CC BY
83
УДК 611.313-611.818.7:612.18 Кубанский научный медицинский вестник № 7 (112) 2009
(р<0,05). Выявленный эффект, возможно, обусловлен антиоксидантной активностью соединений, так как известно, что пусковым и ведущим механизмом усиления неферментативного гликозилирования белков плазмы, обусловливающим тяжесть и выраженность поражения сосудов при сахарном диабете, является окислительный стресс [3].
Таким образом, комбинированное применение сим-вастатина и изученных соединений с цитопротекторной активностью способствует более полной коррекции дислипидемии и гликемии в условиях сочетанных метаболических нарушений. Целесообразно рассматривать данные соединения как перспективную группу для более углубленного изучения при сочетании нескольких факторов риска.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Голиков А. П, Полумисков В. Ю, Михин В. П., Бойцов С. А.,. Лукьянов М. М,. Давыдов Б. В, Руднев Д. В., Фролов А. А.,. Богословская Е. Н. Антиоксиданты - цитопротекторы в кардиологии // Кардиоваскулярная терапия и профилактика» - 2004.- № 6. -
Ч. 2. - С. 66-74.
2. Дедов И. И., Александров А. А. Сердечно-сосудистая патология и сахарный диабет. Статины и микрососудистая ишемия миокарда // Сопвіїіит тесіісит. - 2004. - Т. 9.- С. 654-862.
3. Клебанова Е. М., Балаболкин М. И. Креминская В. М. Ин-сулинорезистентность: ее роль в патогенезе сахарного диабета типа 2 и возможности коррекции // Лечащий врач. - 2005. - № 5. -С. 16-20.
Поступила 06.08.2009
О. Л. ЛИТВИНЕНКО1
ФОРМИРОВАНИЕ НЕРВНО-СОСУДИСТЫХ КОМПЛЕКСОВ ЯЗЫКА ЧЕЛОВЕКА В ПРЕНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ
кафедра гистологии и эмбриологии Ставропольской государственной медицинской академии, Россия, 355017, г. Ставрополь, ул. Мира, 310. E-mail: Litvinala@mail.ru, тел. 8-918-870-12-05
Нейрогистологическими и нейрохимическими методами исследования в сочетании с морфометрическим корреляционным анализом исследованы динамика становления нейрососудистого комплекса в собственных мышцах языка человека на протяжении пренатального онтогенеза. Установлены определенные закономерности формирования нервно-мышечных окончаний и их микрососудов, которые в различные периоды внутриутробного развития имеют неодинаковые темпы диффе-ренцировки. К моменту рождения ребенка они приобретают дефинитивные черты строения.
Ключевые слова: язык, пренатальный онтогенез, нервно-мышечные веретена, нервно-мышечные окончания, сосуды мик-роциркуляторного русла, корреляционный анализ.
O. L. LITVINENKO1
FORMATIONS OF HUMAN TONGUE COMPLEXES IN PRENATAL ONTOGENESIS
department of histology and embryology Stavropol State Medical Academy,
Russia, 355017, Stavropol city, Mira street, 310. E-male: Litvinala@mail.ru, тел. 8-918-870-12-05
The dynamics of neurovascular complex formation in human tongue proper muscles during prenatal ontogenesis is investigated by neurohistological and neurochemical research methods in a combination with morphometric correlation analysis. Certain laws of formation of neuromuscular endings and their micro vessels which have unequal differentiation rates during the various periods of prenatal development are determined. By the moment of a child birth they get definitive lines of a structure.
Key words: tongue, prenatal ontogenesis, neuromuscular spindles, the neuromuscular endings, microcirculatory channel vessels, the correlation analysis.
Сведения о строении, функциональных механизмах и морфологической вариабельности нервно-мышечных веретен (НМВ) и нервно-мышечных окончаний (НМО) широко освещаются в различных отечественных и зарубежных публикациях [2, 3, 5, 13-19].
