Научная статья на тему 'Хронологічні та топологічні особливості будови судинної системи шлуночків серця людини упродовж пренатального періоду онтогенезу'

Хронологічні та топологічні особливості будови судинної системи шлуночків серця людини упродовж пренатального періоду онтогенезу Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
180
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
серце / онтогенез / CD-34 / α-SMA / Prox-1 / людина / судини / heart / ontogeny / CD 34 / α-SMA / Prox-1 / human / vessels

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Довгаль Г. В., Козлов С. В., Яковець О. О.

Метою роботи було виявлення хронологічних і топологічних особливостей розвитку судинної системи шлуночків плоду людини. Матеріалом дослідження були серця плодів людини 9-40 тижнів пренатального періоду онтогенезу. Для вирішення поставленої мети були проведені гістологічні, імуно-гістохімічні дослідження з використанням маркерів судинного ендотелію CD 34, гладко-м’язового актину α-SMA та білка транскрипції Prox-1, а також електронно-мікроскопічне дослідження. Проведені дослідження свідчать про морфогенезе судин серця людини, наявності ланцюга закономірних і детермінованих процесів проліферації, міграції, диференціювання клітинно-тканинних елементів, які беруть участь у формуванні вінцевого кровообігу. Була визначена динаміка щільності судинного русла компактного міокарда шлуночків, яка впродовж плідного періоду онтогенезу мала тенденцію до зниження з 9-го по 20-й тиждень плідного періоду з поступовим збільшенням до кінця пренатального періоду. Використання імуно-гістохімічних маркерів дозволило нам виявити неоднорідність розподілу морфо-функціональних судинних сегментів протягом кардіогенезу.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CHRONOLOGICAL, TOPOLOGICAL AND STRUCTURAL FEATURES OF THE VASCULAR SYSTEM OF THE HUMAN HEART VENTRICLES DURING THE PRENATAL PERIOD OF ONTOGENESIS

The work objective was to reveal the chronological and topological features of the development of the vascular system of human fetus ventricles. The study materials were hearts of human fetuses of 9-40 weeks of the prenatal period of ontogenesis. The histological, immunohistochemical studies were conducted to address this objective by using the CD 34 vascular endothelial markers, α-SMA smooth-muscle actin and Prox-1 transcription protein, as well as the electron microscopic examination. It was found that in 9-12 week fetuses the myocardium preserves a compact and trabecular structure with a clearer separation of the external compact and internal trabecular layers. The trabecular layer of myocardium of the left ventricle on the histological slides was more indurated when compared to the right ventricle. The trabecular layer in interventricular septum had a more branched structure from the right half side when compared to the left one. There also exist some differences in the wall thickness of the right and left ventricles. The endothelial cells covered all internal hollow structures of the heart ventricular chambers with one layer, namely trabeculae, papillary muscles and heart valves. The endothelial cells of endocardium are of the flattened and elongated shape. The trabecular layer of myocardium and papillary muscles experienced the ruptured processes of stratification of individual muscle strands and formation of the cavities that were sent with the layer of endothelial cells. Gradually the density of endothelial cells increases in the ventricular myocardium, which certainly proves the further development of vessels. The processes of vasсularisation actively occur in the compact layer of myocardium. The wall of formed vessels consists of one or two layers of endothelial cells with a strong subordinate basement membrane surrounded by the volume circumvascular spaces. The subepicardial space features numerous vessels of different phenotype and diameter, which penetrate and are spread in myocardium. In the myocardium of heart ventricles of 13-16-week fetuses the different in their direction bundles of cardiomyocytes could be distinguished in the compact layer. Three separate muscle bundles were formed in the myocardium. In the 17-20 week fetuses in the myocardium during the compaction of individual bundles of cardiomyocytes of compact layer the sufficiently expressed interstitial spaces were formed, which were quite equally represented in all parts of the heart ventricles and interventricular septum. In this period we marked a significant increase in thickness of the right and left ventricles. The proliferative processes in the heart ventricles remained quite active. The dynamics of density in the compact myocardial vascular bed of both the left and right heart ventricles was truly reduced over the period from the 21st to the 28th week when compared to the previous periods of development. From the 25-28 week of pregnancy the myocardium structure was bearing the marks of a definite constitution with three fascicles of differently directed myofibres in the myocardium of the right and left ventricles. Lymph tubes were forming in close association with blood vessels and were running from cardiac base to apex. In the myocardium of right and left heart ventricles of 29-32 week fetuses’ myofibres induration was accompanied with a higher level of vascularization. The 33-36 week fetuses were characterized with a high level of regularity of muscle fascicles of heart ventricles and interventricular septum with elements of final differentiation of structural components. The densest vascular component was found in the lower third of interventricular septum. The homogenous distribution of vascular network in myocardium having mostly definitive character concerned the hearts of 37-40 week fetuses. A separate question in our research was to study a shared distribution of phenotype varying vascular elements in heart ventricles of fetuses during the pregnancy. With the use of immunohistochemical markers specified by us the relative share of arterial, venous and lymph links of coronary vessels during fetal period in the heart ventricles had been calculated on microslides. As a conclusion, the carried out histologic, immunohistochemical and electronic microscopic study of morphogenesis of human heart vessels has proven the presence of a range of regular and determined processes of proliferation, migration, differentiation of cell-tissue elements participating in formation of coronary blood flow. One of the components of angiogensis is proliferation and differentiation of endotheliocytes which kinesis chronologically depends on the proliferation processes in myocardium. The dynamics of vascular bed tightness of ventricle compact myocardium during the fetal period of ontogenesis had a decreasing character from the 9th to the 20th week of the fetal period with a gradual increase through to the end of pregnancy. The attempt we did to delimit in the fetal period the arterial, venous and lymph links of intramural coronary system taking into consideration the expression of CD-34 vascular endothelium marker, α – SMA smooth muscle actin and Prox-1 transcription protein brought to light inhomogeneity of distribution of morpho-functional vascular segments during cardiogenesis. To our opinion, in further research of coronary and cardiogenesis it is prospective to use further enlarged range of specific and sensitive molecular markers in order to establish new tendencies and laws in the prenatal development of human hearts.

