CC BY
12
Актуальт проблемы сучасно!" медицины
УДК: 57.012.4+616.833.5+616-092.9+616-001.18
Г1СТ0- ТА УЛЬТРАСТРУКТУРН1 ЗМ1НИ ПР0В1ДНИК0В0Г0 АПАРАТУ С1ДНИЧ0Г0 НЕРВА ЩУРА П1СЛЯ ВПЛИВУ ЗАГАЛЬН01 ГЛИБ0К01 Г1П0ТЕРМ11.
Клтко Я.О.
1вано-Франшвський нацюнальний медичний уыверситет
Стаття присвячена досл1дженню к1льк1сних i яшсних 3MÎH нервових волокон у pi3Hi терм'<ни псля д'УУ загальноУ глибокоУ гiпотеpмiУ. Встановлено, що pаннi теpмiни (на висотi впливу охолодження та 3-7 доба) характеризуються реактивно-набряково-деструктивними змiнами, на 14 i 30 доби спо-стер'!гаеться поеднання деструктивних та в'<дновних явищ, на 90 добу в1дновн1 ознаки поеднуються iç залишковими. Все це проявляеться змiнами шлькостi та метричного складу мieлiнових нервових волокон.
Ключов1 слова: сщничий нерв, нервов! волокна, загальна Вступ
Незважаючи на значну ктькють дослщжень, присвячених вивченню впливу холодового фактора на оргашзм людини [Шутка, 2006; Baylor, 2009; DeKosky et al, 2004; Heier T, 2006 ], проведений нами анал1з науковоТ л1тератури засвщ-чуе, що вивчення морфолопчних змш перифе-ричних нерв1в nifl впливом загальноТ глибокоТ ri-потермп залишаеться поза увагою науковщв. Bi-домо, що д1я холоду Biflirpae не останню роль в розвитку патолопчного стану р1зних оргашв та систем, ям е контрольоваы центральною нерво-вою системою через перифершы нерви.
Метою нашо'Г роботи було вивчення ктькюних та якюнихзмш провщникового апарату сщничого нерва (СН) щура на piBHi середньоТ третини сте-гна пюля дм загальноТ глибокоТ ппотерми.
Матерали та методи
Пров1дников1 компоненти сщничого нерва до-слщжувалися у 23-х бтих безпородних щур1в-самц1в масою 180-220 г. 3 них 5 тварин - контрольна, та 18 - дослщна групи. Експерименталь-ну трупу пом1щали в крюстат до досягнення рек-тальноТ температури тварини 12-14°С. 3a6ip ма-тер1алу проводили вщразу пюля переохоло-дження, а також на 3-ю, 7-му, 14-ту, 30-ту та 90-ту доби пюля вказаноТ процедури. Пщ еф1рним наркозом видтяли шматочки сщничого нерва в дтянц1 середньоТ третини стерна, як1 фксували в розчин1 двоокису осмш i проводили до блош. 1з бломв виготовляли HaniBTOHKi поперечш зр1зи для св1тлооптичного дослщження та ультратоню - для електронном1кроскоп1чного дослщження. Морфометричний анал1з проводили за допомо-гою програми "Bio Vision 4". Зважаючи на значну ¡ндивщуальну мшливють сщничного нерва [Царев, 2008], для формування висновюв пщрахо-вували загальну ктькють нервових волокон та розподт м1елшових нервових волокон за трупами: flpiÖHi (до 4,0 мкм), середн1 (4,1-7,0 мкм) та велим (> 7,0 мкм) на площ1 1 мм його поперечного nepepi3y. KpiM того, для м1елшових нервових волокон вираховували ¡ндекс «g», який вщо-бражае стввщношення м1ж площею аксона та площею цтого нервового волокна.
глибока ппотермт.
Для анал1зу i пор1вняння отриманих цифрових даних використали метод непараметричноТ' статистики, зокрема критерш Манна-У1тн1. Bci роз-рахунки здшснювались за допомогою програм-ного пакету Microsoft Office 2003.
Результати та ïx обговорення.
