Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные представления об анатомии скелета грудной клетки человека на этапах онтогенеза (обзор литературы) . 12
1.1. Актуальность изучения фетальной анатомии и топографии внутренних органов
и скелета 12
1.2. Современные данные о врожденных аномалиях скелета грудной клетки и органов грудной полости 18
1.3. Особенности анатомии скелета грудной клетки у новорожденных и детей раннего возраста .20
1.4. Анатомия скелета грудной клетки у подростков и взрослых 24
1.5. Данные литературы по анатомии грудного отдела позвоночного столба в различных возрастных периодах 28
1.6. Современные представления об анатомии скелета грудной клетки человека в пренатальном периоде онтогенеза 30
1.7. Оценка данных литературы 30
2. Глава 2. Материал и методики исследования .32
2.1. Общая характеристика объекта исследования .32
2.2. Методики собственного исследования 34
2.2.1.Методика фиксации материала 34
2.2.2. Методика макромикроскопического препарирования 35
2.2.3.Методика распила по Н.И. Пирогову 36
2.2.4.Гистотопографический метод .37
2.2.5.Морфометрия 37
2.2.6.Метод вариационно-статистической обработки 39
2.2.7.Документирование полученных данных 40
Глава 3. Анатомометрическая характеристика скелета грудной клетки человека в промежуточном плодном периоде онтогенеза .41
3.1. Морфометрическая характеристика грудной клетки у плодов 16-22 недель развития 41
3.2. Описательная и количественная анатомия ребер человека в промежуточном плодном периоде онтогенеза 54
3.3. Морфометрические параметры межреберных промежутков у плодов человека 16-22
недель развития .74
3.4. Резюме 85
Глава 4. Анатомия грудного отдела позвоночника в промежуточном плодном периоде онтогенеза человека .86
Глава 5. Особенности скелета грудной клетки человека и их влияние на проекцию органов грудной полости в промежуточном плодном периоде онтогенеза .100
5.1. Формы грудной клетки человека в промежуточном плодном периоде онтогенеза 100
5.2. Проекция нижнего края легких на скелет грудной клетки у плодов человека 20-22 недель развития .106
5.3. Скелетотопия сердца и тимуса у плодов человека 20-22 недель развития в зависимости от форм грудной клетки .110
5.4. Скелетотопия диафрагмы и реберно-диафрагмальных плевральных синусов у плодов человека 20-22 недель развития 112
5.5. Резюме .118
Глава 6. Анатомия скелета грудной клетки человека в промежуточном плодном периоде онтогенеза (обсуждение результатов исследования)
Выводы 127
Список литературы
- Особенности анатомии скелета грудной клетки у новорожденных и детей раннего возраста
- Методика макромикроскопического препарирования
- Описательная и количественная анатомия ребер человека в промежуточном плодном периоде онтогенеза
- Проекция нижнего края легких на скелет грудной клетки у плодов человека 20-22 недель развития
Введение к работе
Актуальность работы и степень ее разработанности
Фетальная анатомия в настоящее время приобретает все большую клиническую значимость. Используемые в последние годы критерии живорождения, согласно которым подлежат выхаживанию глубоко недоношенные новорожденные массой от 500 грамм и от 22 недель развития, заставляют морфологов искать новые сведения по фетальной анатомии и топографии внутренних органов человека на этапе пренатального онтогенеза [Батман Ю.А., 2010; Пальцева А.И. и др., 2011; Нефедов С.В., Фомичев М.В., 2012; Петрова А.С.и др., 2012; Сурков Д.Н. и др., 2012; Серова О.Ф. и др., 2014; Галахова О.О., 2015]. Необходимость в новых знаниях по анатомии плода диктуется также и обязательным трехкратным ультразвуковым скринингом во время беременности. Современные методы визуализации, такие как 3D и 4D УЗИ, МРТ плода позволяют изучить прижизненную анатомию и топографию внутренних органов развивающегося ребенка [Демидов В.Н., 2001; Дубиле П.М., 2009; Медведев М.В., 2008; Salomon L.J. et al., 2010; Werner H. et al., 2010]. Рассматривать плод как пациента со своими морфологическими особенностями заставляет и становление в последнее десятилетие фетальной хирургии, позволяющей еще на пренатальном этапе провести коррекцию ряда врожденных аномалий [Гусева О.И., 2001; Кулаков В.И., 1996; Стрижаков А.Н., 2003; Филиппова М.О., 2002, 2005; Эстерова Е.Я., 1987; Eeedekens A. с соавт., 2010].
Исходя из выше указанных аспектов, ценность комплексных сведений по анатомии и топографии внутренних органов плода, в том числе скелета грудной клетки, позвоночника, на этапе пренатального онтогенеза значительно возросла.