Анализ литературных данных свидетельствует о том, что мышцы языка человека и микротопография их нервно-сосудистых образований относятся к наименее изученным. Большая часть имеющихся данных о кровоснабжении НМВ и НМО получены на животных [9, 10] и единичные сообщения - у человека [6, 7].
Не является также исключением становление, пространственное расположение НМВ, НМО и их микрососудов на протяжении пренатального онто-
генеза. Остаются открытыми вопросы об особенностях формирования микроциркуляторного русла НМО и НМВ языка и корреляционных связях их развития.
Цель исследования - изучить микротопографию нервных и сосудистых компонентов языка и их взаимоотношения с мышечными элементами в пренатальном периоде развития.
Материалы и методы
Исследованы тотальные срезы языка взятых у 118 эмбрионов, плодов и новорожденных. Возрастная характеристика распределения эмбрионов, плодов и новорожденных по срокам представлена в таблице 1 [4].
Таблица 1
Возрастная и количественная характеристика распределения эмбрионов и плодов по срокам, использованных для изучения структурных компонентов языка, а также их нервного аппарата
Срок зародышей Количество зародышей, взятых для изучения
Месяцы /недели Нервного аппарата (1) Тканевых структур (2) Параллельного изучения (1,2) Общее количество
2/ 5-8 4 5 - 9
3/ 9-12 4 4 2 10
4/ 13-16 5 2 6 13
5/ 17-20 9 2 6 17
6/ 21-24 10 2 6 18
7/ 25-28 9 2 4 15
8/ 29-32 7 2 2 11
9/ 33-36 6 2 2 10
10/ 37-40 и новорожденные 9 2 4 15
Итого: 63 23 32 118
Срезы окрашены гематоксилин-эозином, по Ван-Гизон, Гейденгайну и Домагку. Нервные и сосудистые компоненты выявлены по методикам В. В. Куприянова, Рэнсона, Бенда-Шпильмейера, Рассказовой в модификации [8]. Активность холинэстеразы в НМО определена по Келле-Фриденвальду. Площадь НМО вычислялась планиметрически с учетом их эллиптичности. Нервные волокна, осуществляющие фузимоторную иннервацию, классифицированы по O. Lloyd (1943). Измерение мышечных, нервных и сосудистых структур в целом и их компонентов произведено с помощью стандартных измерительных линеек и сеток [1].
Цифровые данные обработаны методами вариационной статистики с применением критерия достоверности по Стьюденту и критерия информативности по Кульбаку, а также корреляционного анализа.
Результаты исследования
На ранних этапах пренатального онтогенеза у зародышей 10-12 недель среди мышечных трубочек выявлены нервные пучки, характеризующиеся сетевидным ветвлением аксонов. Кровеносных сосудов, имеющих непосредственное отношение к нервам, не обнаружено.
Пучки нервных волокон у плодов 3,5-4 месяцев, разветвляясь, дают тонкие волоконца, направляющиеся вглубь мышечной ткани. Между мышечными волокнами и пучками располагаются кровеносные сосуды -артериолы и венулы. Внутримышечные пучки двигательных нервных волокон сопровождаются артериола-ми. По мере ветвления нервных пучков и формирования претерминальных отделов двигательных нервных окончаний артериолы делятся по магистральному типу и образуют прекапилляры. В местах образования нервно-мышечных соединений прекапилляры дихотомически делятся и переходят в капилляры, которые формируют петли вокруг мионевральных синапсов. Форма петель зависит от топографии и степени дифференци-ровки нервно-мышечного соединения.
У эмбрионов 10 недель обнаруживаются АХЭ-по-зитивные полосы в области локализации формирующихся мионевральных окончаний на мышечных тру-
бочках, а также выявляется очень слабая активность холинэстеразы в пучках нервных волокон. Характерной особенностью формирования нервно-мышечного соединения является диффузное расположение данных образований в мускулатуре языка у зародышей 10-14 недель эмбриогенеза.