Встановлено, що на площ1 1 мм поперечного nepepi3y сщничного нерва щура контрольно!' групи тварин нараховуеться 44901,4±2890,2 (78,56 %) безм1елшових (БНВ) та 12257,6±790,32 (21,44%) м1елшових (МНВ) нервових волокон, серед яких 22,66% др1бних, 33,5% середшх та 43,8% великих, що свщчить про ушмодальний характер ïx розподту. Поряд з цим серед великих МНВ видтяються дв1 пщгрупи: I - волокна, у яких переважае площа аксона над площею Mie-лшовоТ оболонки (МО) (12,56 %) i II - ¡з зворот-н1м сп1вв1дношенням цих структур (31,28%) (рис. 1 а). 1ндекс «g» для цих розм1рних груп МНВ складае 0,27; 0,38; 0,33 i 0,51 вщповщно, а його незначш коливання при цьому св1дчать про пря-мопропорц1йну залежнють м1ж д1аметром ïx аксона та д1аметром ц1лого волокна. Вщм1чен1 нами noMiTHi ¡ндив1дуальн1 коливання у ктькост1 нервових волокон (НВ) пояснюються неоднако-вою щ1льн1стю ïx розм1щення в пучках другого порядку.
Вщразу пюля fliï ЗГГ спостер1гаеться б1льш щ1льн1ше (в 1,11 рази) розташування нервових волокон на поперечному 3pi3i с1дничого нерва. Волокна набувають б1льш округло!' форми, МО зафарбовуються р1вном1рно. Частка БНВ та МНВ залишаеться незмшною, однак вщбуваеть-ся груповий перерозпод1л МНВ, при якому 36i-льшуеться частка великих волокон ¡з тонкою МО (P< 0,01). Деяких зм1н зазнае i ¡ндекс «g», який для др1бних, середых, великих ¡з тонкою та тов-стою МО складае в1дпов1дно 0,28; 0,38; 0,53 та 0,34. Середня площа БНВ не зазнае статистично в1рог1дних коливань. Вказан1 г1столог1чн1 та мор-фометричн1 зм1ни в1дбуваються за рахунок зближення, п1д д1ею сильного переохолодження, молекул води, що мютяться в сполучнотканин-них прошарках нерва та м1елшових оболонках. Вода ж, що мютиться в осьових цилшдрах, е б1льш «захищеною» базальними мембранами та
* Публкащя е результатом частини науково-öocniöHoi роботи кафедри анатомп людини "Морфофункцюнальний стан Mi-кроциркуляторного русла (МЦР) i KnimuHHUx елемент^в opaaHie i тканин пюля diï загальноТ глибокоГ гтотермп" (номер держ-реестрацп 0103U00941).
Том 9, Выпуск 4
53
бтковими структурами аксону.
На 3 добу пюля дм загальноТ глибокоТ ппотер-ми на одиниц1 площ1 дослщженого нерва на 29,97% у пор1вняны з контролем зменшуеться загальна кшькють нервових волокон, що пов'язано з вираженим набряком сполучнотка-нинних елемент1в нерва i пщтверджуеться ¡нши-ми авторами [Левицький, Шовкова, 2009; Шутка, та ¡н., 2003; Yang, 2006]. При цьому БНВ зали-шаються ¡нтактними, а серед МНВ домшують середн1 та велию з товстою МО (38,43% та
51,13% в1дпов1дно). Виявляеться виражений набряк МНВ, що розмщуються на периферичнш частит нерва в найбтьш наближенш до шмрних покрив1в дтянцк В цш же 30Hi визначаються по-одинок1 велик! МНВ ¡з ознаками ашзохроми, роз-волокнення, варикозних розширень та частковоТ деструкцП' ix МО (рис. 1 б). У пор1внянш з попе-редн1м термшом у BCix розм1рних трупах МНВ зменшуеться ¡ндекс «g» i складае в1дпов1дно 0,27; 0,26; 0,5 та 0,27, що е також свщченням ix набухання.
.Рис. 1 Особливост'1 MienoapximeKmoHiKu йдничого нерва щура в cepedHiü mpemuHi стегна в норм1 (а) та на 3-ю (б), 14-у (в) i 30-у (г) добу постг 'тотерм'/чного nepiody. HaniemoHKi 3pi3u, фарбування метиленовим cuhim. 36.: ок.- 7, об. - 40.
На 7 добу постппотерм1чного перюду в пере-важнш бтьшосп нервових волокон сщничного нерва спостер1гаеться виражений набряк пери-аксональних елемент1в. К1льк1сть НВ на площ1 1мм2 поперечника нерва дещо зменшуеться у пор1внянн1 з попередым терм1ном досл1дження. Частка великих МНВ в даний пер1од досягае 70,35%, з яких б1льше як 63% скпадають волокна з товстою МО (Р <0,01). Набряк, аызохром1я, розволокнення та сегментарне руйнування МО поширюеться з перифер1йно1 у центральну зону нерва. 1ндекс «д» у МНВ становить в1дпов1дно 0,25; 0,26; 0,5 та 0,25. За рахунок дем1елш1заци МНВ на 3,5% зростае число БНВ, що веде до збтьшуеться Тх середньоТ площ1 перер1зу у пор1-
внянн1 з попередшм терм1ном.