В современной литературе большое количество работ посвящено изучению и описанию анатомии внутренних органов, в том числе и грудной полости, в плодном периоде онтогенеза [Спирина Г.А., 1996, 2003; Доронин А.И., 2001; Шаликова Л.О., 2013; Щербаков С.М., 2011; Галеева Э.Н., 2016]. В тоже время для выполнения различных лечебно-диагностических манипуляций у глубоко недоношенных новорожденных большой интерес представляет анатомия самого скелета грудной клетки в пренатальном периоде развития. В публикациях нашли отражение вопросы строения скелета грудной клетки человека у новорожденных и лиц зрелого возраста, которые достаточно подробно изложены [Максименков А.Н., 1954; Валькер Ф.И., 1959; Андронеску А.,1970; Маргорин Е.М., 1977; Бобрик И.И., Минаков В.И., 1990; Сакс Ф.Ф., 1993]. Однако, сведения по грудной клетке у плода единичны [Мокажанова Н.Н., 2007], и, в основном, рассматривают аномалии развития скелета грудной клетки [Медведев М.В., 2007; Дубиле П., 2009; Rahilly R.,1990]. Большинство работ по анатомии грудной клетки носят описательный характер, посвящены лицам зрелого возраста и затрагивают вопросы её патологии. Нет работ об индивидуальных, возрастных, типовых и половых различиях по строению скелета грудной клетки человека на этапе плодного периода развития.
Для пери- и неонатологов, врачей ультразвуковой диагностики особенно важными являются 20-24 недели беременности. Изучаемый период приближен к этому сроку, так как на данном сроке развития органогенез у плода уже практически полностью завершен, идет активное становление топографо-анатомических взаимоотношений между внутренними органами. Именно в этом периоде проводится второе обязательное ультразвуковое скрининговое исследование, с 22 недель начинается выхаживание глубоко недоношенных новорожденных, решается вопрос о пролонгации беременности или ее прерывании, о возможной пренатальной хирургической коррекции.
Выше изложенные аспекты позволили сформулировать тему настоящего исследования, которое выполнено в рамках научных разработок кафедры анатомии человека Оренбургского государственного медицинского университета, посвященных фетальной топографической анатомии внутренних органов человека [Железнов Л.М., 2003-2016; Попова Р.А., 2005; Михайлов С.Н., 2008; Яхина И.М., 2009; Щербаков С.М., 2011; Луцай Е.Д., 2013;Лященко Д.Н., 2013; Шаликова Л.О., 2013; Галеева Э.Н., 2016].
Цели и задачи исследования
Целью исследования стало получение новых данных по анатомии скелета грудной клетки человека в промежуточном плодном периоде онтогенеза.
Задачи научной работы
1.Изучить анатомометрические особенности скелета грудной клетки человека в
целом;
2.Получить данные по анатомии грудины, ребер, межреберных промежутков,
подгрудинного угла, грудного отдела позвоночника у плодов в различные сроки
промежуточного плодного периода.
3.Изучить динамику изменений анатомометрических показателей скелета грудной
клетки на протяжении промежуточного плодного периода с интервалом в 2 недели.
4.Выявить индивидуальные, возрастные, типовые особенности строения скелета
грудной клетки в зависимости от сроков развития.
5.Описать скелетотопию органов грудной полости в зависимости от особенностей
скелета грудной клетки у плодов человека 16-22 недель развития.
Научная новизна работы
Научная новизна данного исследования заключается в впервые выполненном комплексном и детальном изучении скелета грудной клетки человека в промежуточном плодном периоде онтогенеза.
Получен комплекс количественных сведений по анатомии грудной клетки в целом, изучена динамика изменений параметров грудной клетки плодов 16-22 недель развития с возрастной разбивкой в 2 недели.
Выполнена детальная морфометрия ребер, межреберных промежутков по четырем проекционным линиям с каждой стороны. Установлены характер роста
ребер и межреберных промежутков, их соотношения в рассмотренном отрезке онтогенеза. Детально, с возрастной разбивкой в 2 недели, изучены особенности строения грудных позвонков, описана динамика роста их показателей в промежуточном плодном периоде онтогенеза.
Выявлены две формы грудной клетки у плодов в изученном возрастном периоде. Дано детальное описание с количественным анализом каждой формы. Впервые изучена скелетотопия органов грудной полости на ее стенки при каждой форме грудной клетки у плодов 16-22 недель развития.
Теоретическое и практическое значение работы
Полученные количественные сведения по анатомии скелета грудной клетки в пренатальном периоде расширяют знания по возрастной анатомии скелета человека на этапах онтогенеза. В ходе проведенного исследования получен комплекс детальных данных по анатомии как скелета грудной клетки в целом, так и составляющих его частей: ребер, грудины, грудных позвонков, который формирует целостное представление о скелете грудной клетки человека в промежуточном периоде онтогенеза.
