CC BY
31
© О.Г. Попадинець
УДК 611.62 + 591.462 + 591.3 + 57.032 О.Г. Попадинець
СУДИННО-ТКАНИННІ СПІВВІДНОШЕННЯ У СТІНЦІ СЕЧОВОГО МІХУРА НА ЕТАПАХ ПОСТНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗУ
ДВНЗ «Івано-Франківський національний медичний університет» (м. Івано-Франківськ)
Дана праця є фрагментом науково-дослідної роботи ДВНЗ «Івано-Франківський національний медичний університет» «Перебіг та лікування захворювань шлунково-кишкового тракту в умовах впливу модифікуючих чинників та поєднаної патології», № державної реєстрації 010811003987.
Вступ. Проблема дослідження вікових закономірностей розвитку органів є предметом одного із важливих напрямків сучасної морфології - ауксо-логії (вікової антропології) [12]. При вивченні структурних перетворень у внутрішніх органах на етапах онтогенезу виявлено реккуренцію фаз (новоутворення, дозрівання і диференціювання, функціонування і руйнування), що дозволяє виділити періоди відносного благополуччя та найбільшої вразливості і чутливості, коли поєднуються переломні моменти нижчележачих рівнів ієрархії із впливом «функціонального запиту», який може бути стимулюючим, інгібуючим або девастаційним (руйнівним) у залежності від фази і періоду [9]. Однак, за результатами аналізу світових літературних джерел, дані про по-стнатальні онтогенетичні перетворення складових стінки сечового міхура мало вивчені, в той час як відомо про високу частоту його уражень у структурі урологічної патології [3].
Виходячи із вище зазначеного, метою нашої роботи було встановити особливості розвитку судинно-тканинних співвідношень у стінці сечового міхура на етапах постнатального онтогенезу, зокрема, у період новонародженості та статевого становлення, паралельно із дослідженням про- і антиоксидантної систем, оскільки ці процеси взаємопов’язані та взаємообумовлені.
Об’єкт і методи дослідження. Для досягнення поставленої мети було використано 20 новонароджених і 20 нестатевозрілих щурів-самців, масою 10-15 г та 120-150 г відповідно. Всіх тварин утримували в нормальних умовах віварію на повноцінному харчуванні без обмежень у питній воді. Утримання тварин та експерименти проводилися відповідно до положень «Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментів та інших наукових цілей» (Страсбург, 1985), «Загальних етичних принципів експериментів на тваринах», ухвалених Першим національним конгресом з біоетики (Київ, 2001). Евтаназія тварин
- шляхом передозування ефірного наркозу. Застосовано тонку ін’єкцію кровоносних судин паризькою синьою, гістологічні (забарвлення гематоксиліном і еозином, фукселіном за Хартом (виявлення еластичних волокон), трихромне забарвлення за Масоном (ідентифікація колагенових волокон), аль-ціановим синім за Стідменом (виявлення глікозамі-ногліканів (ГАГ)), толуїдиновим синім (візуалізація мастоцитів); імуногістохімічний (для селективного забарвлення синаптичних структур використані по-ліклональні антитіла і системи візуалізації Poly Vue Mouse/Rabbit HPR Kit); електронномікроскопічний та біохімічні методи. Стан процесів перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) оцінювали за динамікою накопичення первинних - дієнові кон’югати (ДК) і вторинних ТБК-активних продуктів (ТБК-АП) (ті, що реагують із тіобарбітуровою кислотою) згідно методики Тимирбулатова Р.А., Селезньова Е.М. (1981). Для визначення стану антиоксидантного захисту (АОЗ) вивчали активність глутатіонпероксидази (ГП), глу-татіонредуктази (ГР) кінетичними спектрофотометричними методами. Інтенсивність окиснювальної модифікації білків (ОМБ) визначали за методом Ду-биніної Є.