Первые признаки зачатков веретен в собственных мышцах языка отмечены у плодов на 14-й неделе внутриутробного развития. Они представлены веретенными комплексами нервных волокон, дифференциация которых проявляется в формировании афферентных волокон первой группы. Дальнейшее развитие зачатков веретен характеризуется образованием термина-лей афферентных волокон, которые на протяжении 4-го месяца развития языка вступают в тесный контакт с сарколеммой интрафузальной миотубы в области ядерной сумки. Формируются чувствительные окончания волокон второй группы, располагающиеся ла-теральнее первых. Гамма-волокна начинают прослеживаться вдоль полярных участков интрафузальной мышечной трубочки на определенном расстоянии от экватора веретена.
У плодов 4 месяцев обнаружены связи между формирующимися НМВ и кровеносными сосудами. Микрососуды прекапиллярного и капиллярного типа подходят к веретенам, охватывают их по окружности, но не входят внутрь НМВ. Они еще не дифференцированы на вне- и внутрикапсулярные отделы.
На 6-м месяце пренатального онтогенеза в области интрафузальных мышечных волокон формируется капсула НМВ. Клетки, участвующие в этом процессе, расположены в один ряд и окружают интрафузальные мышечные волокна в области экватора. Плоскостная плотность НМВ равна 1,43±0,02 мкм2 (р<0,001) и увеличивается как за счет развития ядерных элементов, так и нервных волокон. Афферентная иннервация веретен волокнами первой и второй групп по классификации O. Lloyd увеличивается за счет возрастания линейной плотности нервных структур (2,50±0,03 мкм2; р<0,05).
Микрососуды капиллярного типа располагаются рядом с формирующейся капсулой проприоцептора,
Кубанский научный медицинский вестник № 7 (112) 2009
Кубанский научный медицинский вестник № 7 (112) 2009
сопровождая его на всем протяжении или только в экваториальной области. В отдельных случаях капилляры прослеживаются вдоль афферентных нервных волокон на значительном протяжении. В местах отхождения от нервных пучков афферентных волокон первой и второй групп сосуды дают ответвления, которые вместе с нервными проводниками достигают НМВ и стелются по его капсуле (рис. 1).
На 7-8-м месяцах развития НМВ увеличивается его плоскостная плотность (1,66±0,06 мкм2; р<0,001) и формируются их подкапсулярные пространства. Происходит дифференцировка мышечных волокон на ин-тра- и экстрафузальные части. В этом же возрасте по пространственному расположению формируются вне-капсулярные и подкапсулярные микрососуды, а также сосуды вокруг мышечной трубки веретена.
Обсуждение
Корреляционный анализ морфометрических данных указывает на более высокую степень дифференци-ровки сосудов НМВ у плодов 6-7 месяцев в сравнении с его нервными волокнами. Резкий скачок в развитии нервного компонента НМВ отмечается у плодов 8 месяцев.
Качественные сдвиги в дифференцировке структурных компонентов веретен объясняются не только формированием тесных корреляционных связей между образованиями веретена и его сосудами, но и количественным изменением состава нервных волокон. Увеличивается число тонких гамма-волокон, имеющих меньшую линейную плотность (1,61±0,04 мкм2; р<0,001). В то же время количество афферентных нервных волокон первого и второго типа остается прежним. Изменяется объем и диаметр сосудов интрафузального мышечного волокна. Одновременно уменьшается объемная доля экстрафузальных мышечных волокон, с соответству-
ющей стабилизацией объемного соотношения их сосудов. Коэффициент васкуляризации (3,5±0,7) и диагностическая значимость ^=0,1, в битах) микрососудов экстрафузальных мышечных волокон языка наиболее информативны в 9 месяцев и у новорожденных.
Морфометрический анализ степени формирования микрососудов веретена, экстрафузальных мышечных волокон и их нервных элементов показывает, что к моменту рождения ребенка сосудисто-нервно-мышечные комплексы языка дифференцируются асинхронно. В последующем между сосудами НМВ и экстрафузаль-ными мышечными волокнами устанавливаются тесные структурные и функциональные связи. Коэффициент корреляции между этими показателями равен +0,625±0,14 (р<0,001). Терминальное звено сосудистого русла экстрафузальных мышц имеет строго локализованную ориентацию и построение параллельно длиннику миона.