Результаты работы создают анатомическую базу для обоснования целого ряда
лечебно-диагностических манипуляций, выполняемых у глубоко недоношенных
новорожденных, в том числе с экстремально низкой массой тела. Кроме того,
полученные данные по размерам ребер, межреберных промежутков, грудных
позвонков, грудине, диафрагме могут быть использованы в качестве
морфологической основы для правильной интерпретации результатов
ультразвукового исследования, МРТ и исключения возможных пороков развития грудной клетки и ее органов.
Сведения по формам грудной клетки у плода и скелетотопии внутренних органов на ее стенки в зависимости от этой формы позволят индивидуализировать подход к каждому конкретному недоношенному новорожденному с учетом особенностей его анатомии.
Результаты работы могут быть использованы в учебном процессе в ВУЗах и НИИ морфологического, акушерско-гинекологического профиля, при выполнении диагностических и лечебных манипуляций в медицинских учреждениях акушерско-гинекологического профиля, нео- и перинатологических отделениях для правильной оценки развития, диагностики и лечения плода и глубоко недоношенных новорожденных с экстремально низкой массой тела.
Методология и методы исследования
Исследование выполнено в кафедре анатомии человека ОрГМУ Минздрава России в период с 2010 по 2016 гг.
При отборе секционного материала тщательно учитывались критерии включения образцов в исследование, дополнительно уточнялся акушерский возраст плода. Количество материала, его возрастная разбивка, анализ выборок для определения
оптимальных методов статистики были выбраны в соответствии с рекомендациями С. Гланца (1998), О.Ю. Ребровой (2003). Для достижения поставленных задач был использован комплекс классических для анатомии человека методов исследования (макромикроскопическое препарирование, метод распилов по Н.И. Пирогову, гистотопографический метод). Для получения количественных данных был применен метод морфометрии, при выполнении которой все билатеральные показатели измеряли по одинаковым проекционным линиям с обеих сторон по одному алгоритму.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Скелет грудной клетки в плодном периоде характеризуется наличием всех структурных частей, присущих новорожденному и взрослому человеку, но имеет свои фетальные особенности, проявляющиеся в незавершенности процессов окостенения, разомкнутом позвоночном канале, свободном десятом ребре, широких межреберных промежутках, разнонаправленном ходе ребер.
2. Становление скелета грудной клетки и морфофункциональные особенности органов грудной и брюшной полостей в промежуточном плодном периоде обуславливают количественные параметры, особенности формы грудной клетки и скелетотопии внутренних органов грудной полости на ее стенки.
3. Особенности фетальной анатомии скелета грудной клетки человека в
промежуточном плодном периоде развития являются морфологической основой для
индивидуализации, планирования и выполнения лечебно-диагностических
манипуляций, проводимых у глубоко недоношенных новорожденных с экстремально низкой массой тела.
Степень достоверности, апробация результатов, личное участие автора
Высокая степень достоверности результатов исследования обусловлена
анализом достаточного количества плодного материала. Для реализации
поставленных задач были использованы классические морфологические методы
исследования, вариационно-статистическая обработка полученных результатов
исследования с привлечением серьезного аналитического аппарата и анализа в среде Windows-XP, реализованных с использованием пакета прикладных программ «Microsoft Word Excel».
Основные положения работы были апробированы и доложены: на студенческой
научно-практической конференции «Актуальные вопросы морфологии и
репаративных гистогенезов-2011» (Оренбург, 2011); на 66-й итоговой научной конференции СНО им. Ф.М. Лазаренко ОрГМА (Оренбург, 2011); на I всероссийской конференции студентов и молодых ученых в рамках «Дней молодежной медицинской науки ОрГМА» (Оренбург, 2012); на IV международной научно-практической конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии, медицине, фармакологии» (Физиомеди 4) (Санкт-Петербург, 2012); на
ежегодной областной молодежной научно-практической конференции (Оренбург,
2012); на всероссийской с международным участием студенческой научной
конференции «Актуальные вопросы морфологии и репаративных гистогенезов-2013»
(Оренбург, 2013); на II всероссийской конференции с международным участием
студентов и молодых ученых в рамках «Дней молодежной науки ОрГМА»,
посвященной памяти чл.-корр. АМН СССР, профессора Ф.М. Лазаренко (Оренбург,
2013); на XVI всероссийской медико-биологической конференции молодых
исследователей (с международным участием) «Фундаментальная наука и клиническая
медицина-человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2013); на международной
научной конференции «Актуальные вопросы морфогенеза в норме и патологии»
(Москва, 2014); на XVII всероссийской медико-биологической конференции
молодых исследователей (с международным участием) «Фундаментальная наука и
клиническая медицина-человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2014); на
объединенном XII конгрессе международной ассоциации морфологов и VII
российского съезда анатомов, гистологов и эмбриологов (Тюмень, 2014); на IX
республиканской научно-практической конференции с международным участием
«Современные проблемы теоретической и клинической морфологии» (Алматы, 2014);
на всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых с
международным участием в рамках «Дней молодежной науки» (Оренбург, 2015); in
the international scientific conference “Actual issues of Morphology” dedicated to 70-th
year anniversary of Nicolae Testemitsanu State University of medicine and pharmacy
(Chisinau, 2015); на ежегодной областной молодежной научно-практической
конференции с международным участием «Молодые ученые Оренбуржья - науке XXI века» (Оренбург, 2015).