Текст научной работы на тему «Хронологічні та топологічні особливості будови судинної системи шлуночків серця людини упродовж пренатального періоду онтогенезу»

МОРФОЛОГ1Я

© Довгаль Г. В., Козлов С. В., Яковець О. О. УДК 611.11/.12:575.16:611.9:611.013.9 Довгаль Г. В., Козлов С. В., Яковець О. О.

ХРОНОЛОГ1ЧН1 ТА ТОПОЛОГ1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 БУДОВИ

СУДИННО1 СИСТЕМИ ШЛУНОЧК1В СЕРЦЯ ЛЮДИНИ

УПРОДОВЖ ПРЕНАТАЛЬНОГО ПЕР1ОДУ ОНТОГЕНЕЗУ

ДЗ «Днтропетровська медична aKaAeMiq» (м. Днiпропетровськ)

[email protected]

Дана робота виконана у рамках науково-до-слiдноI роботи кафедри анатомп людини «Розвиток i становлення органiв i тканин експериментальних тварин i людини в онтогенезi в нормi i пiд впливом зовншых факторiв» (номер державно! реестраци 0112и002124).

Вступ. До^дженню анатомiI серця присвячена велика юльюсть робiт [1,3]. Будова серця доросло! людини вивчена доволi досконало сучасними мор-фолопчними вiтчизняними школами [8,9,10,11] та закордонними дослщниками [15,16,17,18].

На фонi велико! ктькост робiт про серце емб-рiона та плода людини звертае на себе увагу невелика чисельнють робiт присвячених формуванню судинного русла у шлуночках серця у рiзнi перiоди онтогенезу [4,5,10]. Увага до фетально! кардюмор-фологи пояснюеться вимогами фундаментальних наук та практично! медицини [1,2]. Уточнення динамки нормального розвитку серця та його судин-но! системи у людини е необхщною умовою для розумшня становлення фiзiологiчних функцiй в он-тогенезi [5,6]. 1нтерес до пренатального кардю - та ангiогенезу обумовлений значною часткою тяжких хвороб, серед яких вроджен вади серця та його судин займають одне з провщних мiсць в структу-рi летальностi новонароджених [7]. Вирiшення цих питань мае i практичну цшнють, у зв'язку з появою нових методiв хiрургiчно! та терапевтично! корекци, якi застосовуеться на етапах розвитку плода людини [13].