Є. і співат. (1995). У результаті окиснення білків можуть утворюватися альдегідні і кетонові групування амінокислотних залишків, які взаємодіють із 2,4-ДФГ (динітрофенілгідразон). Оптичну щільність визначали на спектрофотометрі Specord M-40. У залежності від переважання в молекулах білка амінокислот нейтрального (валін, лейцин, ізолейцин і ін.) або основного (лізин, аргінін і ін.) характеру утворюються альдегід-динітрофенілгідразони або кетон-динітрофенілгідразони нейтрального або основного характеру (АДФГНХ, КДФГНХ та АДФГОХ, КДФГОХ відповідно). Вони мають різні діапазони спектру поглинання. АДФГНХ визначали при довжині хвилі 356 нм, АДФГОХ - 430 нм, КДФГНХ - 370 нм та КДФГОХ
- 530 нм. Визначення рівня середньомолекулярних пептидів (СМП) базується на прямій спектрофотометрії депротеїнізованого супернатанта крові, отриманого після осадження білків 10% розчином трих-лороцтової кислоти. При довжині хвилі 254-258 нм визначається нуклеопротеїновий компонент СМП (СМП254), при 278-282 - протеїновий компонент (СМП280). Нуклеопротеїновий показник - за рахунок продуктів обміну нуклеопротеїнів, протеїновий
Рис. 1. Субмікроскопічна організація структурних елементів стінки сечового міхура новонароджених щурів.
1 - ядро уротеліоцита, 2 - цитоплазма, 3 - базальна мембрана, 4 - основна речовина у власній пластинці, 5 (А) - ядро фібробласта, 5 (Б) - ядро гладкого міоцита, 6 - різнонаправлені пучки колагенових волокон, 7 - ендоте-ліоцит, 8 - формені елементи крові в просвіті артеріоли. Зб.: А - 4800, Б - 4000.
- продуктів протеолізу білків. Метаболізм колагену оцінюють за вмістом у сироватці крові оксипроліну, який є типовим його біохімічним маркером. Окси-пролін окиснюють хлораміном із наступною конденсацією парадиметиламінобензальдегідом, при цьому утворюється хромоген червоного кольору. Аналіз морфометричних показників проводили за методами непараметричної статистики із використанням коефіцієнта Манна-Уітні.
Результати дослідження та їх обговорення. Застосовані ін’єкційний і гістологічні методи дослідження допомогли з’ясувати ангіоархітектоніку та виявити складові судинного русла із наступним мор-фометричним аналізом (табл.1, 2). У нестатевозрі-лих тварин ланки гемомікроциркуляторного русла вже мають дефінітивну будову із характерними типо- і органоспецифічними ознаками. Потовщення стінки артерій відбувається за рахунок їх середньої оболонки, ускладнюється структура еластичного каркасу артерій і вен. У новонароджених тварин ультраструктурно помітні різновиди ендотеліоци-тів. Більшість їх овальної форми зі світлими ядрами. Звертає увагу наявність у цитоплазмі великої кількості органел. Так, канальці і цистерни гранулярної ендоплазматичної сітки досить довгі і широкі, заповнені фібрилярним вмістом помірної електронної щільності, на їх мембранах фіксована велика
кількість рибосом, помітне розмаїття полісом. Рідше зустріваними були ендотеліоцити більш сплощені, на відміну від вище описаних. Субмікроскопічно їх цитоплазма не мала такого “просвітленого” вигляду, а в ядрі вже спостерігалися дрібні грудочки сконденсованого хроматину. У більшості гемокапілярів між ендотеліоцитами прослідковуються широкі щілини, а подекуди вони нашаровуються одні на одних. Базальна мембрана дуже тоненька, місцями фрагмен-тована, несуцільна. Про незавершеність структурної організації судин гемомікроциркуляторного русла різних органів новонароджених білих щурів свідчать літературні дані [1, 5].
