Закономерности капиллярно-нейроклеточных взаимоотношений тройничного узла человека

Тип работы:
Диссертация
Предмет:
Биологические науки
Страниц:
172


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Актуальность проблемы.

Одной из проблем современной морфологии является комплексное исследование нервной системы. Важным при использовании данного подхода в изучении представляется не только анализ нейронов и синаптических взаимодействий, но и структурно-функциональная организация глиального и сосудистого окружения.

Несмотря на то, что изучение взаимоотношений между нервными структурами и кровеносными капиллярами началось почти сразу после открытия нервных клеток и их окончаний, и уже в 1844 году Генли и Келликером было констатировано наличие кровеносных капилляров между пластинками инкапсулированных рецепторов и собственного сосудистого аппарата у нервных окончаний. Данное направление исследований на сегодняшний день привлекает все больше внимания, так как является необходимым для понимания патогенеза неврологических заболеваний, важную роль в формировании которого играет нарушение вегетативного нервного контроля процессов нейро-трофического обеспечения жизнедеятельности организма. Однако значительная удаленность отростков нейронов и нейроглии, крайняя сложность конфигурации составляющих нервную систему элементов затрудняет интегративные морфологические исследования и приводит к узкой специализации морфологических работ, сосредоточенных на решении какой-то локальной задачи. Например, в некоторых научных публикациях основное внимание уделено структуре нейронных ансамблей [Э.Б. Арушанян, 1979- Т. И. Белова, Е. Л. Голубева с соавт., 1980- С.Н.

Оленев, 1987- В. П. Бабминдра, Т. А. Брагина с соавт., 1988- В. 5

Dalva Metthew, Grosh Anirvan, J. Sharz Curia, 1994- И. Г. Акмаев, Л. Б. Калимуллина, 1995, К. Seto, К. Kamino et al., 1998- В. Pardo, P. Honegger, 1999- H.H. Боголепов, В. М. Чучков, 2003, В. В. Семченко с соавт., 2004]. Другие исследования посвящены сосудам [Т.В. Рясина, 1977- А. Д. Беков, Е. Г. Аронов с соавт., 1996], или глиальным клеткам [Caviness Yerne S., Nission Jena Paul, 1991- A. Stendler Dennis, 1993- E. Nexdorf Bergveiler Barbara, Albrecht Dorotea, Heinemann Uwe, 1994]. Комплексные же описания до последнего времени носили лишь единичный характер [О.С. Сотников, 1982- A.M. Антонова, 1985- В. М. Чучков, 1991- Л. К. Семенова, Н. С. Шумейко, 1994- О. Ю. Турина, Ю. Г. Васильев, 1995- Ю. Г. Васильев, 1995, 1998]. В связи с этим, большее внимание стало уделяться ансамблевой организации нервной системы [Ю.Г. Васильев, В. М. Чучков, 2003- А. Ю. Степаненко, С. Ю. Масловский, 2004- В. М. Чучков, 2004]. Однако, такие исследования не охватили весьма важные в функциональном отношении отделы нервной системы.

Среди обширной литературы, посвященной морфологии нервной системы, значительное внимание уделялось нейронам центральной нервной системы и формированию ими ансамблей [А. Бродал, 1960- Я. Сентаготаи, М. Арбаб, 1976- H. JI. Лазриев, 1981- С. Н. Оленев, 1987- В. П. Бабминдра, Т. А. Брагина с соавт., 1988- A.C. Батуев, В. П. Бабминдра, 1993- L. Rodella et al., 1994], в культурах тканей [О.С. Сотников, 1999]. Некоторые работы были посвящены структуре отдельных нейронов и их взаимосодействиям [К.С. Раевский, 1988- Л. И. Спивак с соавт., 1988- J.E. Holden, H.K. Proudfit, 1996- D.F. Cechetto, V. Hachanshi, 1997- В. В. Семченко, С. С. Степанов, 1999]. Показаны нейронные ансамбли в виде рабочих единиц в некоторых ядрах ствола головного мозга [Б.А. Жигдало, В. А. Поляков, 1983- A.C. Батуев, В. П. Бабминдра, 1993].