Метою роботи було виявлення хронолопчних та тополопчних особливостей розвитку судинно! системи шлуночюв плодiв людини.

Об'ект i методи дослiдження. Для реалiзацN мети нашо! роботи були дослiдженi серця плодiв людини з 9-го по 40-й тиждень пренатального пер^ оду розвитку у юлькост 37. Проведен дослiдження були виконанi вiдповiдно до вимог комiсi! з етичних питань та бюетики ДДМА (протокол № 3 вщ 21 бе-резня 2008 року) встановлено, що проведен на-

yKOBi дослiдження вiдповiдають морально-етичним принципам Гельсшсько! декларацiI, прийнято! Гене-ральною асамблеею ВсесвiтньоI медично! асо^ацм (1964-2000 рр.), КонвенцiI Ради бвропи про права людини та бюмедицину (1997 р.), вiдповiдним по-ложенням ВООЗ, МiжнародноI ради медичних на-укових товариств, Мiжнародного кодексу медично! етики (1983 р.) та законам Укра!ни.

Отриманий матерiал занурювали у 10% розчин нейтрального формалЫу термшом на 24 години з метою фксаци та стабiлiзацiI клiтинно-тканинних структур [14]. Проводку у спиртах морфоматер^ алу проводили пюля фiксацiI за стандартною методикою [14]. Пюля проводки матерiал заливали у парафш. Зрiзи товщиною 5- 7 мкм виготовляли на мiкротомi та забарвлювали гематоксилiном та еозином. Пiсля отримання мiкропрепаратiв оци нювали !х з метою подальшого iмуногiстохiмiчного дослiдження. Для цього були використан первин-н моноклональнi антитiла, а саме фактор тран-скрипцiI Prox-1, маркер пролiферацiI клiтин Ki-67, ендотелiальний маркер CD-34 та гладко-м'язовий актин (a -SMA). Для щентифкаци реакци наносили розчин хромогену З^амшбензидин тетрахлориду, який проявлявся у виглядi насичено коричневого забарвлення чутливих кгмтин стiнки серця. Мор-фологiчно оцiнювали часовi та репональы особли-востi васкулярiзацiI шлуночкiв серця людини упро-довж пренатального перюду онтогенезу. При 100, 200 та 400 - кратному збтьшены мкропрепара^в, в яких була наявна реак^я з iмуногiстохiмiчними маркерами до судинного ендотелт CD - 34, гладко - м'язового актину a - SMA та бтка транскрипци Prox-1 в випадково обраних полях зору ( в серед-ньому в 4-6 ) з позитивно забарвленими кгнтинни-ми, та, використовуючи програму Image - Pro Plus The Proven Solution Version 3.0.00.00 Windows 95/ NT в ручному режимi проводили видтення судин а по™ в автоматичному режимi розраховували вщ-носну площу судинного компоненту, виражену у

яр Ш ш

А

Рис. 1

вщсотках. Окремо за до-помогою морфометрич-но! лшмки розраховували товщину стшки правого та л1вого шлуночюв. У плод1в 33-40 тижыв проводили морфолопчний анал1з корозмних злтюв судин шлуночюв методом ска-нуючо! електронно! мг кроскопи (СЕМ). Зразки корозмних препарат1в для СЕМ готували вщповщ-но до рекомендацм [8]. Кожен зразок переносив-ся в робочу камеру установки ¡онного очищения иео1. Робочий об'ем вщ-качувався форвакуумним насосом до 10 2 мм.рт.ст.

Пот1м подавалася висока напруга 1,2 к\/ I натис-качем встановлювався струм в межах 10-12 тА. У цихумовах зразок знаходився протягом 15 хвилин. Напилення зразюв золотом проводили юнно- плаз-мовим методом ¡з струмом 5 тА. Вивчення скол1в досл1джуваних об'ект1в виконували на растровому електронному м1кроскоп1 иЭМ-35 ф1рми «иЕ01_» (Япоыя). Рельефы структури поверхы зразюв до-слщжували при збтьшены х200 \ хЮОО. При анал1з1 зразюв використовували прискорювальну напругу 25 кВ \ кут нахилу гонюметра 30-60°. Фотографу-вання зразюв проводили у режим1 вторинно! електронно! емюм.