При аналізі гістоструктури стінки сечового міхура новонароджених помітне багатство сполучнотканинного компоненту: паравазально переважає основна речовина, в якій виявляються ГАГ, серед невеликої кількості волокон домінують різного ступеня зрілості колагенові. Прослідковується рельєфність слизової оболонки за рахунок невисоких складок. Уротеліоцити з’єднуються щільними контактами і десмосомами. Особливістю є досить тісний контакт гемокапілярів із базальною мембраною перехідного епітелію. У власній пластинці слизової оболонки та підслизовій основі в основній речовині знаходяться клітинні елементи (рис. 1). М’язова оболонка складається із трьох шарів пучків гладких міоцитів в
Таблиця 1
Морфометричні параметри кровоносних судин сечового міхура новонароджених щурів
у нормі, М ± т
п/п Калібр судин Слизова оболонка М’язова оболонка Адвентиційна оболонка
просвіт товщина стінки просвіт товщина стінки просвіт товщина стінки
1. Артерії 112,13 28,42 112,22 28,39 112,49 28,41
(80-120 мкм) ±7,85 ±0,86 ±7,86 ±1,99 ±7,87 ±1,70
2. Артерії 79,92 18,83 79,98 18,87 79,97 18,93
(50-80 мкм) ±3,20 ±1,32 ±4,80 ±1,13 ±3,99 ±1,14
3. Артеріоли 48,38 8,95 48,44 8,98 48,81 9,02
(20-50 мкм) ±1,45 ±0,45 ±2,91 ±0,54 ±3,42 ±0,36
4. Прекапіляри 18,63 4,29 18,73 4,35 18,85 4,38
(10-20 мкм) ±0,75 ±0,26 ±1,31 ±0,22 ±0,57 ±0,31
5. Капіляри 9,24 0,96 9,36 0,99 9,31 1,01
(5-10 мкм) ±0,65 ±0,04 ±0,56 ±0,59 ±0,37 ±0,05
6. Посткапіляри 19,01 2,63 19,09 2,7 19,12 2,75
(15-30 мкм) ±1,33 ±0,16 ±0,76 ±0,16 ±0,76 ±0,11
7. Венули 49,17 3,18 49,23 3,22 49,21 3,16
(30-60 мкм) ±1,97 ±0,16 ±2,46 ±0,13 ±1,97 ±0,13
8. Вени 90,04 4,59 90,17 4,68 90,24 4,74
(60-100 мкм) ±4,50 ±0,14 ±5,41 ±0,28 ±4,51 ±0,14
9. Вени 113,56 6,06 113,66 6,07 113,82 6,11
(100-140 мкм) ±6,81 ±0,36 ±7,96 ±0,42 ±3,41 ±0,31
Таблиця 2
Морфометричні параметри кровоносних судин сечового міхура нестатевозрілих щурів
у нормі, М ± т
№ п/п Калібр судин Слизова оболонка М’язова оболонка Адвентиційна оболонка
просвіт товщина стінки просвіт товщина стінки просвіт товщина стінки
1. Артерії 98,71 32,76 98,92 32,79 99,04 32,81
(80-120 мкм) ±6,91 ±0,98 ±6,92 ±1,31 ±4,95 ±1,64
2. Артерії 78,36 21,81 78,68 21,92 79,98 22,21
(50-80 мкм) ±3,92 ±1,53 ±5,51 ±1,10 ±4,79 ±1,55
3. Артеріоли 36,74 12,25 36,95 12,83 37,21 13,38
(20-50 мкм) ±2,20 ±0,61 ±2,59 ±0,77 ±1,12 ±0,80
4. Прекапіляри 14,82 6,54 14,98 6,61 15,02 7,09
(10-20 мкм) ±1,04 ±0,26 ±1,05 ±0,39 ±1,05 ±0,49
5. Капіляри 7,03 1,18 7,08 1,21 7,24 1,26
(5-10 мкм) ±0,28 ±0,08 ±0,42 ±0,06 ±0,51 ±0,05
6. Посткапіляри 18,14 2,89 18,27 2,9 18,65 2,95
(15-30 мкм) ±0,91 ±0,09 ±1,28 ±1,17 ±1,12 ±0,15
7. Венули 43,04 4,27 43,13 4,33 43,83 4,71
(30-60 мкм) ±2,15 ±0,17 ±1,73 ±0,26 ±2,19 ±0,24
8. Вени 77,95 5,1 78,31 5,22 78,42 6,04
(60-100 мкм) ±5,46 ±0,26 ±5,48 ±0,26 ±5,49 ±0,18
9. Вени 120,02 9,13 120,21 9,45 120,54 9,63
(100-140 мкм) ±3,60 ±0,64 ±6,01 ±0,47 ±6,03 ±0,67
Рис. 2. Субмікроскопічна організація структурних елементів стінки сечового міхура нестатевозрілих щурів. 1 -ядро фібробласта, 2 - канальці і цистерни гранулярної ендоплазматичної сітки, 3 - основна речовина, - різно-направлені пучки колагенових волокон, 5 - ядро гладкого міоцита, 6 - мітохондрії, 7 - міо-міоцитарні контакти,
8 - безмієлінове нервове волокно. Зб.: А - 8000, Б - 4000.