В числе недостаточно изученных объектов, с точки зрения ансамблевой организации, находятся нервные узлы головы, включая тройничный узел. Несмотря на обилие исследований подробно описывающих морфологию и функциональную роль [A. Kuntz, 1945- Р. De Castro, 1951- Д. М. Голуб, 1958, 1962, 1963- V. Navaratman, 1965- В. Н. Швалев и др., 1965- А. П. Амвросьев, 1970- G.C. Gabella, 1981- М. Hayashi at al., 1983- Ciacobini Ezio, 1983- G. Amrosi, L. Roncali, 1984- Soimila Seppo, 1984- H. Paivarinta, 1985- D. Ribatti, L. Roncali, 1985- Smolen Arnold at al., 1986- Matsujama Tomohiro, 1987- G.C. Gabella, 1990- I. Anderson Devid, 1991- В. Н. Швалев и др., 1992- П. И. Лобко с соавт., 1993- В. В. Однолюб, 1993- М. М. Фатеева с соавт., 1996- В. В. Руденок, 1996- Л. И. Хананаев, 1996- R.P. Strosznajder, 1997- П. М. Маслюков, 1998- A.M. Shadiack, 1998- G.X. Xie, 1998- B.B. Быстров с соавт., 1999- О. Ю. Турина, 1999] автономных (симпатических) ганглиев, авторами представлены, в основном, качественные характеристики отдельных структур ганглиев, отсутствуют сведения о корреляционных связях нейроклеточных элементов, нет детального описания нейроглии в связи с распределением сосудов микроциркуляторного русла.

Что касается вегетативных (парасимпатических) ганглиев, то в морфологической литературе имеются лишь отдельные публикации, посвященные источникам кровоснабжения ресничного узла [Л.В. Кузнецова, 1965- Элистова, 1976].

Учитывая вышеизложенное, представляется интересным изучение вопроса об особенностях нейро-капиллярных взаимоотношений тройничного узла. Кроме того, актуальность выявления в ганглии закономерностей топографоанатомических 7 взаимоотношений подтверждается его высокой функциональной значимостью.

Цель и задачи исследования.

Целью данного исследования является: охарактеризовать особенности гисто- цито- ангиоархитектоники и анатомо-функциональных взаимоотношений нейронов и капиллярного русла в тройничном узле человека.

Исходя из цели исследования, были поставлены следующие задачи:

1. Изучить гисто- и цито- ангиоархитектонику тройничного узла человека-

2. Выявить основные составляющие элементы нейротрофических комплексов-

3. Изучить индивидуальные, возрастные и половые особенности нервноклеточного фонда тройничного узла человека-

4. Изучить особенности капиллярно-нейроклеточных и межнейрональных взаимоотношений тройничного узла человека-

5. Разработать методы качественного и количественного анализа нейро-глио-сосудистых ансамблей тройничного узла человека.

Научная новизна исследования.

Использование комплекса методов классической гистологии, морфометрии и статистики позволило получить новые данные, касающиеся цито- (морфологической характеристики нейронов), гисто- и ангиоархитектоники тройничного узла человека, а также соотношения капилляров и нейронов, кроме того была определена плотность распределения капилляров и величина собственной сети микрососудов нейронов разной величины в исследуемом ганглии.

Впервые:

1. дана морфологическая характеристика нейронов тройничного узла в различных возрастных и половых группах-

2. морфологически подтверждена периодичность функциональной активности нейронов ганглия-

3. установлена коррелятивная зависимость между: a) плотностью микрососудов в 1 мм и радиусом диффузии капилляров- b) количеством мантийных глиоцитов и размером нейронов-

4. выявлены закономерности морфологии нейро-глио-сосудистых комплексов в тройничном узле человека. Приведен анализ их ангиоархитектоники в зависимости от расположения перикарионов преобладающей популяции нейронов-

5. метод комплексного светооптического исследования показал микроархитектоническое расположение сосудов, тел нейронов, частично — клеток глиального окружения и нервных волокон. Полученные данные использованы для воссоздания стерео-архитектонических моделей, позволяющих проследить взаиморасположение различных элементов нервной ткани в пространстве-

6. изучение динамики диффузии веществ в тканях изучаемого ганглия, показало высокую степень регионализации кровообращения и взаимодействия паренхимы узла и микрососудов как единой системы-

7. разработан метод морфометрической оценки нейро-глио-сосудистых комплексов.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Работа дополняет и углубляет имеющиеся представления о строении и топографии тройничного узла человека, является 9 фундаментальной для понимания механизмов развития некоторых неврологических заболеваний, связанных с нарушениями функции этого ганглия и иннервируемых им органов.

Результаты имеют теоретическое и прикладное значение при решении исследовательских и практических задач в области медицины и биологии, в первую очередь это повышение эффективности диагностики и лечения больных неврологических клиник.