На 14 добу експерименту периаксональн1 зм1-ни МНВ збер1гаються. Порушуеться структура МО, що веде до нер1вном1рност1 зафарбування, вакуол1зац1|, сегментарного руйнування з ого-ленням осьових цил1ндр1в не т1льки у великих, але й у середн1х МНВ. Поряд з цим у вах Тх роз-м1рних трупах дещо зростае ¡ндекс «д», що е свн дченням зменшення набряку МО. Середня пло-ща аксон1в БНВ збер1гаеться на р1вн1 попере-днього термшу експерименту. Набряк ендонев-р1ю починае спадати, в ньому виявляються др1б-нозернист1 продукти розпаду м1ел1ну (рис. 3). Та-к1 зм1ни гютоструктури нервового стовбура ве-дуть до менш виражених у пор1внянн1 з попере-
Актуальт проблемы сучасно!" медицини
дшм термшом змш метричного складу його волокон: частка великих МНВ складае 50,9%, серед яких бтьшють з товстою МО, а частка др1б-них досягае 12%. Ктькють нервових волокон на одиницю площ1 дещо зростае.
30 доба постппотерм1чного перюду характери-зуеться наявнютю деструктивних та початкових еташв вщновних процеав у МНВ. МО значноТ' кн лькосп м1елшових провщнимв мае неоднакове забарвлення з чергуванням ппер- та ппохром-них дтянок, спостер1гаеться розволокнення пластин м1елшу, обширш дтянки дем1елш1зацп нервових волокон р1зного кал1бру та накопичен-ня в ендоневрп продукте розпаду м1елшу (рис. 4). Водночас, виявляються нервов! волокна, ак-сони яких покрик тонким, суцтьним шаром м1е-лшу з менш ¡нтенсивним, проте р1вном1рним його забарвленням. Це свщчить про початок ремн емш1зуючих процеав. В цитоплазм! нейролемо-цит1в таких волокон мютиться дещо бтьша ктькють м1тохондрш з матриксом пщвищеноТ' елект-ронноТ' щшьносп, ч1тко структурована грануляр-на ендоплазматична атка ¡з великою ктькютю рибосом. Структура \ розм1ри БНВ наближають-ся до контрольних. При ктькюному та морфоме-тричному анал1з1 МНВ виявляеться збтьшення IX загального числа, р1вном1рний розподт великих волокон по пщгрупах. Частка др1бних та се-редшх МНВ зростае у пор1вняны з попередым термшом та не досягае контрольних значень. 1н-дексу «д» збтьшуеться у вах трупах МНВ.
На 90 добу пюля дм загально'1 глибокоТ ппотерми м1елоарх1тектон1ка сщничого нерва набли-жаеться до такоТ у контрольних тварин. Поряд з цим, загальна ктькють МНВ все ж залишаеться меншою. Проте розподт МНВ за трупами та ¡н-декс «д» у вах трупах волокон статистично не-значуще вщр1зняеться вщ контрольних даних. Нейролемоцити нервових волокон мають дещо бтьш1 розм1ри ядра з дисперсно розташованим хроматином, в Тх цитоплазм! визначаеться велика ктькють м1тохондрш, цистерни гранулярноТ ендоплазматичноТ атки розташовуються упоря-дковано. В аксоплазм1 м1тохондри зустр1чаються значно частое ыж в контрольних тварин, ч1тко впорядковаш м1кротрубочки та нейрофтаменти. Поряд з цим зустр1чаються поодиною волокна з вираженим розволокненням або фрагментащею МО, як1 розташовуються переважно в центральна частиы нервового стовбура.
В постппотерм1чному перюд1 спостер1гаеться сильний кореляцшний зв'язок м1ж змшою ктько-сп др1бних та середых МНВ (г=+0,73), а також оберненопропоцшну залежнють (г=-0,79) у змн нах ктькост1 великих волокон з р1зною товщи-ною МО. Прямопропорцшний зв'язок середньоТ сили встановлено м1ж змшою кшькосп др1бних \ великих МНВ з товстою МО та м1ж змшою кть-косп середшх \ великих МНВ з товстою МО (г=+0,44 та г=+0,36). Встановлено слабкий, прямопропорцшний зв'язок м1ж змшою др1бних \ великих волокон з тонкою МО (г=+0,11). Слабка
кореляцшна залежнють спостер1гаеться м1ж 3Mi-ною ктькост1 середых i великих МНВ з тонкою МО.