Результати дослщження та 'Гх обговорення. У 9-12 тижневих плод1в мюкард збер1гае компактно-трабекулярну будову з бтьш ч1тким вщокремленням зовншнього компактного та внутршнього трабеку-лярного шар1в. Трабекулярний шар мюкарду л1вого шлуночка на пстопрепаратах був бтьш ущтьнений у пор1вняны з правим шлуночком. Трабекулярний шар в м1жшлуночковм перегороди мав бтьш роз-галужену структуру з1 сторони право! половини у пор1вняны з л1вою. Вже наявы вщмшносгп в товщиы стшок правого та л1вого шлуночюв (табл.).

Ендотелюцити одним шаром покривали ус1 вну-тршы порожнист1 структури камер шлуночюв серця, а саме трабекули, сосочков1 м'язи, кпапани серця. Ендотел1альы клггини ендокарду мають сплощену, видовжену форму. В трабекулярному шар1 мюкард1 та сосочкових м'яз1в вщбувалися перфоративы про-цеси з розшаруванням окремих м'язових тяж1в та

,.......

ж

В

Стшка лшого шлуночка плода 10 тижшв. Збшьшення хЮО. Реакцт з ендотел1альним маркером СО 34 (А). Реакцт з маркером а-ЭМА (В).

А

В

Рис. 2. Мiжшлуночковa перегородка плода 13 тижшв.

Збiльшення х100.

Реакщя з ендотелiальним маркером СО 34 (А).

Реакцiя з маркером а-БМА (В).

утворенням порожнин, яю були вислаы шаром ендо-тел1альних клггин.

Поступово збтьшуеться щтьнють ендотел1аль-них кгмтин в мюкард1 шлуночюв, що безумовно свщ-чить про подальший розвиток судин. Процеси вас-куляр1заци активно вщбуваеться в компактному шар1 мюкарду. Стшка сформованих судин скпадаеться з одного або двох шар1в ендотел1альних кгмтин з вира-женою пщлеглою базальною мембраною, навколо

Таблиця.

Динам1ка морфометричних параметр1в ст1нки шлуночк1в упродовж плодового перюду онтогенезу

Термши 9-12 тиж. 13-16 тиж. 17-20 тиж. 21-24 тиж. 29-32 тиж.

М±т Су М±т Су М±т Су М±т Су М±т Су

Товщина стшки лiвого шлуночка 0,075± 0,006 0,18 0,094± 0,013 0,31 0,26± 0,02 0,22 0,27± 0,015 0,17 0,46± 0,03 0,19

Товщина стiнки правого шлуночка 0,07± 0,006 0,18 0,08± 0,007 0,19 0,23± 0,02 0,23 0,26± 0,018 0,21 0,42± 0,03 0,20

- < •

А

яко! розташованi об'емнi навколосудиннi простори. В субепiкардiальному просторi чисельнi судини рiз-ного фенотипу та дiаметру, якi проникають та роз-галужуються в мiокардi (рис. 1.).

В мiокардi шлуночкiв серця 13-16 тижневих плодiв вже можна було розмежувати рiзнi за сво!м напрямком пучки кардюмюци^в в компактному шарi. В мiокардi формувалися три вiдокремлених м'язових пучка (рис. 2).

У 17 -20 тижневих плодiв в мiокардi при ком-пактизацп окремих пучюв кардiомiоцитiв компактного шару формувалися достатньо виражен1 ¡нтерстицмш пром1жки, ям досить однаково були представлен! в уЫх вщдшах шлуночюв серця та к/пжшлуночковм перегородцг Нами у цей перг од вщм1чене суттеве збшьшення товщини стшок правого та л1вого шлу-ночюв (табл.). Про-л1феративы процеси у шлуночках серця зали-шалися довол1 активни-ми (рис. 3).

Динамка щтьност1 судинного русла компактного мюкарду як лг вого, так \ правого шлу-ночюв серця достов1рно зменшувалася в перюд з 21-го по 28 тиждень у пор1вняны з попереднг ми перюдами розвитку (рис. 4.).