Личный вклад соискателя состоит в непосредственном участии во всех этапах диссертационного исследования. Анализ источников литературы, работа с секционным материалом, использование комплекса морфологических методик, обработка и интерпретация полученных данных, написание и оформление рукописи диссертации осуществлялись лично соискателем.
Подготовка публикаций по теме диссертации осуществлялась автором совместно с научным руководителем.
Внедрение результатов исследования в практику
Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры анатомии человека, оперативной хирургии и клинической анатомии им. С.С. Михайлова Оренбургского государственного медицинского университета, а также кафедры морфологии и патологии медицинского университета «Реавиз» (г. Самара).
Получен 1 патент РФ на полезную модель №160731 от 2016 года «Устройство для биопсии» (Авторы: Ким В.И., Лашев А.Ю., Дикарева Л.Е., Урбанский А.К., Ивлев В.В., Попова Ю.В., Гадильшина И.Р.), а также получено 1 удостоверение ОрГМУ на рационализаторское предложение.
Публикации
По материалам диссертации опубликованы 22 печатные работы, в том числе 6 публикаций в журналах, рекомендованных ВАК МОН РФ.
Соавтор монографии «Топографическая анатомия сердца человека и внутрисердечных структур у плодов 16-22 недель развития», изданной в 2015 году, в которой первая глава посвящена особенностям строения скелета грудной клетки человека в промежуточном плодном периоде онтогенеза.
Объем и структура диссертации
Особенности анатомии скелета грудной клетки у новорожденных и детей раннего возраста
Достаточно часто среди аномалий грудной полости встречается недоразвитие самой грудной клетки, точнее, ее костного остова. К таким деформациям относятся пороки развития позвоночника, ребер, грудины [Волков М.В., Дедова В.Д., 1980; Киншт Д.А., 2014].
Совершенствование современных технологий и методов визуализации плода улучшило качество выявления аномалий развития развивающегося ребенка, многие аномалии стало возможным выявлять на ранних сроках развития. Рутинным методом визуализации грудных аномалий развития является ультразвуковое исследование плода, в том числе в 3D и 4D режимах [Воеводин С.М., 2011, 2015; Krakow D. et al., 2003; Cassart M., 2010; Haratz K.K. et al., 2011]. И, если отечественные ученые опираются на УЗ-исследования, то за рубежом предпочтение отдается пренатальной диагностике с помощью магнитно-резонансной и компьютерной томографии [Parilla B.V.et al., 2003; Reeves M.J. et al., 2008; Cassart M. et al., 2010; Ulla M. et al., 2011]. К аномалиям скелета грудной клетки относятся врожденные деформации, которые сопровождаются нарушением развития костного остова в целом. Так, в 90% случаев пороков, встречается воронкообразная деформация грудной клетки, которая проявляется различным по глубине западением грудины и передних отделов ребер, либо нарушением взаимоотношений в грудинно-реберном комплексе. Реже наблюдаются килевидные деформации (8%), характеризующиеся симметричным или асимметричным искривлением кпереди грудины и ребер [Комиссаров И.А. и др., 2010; Комолкин И.А. и др., 2012; Шамик В.Б., Давуд Б.А., 2012; Fokin A.A. et al., 2009]. Чаще всего аномалии грудной клетки выявляются у детей раннего возраста, и их коррекция, по мнению многих авторов, должна проводиться только оперативно. Немаловажно определить сам дефект передней стенки грудной клетки. Для этого Шамиком В.Б., Давудом Б.А.(2012) предложено устройство для определения врожденных деформаций грудной клетки.
В литературе имеется ряд сведений об аномалиях развития составных частей грудной клетки. Среди аномалий ребер чаще всего встречаются отсутствие отдельных ребер, образование добавочных ребер (чаще наблюдавшиеся в шейном отделе), их раздвоение или сращение [Bots J. еt al., 2011; Furtado L.V. et al., 2011].Также встречаются аномалии грудины, которые проявляются чаще всего недоразвитием какой-то из ее частей или расщеплением. Следствием данных нарушений являются деформации грудной клетки и соответствующей части позвоночника.