На всем протяжении плодного периода нет параллелизма в развитии и дифференцировке мышечных элементов языка, НМВ и их сосудов. В опережающем темпе формируются микрососуды НМВ по сравнению с сосудами экстрафузальных мышечных волокон. В определенные периоды развития наблюдается ускоренная дифференцировка сначала сосудистых (6-7 месяцев), а затем нервных компонентов (7-8 месяцев) веретена. Также изменяется в более широких диапазонах объемная доля экстра- и интрафузальных мышечных волокон и сосудов НМВ. Объемные соотношения интрафузальных мышечных волокон по отношению к экстрафузальным увеличиваются равномерно.
Аксомышечные синапсы в языке начинают четко дифференцироваться у плодов 5-5,5 месяца. Нервные волокна обычно ветвятся по дихотомическому или магистральному типам. Двигательные нервные окончания наблюдаются во всех мышечных слоях корня и
Рис. 1. Нервно-мышечное веретено с кровеносными капиллярами у 6,5-месячного плода человека:
1 - прекапиллярная артериола;
2 - капсула веретена;
3 - капилляр рядом с капсулой.
Импрегнация нитратом серебра в модификации Ю. Н. Майбороды, *20.
Рис. 2. Нервно-мышечные окончания в языке плода человека 6 месяцев
Реакция по Келле-Фриденвальду, *20.
Рис. 3. Нервно-мышечное окончание гроздевидного типа в языке новорожденного
Импрегнация нитратом серебра по Рассказовой в модификации, *20.
тела языка. Структура нервных окончаний во всех частях и слоях языка одинакова. Отмечается формирование корреляционной связи между развитием нервных волокон и мышечных элементов (+0,334±0,13). Вместе с тем еще нет четкой ориентации моторных окончаний вдоль миона.
В этом же возрасте в области нервно-мышечных синапсов формируется капиллярное сплетение, в петлях которого локализуются моторные бляшки. Площадь, занимаемая моторным окончанием, составляет в среднем 3,73±1,34 мкм2. Поскольку в этом возрасте нет еще четкого топографического распределения моторных бляшек (они расположены диффузно), капиллярные петли имеют форму вытянутых овалов, ориентированных параллельно мышечному волокну. Капилляры в области расположения нервно-мышечного соединения извилисты.
У плодов 6-6,5 месяца двигательные нервные окончания постепенно увеличиваются в размерах и перестраиваются. В результате удлинения и обособления концевых веточек, а также частичной редукции соединяющих их волокон исчезает сетевидное строение разветвления пучка двигательных аксонов. Вместо диффузных окончаний на отдельных группах мышечных волокон образуются обособленные двигательные бляшки. Это подтверждается также повышением уровня активности АХЭ в области нервно-мышечных контактов, скоплением АХЭ-позитивных гранул различной величины и формы, количество которых варьирует от трёх до пяти и больше (рис. 2). Однако площадь моторной бляшки у плодов 6 месяцев увеличивается незначительно (4,45±3,06 мкм2; р<0,05).
Значительное ускорение в развитии нервно-мышечного соединения отмечается на восьмом месяце пренатального онтогенеза. Увеличивается количество терминальных веточек, число ядер подошвы и
площадь моторного окончания: последняя к этому времени достигает 20,83±1,43 мкм2 ( р<0,001). Такие структурные преобразования нервного компонента нервно-мышечных соединений связаны с интенсивным ростом мышечных волокон в длину, а также с четкой дифференцировкой в мышечной ткани языка экстра- и интрафузальных ее частей. Коэффициент корреляции (+0,510±0,4; р<0,01) демонстрирует достаточно высокий уровень нервно-мышечной связи, однако окончательного обособления двигательных окончаний на данном этапе развития еще не происходит.
