CC BY
30
USING RHITHM MEASURING READINGS OF DOPPLER ULTRASOUND, CARDIOTOCOGRAPHY AND LEVEL OF ADAPTIVE HORMONES FOR DIAGNOSTIC CHRONICLE FETUS HYPOXIA
Y.V. Tesikov
Department of obstetrics and gynecology № 1
Samara state medical university Chapaevskaya str., 89, Samara, Russia, 443099
The aim of our investigation was diagnostics improving chronicle fetus hypoxia taking into consideration characteristics of biorhythms base of physiological function and level of adaptive hormones.
In according to the rules of International society of chronobiologists, 120 women were examined with physiological and complicated chronicle fetus hypoxia pregnancy. Monitoring of readings car-diotocography, doppler ultrasound and level of incongruous estriol and progesterone in plasma of pregnant women were taken. On the base of the investigation founding new method of diagnostic chronicle fetus hypoxia was suggested.
Key words: biorhythms, chronicle fetus hypoxia.
СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЛИМБИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ В РАННЕМ ПОСТНЕОНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ КРЫС В УСЛОВИЯХ ПРЕНАТАЛЬНОЙ ГИПОКСИИ И БИОХИМИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ
И.К. Томилова, В.И. Демидов, М.С. Абросимова
Кафедра общей, биоорганической и биологической химии Кафедра патологической анатомии с секционным курсом Ивановская государственная медицинская академия пр. Ф. Энгельса, 8, Иваново, Россия, 153022
Исследовали структурные изменения в гиппокампе головного мозга плодов и крысят на 2-е и 15-е сутки после рождения, развивавшихся в условиях пренатальной гипоксии при экспериментальной недостаточности маточно-плацентарного кровообращения. Выявлены нарушения структуры гиппокампа в виде дистрофии и некроза нейронов, уменьшения плотности нейронов, усиленной глиальной реакции, которые усугубляются после родов в критический период перехода к внеут-робному развитию и не компенсируются самостоятельно в процессе дальнейшего развития. Применение препарата Магне-В6 снижает уровень повреждений клеточных структур головного мозга крысят, перенесших пренатальную гипоксию.
Ключевые слова: нейроонтогенез, морфология, нарушение маточно-плацентарного кровообращения, гипоксия, крыса, Магне В6.
Нарушение маточно-плацентарного кровообращения (как следствие сердечно-сосудистых заболеваний беременной, гипертонической болезни, тяжелых форм позднего гестоза, предлежания плаценты с частыми кровотечениями) — одно из наиболее частых патологических состояний, сопровождающее беременность и нарушающее нормальное антенатальное развитие плода с возникновением в последующем риска формирования психомоторных и соматических расстройств, нередко не компенсируемых в течение всей последующей жизни [4, 8]. Наиболее грозным последствием недостаточности маточно-плацентарного кровообращения (МПК) является развитие пренатальной гипоксии [1, 5].
Кора больших полушарий мозга относится к структурам, наиболее уязвимым при дефиците кислорода [6]. Однако можно предположить, что действие гипоксии в период пролиферации клеток нервной трубки, когда происходит интенсивная репликация ДНК, служит основой для развития патологических изменений в самых древних структурах, именуемых агсЫраШиш. Последние контролируют рефлекторную деятельность и простые формы поведения, связанные с выживаемостью организма, что особенно важно при осложненных родах или кратковременном нарушении кровообращения в сочетании с хронической гипоксией [8].
Восприимчивость развивающегося мозга к гипоксии зависит от развития и последующих изменений возбуждающих нейротрансмиттерных рецепторов, состояние которых обусловлено катионным гомеостазом и аминокислотно-биоамино-вым спектром. Особый интерес в связи с этим представляет возможное влияние на регуляцию маточно-плацентарного кровотока и, соответственно, степени гипоксии плода, а также микроэлементно-биоаминового статуса головного мозга. Крайне актуальным и до сих пор спорным является назначение препаратов магния. Из всех микроэлементов беременная женщина в значительной степени подвержена возникновению дефицита именно этого элемента, так как потребность в нем в этот период возрастает в 2—3 раза [9]. Причинами гипомагниемии являются гестоз, угроза прерывания беременности, плацентарная недостаточность [7]. Дефицит магния приводит к спастическому сокращению матки, что, в свою очередь, еще больше уменьшает маточно-плацентарный кровоток, а также к реализации эксайтотоксичности глутамата. Гипомагниемия очень часто сопряжена с маргинальным уровнем или дефицитом пиридоксина, влияющего на уровень и метаболизм биогенных аминов нервной ткани [7].
Целью нашего исследования, в связи с вышесказанным, явилось проведение сравнительного анализа структурных изменений лимбической системы головного мозга у плодов и новорожденных крысят, развивавшихся в условиях нарушения маточно-плацентарного кровообращения и применения препарата Магне В6.
Материалы и методы. Эксперимент проводился на белых беспородных беременных крысах массой 220—280 гр. Первые сутки беременности определялись по наличию во влагалищных мазках сперматозоидов. Модель нарушения маточно-плацентарного кровообращения воспроизводилась по методике М.М. Вартановой путем перевязки 1/3 преплацентарных сосудов на 16—17-е сутки беременно-
сти, т.е. в тот период, когда после завершения плацентации плод полностью переходит на плацентарное кровообращение.