По данным иностранных авторов, выявление различных аномалий ребер и позвоночника является важным признаком для выявления более сложных пороков таких как гипофосфатозий, полидактилии III типа [Ruano R. et al., 2004; Yamada T. еt al., 2011; Miyazaki O. еt al., 2012]. Кроме того, в литературе имеются сведения о пренатальной диагностике, на 20-ой неделе развития позвоночно-реберного дизостоза, характеризующийся нарушением сегментации грудного отдела позвоночника и аномалиями ребер, именуемым синдромом Jarcho-Levin и приводящим к кифосколиозу [Hull A.D. et al., 2001; Karakurt C., 2001; Kauffmann E. et al., 2003; Holgado M. et al., 2005; Tamay Z. еt al., 2005]. В ряде публикаций зарубежные авторы, используя УЗИ на сроке 14 – 39 недель развития, вычисляют соотношение периметра грудной клетки к грудной окружности. В норме данное соотношение должно составлять 0,670 ±0,004. Если данное значение увеличивается или уменьшается, то это возможный признак скелетных дисплазий [Dugoff L., Coffin C.T., Hobbins J.C., 1997].
Синдром торакальной недостаточности включает группу деформаций грудного отдела позвоночника и грудной клетки при врожденном сколиозе, сопровождающегося пороками развития ребер. Данная патология сопровождается гипоплазией легких и их неспособностью выполнять свою нормальную функцию. Однако в работах отечественных ученых имеются сведения о коррекции данной патологии [Жила Н.Г., 2003, 2004]. Рекомендуемый возраст для начала оперативного вмешательств от 6 месяцев до 5 лет, и операцией выбора является экспансивная вертебропластика, для детей старше 5 лет – коррегирующая вертебротомия [Рябых С.О., Ульрих Э.В., 2011].
Изучая вопрос об аномалиях грудного отдела позвоночника, можно отметить, что многие авторы относят их к числу часто выявляемых. К таким порокам относятся врожденные кифозы и сколиозы. Стоит также отметить, что к аномалиям фетального возраста относятся костная метаплазия фиброзного кольца, нарушение сегмантации дугоотростчатых суставов, нарушение сегментации реберно-позвоночных суставов и аплазии тела позвонков [Виссарионов С.В., Попов И.В., 2006].
Среди врожденных аномалий позвоночника, приводящих к серьезным грубым нарушениям, и быстро прогрессирующих, встречается и нарушение сегментации грудных позвонков, которое при одностороннем поражении сопровождается, как правило, асимметрией грудной клетки и недоразвитием ребер [Ульрих Э.В., 1995, 2009; Ульрих Э.В., Рябых С.О., 2008; Козлова О.И.и др., 2009]. Пренатальная диагностика позволяет выявить расщелину позвонков (spina bifida) и менингомиелоцеле, полупозвонки, сколиозы, чаще наблюдаемые в грудном и верхнем поясничном отделах позвоночника [Дубиле П.М., Бэнсон К.Б., 2009; Boyd P.A. et al., 2000; Varras M., Akrivis C., 2010]. Кроме того, наиболее частой патологией является спинномозговая грыжа [Сопрунова И.В. и др., 2012; Потолова Е.В., 2013]. Многие авторы утверждают, что тщательная оценка позвоночника, входящая в раздел анатомии плода в I триместре, должна проводиться при рутинном УЗ-методе исследования, поскольку данная патология выявляется достаточно рано (11-14 недели развития) [Buisson O. еt al., 2002; Chaoui R. et al., 2011; Fong K.W. et al., 2011].
В литературе в настоящее время есть отдельные публикации по успешному проведения операций по коррекции Spina bifida внутриутробно [Degenhardt J. еt al., 2014; Araujo J.E. et al., 2015].
Большой интерес в связи с наличием целой группы аномалий развития позвоночника имеют данные по его анатомии, так как деформации позвоночника выявляются очень рано, быстро нарастают и усугубляются. Кроме того, консервативное лечение сколиозов у детей признано бесполезным и имеются сведения о проведении операций с применением технологии VEPTR (Vertical expandable prosthesis titanium rib) в 2008 году [Михайловский М.В. и др., 2010; Emans J.B. et al.,2005; Skagg D.L. et al., 2007]. Есть сведения о проведении уравновешивающего спондилодеза при деформациях грудного отдела позвоночного столба, который уменьшает процесс деформации грудной клетки [Ибрагимова Л.Я. и др., 2008; Dubousset J. et al., 1993]. Рассматривая аномалии развития внутренних органов грудной полости, стоит отметить, что современные методы диагностики позволяют выявить их достаточно успешно. Более чувствительным и ценным методом пренатальной диагностики является 3D и 4D ультразвуковое исследование, а иногда для подтверждения диагноза используют магнитно-резонансную томографию. С помощью данных методов на ранних сроках развития можно выявить: диафрагмальную грыжу, дисплазию легких, пищеводную атрезию, гидроторакс и др. [Гордиенко И.Ю.и др., 2013; Gretchen E.G., 2005; Achiron A. et al., 2008].
