурні зміни, що призводять до тривалої втрати працездатності та інвалідизації. Найбільш виражені зміни в м’язах часто виникають не в момент охолодження, а під час зігрівання.

Метою роботи було провести морфометричну оцінку параметрів м’язових волокон діафрагми піддослідних тварин в динаміці після гострої холодової травми.

Досліди проведені на 50 статево-зрілих щурах-самцях лінії Wistar. Експериментальні тварини були розподілені на 5 груп по 10 особин кожна залежно від термінів забору матеріалу для дослідження. Експериментальних тварин розміщували в пластикових прозорих контейнерах, які не обмежують доступ до повітря та рухливість тварин, та витримували в холодильній камері при –10 ^оС упродовж 3-х годин. Обробка результатів виконана в програмному пакеті Statsoft STATISTIKA 6.0.

У м’язових волокнах відбувались дистрофічні зміни, зменшувалась, а місцями повністю була відсутня поперечна посмугованість. Ядра були набряклими, світлими, розміщувались частіше косо або були вузькими. Саркоплазма таких ділянок мала зернистий вигляд. В інтерстиції з’являється клітинна інфільтрація у вигляді лейкоцитів. У результаті аналізу морфометричних параметрів, встановлено розвиток вираженого внутрішньоклітинного набряку, на що вказували збільшення середнього діаметра м’язових волокон та площі саркоплазми на тлі зниження ядерно-саркоплазматичного відношення на 7-му добу експерименту. На 14-ту добу показники повертаються до норми, але спостерігаються явища фіброзу у місцях деструкції міоволокон.

Гостра холодова травма викликає структурну перебудову діафрагми, яка характеризується поєднанням судинних порушень та прямого кріогенного пошкодження міоволокон.

Посилання

Castellani JW, Young AJ. Human physiological responses to cold exposure: Acute responses and acclimatization to prolonged exposure. Auton Neurosci. 2016;196:63-74. doi:10.1016/j.autneu.2016.02.009.

Wakabayashi H, Sakaue H, Nishimura T. Recent updates on cold adaptation in population and laboratory studies, including cross-adaptation with nonthermal factors. J Physiol Anthropol. 2025;44(1):7. doi:10.1186/s40101-025-00387-6.

Young AJ, Castellani JW. Exertional fatigue and cold exposure: mechanisms of hiker's hypothermia. Appl Physiol Nutr Metab. 2017;32(4):793-8. doi:10.1139/H07-041.

Casey JD, Janz DR, Semler MW. Hypothermia for the Treatment of Acute Respiratory Distress Syndrome? Cool It. Crit Care Med. 2017;45(7):1244-5. doi:10.1097/CCM.0000000000002359.

Nestaas E, Walsh BH. Hypothermia and Cardiovascular Instability. Clin Perinatol. 2020;47(3):575-92. doi:10.1016/j.clp.2020.05.012.

Launay JC, Savourey G. Cold adaptations. Ind Health. 2019;47(3):221-7. doi:10.2486/indhealth.47.221.

Rintamäki H. Human responses to cold. Alaska Med. 2007;49(2 Suppl):29-31.

Sosnowski P, Mikrut K, Krauss H. Hipotermia – mechanizm działania i patofizjologiczne zmiany w organizmie człowieka [Hypothermia--mechanism of action and pathophysiological changes in the human body]. Postepy Hig Med Dosw (Online). 2015;69:69-79. Published 2015 Jan 16. doi:10.5604/17322693.1136382.

Cheshire WP Jr. Thermoregulatory disorders and illness related to heat and cold stress. Auton Neurosci. 2016;196:91-104. doi:10.1016/j.autneu.2016.01.001.

Al-Nashash H, All AH. Neuroprotective Role of Hypothermia in Acute Spinal Cord Injury. Biomedicines. 2022;10(1):104. doi:10.3390/biomedicines10010104.

Brazaitis M, Eimantas N, Daniuseviciute L, Mickeviciene D, Steponaviciute R, Skurvydas A. Two strategies for response to 14 °C cold-water immersion: is there a difference in the response of motor, cognitive, immune and stress markers?. PLoS One. 2015;9(9):e109020. doi:10.1371/journal.pone.0109020.

Daanen HA, Van Marken Lichtenbelt WD. Human whole body cold adaptation. Temperature (Austin). 2016;3(1):104-18. doi:10.1080/23328940.2015.1135688.

Cadena V, Tattersall GJ. Body temperature regulation during acclimation to cold and hypoxia in rats. J Therm Biol. 2014;46:56-64. doi:10.1016/j.jtherbio.2014.10.007.

Alba BK, Castellani JW, Charkoudian N. Cold-induced cutaneous vasoconstriction in humans: Function, dysfunction and the distinctly counterproductive. Exp Physiol. 2019;104(8):1202-14. doi:10.1113/EP087718.

Maeda T. Relationship between maximum oxygen uptake and peripheral vasoconstriction in a cold environment. J Physiol Anthropol. 2017;36(1):42. doi:10.1186/s40101-017-0158-2.

Bondarev EV, Shtryhov SIu, Drohovoz SM. Bondarev EV, Shtrigol SYu, Drohovoz SM. Kholodova travma: doklinichne vyvchennia preparativ z fryhoprotektornymy vlastyvostiamy [Cold injury: preclinical study of drugs with frigoprotective properties]. Kharkiv: Natsional'nyi farmatsevtychnyi universytet; 2018. 35 p. (in Ukrainian).