3 25-28 тижня прена-тального перюду структура мюкарду мала озна-ки дефш1тивно1 будови з трьома пучками р1зно-спрямованих м'язових волокон в мюкард1 правого та л1вого шлуноч-юв. ГНмфатичы судини формувались у тюнм асоц1аци поряд крово-носними та розповсю-джувалися вщ основи до верх1вки серця. У мг окард1 правого та л1вого шлуночюв серця 29-32 тижневих плод1в ущть-нення м'язових волокон супроводжувалося пщ-вищеним р1внем васку-ляр1заци (рис. 4).

Для 33-36 тижневих плод1в була характерна висока впорядкова-нють м'язових пучюв шлуночюв серця та м1ж-шлуночковм перегородки з елементами за-юнчено! диференц1аци структурних компонен-тiв (рис. 5). Найбiльша

щтьнють судинного компоненту була виявлена в нижнм третинi мiжшлуночково! перегородки. Рiв-номiрний розподiл судинно! сiтки в товщi мюкарду, яка мала вже переважно деф^тивний характер, стосувався сердець 37-40 тижневих плодiв.

Окремим питанням в нашому дослiдженнi було вивчення дольового розподту рiзних за фенотипом судинних елемен^в в шлуночках серця плодiв упро-довж пренатального перюду. Використовуючи заявлен нами iмуногiстохiмiчнi маркери на мiкропрепа-ратах були пщраховаы вiдноснi частки артерiально!. венозно! та л1мфатично! ланок вшцевого судинного русла упродовж плодового перюду в шлуночках серця(рис.6).

В

Рис. 3. Стшка лiвого шлуночка плода 19 тижнiв. Збiльшення Ч200. Реакцiя з маркером пролiферацГГ К — 67 (А). Реакцiя з маркером транскрипцм Ргох 1 (В).

I правим шлуночок

НЛ1ВИЙ шлуночок

О)

^ О Т. п

"> 1П

(О со

9-12 тижнт

13-16

ТИЖНШ

17-20 тижнт

21-24 тижня

25-28 тижня

29-32 тижня

33-3 6 тижнт

37-40 тижшв

Тиж/// гестацИ

Рис. 4. Динамша щшьностч судинного русла компактного мюкарду упродовж плодового перюду онтогенезу.

Рис. 5. Кап1лярн1 судини шлуночка, плод людини 34 тижня. Капшярно-венозш та кап1лярно-л1мфатичн1 сполучення. Скануюча електронна м1кроскоп1я. Зб1льшення х 200.

Висновки.

Проведене пстолопчне, 1муног1стох1м1чне та електронно-м1кроскоп1чне досл1дження морфогенезу судин серця людини свщчить про наявн1сть низки законом1рних та детерм1нованих процес1в прол1ферацп, м1грацп, диференц1ювання кл1тино-тканинних елеменлв, як1 приймають участь у фор-муванн1 в1нцевого кровотоку. Одна ¡з складових анг1огенезу - це прол1ферац1я та диференц1ац1я ендотел1оцит1в, активн1сть яких хронолопчно за-лежить в1д прол1феративних процес1в в м1окард1. Динам1ка щ1льност1 судинного русла компактного м1окарду шлуночюв упродовж плодового перю-ду онтогенезу мала спадний характер з 9-го до 20 тижня плодового перюду з поступовим зрос-танням до юнця пренатального перюду. Застосо-вана нами спроба розмежування в плодовому пе-р1од1 артер1ально!, венозно! та л1мфатично! ланок

штрамурально! вшцево!

Нартер1альна ланка

□ венозна ланка вЛ1мфатична ланка

I венозно - л1мфатичний сегмент

^ оз И

9 -12

тижн1в

13 -16

тижн1в

17 - 20

тижтв

21 - 24

ти*на

25 -28

тижтв

29 -32

тижна

33 - 36

тижн1в

37 -40

ти*н|в

Тижн1 гестаци

Рис. 6. Дольове вщношення р1зних фенотип1чних ланок судинного русла шлуночмв серця упродовж плодового перюду онтогенезу.

системи з урахуванням експресп маркера судинного ендотелю ОЭ -34, гладко-м'язового актину а - БМД та бшка транскрипцп Ргох-1 ви-явила неоднорщнють розпод1лу р1зних морфо-функц1ональних судин-них сегмент1в упродовж кард1огенезу.