Методика макромикроскопического препарирования
При наборе коллекции материал забирали в течение 24 часов после прерывания беременности. После выполнения необходимой антропометрии и заполнения паспортной части протокола для сохранения нормальных взаимоотношений скелета и внутренних органов плод фиксировали на проволочной основе: закрепляли в выпрямленном положении голову (за шею), верхние и нижние конечности за плечевые и тазобедренные суставы (в коленных и локтевых суставах сохранялось согнутое состояние). Такой фиксацией достигалось ровное положение торса без эмбрионального изгиба, а грудная клетка, позвоночник и таз не подвергались деформации.Послеэтого каждый образец наливался 5 % раствором формалина через пупочную вену до истечения раствора из пупочной артерии, после чего пупочный канатик перевязывали, и плод, закрепленный на проволочной основе и завернутый в марлю, помещали в емкость с 5 % (5 суток), затем в 10% нейтральном формалине (30 суток).
Такой способ фиксации и хранения материала позволял добиваться правильной и равномерной фиксации тканей и не приводил к деформации грудной полости и ее содержимого.
Первоначальным этапом во всех разделах исследования для точного определения порядкового номера каждого ребра, позвонка, межреберного промежутка препарировались позвонки с уровня CVII по LV с их последующей тщательной маркировкой путем прошивания тел позвонков цветной леской и завязыванием узлов на остистых отростках. Далее путем удаления мягких тканей (кожи, подкожной жировой клетчатки, мышц) скелетировали всю грудную клетку. Таким образом, обнажали следующие костные ориентиры: грудина, ребра, межреберные промежутки, грудной отдел позвоночника.
После выполнения морфометрии и заполнения соответствующих частей протокола для следующего раздела исследования препарировали межреберные промежутки (удаляли все мягкие ткани) с обеих сторон с одновременным сохранением всех ребер, грудины, позвоночника. Грудную клетку при этом не вскрывали. Таким образом, на изготовленных макропрепаратаходновременно определялись и скелет грудной клетки, и внутренние органы, что позволило изучить проекцию нижних краев легких,сердца, прикрепления диафрагмы к ребрам, оценить глубину реберно-диафрагмальных синусов у плодов.
Для более подробного изучения расположения внутренних органов грудной полости (сердца, легких, тимуса, куполов диафрагмы) на следующем этапе вскрывали грудную клетку. Разрез проводили в два этапа. Первоначально рассекали грудину по передней срединной линии (от верхнего края яремной вырезки до мечевидного отростка включительно), далее рассекали мягкие ткани в надключичных и подреберных областях и проводили разрезы ключиц. После этогочасти передней грудной стенки легко разводились в стороны, что позволило изучить расположение сердца, легких, тимуса и диафрагмы относительно ребер и межреберных промежутков.
Изучение скелетотопиивнутренних органов проводили только в возрастных группах плодов 20-21 неделя и 22 недели, так как данные сроки пренатального периода наиболее приближены к наименьшему возрасту глубоко недоношенных новорожденных, с которого начинается их выхаживание, и, соответственно, имеют клиническое значение.
Всего было изучено и сфотографировано, используя данный метод, 12плодов. При выполнении распилов по Н.И.Пирогову первоначально подготавливали материал (скелетировали позвонки с последующей их маркировкой) по выше описанной методике. Распилы выполняли в двух плоскостях: горизонтальнойи сагиттальной с использованием макротома М-1. Средний шаг среза составил 3-6 мм. При выполнении горизонтальных секций срезы проводили на уровне каждого позвонка в пределах CVII–LII. Срезы в сагиттальной плоскости выполняли через переднюю срединную, правую окологрудинную, правую среднеключичную, левую окологрудинную и левую среднеключичную линии. Учитывая разницу в строении среза на уровне одного позвонка или одной проекционной линии, морфометрию всех горизонтальных срезов для правильной и более точной фиксации данных выполняли по верхней и нижней поверхности каждого среза. На горизонтальных распилах параметры фиксировали с верхней и нижней поверхностей, сагиттальных - справа и слева, соответственно.
Полученные срезы фотографировались аппаратом Panasonic Lumix с использованием штатива и масштабной линейки. Данным методом всего изучено 30 плодов, с которых изготовлено 240 срезов. Распределение торсов плодов, рассеченных в различных плоскостях, представлено в таблице №2.
Описательная и количественная анатомия ребер человека в промежуточном плодном периоде онтогенеза
Из таблицы 6 видно, что средние значения переднезаднего размера грудной клетки постепенно увеличиваются на всех вышепредставленных скелетотопических уровнях в дистальном направлении и во всех возрастных группах. При этом максимальный темп прироста переднезаднего размера грудной клетки был отмечен на уровне ThIV-VII и составил 73,07%, минимальный зафиксирован в пределах ThVIII-XII (31,06%). Средние значения поперечного размера грудной клетки также постепенно нарастают в рассмотренном возрастном периоде, начиная от уровня ThI-III к уровню ThVIII-XII.
Максимальный темп прироста данного параметра грудной клетки был также выявлен на аналогичном скелетотопическом уровне (ThIV-VII), составив 41%. Обращает на себя внимание тот факт, что во всех группах на всех трех уровнях переднезадний размер грудной клетки был меньше, чем поперечный.
