CC BY
95
УДК 619:611
возрастные изменения морфологии серого и белого вещества спинного мозга собаки
Писалева светлана Геннадьевна, ассистент кафедры «Хирургия, акушерство, фармакология и терапия»
ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им. П. А. Столыпина» 432017, г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1; тел. 55-95-1-31, [email protected]
Ключевые слова: спинной мозг, нейроциты, нейроплазма, мякотные волокна белого вещества, осевой цилиндр, миелиновая оболочка.
В процессе развития животных изменение процентного соотношения площади белого и серого вещества спинного мозга направлено в сторону увеличения белого вещества. В раннем постнатальном онтогенезе у беспородных собак площадь ядра и нейроплазмы нейронов спинного мозга имеет тенденции к увеличению, при этом протекает неравномерно в разные возрастные периоды. Нарастание с возрастом диаметра мякотных волокон белого вещества спинного мозга у собак связано, с одной стороны, с миелинизацией волокон, с другой - с увеличением диаметра осевого цилиндра.
введение. Специалистам медико-биологического профиля хорошо известно, что собака используется как экспериментальное животное, в том числе в экспериментах на нервной системе. Одним из важнейших объектов экспериментальных и лечебных манипуляций является спинной мозг - medulla spinalis. Роль этой части центральной нервной системы в регуляции жизненно важных функций и сложность ее строения обусловили появление в течение последнего столетия большого количества исследований спинного мозга, в частности морфологических. Изучались морфология, топография спинного мозга, спинномозговых ганглиев и их видовые особенности, взаимосвязь с другими органами и тканями и влияние на морфологию спинного мозга различных факторов [1,2, 3, 4, 5].
Однако до сих пор недостаточно изученными остаются возрастные особенности морфологии спинного мозга человека и животных, в частности собаки. Исследование возрастных и индивидуальных особенностей спинного мозга, его топографических соотношений с позвоночным столбом заслуживает большого внимания, так как вносит много ценного для выявления закономерностей индивидуального развития животных и существенно обогащает сведе-
ния по морфологии спинного мозга.
Исходя из этого, были определены цель и задачи исследования. Целью нашей работы явилось исследование возрастных особенностей спинного мозга собаки. Исходя из поставленной цели, были сформулированы следующие задачи:
1. Определить процентное соотношение площади поперечного сечения серого и белого вещества нейросегментов в различных отделах спинного мозга (С6, Т^ и L6) собаки у семи возрастных групп.
2. Изучить морфологию нейроцитов серого вещества и нервных волокон белого вещества нейросегментов в тех же отделах спинного мозга.
Материалы и методы исследований. Исследования проведены на клинически здоровых беспородных собаках семи возрастных групп по пять голов в каждой группе (новорожденных, двухнедельных, месячных, двухмесячных, трехмесячных, четырехмесячных и шестимесячных). Материалом исследования служит спинной мозг на уровне шестого шейного, восьмого грудного и шестого поясничного нейросегментов.
Материал фиксировали в 10%-ном растворе нейтрального формалина 5 - 20 дней. После фиксации материал промывали в проточной воде (24 ч) и в дистиллиро-
□ тонкие волокна ■ средние волокна □ толстые волокна
Рис. 1 - Динамика изменений диаметра миелинового волокна белого вещества спинного мозга с возрастом у собак.
ванной воде (30 мин), нарезали на замораживающем микротоме, имеющем столик с селеновым выпрямителем. Срезы получали 10 - 20 мкм. Проводили импрегнацию нервных структур азотнокислым серебром по методу В.К. Белецкого, окраски гематоксилин - эозин и Ван - Гизон.
Морфометрические исследования структуры спинного мозга были выполнены с помощью окулярных линейки и сетки под микроскопом с объективами 20 x и 40 x, окулярами 7 x и 10 x; винтовым окуляромикро-метром МОВ - 1 - 15 x (Г0СТ-151-50-69), с использованием объект микрометра.
Цитометрию нейроцитов спинного мозга собак проводили путем измерения длинного (а1) и короткого (в1) диаметров ядра, высоты (а) и ширины (в) клетки. На основании измерений были вычислены площадь клеток и ядра, выводили ядерно -нейроплазменное отношение по формулам:
ЯНО =
Sk-S*
где: Бя — площадь ядра клетки; -площадь клетки; а - высота клетки;
в - ширина клетки; а1 - длинный диа-
метр ядра; в1 - короткий диаметр ядра; ЯНО
- ядерно - нейроплазменное отношение; п
- коэффициент 3,14.
Вычисления производили для двадцати пяти нейроцитов. Все результаты измерений подвергались вариационной статистической обработке [6].