Перспективи по-дальших досл1джень. Перспективним, на наш погляд, в подальших до-сл1дженнях коронаро- та кардюгенезу е застосу-вання бшьш розширено-го спектру специф1чних та чутливих молекуляр-них маркер1в для вста-новлення нових тенден-цм та законом1рностей в пренатальному розвитку серця людини.

Л1тература

1. Башкутова Е. В. Изучение архитектоники поверхностного слоя миокарда плодов человека / Е. В. Бакшутова, Е. А. Колного-

рова // Морфология. - 2008. - Т. 133, № 2. - С. 16.

2. Бокерия Л. Д. Хирургическая анатомия сердца: в 3 т. / Л. Д. Бокерия, И. И. Беришвили. // т М.: НЦ ССХ им. А. Н. Бакулева

РАМН, - 2006. - Т. 1: Нормальное сердце и физиология кровообращения. - 406 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Волкова О. В. Эмбриогенез и возрастная гистология внутренних органов человека / О. В. Волкова, М. И. Пекарский. //

М.: Медицина, - 1976. - 412 с.

4. Габченко А. К. Вазоиды трабекулярной части губчатого миокарда эмбриона как основа формирования сосудистой системы

сердца человека / А. К. Габченко. - Морфология, - 2008. - Т. 133, N 2. - С.28.

5. Галеева Э. Н. Топографическая анатомия камер и перегородок сердца человека в раннем плодном периоде онтогенеза:

Автореф. дис. канд. мед. наук. Оренбург, - 2008. - 23 с.

6. Галочкина М. В. Структурная организация соединительнотканного остова миокарда человека в пренатальном периоде он-

тогенеза / М. В. Галочкина, А. И. Доронин, О. С. Хрущева // Морфология. - 1996. - Т. 109, № 2. - С. 43.

7. Дудник С. Серцево-судинш захворювання в УкраУш: прогнози - невт1шн1 / С. Дудник. - Ваше здоров'я. - 2015. - №1-2(1285-

1286). - С. 18-19.

8. Караганов Я. Л. Сканирующая электронная микроскопия коррозионных препаратов / Я. Л. Караганов, А. А. Миронов,

В.А. Миронов, С. А. Гусев // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1981. - № 8. - C. 5-21.

9. Кульчицкий К. И. Васкуляризация различных отделов и некоторых структур нормального сердца / К. И. Кульчицкий- Сб. на-

учн. работ Киевского мед. ин-та. Киев: Медиздат, - 1957. - С. 286-288.

10. Маковецкий В. Д. Количественный анализ структурной организации миокарда желудочков человека / В. Д. Маковецкий, В.Н. Коваленко, А. О. Тимошенко // Архив АГЭ. - 1979. - Т. LXXVII, № 11. - С. 75 - 80.

11. Маковецкий В. Д. Корреляционный анализ морфометрических показателей миокарда и его гемомикроциркуляторного русла сердца человека в онтогенезе / В. Д. Маковецкий, В. А. Козлов, В. Д. Мишалов, В. С. Литвин, В. В. Дрохин // Кровообращение. - 1989,- 22 N 1. Стр. 3-7.

12. Меркулов Г. А. Курс па тогистологической техники / Г. А. Меркулов. - Изд-во «Медицина», - 1969. - C. 423.

13. Стрижаков А. Н. Внутриутробная хирургия / А. Н. Стрижаков, И. В. Игнатко // Вопросы гинекологии, акушерства и перина-тологии. -2003. Т.2, № 3. - С.30 -36.

14. Юрина Н. А. Гистология / Н. А. Юрина, А. И. Радостина // М. Медицина. - 1995. - C.256.

15. Anderson R. H. Thoughts on concepts of development of the heart in relation to the morphology of congenital malformations / R. H. Anderson, A. Wenink // Experientia. - 1988. - Vol. 44, № 11-12. - P. 951 - 960.

16. Anderson R. L.Coronary sinus dilatation in acute pulmonary embolism / R. L. Anderson, A. H. Mogtadet // Amer. Heart J. - 1989. -Vol. 118, № 6. - P. 1346-1348.

17. Goor D.A. The development of the interventricular septum of the human heart: correlative morphogenetic study / D. A. Goor, J. E. Edwards, C. W. Lillehei // Chest. - 1970. - Vol. 58, № 5. - P. 453 - 467.

