Діаметр кардіоміоцитів та їх ядер (ДКМ і ДЯКМ) достовірно зменшувався в усіх серіях, характеризуючи структурно-морфологічні зміни міокарда. Причому характерним є переважання морфологічних змін у кардіоміоцитах (КМЦ) лівого шлуночка. Достовірна різниця з контролем у I серії спостерігалася лише через 3 місяці спостереження в лівих відділах серця і становила 9,55% (р≤0,05) для ДКМ.
Гістологічна картина через 3 місяці експерименту для всіх серій тварин була типовою. При забарвленні гематоксилін-еозином відмічалося зменшення розмірів КМЦ та їх ядер. Для останніх характерним був поліморфізм (округлі, штрихоподібні). Контури серцевих міоцитів були нечіткі, цитоплазма нерівномірно забарвлена, зерниста. Поперечна посмугованість нечітко виражена, місцями зникала, між м’язовими волокнами виявлялися ділянки клітинної інфільтрації. Виражені судинні розлади: стромальний та периваскулярний набряки, потовщення, набряк, клітинна інфільтрація стінки судин середнього та дрібного калібрів, звуження їх просвіту, з утворенням клітинних агрегатів. Відмічено стази крові в судинах гемомікроциркуляторного русла (ГМЦР), кількість останніх у полі зору була зменшена. Спостерігалося розростання сполучної тканини між м’язовими волокнами та в стінці судин.
Для змінам хімічного складу серця молодих щурів були притаманні особливості, що залежать від виду солей важких металів, які вводилися з питною водою. В умовах затравки солями міді, цинку та заліза відмічалося поступове зниження вмісту міді (до 34,18% (р≤0,05) через 3 місяці, яке відбувається при її підвищеному надходження в організм із водою. Цей феномен можна пояснити конкуренцією з іонами цинку та заліза, що також надходили в організм у підвищеній кількості.Натомість рівень цинку збільшувався через 3 місяці до 31,77% (р≤0,05). Вміст заліза, що додатково надходило у організм, стрімко зростав з перших термінів спостереження і через 1 місяць перевищував контроль на 63,02% (р≤0,05). Порушення метаболізму КМЦ супроводжувалося зменшенням рівня марганцю, вміст якого був менший за контрольні показники через 3 місяці на 14,29% (р≤0,05). Динаміка вмісту натрію вказувала на порушення функціонування Na-K- насоса і характеризувалася зменшенням його рівня через 1 та 2 місяці на 7,92% (р≤0,05) та 11,00% (р≤0,05) і зростанням на 38,21% (р≤0,05) через 3 місяці. Вміст калію та кальцію в цей термін перевищував контрольні показники на 15,09% (р≤0,05) і 18,26% (р≤0,05).
Затравка солями міді, марганцю та свинцю призводила до їх акумуляції в міокарді. Їх рівень перевищував контроль відповідно на 56,82% (р≤0,05), 93,16% (р≤0,05) та 113,06% (р≤0,05) через 3 місяці спостереження. Зростання іонів міді супроводжувалося зменшенням вмісту цинку на 32,05% (р≤0,05), а збільшення вмісту марганцю і свинцю - зменшенням магнію на 54,06% (р≤0,05), що можна пояснити їх антагоністичними відношеннями. Рівень натрію та калію був менший за контроль на 42,32% (р≤0,05) та 15,08% (р≤0,05), а вміст кальцію більший за контроль на 32,28% (р≤0,05).
Таким чином, у щурів молодого віку затравка солями міді, цинку та заліза достовірно викликала структурну перебудову міокарда через 2 місяці експерименту, а у щурів, що отримували солі цинку, хрому, свинцю та міді, марганцю, свинцю – вже через 1 місяць. Структурні зміни та порушення хімічного складу серця були більш виражені у тварин III серії.
Масометрія сердець щурів зрілого віку в умовах експериментальних мікроелементозів свідчила про більші компенсаторні можливості тварин даної вікової групи (рис. 1).
Так, перший місяць спостереження характеризувався компенсаторною реакцією міокарда, яка проявлялася в його гіпертрофії. ЧМС в даний термін перевищувала контроль в усіхсеріях на 7,93% (р≤0,05) - 9,54% (р≤0,05). МЛШ зростала відповідно на 8,17% (р≤0,05) - 12,08% (р≤0,05), збільшення МПШ на 6,42% (р≤0,05) було достовірним тільки в II серії. Для всіх серій характерним було зростання СІ через 1 місяць спостереження відповідно на 8,31% (р≤0,05), 10,29% (р≤0,05) та 13,03% (р≤0,05). Площі ендокардіальних поверхонь залишалися незмінними у всіх серіях.
Через 2 місяці затравки солями цинку, хрому, свинцю та міді, марганцю, свинцю відмічалася структурна перебудова міокарда, яка характеризувалася зниженням всіх масометричних показників. Так, ЧМС у тварин відповідно II та III серій зменшувалася в цей термін на 5,92% (р≤0,05) та 9,44% (р≤0,05) та знижувалася через 3 місяці на 11,72% (р≤0,05) та 16,07% (р≤0,05), що відповідає рівню змін у тварин молодого віку. МЛШ через 2 місяці була менша за контроль відповідно на 8,57% (р≤0,05) та 11,72% (р≤0,05), через 3 місяці - на 14,51% (р≤0,05) та 17,51% (р≤0,05). МПШ у тварин зрілого віку через 2 місяці експерименту достовірно зменшувалася. Різниця з контролем становила у II серії 5,94% (р≤0,05), у III серії - 7,09% (р≤0,05), зменшуючись через 3 місяці на 6,93% (р≤0,05) та 10,22% (р≤0,05) відповідно. Достовірна різниця маси серця та його частин у тварин I серії відмічалася лише на 3-му місяці затравки та становила для ЧМС - 6,21% (р≤0,05), МЛШ - 9,21% (р≤0,05). СІ у тварин всіх серій через 2 та 3 місяці спостереження залишався на рівні контролю, що відбувалося за рахунок зменшення маси тіла експериментальних тварин.