Плоды и новорожденные крысята были условно разделены на 5 групп.
Первую группу составили плоды (21 день гестации), развивавшиеся в условиях нарушения маточно-плацентарного кровообращения (опытная группа) и без нарушения маточно-плацентарного кровообращения (контрольная группа).
На 21-й день беременности крыса забивалась (путем смещения позвонков); из матки извлекались плоды, которые распределялись на контрольные и опытные (производилось их взвешивание, измерялась длина, оценка состояния кожных покровов, двигательной активности), у них выделялся головной мозг.
Вторую группу составили 2-дневные крысята, развивавшиеся в условиях нарушения маточно-плацентарного кровообращения (опытная группа) и без нарушения маточно-плацентарного кровообращения (контрольная группа).
Третья группа — 15-дневные крысята, развивавшиеся в условиях нарушения маточно-плацентарного кровообращения (опытная группа) и без нарушения ма-точно-плацентарного кровообращения (контрольная группа).
Четвертую группу составили 2-дневные крысята, развивавшиеся в условиях нарушения маточно-плацентарного кровообращения (опытная группа) и без нарушения маточно-плацентарного кровообращения (контрольная группа), но родившиеся от крыс, которым вводился препарат Магне В6. Препарат Магне В6 вводился беременным крысам внутрижелудочно в дозе, рекомендуемой беременным и кормящим женщинам — 10—15 мг/кг/сутки с 6-го дня беременности. Выбор срока введения определялся данными литературы о том, что критически низкий уровень пиридоксина (витамина В6) отмечается у женщин к концу первого триместра [7, 9].
Пятую группу составили 2-дневные крысята, развивавшиеся в условиях нарушения маточно-плацентарного кровообращения (опытная группа) и без нарушения маточно-плацентарного кровообращения (контрольная группа), родившиеся от крыс, которым вводился препарат Магне В6 после операции (т.е. после моделирования нарушения МПК).
Полученный головной мозг плодов и крысят после препаровки фиксировался в 10% растворе формалина, изготавливались парафиновые срезы, которые окрашивались гематоксилином и эозином, выполнялась ШИК-реакция. Патогистоло-гическое и морфологическое исследование проводилось на базе НИЦ ИвГМА с использованием микроскопа МС 100 Micros (Австрия) и компьютерной установки морфологического анализа с программным обеспечением Biovision (Австрия).
Статистическая обработка результатов была проведена по общепринятым методикам параметрической и вариационной статистики. Достоверность различий данных рассчитывалась по критерию Стьюдента с помощью программы «Statis-tica 5,5» и приложением Windows XP — программы электронных таблиц Microsoft Excel.
Результаты и обсуждение. При исследовании сериальных срезов гиппокам-па опытных плодов первой группы животных были обнаружены очаговые пора-
жения пирамидальных нейронов в виде исчезновения глыбок Ниссля, появление клеток-теней, кариолизис, набухания отростков с образованием аксональных шаров [3, 10] (рис. 1).
Рис. 1. Клетки-тени, набухание отростков с образованием аксональных шаров.
Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение в 600 раз
В цитоплазме нейронов пирамидного слоя гиппокампа выявлены цитоплаз-матические включения пылевидных глыбок липофусцина сравнительно более высокой концентрации, чем у плодов контрольной группы. Расстройства кровообращения нервной ткани было представлено: развитием гемостаза, очаговыми кровоизлияниями, появлением фибриновых тромбов в микроциркуляторном русле, выраженном отеке нервной ткани (рис. 2).
Рис. 2. Очаговое кровоизлияние. Выраженный перицеллюлярный отек невной ткани. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение в 200 раз
Морфометрический анализ показателей клеточной плотности выявил достоверное снижение концентрации нейронов в 1,4 раз (т.е. на 28%) по сравнению с контролем (р < 0,05) (рис. 4).
У 2-дневных крысят опытной группы наблюдались подобные изменения нервной ткани, но их выраженность оказалась больше (отек нервной ткани, множественные мелкоочаговые кровоизлияния, агрегация эритроцитов в МЦР). Мор-фометрический анализ показателей клеточной плотности показал также снижение концентрации нейронов в 1,7 раз (т.е. на 41%) по сравнению с контролем (р < 0,05) (см. рис. 4).
К концу 2-й недели жизни, учитывая завершение дифференцировки нервных клеток, исследование нервной ткани экспериментальных животных позволило выявить дистрофию отдельных нейронов, а также постнекротические изменения в зонах повреждений, которые характеризовались формированием глиальных узелков вокруг остатков нейронов [3] (рис. 3).
Показатель клеточной плотности нейронов гиппокампа опытной группы 15-дневных крысят не претерпел значительных изменений, но оказался ниже — в 1,5 раза (т.е. на 34%) в сравнении с контролем (см. рис. 4).