18. Van Praagh R. Embryologie et anatomie: cles pour la comprehension des cardiopathies congenitales complexes / R. Van Praagh, S. Van Praagh // Coeur. - 1982. - T. 13, № 4. - P. 293 - 314

УДК 611.11/.12:575.16:611.9:611.013.9

ХРОНОЛОГ1ЧН1 ТА ТОПОЛОГ1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 БУДОВИ СУДИННОТ СИСТЕМИ ШЛУНОЧК1В СЕРЦЯ ЛЮДИНИ УПРОДОВЖ ПРЕНАТАЛЬНОГО ПЕР1ОДУ ОНТОГЕНЕЗУ

Довгаль Г. В., Козлов С. В., Яковець О. О.

Резюме. Метою роботи було виявлення хронолопчних i тополопчних особливостей розвитку судинно! системи шлуночюв плоду людини. Матерiалом дослщження були серця плодiв людини 9-40 тижьлв прена-тального перюду онтогенезу. Для виршення поставлено! мети були проведен пстолопчы, iмуно-гiстохiмiчнi доотдження з використанням маркерiв судинного ендотелю CD 34, гладко-м'язового актину a-SMA та бтка транскрипцп Prox-1, а також електронно^кроскотчне до^дження. Проведен дослщження свщчать про морфогенезе судин серця людини, наявност ланцюга закономiрних i детермшованих процеЫв пролiфера-ци, мiграцi!, диференцтвання клггинно-тканинних елеменпв, як беруть участь у формуванн вшцевого кро-вооб^. Була визначена динамка щтьност судинного русла компактного мюкарда шлуночюв, яка впродовж плщного перюду онтогенезу мала тенденцю до зниження з 9-го по 20-й тиждень плщного перюду з посту-повим збтьшенням до юнця пренатального перюду. Використання iмуно-гiстохiмiчних маркерiв дозволило нам виявити неоднорщнють розподту морфо-функцюнальних судинних сегмен^в протягом кардюгенезу.

K^40Bi слова: серце, онтогенез, CD-34, a-SMA, Prox-1, людина, судини.

УДК 611.11/.12:575.16:611.9:611.013.9

ХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ И ТОПОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ЖЕЛУДОЧКОВ СЕРДЦА ЧЕЛОВЕКА НА ПРОТЯЖЕНИИ ПРЕНАТАЛЬНОГО ПЕРИОДА ОНТОГЕНЕЗА

Довгаль Г. В., Козлов С. В., Яковец Е. А.

Резюме. Целью работы было выявление хронологических и топологических особенностей развития сосудистой системы желудочков плода человека. Материалом послужили плоды человека 9-40 недель пренатального периода онтогенеза. Для решения поставленной цели были проведены гистологические, иммуно-гистохимические исследования с использованием маркеров сосудистого эндотелия CD 34, глад-комышечного актина a-SMA и белка транскрипции Prox-1, а также электронно-микроскопическое исследование. Проведенные исследования свидетельствуют о морфогенезе сосудов сердца человека, наличии цепочки закономерных и детерминированных процессов пролиферации, миграции, дифференцирования клеточно-тканевых элементов, которые принимают участие в формировании венечного кровообращения. Была определена динамика плотности сосудистого русла компактного миокарда желудочков, которая на протяжении плодного периода онтогенеза имела тенденцию к снижению с 9-й по 20-ю неделю плодного периода с постепенным увеличением к концу пренатального периода. Использование иммуно-гистохимиче-ских маркеров позволило нам выявить неоднородность распределения морфофункциональных сосудистых сегментов на протяжении кардиогенеза.

Ключевые слова: сердце, онтогенез, CD-34, a-SMA, Prox-1, человек, сосуды.

UDC 611.11/.12:575.16:611.9:611.013.9

CHRONOLOGICAL, TOPOLOGICAL AND STRUCTURAL FEATURES OF THE VASCULAR SYSTEM OF THE HUMAN HEART VENTRICLES DURING THE PRENATAL PERIOD OF ONTOGENESIS

Dovgal G. V., Kozlov S. V., Yakovets E. A.

Abstract. The work objective was to reveal the chronological and topological features of the development of the vascular system of human fetus ventricles. The study materials were hearts of human fetuses of 9-40 weeks of

the prenatal period of ontogenesis. The histological, immunohistochemical studies were conducted to address this objective by using the CD 34 vascular endothelial markers, a-SMA smooth-muscle actin and Prox-1 transcription protein, as well as the electron microscopic examination.