Разработанный топический метод позволил детально рассмотреть микроархитектонику тройничного узла человека, что может быть использовано в экспериментальных работах.

Метод математического анализа трофического обеспечения позволяет на новом уровне производить изучение не гетероморфных структур узла, как целостной анатомической единицы, а отдельных популяций перикарионов нервных клеток, что расширяет возможность тонкого контроля разнотипных популяций нейронов.

Состояние нейро-глио-сосудистых ансамблей может изучаться с использованием разработанного нового способа оценки, суть котоого заключается в анализе дисперсии между параметрическими значениями отдельных популяций нейронов, глиоцитов, показателей глио-сосудистых и нейроглиальных взаимодействий, а также уровня их трофического обеспечения.

Предложенный метод позволяет осуществлять комплексную оценку состояния нейро-глио-сосудистых комплексов в зрелой нервной системе.

Полученные данные могут служить основой для дальнейших экспериментальных морфологических исследований влияния различных факторов на процессы нейрогенеза.

10

Результаты работы могут быть использованы при написании соответствующих разделов справочных и учебных пособий по морфологии (анатомии человека и патологической анатомии), гистологии, неврологии и нейрохирургии- в лекционном материале и на практических занятиях со студентами медицинских и биологических факультетов, а также врачами, курсантами ФПК, т.к. выявленные закономерности в топографии, макро- и микроструктуре, в нейро-глио-сосудистых взаимоотношениях тройничного узла человека в совокупности с современными сведениями о его функциональной роли играют важную роль в понимании патогенеза многих клинических состояний.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Капиллярно-нейроклеточные взаимоотношения в тройничном узле человека широко варьируют. Длина сосудисто-капиллярной сети не зависит от величины нейронов, прослеживается коррелятивная зависимость между плотностью микрососудов в 1 мм и радиусом диффузии капилляров.

2. Наблюдается прямая взаимозависимость качественных и количественных изменений внутри нейроглиальных ансамблей и их сосудистого обеспечения. Неравномерность построения нейрональных ансамблей в каждой из различных возрастных и половых групп сопровождаются различиями в васкуляризации как тройничного узла в целом, так и отдельных нейрональных групп.

3. Созревание структурных компонентов нейро-глиососудистых ансамблей тройничного узла происходит неравномерно. В связи с чем, по одним только качественным и количественным характеристикам нейрональных комплексов,

11 входящих в состав ансамбля, невозможно судить о его структурно функциональном состоянии.

Апробация работы.

Основные материалы и положения диссертации были доложены, обсуждены и получили одобрение на научных конференциях, съездах и конгрессах:

1. VI Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов России. Саратов. 2009

2. X Конгрессе Международной Ассоциации Морфологов. Ярославль. 2010

3. III Эмбриологическом симпозиуме Всероссийского научного общества анатомов, гистологов эмбриологов «Югра-Эмбрио-2011». Ханты-Мансийск. 2011.

4. XI Конгрессе Международной Ассоциации Морфологов. Самара. 2012

Публикации.

По материалам диссертации в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ, опубликовано 9 печатных работ, в том числе получено 2 патента (1 на изобретение и 1 на полезную модель).

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, главы, представляющей результаты собственных исследований, и обсуждения полученных результатов, изложена на 196 страницах машинописного текста на русском языке, иллюстрирована 42-я рисунками и 9-ю таблицами. Результаты и их обсуждение обобщены в заключении и выводах. Указатель литературы включает 600 ссылок на отечественные (331) и зарубежные (269) литературные источники.

Масленникова Jl.Д., Атаманчук Е. И., 1970- Криницкий С. С., 1970- Радостина Т. Н., Иванов И. Ф., 1972- Мельман Е. П., Масленникова Л. Д., Дельцова Е. И., 1973- Петрухин В. И., Рыбаченко П. В., 1976- Капий Л. П., 1978- Ракеева М. Т., Гречишникова Л. М., Высоцкий Ю. А., 1979- Гречишникова Л. М., 1979, 1983, 1986- Соловьева H.H., 1990 и др.) и сопоставив их с собственными данными по тройничному узлу человека мы пришли к выводу, что капиллярно-нейроклеточные взаимоотношения, также как и микроархитектоника тройничного ганглия имеет во многом сходное строение с чувствительными узлами, однако рассмотрев этот вопрос в межвидовом аспекте нами было установлено, что все показатели индивидуально варьируют. ВЫВОДЫ

1. Тройничный узел человека обладает значительными нейроклеточными ресурсами. Они представлены тремя (А, В и С) популяциями нейронов, различающимися друг от друга по структурным, гистохимическим и количественным показателям. Различные типы А, В и С нейронов находятся в определенных соотношениях. Значительную долю нервноклеточного фонда тройничного узла человека составляют клетки типа В (52±3,5%), наименьшую клетки типа, А (6±0,7%). Промежуточное положение занимают популяции нейронов типа С (42±4,2%). Несмотря на полиморфизм нейронов для рассматриваемого ганглия характерны две формы нервных клеток: основную его массу составляют клетки круглой и овальной формы. В структуре нервноклеточных элементов тройничного узла человека отмечаются индивидуальные, половые и возрастные различия.