Ускоренная дифференцировка микрососудистого русла отмечается в 7 месяцев, в это же время возникают сложные формы связей между капиллярами и НМО. Коэффициент корреляции демонстрирует здесь высокую силу обратной связи (-0,874±0,20; р<0,01). Усложнение архитектоники микрососудистого русла происходит благодаря формированию новых капиллярных петель. Форма петель зависит от топографии и степени дифференцировки НМО. Последние представлены либо открытыми капиллярными петлями, либо имеют вид замкнутых колец при участии сосудистого мостика-анастомоза. Открытые капиллярные петли, как правило, вило- и подковообразной формы, встречаются и в более раннем периоде у плодов 5-6 месяцев. В таких капиллярных петлях может находиться 2-3 ми-оневральных синапса. Овальные и кольцевые формы капилляров типичны для замкнутых микрососудистых петель. Они формируются у плодов 8-9 месяцев и у новорожденных. Их формирование связано с более высоким уровнем дифференцировки и обособлением НМО на отдельных мышечных волокнах.
Активность АХЭ на всем протяжении плодного периода выявляется не только в области НМО, но и в нервных волокнах, хотя уровень активности фермента здесь гораздо ниже, чем в НМО.
Кубанский научный медицинский вестник № 7 (112) 2009
Кубанский научный медицинский вестник № 7 (112) 2009
К моменту рождения капиллярная сеть повторяет сложный рельеф мышечной ткани. Архитектоника же кровеносного русла в пределах НМО отличается значительным полиморфозом и зависит не только от величины и ориентации мышечных пучков, компактности их расположения, степени развития межмышечной соединительной ткани, но и от уровня дифференцировки НМО.
Площадь двигательных окончаний находится в прямой зависимости от длины и формы капиллярных петель и у новорожденных равна 15,18±1,95 мкм2 (р<0,05). Большинство капилляров образуют извилистые петли в пределах НМО, что, в свою очередь, способствует увеличению площади обменной поверхности микро-сосудистой стенки. Извилистость капиллярных петель можно объяснить высокой подвижностью языка как органа. Морфологическое состояние сосудисто-нервных образований в пределах НМО у новорожденных показывает среднюю силу обратной корреляционной связи (-0,471±0,20; р<0,02).
К концу пренатального онтогенеза двигательные бляшки еще не заканчивают своего формирования. Они имеют в своем составе, как правило, одну концевую нервную веточку, снабженную терминальными образованиями разнообразной формы, чаще всего в виде гроздевидных окончаний (рис. 3). Вокруг концевых нервных образований располагается обычно четыре - шесть ядер шванновских клеток. Происходит более четкое обособление двигательной бляшки на отдельных мышечных волокнах, а также отмечается наиболее высокий уровень активности АХЭ в области аксомышечного соединения.
Наибольшая концентрация двигательных нервных окончаний и их микроциркуляторной системы, а также нервно-сосудистого комплекса веретен наблюдается в толще тела языка, в верхней и нижней продольных мышцах по краю тела языка и в подбородочно-язычной мышце, которая частью своих волокон сливается с продольными мышечными структурами органа. Везде НМО различны по форме, типу ветвления осевого цилиндра, по количеству терминальных веточек и ядер, а также по размерам окончания. Часто вместе с относительно крупной моторной бляшкой располагается двигательное окончание меньших размеров. Равным образом эти положения относятся и к НМВ. Корреляционная связь структурных компонентов моторной бляшки (мион-не-рвные окончания) сохраняется (+0,559±0,18; р<0,01).
Таким образом, начиная с четырёх месяцев пренатального онтогенеза отмечается тесная корреляционная связь в развитии и дифференцировке нервных и мышечных образований языка. Максимального значения эти показатели достигают в семь месяцев.
Темпы дифференцировки НМО и НМВ зависят не только от уровня развития мышечных элементов, но и их микрососудистого русла. Коэффициент корреляции степени развития сосудистых и мышечных компонентов показывает высокую силу обратной связи. У плодов девяти месяцев и у новорожденных выравнивается уровень корреляционной связи между нервно-мышечными структурами и капиллярным руслом. Приведенные соображения основаны и на изучении динамики развития структурных компонентов нервно-мышечного соединения.