Результаты исследований. При измерении площади поперечного сечения исследованных нами нейросегментов спинного мозга у собак семи возрастных групп установлено, что наибольшая площадь поперечного сечения спинного мозга имеет место в области С6 и L6 нейросегментов, а наименьшая - в грудном отделе спинного мозга. В процессе развития животных изменение процентного соотношения площади белого и серого вещества спинного мозга направлено в сторону увеличения белого вещества. У новорожденных щенков относительная площадь белого вещества спинного мозга в области максимума шейного утолщения составляет 29%, к шести месяцам возрастает уже до 75,1 %, в области максимума поясничного утолщения соответственно от 49,5 до 73,6 %. Объем серого вещества увеличивается более интенсивно в первый месяц после рождения, менее интенсивно - у животных старшего возраста, у которых преобладает прирост белого вещества спинного мозга. Особенно зна-
Ü 10 8 6 4 2 0
0 0,5 1 2 3 4 6 Возраст, мес.
7,60 8,00 8,70
6,12 6,20 6,85
Рис. 2 - Изменение диаметра осевого спинного мозга с возрастом у собак
чительное изменение соотношения между количеством серого и белого вещества наблюдается в грудном отделе мозга. Если у новорожденных собак серое вещество в этом отделе относится к белому как 1: 0,28, то у шестимесячных уже - 1:4,41; в шейном и поясничном соответственно 1:0,41 и 1:0,96 у новорожденных и 1:3,03 и 1:2,79 у шестимесячных животных. Таким образом, увеличение белого вещества спинного мозга в зонах утолщения идет за счет коротких межсегментных путей основных пучков вентрального канатика, также за счет увеличения площади, занимаемой нервными волокнами нисходящей и восходящей систем спинного мозга, что согласуется с данными других исследователей [1, 2, 7].
Диаметр мякотных волокон белого вещества спинного мозга исследованных уровней нарастает по мере увеличения возраста животных. У новорожденных плодов в белом веществе спинного мозга преобладают мякотные волокна тонкого (0,74 - 3,2 мкм) и, в меньшей степени, среднего диаметра с миелиновой оболочкой толщиной 0,8 - 2,9 мкм. У данных групп животных эти показатели находятся на одном уровне. У собак в возрасте двух недель - шести месяцев появляются волокна среднего и толстого диаметра с четко выраженной миелиновой оболочкой. Это явление коррелирует со степенью зрелости тела животного в постна-тальном периоде. При сопоставлении мие-
цилиндра толстых волокон белого вещества
лоархитектоники дорсального и вентрального канатиков в последнем большое количество мякотных проводников среднего и толстого калибра.
Толщина миелиновой оболочки различна не только у миелиновых проводников разного калибра, но и отличается у волокон одной категории. Особенно это заметно у волокон толстого калибра.
Так, в нервных проводниках спинного мозга у двухнедельных щенят в поясничном отделе миелиновая оболочка имеет толщину в пределах 4,5 - 5 мкм, у месячных - 6,0 мкм, у двухмесячных - 5 - 6 мкм, у трехмесячных - 6,4 мкм, у четырехмесячных - 6,6 мкм, у шестимесячных - 7,0 мкм (рис. 1).
Одновременно происходит и увеличение диаметра осевого цилиндра - от 6,12 мкм (у двухнедельных собак) до 8,70 мкм (у шестимесячных) (рис. 2).
Исследование нейроцитов латеральных и медиальных ядер серого вещества вентральных рогов спинного мозга на уровне шестого шейного, восьмого грудного и шестого поясничного нейросегментов показало, что у новорожденных животных площадь ядра нейроцитов в среднем составляет 1520,0 ± 24,0 мкм2, нейроплазмы - 5530,0 ± 335,0 мкм2. Ядерно-нейроплазменное отношение равно 0,27.
С возрастом у собак продолжается процесс роста нейроцитов, и к шестимесячному возрасту площадь нейроплазмы
□ площадь ядра ■ площадь нейроплазмы
Рис. 3 - изменение показателей нейронов спинного мозга в возрастном аспекте у собак
Рис. 4 - изменение ядерно-нейроплазменного отношения нейроцитов спинного мозга собак
в среднем достигает 14100,0 ± 521,0 мкм2, ядра - 2430,0 ± 42,0 мкм2, ядерно-нейро-плазменное отношение - 0,17. В постна-тальном онтогенезе у собак площадь ядра и нейроплазмы нейронов имеет тенденцию к увеличению, при этом площадь нейро-плазмы нарастает в большей степени, чем объем ядра, в результате чего ядерно-ней-роплазменное отношение уменьшается равномерно.
По нашим данным, площадь нейро-цитов подвержена значительной изменчивости не только по возрастам (у новорожденных собак 7050,0 ± 453,0 мкм2, у месячных - 10030,0 ± 349,0 мкм2, у трехмесячных - 12390,0 ± 751,0 мкм2, у шестимесячных -16430,0 ± 325,0 мкм2), но даже в пределах одной возрастной группы (у двухмесячных -
7470,0 - 12570,0). По данным С.Х. Епхиевой [8], это можно увязать с тем, что изученные нами клеточные группы являются двигательными центрами определенных мышц.