2. Располагаясь на определенной территории узла, различные популяции нейронов группируются в определенные комплексы, образуя структурно-территориальные ансамбли. В зависимости от состава нервных клеток, их количества и топографии выделяются три встречающиеся формы ансамблей: 1-я представлена нейроном, А и прилежащим к нему нейроном С- 2-я характеризуется наличием в ее составе нейронов типа В- последние окружают, А и С нейроны, которые составляют центральное звено этого ансамбля- 3-я форма ансамблевой конструкции нейронов отличается от второй количеством входящих в ее состав нейронов А. Их в этом ансамбле больше одного.

3. Нейроно-глиальный индекс различных популяций нейронов не одинаков, он обнаруживает индивидуальную, половую и возрастную изменчивость.

4. Изменение нервноклеточного фонда тройничного узла человека при старении:

• общий объем значительно сокращается (более чем на 40%), убыль происходит, главным образом, за счет нейронов типа, А и В. Относительное количество клеток типа С при старении, напротив, возрастает. В результате соотношение этих клеток в узлах заметно изменяется по сравнению со зрелым возрастом (смотри таблицу 4).

• в различных узлах происходит неравномерно: при значительной убыли его в одних узлах он сохраняет уровень, близкий к зрелому возрасту в других. Соответственно этому происходят сдвиги и в структурной организации узлов, уменьшается количество ансамблей.

• внутриклеточные перестройки происходят не только за счет инволютивных процессов, но и носят

122 приспособительный характер, по компенсаторному типу. Морфологическим выражением компенсаторных процессов, направленных на сохранение функции, являются изменения объемов клеток и ядер, их структуры и хроматофильного вещества.

• наиболее существенные сдвиги отмечаются в предельно старческом возрасте, при этом общий объем его сокращается на сравнительно большую величину (более чем на 50%), изменяются соотношения разных популяций нейроцитов (А — 6%, В — 39%, С — 55%) и их информационные показатели. Особенно резко уменьшается избыточность фонда нейронов в узлах, что является свидетельством значительного сужения компенсаторных возможностей в этом возрасте.

5. Микроваскуляризация в тройничном узле человека направлена на кровоснабжение не отдельных нейронов, а целых клеточных групп, что обусловлено островковым расположением нервных клеток. Терминальное сосудистое русло тройничного ганглия человека представлено густой капиллярной сетью, образованной петлями, в каждой из которых располагается от 3 до 6 нейронов. Закономерным для капиллярно-нейроклеточных взаимоотношений в тройничном узле человека является:

• близость расположения капилляров и нейронов (5−10 мкм), а также в 19,6% - прямой контакт нейронов с капиллярами-

• длина сосудисто-капиллярной сети вокруг нервных клеток, соприкасающихся с капиллярами, не зависит от величины нейронов-

• наличие положительной коррелятивной зависимости между плотностью микрососудов в 1 мм² и радиусом диффузии капилляров-

• количество мантийных глиоцитов окружающих нейрон находится в прямой зависимости от размера нервной клетки.

6. Система микроциркуляторного русла вариативна и взаимозависима от структурно-функциональных особенностей нейротканевых ансамблей. Наиболее оптимальными для обменных процессов взаимоотношениями капилляров и структурно-территориальных нейроцито-глиальных комплексов являются преимущественно параллельное расположение капилляра по отношению к телу нейрона, либо обхват нейрона капилляром.

7. Адекватным методом морфометрической оценки нейро-глио-сосудистых комплексов является способ создания объемных ЗБ реконструкций с серий гистологических препаратов, позволяющий осуществить компьютерную визуализацию и создание трехмерных моделей ганглия или его фрагментов. Полученные с его помощью результаты полностью соответствуют стандартам современного морфологического исследования, требующего высокого качества их иллюстративности, что дает возможность изучить все новейшие методологические аспекты, такие как особенности пространственной организации структуры капиллярных петель тройничного узла в связи с его архитектоникой.