оточенні сполучнотканинних прошарків із тонкими колагеновими та, менше, еластичними волокнами. Зовнішній і внутрішній шари повздовжні, а середній
- циркулярний і найтовстіший. У саркоплазмі гладких міоцитів велика кількість органел синтетичного апарату. Стінка сечового міхура нестатевозрілих тварин набуває чіткішої трьохоболонкової будови із характерною архітектонікою. У середній оболонці збільшується кількість гладких міоцитів паралельно із збільшенням колагенових і еластичних волокон, тому вона вже добре виражена і представлена колагеново-еластичним каркасом із вплетеними трьома шарами гладких міоцитів. У цих клітинах поступово редукуються органели біосинтезу і збільшуються елементи скоротливого апарату, ускладнюються міжклітинні контакти.
У зовнішній оболонці багато колагенових волокон (рис. 2). Товщина стінки сечового міхура у новонароджених тварин становить (695,66±48,85) мкм, зокрема, її оболонок: слизової - (307,42±21,52) мкм, м’язової - (357,56±17,87) мкм та адвентиційної -(30,68±2,15) мкм; у нестатевозрілих - (371,39±14,85) мкм, (169,44±10,17) мкм, (184,17± 12,89) мкм та (17,78±1,24) мкм відповідно.
Важливе значення має структурно-функціональний стан тих клітин сполучної тканини, які синтезують велику кількість біологічно активних речовин, є
активними учасниками обмінних реакцій в організмі та синтетичних процесів. Так, за нашими даними, у новонароджених тварин густина мастоцитів на одиницю площі становить 75,31±9,11, з яких 33,36±6,87 в стані дегрануляції. У нестатевозрілих щурів ці показники складають 128,49± 29,63 та 32,64± 11,85 відповідно.
Спряженість процесів синтезу і розпаду колагену відображається на вмісті в сироватці крові оксипроліну. Так, у новонароджених тварин він становить (52,6±1,72) мкмоль/л, а у нестатевозрілих -(76,2±1,59) мкмоль/л.
Про «надлишковість» представництва нервової системи у тканинах новонароджених, що є суттєвим фактором впливу на процеси морфогенезу, зазначається у літературі [7]. Нейрони вегетативних сплетень здебільшого невеликі, виявляються також і з великим ядром, добре розвиненими органе-лами і нейрофібрилярним апаратом. У ядрах хроматин частіше розподілений гомогенно. Є багато гліоцитів. Гетерогенну популяцію нервових клітин у цей віковий період спостерігали й інші дослідники [8]. Площа експресії синаптофізину в 1 мм2 стінки сечового міхура новонароджених тварин становить (5479,73±273,98) цт2, у нестатевозрілих -(11421,36±456,85) цт2.
Таблиця 3
Показники системи П0Л-А03, ОМБ, СМП у новонароджених тварин (А) та нестатевозрілого віку (Б) в нормі, М ± т
ГП ммоль/ хв/мг ГР нмоль/ хв/мг ТБК-АП нмоль/л ДК нмоль/л АДФГНХ од/мл КДФГНХ од/мл АДФГОХ од/мл КДФГОХ од/мл СМП254 ум. од. СМП280 ум. од.