Використовуючи теор1ю ¡нформаци'для анал1зу змш м1елшових нервових волокнах в pi3Hi термн ни пост ппотерм1чного nepiofly можна зазначити, що одразу пюля холодового впливу показники ентропп (H) та надлишковост1 (R) майже не вщ-р1зняються в1д контрольних (H=1,912, R=4,39%), що говорить про незначы змши р1зномаштносп набору МНВ. Вже на третю добу експерименту показник eHTponiï зменшуеться до 1,663, а над-лишковють зростае до 16,86%, що свщчить про бтьш одномаштний склад провщникового апа-рату нерва. В подальш1 термши ппотерм1чного nepiofly значения eHTponiï поступово зростае, а надлишковост1 зменшуеться i становлять вщпо-в1дно: на 7 добу - 1,717 i 14,16%; на 14 - 1,831 i 8,45%; на 30 - 1,833 i 8,34% та на 90 - 1,900 i 4,99%. Це свщчить про поступове вщновлення pi3H0piflH0CTi ¡нформацшноТ'системи, а в нашому випадку - pi3H0piflH0CTi метричного складу провщникового апарату сщничого нерва.
Висновки
1. Протягом постппотерм1чного nepiofly вщ-буваються KinbKiCHi i якюш змши нервових волокон сщничного нерва, як1 пов'язуються з ïx набряком, сегментарною дем1елш1зацн ею та рем1елш1зац1ею.
2. Пюля fliï ЗГГ перифершний нерв втрачае близько 10% свого пров1дникового апарату, що на нашу думку зв'язано з апопто-зом, який активуеться nifl впливом холодового фактора.
Перспектива подальших дослджень
Реакц1я перифершного нерва на вплив загальноТ' глибокоТ rinoTepMiï потребуе комплексного пщходу не ттьки у вивченш змши кшькосп нервових волокон, але й 3MiHi Т'хньоТ площ1 та фор-ми, дослщжены сполучнотканинного та судинно-го компоненив нерва, а також Тх стввщношень, дослщження процеав його вщновлення nifl впливом ф1зютерапевтичних процедур.
Л'тература
1. Baylor K. Peripheral nerve at extreme low temperatures: pharmacologic modulation of temperature effects / K. Baylor, M. M. Stecker // Cryobiology. - 2009.
- V. 59, №1. - P. 12-21
2. Cooling produces minimal neuropathology in neocortex and hippocampus / X. F. Yang, B. R Kennedy, S. G. Lomber, [et al] // Neurobiol Dis. - 2006. - № 3. - P. 637-643.
3. Effects of post-injury hypothermia and nerve growth factor infusion on antioxidant enzyme activity in the rat: implications for clinical therapies / S. T. DeKosky, E. E. Abrahamson, K. M. Taffe, [et al] //J Neurochem.
- 2004. - №4. - P. 998-1004.
4. Heier T, Impact of hypothermia on the response to neuromuscular blocking drugs / T. Heier, J. E. Caldwell // Anesthesiology. - 2006. - V. 104, №5. - P. 1070-1080.
Tom 9, Выпуск 4
55
5. The effect of cerebral hypothermia on white and grey matter injury induced by severe hypoxia in preterm fetal sheep / L. Bennet, V. Roelfsema, S. George, [et al] // J. Physiol. - 2007. - № 578, Pt 2.- P. 491-506.
6. Загальна глибока ппотерм1я / [Шутка Б. В., Саган О. В., Дубчак У. М. та ¡н.]; за ред. Б. В. Шутки. -1вано-Франгавськ, 2006. — 298 с.
7. Левицький В. А. Псто-ультраструктура лицевого нерва в HopMi i в умовах експериментальноТ ней-ропати / В. А. Левицький, Н. I. Шовкова // BicHHK морфологи. - 2009. - № 1. - С. 38-43.
8. Ультраструктуры змши гемомкроциркуляторного русла \ паренх1ми яечнигав пюля дм загальноТ глибокоТ ппотерми / Б. В. Шутка, Л. А. Шутка, М. Б. Пастух [та ¡н.] // Вюн. пробл. бюл. \ мед. - 2003. - № 3. - С. 80-91.
9. Царев А. А. Топографо-анатомические особенности ветвления нервов задней конечности крыс / А. А. Царев // Морфолопя. - 2008. - Т. 2, № 3. - С. 8183.