It was found that in 9-12 week fetuses the myocardium preserves a compact and trabecular structure with a clearer separation of the external compact and internal trabecular layers. The trabecular layer of myocardium of the left ventricle on the histological slides was more indurated when compared to the right ventricle. The trabecular layer in interventricular septum had a more branched structure from the right half side when compared to the left one. There also exist some differences in the wall thickness of the right and left ventricles. The endothelial cells covered all internal hollow structures of the heart ventricular chambers with one layer, namely trabeculae, papillary muscles and heart valves. The endothelial cells of endocardium are of the flattened and elongated shape. The trabecular layer of myocardium and papillary muscles experienced the ruptured processes of stratification of individual muscle strands and formation of the cavities that were sent with the layer of endothelial cells. Gradually the density of endothelial cells increases in the ventricular myocardium, which certainly proves the further development of vessels. The processes of vas^^^a^on actively occur in the compact layer of myocardium. The wall of formed vessels consists of one or two layers of endothelial cells with a strong subordinate basement membrane surrounded by the volume circumvascular spaces. The subepicardial space features numerous vessels of different phenotype and diameter, which penetrate and are spread in myocardium.

In the myocardium of heart ventricles of 13-16-week fetuses the different in their direction bundles of cardio-myocytes could be distinguished in the compact layer. Three separate muscle bundles were formed in the myocardium. In the 17-20 week fetuses in the myocardium during the compaction of individual bundles of cardiomyocytes of compact layer the sufficiently expressed interstitial spaces were formed, which were quite equally represented in all parts of the heart ventricles and interventricular septum. In this period we marked a significant increase in thickness of the right and left ventricles. The proliferative processes in the heart ventricles remained quite active. The dynamics of density in the compact myocardial vascular bed of both the left and right heart ventricles was truly reduced over the period from the 21st to the 28th week when compared to the previous periods of development.

From the 25-28 week of pregnancy the myocardium structure was bearing the marks of a definite constitution with three fascicles of differently directed myofibres in the myocardium of the right and left ventricles. Lymph tubes were forming in close association with blood vessels and were running from cardiac base to apex. In the myocardium of right and left heart ventricles of 29-32 week fetuses' myofibres induration was accompanied with a higher level of vascularization. The 33-36 week fetuses were characterized with a high level of regularity of muscle fascicles of heart ventricles and interventricular septum with elements of final differentiation of structural components. The densest vascular component was found in the lower third of interventricular septum. The homogenous distribution of vascular network in myocardium having mostly definitive character concerned the hearts of 37-40 week fetuses. A separate question in our research was to study a shared distribution of phenotype varying vascular elements in heart ventricles of fetuses during the pregnancy. With the use of immunohistochemical markers specified by us the relative share of arterial, venous and lymph links of coronary vessels during fetal period in the heart ventricles had been calculated on microslides. As a conclusion, the carried out histologic, immunohistochemical and electronic microscopic study of morphogenesis of human heart vessels has proven the presence of a range of regular and determined processes of proliferation, migration, differentiation of cell-tissue elements participating in formation of coronary blood flow. One of the components of angiogensis is proliferation and differentiation of en-dotheliocytes which kinesis chronologically depends on the proliferation processes in myocardium. The dynamics of vascular bed tightness of ventricle compact myocardium during the fetal period of ontogenesis had a decreasing character from the 9th to the 20th week of the fetal period with a gradual increase through to the end of pregnancy. The attempt we did to delimit in the fetal period the arterial, venous and lymph links of intramural coronary system taking into consideration the expression of CD-34 vascular endothelium marker, a - SMA smooth muscle actin and Prox-1 transcription protein brought to light inhomogeneity of distribution of morpho-functional vascular segments during cardiogenesis. To our opinion, in further research of coronary and cardiogenesis it is prospective to use further enlarged range of specific and sensitive molecular markers in order to establish new tendencies and laws in the prenatal development of human hearts.

Keywords: heart, ontogeny, CD 34, a-SMA, Prox-1, human, vessels.

Рецензент - проф. Степанчук А. П.

Стаття надшшла 05.10.2015 р.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.