А 0,16 ±0,012 0,19 ±0,009 3,75 ±0,007 0,680 ±0,002 0,926 ±0,001 1,145 ±0,001 0,639 ±0,001 0,139 ±0,001 0,201 ±0,001 0,295 ±0,001
Б 0,24 ±0,01 0,34 ±0,01 3,806 ±0,009 0,804 ±0,001 1,776 ±0,001 1,886 ±0,001 0,781 ±0,001 0,192 ±0,001 0,242 ±0,001 0,270 ±0,001
Отже, після народження різко інтенсифікуються процеси росту структур, що відбувається у відповідності до гемодинамічного навантаження у наступні вікові періоди [2, 10, 11]. Підтверджується також і стимулюючий вплив аферентної іннервації, завдяки чому забезпечуються процеси росту і розвитку, у відповідності із функціональними потребами [4].
Вище зазначені структурні перетворення в стінці сечового міхура супроводжуються біохімічними реакціями - перекисним окисненням ліпідів, яке є нормальним фізіологічним процесом і здійснюється під контролем ферментів антиоксидантної системи [6] (табл. 3).
Висновки. Таким чином, після народження відбуваються ангіо-стромально-тканинні взаємопов’язані перетворення, які проходять синхронно і паралельно, не порушуючи структурного гомеостазу. Судинне русло зазнає змін у зв’язку із віковою
перебудовою та зміною потреби в кровопостачанні і трансформується разом із становленням і ростом оболонок стінки сечового міхура. Аналізуючи про- і антиоксидантний захист у щурів цих двох вікових груп, ми відмітили, що на кожному із досліджених етапів розвитку є свій фоновий рівень їх показників. Встановлено, що процеси пероксидації ліпідів та білків і антиоксидантний захист формують цілісну систему, яка, перебуваючи в стані динамічної рівноваги, забезпечує адекватність метаболічних процесів морфофункціональним запитам на кожному із етапів розвитку.
Перспективи подальших розробок у даному напрямку. Враховуючи особливості становлення структурних елементів стінки сечового міхура на даних етапах постнатального онтогенезу, перспективним є з’ясування їх динаміки у наступних вікових групах.
Список літератури
1. Арвеладзе Ю.Р. Строение сосудов микроциркуляторного русла разных органов у белых крыс в неонатальном периоде онтогенеза / Ю.Р. Арвеладзе // // Морфология. - 2002. - Т. 121, №1. - С. 71-74.
2. Асфандияров Р.И. Закрученные потоки и система их обеспечения в онтогенезе человека / Р.И. Асфандияров, С.Б. Моталин // // Морфология. - 2006 - Т. 129, №4. - С. 11.
3. Возіанов О.Ф. Урологія / О.Ф.Возіанов, О.В.Люлько. - Дніпропетровськ: РВА «Дніпро-УА_», 2002. - 830 с.
4. Воробьёва О.Б. Влияние химической деафферентации на нейроциты интрамуральных ганглиев двенадцатиперстной кишки в постнатальном онтогенезе белой крысы / О.Б. Воробьёва // Морфология. - 2006. - Т. 130, №5. - С. 33.
5. Гнатюк М.С. Вікові особливості змін ядерно-цитоплазматичних відношень в ендотеліоцитах артерій товстої кишки / М.С. Гнатюк // Вісник наукових досліджень - 2010. - №;. - С. 119-121.
6. Дубинина Е.Е. Продукты метаболизма кислорода в функциональной активности клеток / Е.Е.Дубинина. - Санкт-Петербург: «Мед. Пресса», 2006. - 397 с.
7. Леонтюк А.С. Структурные аспекты становления целостности развивающегося организма / А.С. Леонтюк // Морфология. - 2006. - Т. 129, №4. - С. 75.
8. Ляшенко Т.Д. Характеристика изолированных нервных клеток новорождённых крыс / Т.Д. Ляшенко, А.Н. Сукач // Патологія. - 2009. - Т. 6, №1. - С. 55-58.