Еще более четко зависимость формирования указанных элементов прослеживается при одновременном исследовании нейрохимическими и импрегнационны-ми методами. Такое сочетание позволяет наблюдать в
комплексе основные процессы дифференцировки микрососудистого русла нервно-мышечных соединений и судить о функциональной готовности органа производить тонкие и целенаправленные движения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Автандилов Г. Г. Медицинская морфометрия. М.: Медицина, 1990. - 383 с.
2. Арутюнян Р. С. Современные представления о структуре и функции мышечных веретен у млекопитающих // Успехи физиол. наук. - 1996. - Т. 27. № 4. - С. 73-95.
3. Балезина О. П. Сравнительная организация нервно-мышечных синапсов фазных скелетных мышц позвоночных // Успехи физиол. наук. - 1989. - Т. 20, № 1. - С. 68-89.
4. Кнорре А. Г. Краткий очерк эмбриологии человека с элементами сравнительной, экспериментальной и патологической эмбриологии. - Л.: Медицина, 1967. - 268 с.
5. Корсакова А. Ф. Характеристика активности мышечных веретён функционально различных мышц при разных режимах их работы // Сб. науч. тр. - М., 1992. - 16 с.
6. Майборода Ю. Н. Развитие микроциркуляторного русла эффекторов языка в пренатальном онтогенезе человека // Морфология. - 1992. - Т. 103, № 7-8. - С. 108-114.
7. Майборода Ю. Н. Формирование микроциркуляторного русла нервно-мышечных систем языка в пренатальном онтогенезе человека // Архив анатомии, гистол. и эмбриол. - 1991. - Т.100, № 5. - С. 41-47.
8. Майборода Ю. Н. Применение диметилсульфоксида для выявления нервов и микрососудов внутренних органов // Арх. анатомии. - 1987. - Т. 93, вып. 7. - С. 60-63.
9. Мыцкан Б. М. Архитектоника капиллярного русла в зоне мионеврального синапса // Архив анатомии, гистол. и эмбриол. -1977. - Т. 73, № 12. - С.43-48.
10. Мыцкан Б. М. Количественное изменение мионевральных синапсов и капилляров при воздействии физических нагрузок // Бюллетень эксперим. биол. и мед. - 1977. - Т. 83, № 1. - С. 85-87.
11. Назарова-Андреева Т. А. Формирование интраорганного сосудистого русла языка человека в период внутриутробного развития // Минск, 1981. - С. 277-278.
12. Пурвар Р. С. Исследование иннервации кровеносных сосудов языка индийской черной крысы (Rattus rattus rufescens) с применением холинэстеразной методики // Зоологический журнал. -1979. - Т. 58, № 4. - С. 621-623.
13. Сабельников Н. Е. Характеристика нейро-мышечных соединений в некоторых дыхательных мышцах белой крысы // Морфология. - 2002. - Т. 119, № 2-3. - 135 с.
14. Синельников Я. Р. Закономерности развития нервно-мышечного аппарата в раннем постнатальном онтогенезе // Макромикроско-пическая анатомия нервной системы. - Харьков, 1986. - С. 27-29.
15. Шилкин В. В. Возможности структурной перестройки ней-ро-мышечного синапса // Российские морфологические ведомости. - 1997. -Т. 6, № 1. - С. 153-159.
16. Шилкин В. В. Гистоэнзимохимическая характеристика ней-ро-мышечного синапса скелетных мышц // Морфология. - 2004. -Т. 125, № 3. - С. 19-23.
17. Fahim M. A. Scanning and light microscopic study of age changes at a neuromuscular junction in the mouse // J. Neurocytol. -1983. - Vol. 12. №1 - P. 13-25.
18. Morphological changes in the masseter muscle and its mjtoneurons during postnatal development // Anat. Rec. - 1996. -Vol. 244. № 4. - P. 520-528.
19. Rash John E. Structural and functional correlates of synaptic transmission in the vertebrate neuromuscular junction // J. Electron. Microsc. Techn. - 1988. - Vol. 10. № 2. - P. 153-185.
Поступила 19.07.2009