На препаратах торсов плодов 16-22 недель развития отмечаются все 12 пар ребер, из них три свободных ребра –11 ребро, 12 ребро, а также 10 ребро, которое на данном сроке развития еще не соединено с реберной дугой. Также стоит отметить, что в нескольких случаях верхние восемь ребер, а не семь прикрепляются к грудине.
В изученном возрастном периоде у ребра можно выделить две части: костную и хрящевую (Рис.7А). Большая часть каждого ребра у плодов 16-22 недель развития представлена хрящом, на данном сроке развития процесс окостенения ребер еще до конца не завершен. Визуально хорошо определяются очаги окостенения (Рис.7Б). Костная часть начинается от места присоединения головки ребра к позвонку и в проекции передней или средней подмышечных линий продолжается в хрящевую.
Для получения детальных количественных данных по анатомии ребер измеряли длину каждого ребра в целом и отдельно длину хрящевой части. А ±0,89 Также наблюдается небольшая асимметрия значений длины ребер:в 18-19 недель развития длина ребер больше преимущественно справа, а в 20-22 недели слева.
Изучение темпа прироста длины ребер (Диаграмма 4) у плодов человека показало, что данный показатель имеет различную интенсивность роста, которая разнится как между билатеральными ребрами, так и между ребрами с разными порядковыми номерами. Так, наиболее интенсивный темп прироста длины был зафиксирован у седьмого ребра слева (48,59%), наименьший - у первого и двенадцатого ребер справа (13,87% и -8,05% соответственно). Диаграмма 4
Темп прироста длины ребер грудной клетки у плодов человека После изучения длины ребер в рассматриваемом периоде развития, следующим этапом исследования стала морфометрия их хрящевых частей. Соотношения хрящевой части ребер к их длине справа и слева в промежуточном периоде онтогенеза представлены в диаграммах 5-8.
Анализ данных выше представленных диаграмм (Диаграммы 5-8) показывает, что хрящевая часть ребра может занимать от одной трети ребра (3,4,8,9 ребра) до половины ребра (6 ,7 ребра) во всех возрастных группах. Кроме того, закономерно с увеличением длины ребра растет и длина его хрящевой части. Эта тенденция отмечена во всех возрастных группах у всех ребер.
Следующим важным параметром ребер является их высота, которая в каждом случае была измерена в нескольких точках: по среднеключичной, передней подмышечной, средней подмышечной и околопозвоночной линиям. Данный параметр измерялся от верхнего края до нижнего края каждого ребра с обеих Диаграмма 5
Соотношение длины ребра и его хрящевой части справа и слева у плодов человека 16-17 недель развития
У первого ребра соответственно оценивался наружновнутренний размер (в таблицах введен как высота первого ребра). Средние значения данного показателя по среднеключичной линии представлены в таблице 9 и 10.
Анализируя выше представленные данные из таблиц 9 и 10, средние значения высоты ребер по среднеключичной линии (Рис.8) на протяжении изученного возрастного периода постепенно нарастают. Сравнивая билатеральные показатели в каждой возрастной группе можно отметить, что в 16-17 недель развития слева значения больше, чем справа, но эти расхождения незначительные. Тогда как в остальных возрастных группах наблюдаются более значительные различия билатеральных показателей. Наиболее интенсивный темп прироста высоты ребер, измеренной в проекции среднеключичной линии, у плодов человека 16-22 недель развития отмечался у шестого ребра справа, как видно из диаграммы 9, наименьший - у четвертого ребра слева.
Проекция нижнего края легких на скелет грудной клетки у плодов человека 20-22 недель развития
В ходе настоящего исследования было выявлено, что на 16-22 неделях развития отчетливо определяется позвоночник совсеми его структурами (Рис. 13). На макропрепаратах торсов плодов в изучаемом возрастном периоде при вскрытии грудной клетки с последующим удалением всех внутренних органов грудной полости визуализировалась передняя поверхность позвоночного столба (Рис. 13А). На изолированных препаратах (после удаления мягких тканей) уже на данном сроке развития отчетливо дифференцируются тела позвонков и межпозвоночные диски, при этом высота тела позвонка превышает высоту межпозвоночного диска. Кроме того, обратило на себя внимание отсутствие изгибов позвоночника у плодов 16-22 недель развития.
После удаления кожи, подкожно-жировой клетчатки и мышц, обнажалась задняя поверхность позвоночного столба (Рис.13Б). На препаратах во всех случаях отчетливо определялись все отделы позвоночника. В грудном отделе, по сравнению с другими отделами, были выявлены длинные остистые отростки, направленные вниз.
Для более детального изучения анатомии грудных позвонков они были исследованы на горизонтальных срезах по Н.И. Пирогову (Рис.14). При выполнении данного раздела рассматривали три группы срезов в соответствии с их скелетотопическимиуровнями: ThI-III, ThIV-VII, ThVIII-XI. Подобное деление на группы обусловлено различием топографии внутренних органов грудной полости на данных скелетотопических уровнях [Лященко Д.Н., 2013].