9. Макарова Т.М. Девастационное влияние функционального запроса в определенные фазы циклов изменчивости органов / Т.М. Макарова, О.В. Рагозина, В.С. Мальцева // Морфология. - 2010. - Т. 137, №4. - С. 119.
10. Микроциркуляция и возраст / Д.Ф. Чеботарёв, О.В. Коркушко, В.Ю. Лишневская [и др.] // Мікроциркуляція та її вікові зміни: II міжн. наук.конф., 22-24.05.2002 р.: тези доп. - Київ, 2002. - С.153-164.
11. Модульная организация микроциркуляторного русла и её гистофизиологическое значение / В.И. Козлов, К.Т. Зайцев, О.А. Гурова [и др.] // Морфология. - 2000. - Т. 117, №3. - С. 59.
12. Ольховський В.О. Вікові особливості зовнішньої будови нервів шлунка людини / В.О. Ольховський // Вісник морфології. -2003. - №1. - С. 1 - 3.
УДК 611.62 + 591.462 + 591.3 + 57.032
СУДИННО-ТКАНИННІ СПІВВІДНОШЕННЯ У СТІНЦІ СЕЧОВОГО МІХУРА НА ЕТАПАХ ПОСТНАТАЛЬ-НОГО ОНТОГЕНЕЗУ
Попадинець О.Г.
Резюме. У роботі представлено результати комплексного дослідження структурних перетворень судин-но-нервово-тканинних співвідношень у стінці сечового міхура і про- та антиоксидантної систем на етапах по-стнатального онтогенезу, яке проводилося в експерименті на 20 новонароджених та 20 нестатевозрілих щу-рах-самцях. Oсобливості вікової трансформації ангіоархітектоніки пов’язані із змінами конструкції сечового міхура в цілому і навпаки. Усе це асоціює із процесами пероксидації та функціонуванням антиоксидантних систем, що свідчить про їх взаємопов’язаність і взаємообумовленість та строгий контроль всією ієрархічною системою регуляції.
Ключові слова: сечовий міхур, постнатальний онтогенез, новонароджені і нестатевозрілі щурі.
УДК 611.62 + 591.462 + 591.3 + 57.032
СОСУДИСТО-ТКАНЕВЫЕ СООТНОШЕНИЯ В СТЕНКЕ МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ НА ЭТАПАХ ПОСТНА-ТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА
Попадинец О.Г.
Резюме. В работе представлены результаты комплексного исследования структурных преобразований сосудисто-нервно-тканевых соотношений в стенке мочевого пузыря, а также про- и антиоксидантной систем на этапах постнатального онтогенеза, которое выполнено в эксперименте на 20 новорождённых и 20 неполовозрелых крысах-самцах. Oсобeнности возрастной трансформации ангиоархитектоники связаны с изменениями конструкции мочевого пузыря в целом и наоборот. Всё это ассоциирует с процессами перок-сидации и функционированием антиоксидантных систем, что свидетельствует о их взаимосвязанности и взаимообусловленности, а также строгом контроле целой иерархической системой регуляции.
Ключевые слова: мочевой пузырь, постнатальный онтогенез, новорождённые и неполовозрелые крысы.
UDC 611.62 + 591.462 + 591.3 + 57.032
Vascular - Tissue Correlation In The Urinary Bladder Wall At Postnatal Ontogenesis Stages
Popadynets O.G.
Summary. The results of complex study of the vascular-nervous-tissue correlations structural transformations in the urinary bladder wall and pro- and antioxidant systems at postnatal ontogenesis stages; this study was performed in the experiment at 20 newborn and 20 immature male rats, were presented in this work. Peculiarities of the age angioarchitechtonics transformations are associated with the changes of the urinary bladder construction in general and vice versa. All this associates with the peroxidation processes and functioning of antioxidant systems that testify their interrelation and interconditionality and strict control after all the hierarchic regulatory system.
Key words: urinary bladder, postnatal ontogenesis, newborn and immature rats.
Стаття надійшла 8.05.2012 р.
Рецензент - проф. Шепітько B.l.