Считаю приятным долгом выразить искреннюю и глубокую благодарность зам. директора по научной работе ФГБУ «Научно-исследовательский институт морфологии человека& raquo- РАМН д.м.н., профессору Макаровой Ольге Васильевне за большую методическую и организационную помощь в проведении нейрогистологических исследований.

Выражаю большую благодарность и признательность за организационную и методическую помощь зав. Судебно-медицинским моргом N 6 (морг при ГКБ № 29) к.м.н., доценту Кузину Александру Николаевичу.

Благодарю зав. кафедрой анатомии человека ГБОУ ВПО МГМСУ им. А. И. Евдокимова Минздрава России, академика РАМН, заслуженного деятеля науки РФ, д.м.н., профессора Колесникова Льва Львовича за глубокие методические рекомендации по выполнению и оформлению работы.

Выражаю благодарность д.м.н., профессору кафедры анатомии человека ГБОУ ВПО МГМСУ им. А. И. Евдокимова Минздрава России Цыбулькину Александру Григорьевичу за методическую помощь в выполнении диссертации, особенно в отношении анализа васкуляризации нервных центров.

Искренне признательна сотрудникам кафедры анатомии человека ГБОУ ВПО МГМСУ им. А. И. Евдокимова Минздрава России- сотрудникам лаборатории инфекционной патологии ФГБУ «Научно-исследовательский институт морфологии человека& raquo- РАМН: руководителю лаборатории, зав. патолого-анатомическим отделением Городской инфекционной клинической больницы № 2, д.м.н., профессору Пархоменко Юрию Георгиевичу и научному сотруднику лаборатории, к.м.н. Нечаю Виктору Витальевичу.

Показать Свернуть

Содержание

Актуальность.

Цель исследования.

Научна новизна исследования.

Научно-практическое значение работы.

Основные положения выносимые на защиту.

I. Глава I. Исторические сведения и современные данные по анатомии, топографии, микроархитектонике и капиллярно-нейроклеточным взаимоотношениям тройничного узла человека (обзор литературы).

1.1. Данные литературы по анатомии тройничного узла человека.

1.2. Современные представления о морфологии тройничного узла и внутричерепной части тройничного нерва человека.

1.2.1. Макроархитектоника тройничного узла.

1.2.2. Топография тройничного узла.

1.2.3. Микроархитектоника тройничного узла.

1.2.3.1. Гисто- и цитоархитектоника тройничного узла.

1.2.3.2. Ангиоархитектоника тройничного узла.

1.3. Капиллярно-нейроклеточные взаимоотношения в образованиях нервной системы.

1.3.1. Капиллярно-нейроклеточные взаимоотношения в центральной нервной системе.

1.3.2. Капиллярно-нейроклеточные взаимоотношения в различных нервных узлах.

1.4. Основные сведения о клинической значимости капиллярно-нейроклеточных взаимоотношений тройничного узла человека.

1.5. Общая оценка данных литературы и задачи исследования (Summary).

II. Глава II. Материалы и методы исследования.

II. 1. Гистологические методы исследования, примененные для изучения цито- и гистоархитектоники тройничного узла.

11.2. Гистохимические методы исследования, примененные для изучения капилляров.

11.3. Морфометрические методы исследования, примененные для изучения параметров структур тройничного узла.

11.4. Методы исследования, примененные для изучения пространственного взаимоотношения структур тройничного узла.

11.5. Методы морфолого-статистического анализа полученных результатов.

11.6. Метод документирования полученных результатов (микрофотография).

11.7. Методы графической реконструкции по гистологическим препаратам, примененные для изучения ангиоархитектоники в зависимости от организации структурно-территориальных нейроно-глиальных ансамблей.

III.

Глава III. Результаты собственных исследований

III. 1. Особенности цито- и гистоархитектоники тройничного узла человека.

III. 1.1. Особенности морфологии капсулы тройничного узла человека.

III. 1.2. Особенности морфологии нейронов тройничного узла человека.

III. 1.3. Особенности морфологии нейроглиальных клетоксателлитов тройничного узла человека.

III. 1.4. Особенности морфологии нервных пучков и волокон тройничного узла человека.

III.2. Особенности ангиоархитектоники тройничного узла человека в зависимости от организации структурнотерриториальных нейроно-глиальных ансамблей.

IV Глава IV. Обсуждение полученных результатов.

Выводы.

Заполнить форму текущей работой