Анализ результатов наших исследований показывает, что в раннем постнаталь-ном онтогенезе у беспородных собак площадь ядра и нейроплазмы нейронов спинного мозга имеет тенденции к увеличению, при этом протекает неравномерно в разные возрастные периоды (рис. 3).
Также наблюдается изменение ядер-но-нейроплазменного отношения (рис. 4).
Можно выделить два периода: 1-й -увеличения, от рождения до 2-х недель, связанный с более интенсивным ростом ядра по отношению к нейроплазме; 11-й - уменьшения, от 2-х недель до шести месяцев, свя-
занныи с тем, что площадь нейроплазмы нарастает в большей степени, чем площадь ядра.
Выводы. Из выше изложенного следует:
1. Спинной мозг на его поперечном срезе имеет разную площадь и разное отношение серого мозгового вещества к белому, что, в свою очередь, зависит от возраста животных. Площадь белого вещества увеличивается быстрее по сравнению с площадью серого мозгового вещества, что согласуется с данными ряда авторов, изучавших эти показатели у других видов животных [3,4].
У новорожденных площадь белого вещества спинного мозга в области С6 составляет 29%, у шестимесячных собак увеличивается до 75,1% (р < 0,05), а в области L6 соответственно с 49% до 73,6%. Особенно значительное изменение соотношения между количеством серого и белого вещества протекает в грудном отделе спинного мозга. Если у новорожденных собак серое вещество в этом отделе относится к белому как 1:0,28, то у шестимесячных - 1:4,41.
2. Исследование нейроцитов показало, что в раннем постнатальном онтогенезе у беспородных собак площадь ядра и нейроплазмы имеет тенденции к увеличению, при этом протекает неравномерно в разные возрастные периоды.
Также наблюдается изменение ядер-но-нейроплазменного отношения. Можно выделить два периода: I-й - увеличения, от рождения до 2-х недель, связанный с более интенсивным ростом ядра по отношению к нейроплазме; II-й - уменьшения, от 2-х недель до шести месяцев, связанный с тем, что площадь нейроплазмы нарастает в большей степени, чем площадь ядра.
3. С возрастом у собак нарастает диаметр мякотных волокон белого вещества спинного мозга. Это связано, с одной стороны, с миелинизацией волокон, с другой - с увеличением диаметра осевого цилиндра. Так, если в нервных проводниках спинного мозга у новорожденных собак в поясничном отделе миелиновая оболочка имеет толщину в пределах 1,9 - 4,2 мкм, диаметр осевого цилиндра составляет - 3,67 мкм, то у шестимесячных животных соответственно
- миелиновая оболочка - 6,0 - 7,0 мкм, осевой цилиндр 6,5 - 7,5 мкм.
Библиографический список
1. Горальський, Л.П. Морфофункцио-нальная характеристика и морфометриче-ские показатели спинного мозга и спинномозговых узлов собак / Л.П. Горальський, И.М. Сокульский, Г.А. Назарчук, Ф.И. Кропив-ницкий // Вет. медицина Украины. — 2007.
- № 12. — С. 34-36.
2. Журавлева, Л.Д. Возрастная микроморфология спинного мозга у свиней / Л.Д. Журавлева // Вопросы морфологии нервной системы животных. - Ульяновск, 1976.
- С.29-32.
3. Илюшина, И.А. Возрастная морфология и скелетотопия спинного мозга пушных зверей семейства Mustelidae и Canidae / И.А. Илюшина // Морфология. - 2000. - № 3. - С.52.
4. Пивченко, П.Г. Информационный анализ функциональных особенностей нейронов серого вещества спинного мозга / П.Г. Пивченко, Д. В. Ковалева // Фундаментальные проблемы морфологии. Материал, междун. научн. конф. Мн.: БГМУ.-2004.-С. 89-90.
5. Фасахутдинова, А.Н. Возрастные особенности скелетотопии спинного мозга собаки и кролика/ С.Г. Писалева, А.Н. Фасахутдинова // Известия. ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет», 2008. - С. 117 - 119.
6. Плохинский, Н.А. Биометрия / Н.А. Плохинский. - М.: МГУ, 1970. - 380с.
7. Писалева, С.Г. Морфология спинного мозга лабораторных животных» / А.Н. Фасахутдинова, С.Г. Писалева // «Вестник ветеринарии»: материалы I Международной научно - практической интернет - конференции «Современные направления в диагностике, профилактике и терапии заболеваний животных», Ставрополь, 2011.-Вып. 59.- № 4.- С. 105-106.
8. Епхиева, С.Х. Мотонейроны и скелетная мышца в раннем постнатальном онтогенезе белых крыс / С.Х. Епхиева // Мышечная активность и жизнедеятельность человека и животных. - М., 1986. - С.54-57.