В условиях применения беременным крысам препарата Магне В6 (начиная с 6-го дня беременности) морфологический анализ изменений нервной ткани 2-дневных крысят, перенесших нарушение маточно-плацентарного кровообращения, показал: наличие в нервной ткани изменений (очаговые поражения пирамидальных нейронов с появлением клеток-теней, исчезновение глыбок Ниссля, кариолизис, набухание отростков), но в меньшей степени выраженности, а показатель клеточной плотности нейронов оказался в 1,2 раза меньше (т.е. на 16%) по сравнению с контролем (см. рис. 4). При сравнении их с новорожденными крысятами, которые развивались без его применения, концентрация нейронов на единицу площади увеличилась на 46%.
Рис. 3. Формирование глиального узелка в участке повреждения нервной ткани. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение в 400 раз.
При применения беременным крысам препарата Магне В6 после перевязки преплацентарных сосудов (т.е. начиная с 16—17 дня беременности) структурные изменения нервной ткани 2-дневных крысят, перенесших нарушение маточно-плацентарного кровообращения, сравнимы с представленными патологическими процессами в других группах, показатель клеточной плотности нейронов оказался в 1,3 раза меньше (т.е. на 23%) по сравнению с контролем (см. рис. 4). При сравнении их с новорожденными крысятами, которые развивались без его применения, концентрация нейронов на единицу площади увеличилась на 41%.
Плотность нейронов
□ Опыт ■ Контроль
Рис. 4. Показатель плотности нейронов в пирамидной зоне гиппокампа экспериментальных животных (*— р<0,05).
Выводы.
1. Структурные повреждения головного мозга плодов крыс, развивавшихся при нарушении маточно-плацентарного кровообращения, оказались более выраженными у новорожденных крысят после физиологических родов и первого дня жизни как критического периода перехода животного к внеутробному развитию.
2. Повреждения гиппокампа новорожденных крысят, развивавшихся при нарушенном маточно-плацентарном кровообращении, на 15-е сутки внеутробного развития не компенсировались самостоятельно.
3. Препарат Магне В6 снижает уровень повреждений клеточных структур головного мозга крысят, перенесших пренатальную гипоксию в условиях нарушенного маточно-плацентарного кровообращения.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Барашнев Ю.И. Гипоксическая энцефалопатия: гипотезы патогенеза церебральных расстройств и поиск методов лекарственной терапии // Российский вестник перинатологии и педиатрии. — 2002. — № 1. — С. 6—13.
группа* группа* группа* группа группа*
[2] Вартанова М.М. Патогенез и профилактика синдрома отставания в развитии плода при плацентарной недостаточности и его отдаленные последствия: Дисс. ... докт. мед. наук. — Л., 1984. — 462 с.
[3] Верещагин Н.В., Моргунов В.А., Гулевская Г.С. Патология головного мозга при атеросклерозе и артериальной гипертонии. — М.: Медицина, 1997. — 288 с.
[4] Володин Н.Н. Показатели смертности и рождаемости в Российской Федерации // Педиатрия. — 2006. — № 1. — С. 5—8.
[5] Журавин И.А., Дубровская Н.М., Туманова Н.Л. Постнатальное физиологическое развитие крыс после острой пренатальной гипоксии // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. — 2003. — Т. 89. — № 5. — С. 522—532.
[6] Журавин И.А., Туманова Н.Л., Потапов Д.О. Структурные изменения в сенсомоторной коре мозга в раннем постнатальном онтогенезе у крыс, перенесших пренатальную гипоксию // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. — 2001. — Т. 37. — № 6. — С. 518—520.
[7] Кудрин А.В., Громова О.А. Микроэлементы в неврологии. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. — 303 с.
[8] Савельева Г.М., Сичинава Л.Г., Дживелегова Г.Д., Шалина Г.И. Перинатальные гипо-ксические повреждения ЦНС у новорожденных // Вестник РАМН. — 1994. — № 1. — С. 20—23.
[9] Спасов А.А. Магний в медицинской практике. — Волгоград, 2000. — 272 с.
[10] Джеймс Ф. Тул. Сосудистые заболевания головного мозга. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. — 590 с.
STRUCTURAL CHANGES OF BRAIN LIMBIC SYSTEM IN EARLY POSTNEONATAL ONTOGENESIS IN PRENATAL HYPOXIA AND BIOCHEMICAL CORRECTION IN RATS
I.K. Tomilova, V.I. Demidov, M.S. Abrosimova
Department of General, Bioorganic and Biological Chemistry Department of Pathological Anatomy and Autopsy Ivanovo Slate Medical Academy F. Engels ave., 8, Ivanovo, Russia, 153012
Structural changes in brain hippocamp in fetus and rats which were developed in prenatal hypoxia in experimental insufficiency of uteroplacental blood circulation were studied on the second and fifteenth days after birth. Hippocamp structure disorders such as neuron dystrophy & necrosis, neuron density decrease, glial reaction increase were revealed. These disorders were redoubled after delivery in critical period of transition to extrauterine development and were not independently compensated in the process of subsequent development. Magne-B6 preparation usage resulted in decrease of disorders level of brain cell structures in rats after prenatal hypoxia.
Key words: neuroontogenesis, morphology, uteroplacental circulation disorder, hypoxia, Magne-B6,
rats.