На изготовленных горизонтальных срезах по Н.И. Пирогову в промежуточном плодном периоде онтогенеза у плодов человека отчетливо визуализируются тело позвонка, дуга, позвоночный канал (Рис.14А).В ряде случаев при выполнении горизонтальных секций в срез попадал и межпозвоночный диск (Рис. 14Б). 1-дуга позвонка; 2 – спинной мозг; 3- очаг окостенения; 4- тело позвонка; 5 – позвоночное отверстие, 6 – межпозвоночный диск. Изученные макропрепараты и срезы позволили выявить ряд особенностей строения грудных позвонков у плодов 16-22 недель развития. В процессе исследования было выявлено, что тело позвонка на разных скелетотопических уровнях имеет различные формы. На уровнях ThI-III тело позвонка и, соответственно, межпозвоночные диски имеют более овальную форму и вытянуты в поперечном направлении, тогда как на уровне ThIV-VII тело позвонка имеет сзади два небольших выпячивания и более округлую форму. Большая часть тела грудного позвонка на данном этапе развития занята хорошо определяемым очагом окостенения (Рис. 14 А).
В исследуемом периоде онтогенеза по средней линии от дуги позвонка кзади отходит остистый отросток, по бокам – ножки позвонка, которые на данном сроке еще не соединены с телом и имеют небольшие очаги окостенения. Таким образом, у плодов 16-22 недель позвоночное отверстие незамкнуто, имеет округлую форму. Поперечные отростки позвонков на данном сроке развития еще не развиты и на горизонтальных срезах не определяются.
На изготовленных препаратах было измерено расстояние между остистым отростком и передней поверхностью тела позвонка на выше перечисленных уровнях.
Количественные сведения по данному показателю у плодов 16-22 недель развития представлены в таблице 26.
При анализе данных таблицы 26 видно, что расстояние между остистым отростком и передней поверхностью тела позвонка с увеличением возраста плода постепенно нарастает на всем протяжении изученного возрастного периода к 22 неделе. В тоже время в пределах каждой возрастной группы плодов этот показатель постепенно уменьшается в дистальном направленииотносительно уровня позвоночника. Подобная закономерность была отмечена во всех четырех изученных группах плодов. Наибольшие размеры позвонка во всех группах плодов были выявлены на уровне ThI-III. Анализ данного показателя позволяет говорить о том, что в 16-22 недели развития переднезадний размер позвонков в пределах грудного отдела позвоночника изменяется неравномерно. Таблица 26
№ грудного позвонка Детальное изучение анатомии грудных позвонков позволило установить, чтов 16-22 недель развития у плодов человека дуга позвонка еще не сращена с телом и между этими двумя частями отмечается небольшая щель с обеих сторон (Рис. 15). В начале изученного возрастного периода расстояние между телом позвонка и дугой на уровне ThI-III справа составило 1,61±0,14 мм, слева -1,45±0,20мм; на уровне ThIV-VII справа достигло 1,43±0,17 мм, слева - 1,26±0,11 мм; на уровне ThVIII-XII справа было равно 1,60±0,14 мм, слева - 1,64±0,19 мм соответственно. В 16-17 недель развития данный показатель справа в абсолютных значениях был чуть больше, чем слева (p 0,05). К концу изученного возрастного периода средние значения расстояния между телом позвонка и дугой постепенно увеличиваются и достигают следующих значений: на уровне ThI-III (справа и слева) 1,86±0,17 мм и 1,99±0,19мм; на уровне ThVI-VII 1,68±0,17мм и 1,76±0,21мм; на уровне ThVIII-XII 1,60±0,11мм и 1,65±0,16мм соответственно. На 22 неделе развития касательно билатеральных показателей отмечается иная тенденция: слева абсолютные значения больше, чем справа (p 0,05).
Следующим этапом были изучены отдельные составные части грудных позвонков на уровнях ThI-III,ThIV-VII,ThVIII-XII. При выполнении иизготовлении горизонтальных распилов торсов и гистотопограмм в срез попадали либо тело позвонка, в котором всегда определялись очаги окостенения (Рис.16), либо межпозвоночный диск (Рис.17).
Результаты морфометрии межпозвоночного диска, тела позвонка и ядра окостенения грудных позвонков у плодов 16-22 недель развития представлены в таблице 27.
Результаты полученных данных,представленные в таблице 27, позволяют говорить о том, что переднезадний и поперечный размерымежпозвоночного диска в 16-22 недель развития постепенно увеличиваются во всех возрастных группах и на всем протяжении грудного отдела позвоночника. Поперечный размер межпозвоночного диска был больше, чем переднезадний, во всех возрастных группах и на всех уровнях. Наиболее интенсивно оба размера диска