Площі ендокардіальних поверхонь через 2 місяці спостереження зростали, але достовірна різниця з контролем відмічалася тільки у тварин II та III серій. Так, ПСЛШ збільшилася відповідно на 9,97% (р≤0,05) та 13,78% (р≤0,05) через 2 місяці та на 14,53% (р≤0,05) та 18,25% (р≤0,05) через 3 місяці. Подібна різниця ПСПШ становить 7,54% (р≤0,05) та 10,03% (р≤0,05) через 2 місяці і 9,81% (р≤0,05) та 13,79% (р≤0,05) через 3 місяці спостереження. Подібні зміни разом зі зменшенням маси серця характеризують зрив механізмів компенсації та структурну перебудову міокарда з дилятацією порожнин серця.
Морфометрія гістологічних препаратів сердець тварин зрілого віку характеризувала гіпертрофію міокарда через 1 місяць затравки та поступовий розвиток структурно-морфологічних змін у подальші терміни спостереження.
Один місяць затравки екзополютантами призводив до зменшення об`єму судинного русла та сполучної тканини у міокарді лівого шлуночка тварин, які отримували солі цинку, хрому та свинцю відповідно на 5,93% (р≤0,05) та 6,89% (р≤0,05). Подібні показники за умов затравки солями міді, марганцю та свинцю зменшувалися в обох шлуночках. Різниця з контролем для лівих відділів серця становила відповідно 7,02% (р≤0,05) та 8,50% (р≤0,05), для правих - 5,38% (р≤0,05) та 7,11% (р≤0,05). Зменшення ВОС і ВОСТ у даний термін відбувалося вірогідно за рахунок гіпертрофії кардіоміоцитів.
Розвиток структурно-морфологічних змін у міокарді супроводжувався зменшенням розміру клітин та їх ядер, що набував найвищого ступеня через 3 місяці спостереження. Так, в цей термін ДКМЛШ та ДЯКМЛШ у тварин I серії зменшувалися на 8,25% (р≤0,05) та 6,43% (р≤0,05). Розміри клітин та їх ядер у правому шлуночку зменшувалися недостовірно. Аналогічні показники у тварин II та III серій зменшувалися відповідно на 8,33% (р≤0,05) та 6,59% (р≤0,05) і на 13,41% (р≤0,05) та 8,63% (р≤0,05). Діаметр клітин правого шлуночка також достовірно зменшувався, але ступінь змін був дещо менший, ніж у лівих відділах серця.
На відміну від тварин молодого віку, у зрілих щурів спостерігалося зменшення об`єму судинного русла, що свідчить про його більшу вразливість у тварин даного віку.
Гістологічна картина через 2 місяці експерименту характеризувалася розвитком структурно-морфологічних змін в КМЦ: в одному полі зору поряд із гіпертрофованими та КМЦ нормальних розмірів виявлялися клітини зі зменшеними діаметрами. У порівнянні кількість останніх у полі зору в III серії була найбільша. Ядра серцевих міоцитів теж відрізнялися різними розмірами і формою (округлі, витягнуті, штрихоподібні), траплялися пікнотично змінені ядра. Контури КМЦ були нечіткі, цитоплазма нерівномірно забарвлена, зерниста, поперечна посмугованість нечітко виражена, місцями зникала. Судинні розлади, які характеризувалися явищами стромального та периваскулярного набряків, розширенням та повнокров'ям судин різного калібру, капіляростазами та крововиливами, були теж більше виражені в II та III серіях. При подовженні терміну експерименту наростали структурно-морфологічні зміни міокарда, які характеризувалися порушенням орієнтації м’язових волокон, ділянками їх фрагментації. КМЦ у полі зору були переважно морфологічно змінені: контури клітин нечіткі, цитоплазма нерівномірно забарвлена зерниста, поперечна посмугованість місцями не візуалізувалася. Ядра зазначених клітин поліморфні, з розмитими контурами, траплялися пікнотично змінені ядра.
Хімічний склад серця піддослідних тварин характеризувався змінами, подібними до тварин молодого віку. Це характеризує універсальність компенсаторно-пристосувальних процесів у міокарді тварин усіх вікових груп на дію екзогенних чинників.
Таким чином, затравка солями важких металів тварин зрілого віку всіх серій веде до розвитку компенсаторної гіпертрофії міокарда, яка є проявом адаптації серця до дії несприятливих факторів. При подовженні терміну експерименту у тварин відбувався зрив компенсаторно-пристосувальних механізмів, який проявлявся у структурній перебудові міокарда щурів I серії експерименту через 2 місяці спостереження, у щурів II та III серій - через 1 місяць. Найбільш виражені структурно-метаболічні зміни міокарда щурів зрілого віку спостерігалися у тварин, які отримували у підвищеній кількості солі міді, марганцю та свинцю протягом 3 місяців.
Масометричні показники сердець тварин старечого віку характеризували структурну перебудову міокарда, що розвинулася вже через 1 місяць після початку затравки важкими металами. У тварин даної вікової групи відбувався швидкий розвиток структурної перебудови міокарда разом із дилятацією порожнин, що не є характерним для інших вікових груп.
Морфометрія міокарда тварин старечого віку характеризувалася зменшенням ДКМ та їх ядер і зростанням відносного об`єму сполучної речовини, починаючи з перших термінів спостереження.