Реферат
ГИСТО- И УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОВОДНИКОВОГО АППАРАТА СЕДАЛИЩНОГО НЕРВА КРЫСЫ ПОСЛЕ ВЛИЯНИЯ ОБЩЁЙ ГЛУБОКОЙ ГИПОТЕРМИИ Колинко Я.О.
Ключевые слова: седалищный нерв, нервные волокна, общая глубокая гипотермия.
Статья посвящена исследованию количественных и качественных изменений нервных волокон в разные сроки после действия общей глубокой гипотермии. Установлено, что ранние сроки (на высоте влияния охлаждение и 3-7 сутки) характеризуются реактивно-отечно-деструктивными изменениями, на 14 и 30 сутки наблюдается сочетание деструктивных и восстановительных явлений, на 90 сутки восстановительные признаки соединяются с остаточными. Все это проявляется изменениями количества и метрического состава миелиновых нервных волокон.
Summary
HISTO- AND ULTRASTRUCTURAL CHANGES IN CONDUCTIVE APPARATUS OF SCIATIC NERVE IN RAT AFTER DEEP HYPOTHERMIA Kolinko Ya.O.
Keywords: sciatic nerve, nervous fibers, deep hypothermia.
The paper is devoted to the study of quantitative and qualitative changes in nervous fibers in different terms after the effect of deep hypothermia. It has been established the early terms (at the peak of hypothermia and on the 3-7 days) are characterized by the reactive-edematous-destructive changes, and on the 14 and 30 days of the experiment there has been observed the combination of the destructive and restorative phenomena, and on the 90th day the recovery signs have been combined with residual effects. All this is manifested by the changes in amount and in metrical composition of myelin nervous fibers.
УДК 611.36-018.1+612.12.015.11 ) : ( 612.014.46+612.014.484 )
0С0БЛИВ0СТ1 АКТИВН0СТ1 СИСТЕМИ NO/NO СИНТАЗИ, Щ0 РЕАЛВУЮТЬСЯ ДОЗО-ЗАЛЕЖНИМИ М0Р-Ф0Л0Г1ЧНИМИ ЗМ1НАМИ У ПЕЧ1НЦ1 ЩУР1В, ЗА УМ0В ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬН0Г0 ДИСГ0МЕ0СТАЗУ ТА У Й0Г0 П0ЕДНАНН1 З1 СТРЕС0М
Кондро М.М.
Льв1вський нацюнальний медичний умверситет ¡мен1 Данила Галицького
Функщонування локальноi стрес-п'ш'пуючо! системи печ1нки та активност1 системи NO/NO синта-зи в результатi ¡зольовано)" та поеднаноУ д'й ацетату свинцю та стресу реал'!зуеться в морфолог1чних зм1нах, якi були однотипними для стрес-чиннишв рiзного г'енезу i включали ознаки пошкодження гепатоцитiв, стромально-судиннi змiни у виглядi гемодинамiчних розладiв та запальноi iнфiльтрацiУ i проявiв загоення. Ключов1 слова: свинець, стрес, печшка.
Важливе мюце в сучасних еколого-ф1зюлопчних дослщженнях займають питання визначення реакцп функцюнальних систем ор-гашзму на важю метали в залежност1 в1д дози та тривалост1 експозиц||. Адже адаптацшы реакцй' на Bcix р1внях оргашзаци залежать в1д сили стрес-чинник1в та тривалосп Тх дй'. За умов дм стресу функц1ональн1 резерви оргаызму знижу-ються, зменшуеться здатн1сть до адаптацп, i nifl-тримання гомеостазу зд1йснюеться завдяки зна-чн1й Hanpy3i регуляторних систем (Барабой A.B. и др., 1997). Кшцевий результат реакцш opraHi3-
му залежатиме в1д ¡нтеграци стрес-реал1зуюцих та стрес-л1м1туючих систем, ям модулюють ви-ражен1сть структурно-функц1ональних змш та обмежують реакц1ю-в1дпов1дь. Встановлено, що велию дози свинцю спричиняють широкий спектр ф1зюлопчних, 6ioxiMi4Hnx та поведшкових дисфункц1й (Gurer H. et al., 2000; Muntner P. et al., 2003; Nash D. et al., 2003; Koller K. et al., 2004) за рахунок ¡ндукци оксидативного стресу (Ercal N. et al., 2001; Cabell L. et al., 2004; Fowler B.A. et al., 2004; Gurer-Orhan H. et al., 2004; Kasperczyk S. et al., 2004; Farmand F. et al.,
