Degenerative Changes of Myocytes Induced by Restriction of Flight in Doves

비행운동 제한에 따른 비둘기 심근세포의 퇴행성 변화

  • Published : 2000.12.01

Abstract

This present study was investigated to elucidate degenerative changes according to the change of habitual environment on the myocytes of doves by restricting them from flight that is instinct behavior of this animal and strong exercise. To restrict doves from flight, they were confined in the cage (1 $m^3$) for 2 months. After this period, the myocardium of the experimental group was compared to that of wild doves in the ultrastructural and cytochemical ways. In addition, stereological changes were also examined. The results were as followings: 1. The body weight of the confined experimental groups was higher than that of the wild doves, but the ratios of the pectoral muscle/body weight (p<0.05) and the heart/body weight were lower. 2. At the ultrastructural level, the myocardium of confined doves appeared as wavy fibers in the smaller area than in the myocardium of wild doves. Also, the length of sarcomeres was longer in the confined doves. The number of sarcoplasmic reticulum and capillary was smaller in the myocardium of confined doves. 3. Cytochemical examinations showed that the activities of cytochrome oxidase were lowered in the confined doves. 4. Stereological analysis revealed that the density of myofibrils was greater in the confined doves. In contrast the volume density of sarcoplasmic reticulum (p<0.05) and the surface density of mitochondrial inner membrane (p<0.05) was lower in the confined doves, while the numerical density of mitochondrial inner membrane was higher (p<0.05). These results suggest that even the short period of restricted exercise can induce negative effects on the functions of myocytes of doves that are adapted for the strong exercise such as flight. Therefore, the maintenance of prolonged exercise seems to be one of the important factors that are critical to retain the functions of myocardium.

격렬한 운동유형으로 분류되는 비행이 습성화 되어 있는 조류를 대상으로, 인위적으로 비행을 제한시켰을 떼 나타나는 심근의 퇴행성 변화를 살펴봄으로써, 운동량 감소가 심근에 미치는 영향에 대하여 검토하고자 하였다. 서식환경의 제한을 위해 자연상태에서 서식하는 비둘기를 1 $m^3$ 공간에 2달 동안 서식시킨 군 (confined type)과 자연상태의 군 (wild type)으로 나누어 심근의 변화양상을 미세구조적, 세포화학적 방법 및 입체해석학적 방법으로 분석하였다. 체중은 confined type에서 증가되어 상대적으로 심장의 무게는 감소되었고, 흉근의 무게는 6.5% 감소 (p<0.05) 되었다. Confined type은 wild type과 비교해 볼 때, 미세구조적으로 더 적은 빈도의 심근의 파동형 변화와 지방소적의 침적이 관찰되었고, 근절의 길이는 길게 관찰되었다. Cytochrome oxidase의 활성을 알아보기 위해 실시한 세포 화학적 반응 결과, confined type에서 활성이 15% 감소되었다. 또한 입체해석학적 분석 결과, confined type의 관원섬유 체적밀도는 높게 나타났으나, 근형질내세망의 체적밀도와 사립체 내막의 표면밀도는 각각 23%, 25% 낮게 (p<0.05, p<0.01) 나타났다. 사립체의 체적밀도는 confined type에서 낮게 나타난 반면, 수적 밀도는 wild type과 비교하여 17% 높게 (p<0.05) 나타났다. 이러한 결과를 종합해보면 비행이라는 고에너지를 요구하는 격렬한 운동인 비행이 습성화 되어 있는 비둘기에서 비행을 제한시키면, 심근은 운동량의 감소에 따른 퇴행성 변화를 겪게 되므로, 운동의 지속성 여부는 심근기능유지에 매우 중요한 요소로 판단된다.

Keywords