Введение к работе
Актуальность проблемы. Одной из проблем современной морфологии является комплексное исследование нервной системы. Важным при использовании данного подхода в изучении представляется не только анализ нейронов и синаптических взаимодействий, но и структурно-функциональная организация глиального и сосудистого окружения.
Несмотря на то, что изучение взаимоотношений между нервными структурами и кровеносными капиллярами начались почто сразу после открытия нервных клеток и нервных окончаний, и уже в 1844 году Генли и Келликером было констатировано наличие кровеносных капилляров между пластинками инкапсулированных рецепторов и собственного сосудистого аппарата у нервных окончаний. Данное направление исследований на сегодняшний день привлекает все больше внимания, так как является необходимым для понимания патогенеза неврологических заболеваний, важную роль в формировании которого играет нарушение вегетативного нервного контроля процессов нейро-трофического обеспечения жизнедеятельности организма. Однако значительная удаленность отростков нейронов и нейроглии, крайняя сложность конфигурации составляющих нервную систему элементов затрудняет интегративные морфологические исследования и приводит к узкой специализации морфологических работ, сосредоточенных на решении какой-то локальной задачи. Например, в некоторых научных публикациях основное внимание уделено структуре нейронных ансамблей [Э.Б. Арушанян, 1979; Т.Н. Белова, Е.Л. Голубева с соавт., 1980; С.Н. Оленев, 1987; В.П. Бабминдра, Т.А. Брагина с соавт., 1988; В. Dalva Metthew, Grosh Anirvan, J. Sharz Curia, 1994; И.Г. Акмаев, Л.Б. Калимуллина, 1995, К. Seto, К. Kamino et al., 1998; B. Pardo, P. Honegger, 1999; H.H. Боголепов, B.M. Чучков, 2003, B.B. Семченко с соавт., 2004]. Другие исследования посвящены сосудам [Т.В. Рясина, 1977; А.Д. Беков, Е.Г. Аронов с соавт., 1996], или глиальным клеткам [Caviness Yerne S., Nission Jena Paul, 1991; A. Stendler Dennis, 1993; E. Nexdorf Bergveiler Barbara, Albrecht Dorotea, Heinemann Uwe, 1994]. Комплексные же описания до последнего времени носили лишь единичный характер [ОС. Сотников, 1982; A.M. Антонова, 1985; В.М. Чучков, 1991; Л.К. Семенова, Н.С. Шумейко, 1994; О.Ю. Турина, Ю.Г. Васильев, 1995; Ю.Г. Васильев, 1995, 1998].
Среди обширной литературы, посвященной морфологии нервной системы, значительное внимание уделялось нейронам центральной нервной системы и формированию ими ансамблей [А. Бродал, 1960; Я. Сентаготаи, М. Арбаб, 1976; Н.Л. Лазриев, 1981; С.Н. Оленев, 1987; В.П. Бабминдра, Т.А. Брагина с соавт., 1988; А.С. Батуев, В.П. Бабминдра, 1993; L. Rodella et al, 1994], в культурах тканей [ОС. Сотников, 1999]. Некоторые работы были посвящены структуре отдельных нейронов и их взаимосодействиям [К. С. Раевский, 1988; Л.И. Спивак с соавт., 1988; J.E. Holden, Н.К. Proudfit, 1996; D.F. Cechetto, V. Hachanshi, 1997; B.B. Семченко, C.C. Степанов, 1999].
Показаны нейронные ансамбли в виде рабочих единиц в некоторых ядрах ствола головного мозга [Б.А. Жигдало, В.А. Поляков, 1983; А.С. Батуев, В.П. Бабминдра, 1993].
В числе недостаточно изученных объектов, с точки зрения ансамблевой организации, находятся нервные узлы головы, включая тройничный узел. Несмотря на обилие исследований подробно описывающих морфологию и функциональную роль [A.Kuntz, 1945; P. De'Castro, 1951; Д.М. Голуб, 1958, 1962, 1963; V. Navaratman, 1965; В.Н Швалев и др., 1965; А.П. Амвросьев, 1970; G.C. Gabella, 1981; М. Hayashi at al, 1983; Ciacobini Ezio, 1983; G. Amrosi, L. Roncali, 1984; Soimila Seppo, 1984; H. Paivarinta, 1985; D. Ribatti, L. Roncali, 1985; Smolen Arnold at al., 1986; Matsujama Tomohiro, 1987; G.C. Gabella, 1990; I. Anderson Devid,1991; В.Н. Швалев и др., 1992; П.И. Лобко с соавт., 1993; В.В. Однолюб, 1993; М.М. Фатеева с соавт., 1996; В.В. Руденок, 1996; Л.И. Хананаев, 1996; RP. Strosznajder, 1997; П.М. Маслюков, 1998; A.M. Shadiack, 1998; G.X. Xie, 1998; B.B. Быстров с соавт., 1999; О.Ю. Гурина, 1999] автономных (симпатических) ганглиев, авторами представлены, в основном, качественные характеристики отдельных структур ганглиев, отсутствуют сведения о корреляционных связях нейроклеточных элементов, нет детального описания нейроглии в связи с распределением сосудов микроциркуляторного русла. Что касается вегетативных (парасимпатических) ганглиев, то в морфологической литературе имеются лишь отдельные публикации, посвященные источникам кровоснабжения ресничного узла [Л.В. Кузнецова, 1965; Элистова, 1976]. Учитывая вышеизложенное, представляется интересным изучение вопроса об особенностях нейро-капиллярных взаимоотношений тройничного узла. Кроме того, актуальность выявления в ганглии закономерностей топографоанатомических взаимоотношений подтверждается его высокой функциональной значимостью.
Целью исследования является: охарактеризовать особенности гисто-цито- ангиоархитектоники и анатомо-функциональных взаимоотношений нейронов и капиллярного русла в тройничном узле человека.
Задачи исследования:
-
Изучить гисто- и цито- ангиоархитектонику тройничного узла человека;
-
Выявить основные составляющие элементы нейротрофических комплексов;
-
Изучить индивидуальные, возрастные и половые особенности нервноклеточного фонда тройничного узла человека;б
-
Изучить особенности капиллярно-нейроклеточных и межнейрональных взаимоотношений тройничного узла человека;
-
Разработать методы качественного и количественного анализа нейро-глио-сосудистых ансамблей тройничного узла человека.
Научная новизна. Использование комплекса методов классической гистологии, морфометрии и статистики позволило получить новые данные,
касающиеся цито- (морфологической характеристики нейронов), гисто- и ангиоархитектоники тройничного узла человека, а также соотношения капилляров и нейронов, кроме того была определена плотность распределения капилляров и величина собственной сети микрососудов нейронов разной величины в исследуемом ганглии. Впервые:
-
дана морфологическая характеристика нейронов тройничного узла в различных возрастных и половых группах;
-
морфологически подтверждена периодичность функциональной активности нейронов ганглия;
-
установлена коррелятивная зависимость между:
-
плотностью микрососудов в 1 мм и радиусом диффузии капилляров;
-
количеством мантийных глиоцитов и размером нейронов;
-
выявлены закономерности морфологии нейро-глио-сосудистых комплексов в тройничном узле человека. Приведен анализ их ангиоархитектоники в зависимости от расположения перикарионов преобладающей популяции нейронов;
-
метод комплексного светооптического исследования показал микроархитектоническое расположение сосудов, тел нейронов, частично -клеток глиального окружения и нервных волокон. Полученные данные использованы для воссоздания стерео-архитектонических моделей, позволяющих проследить взаиморасположение различных элементов нервной ткани в пространстве;
-
изучение динамики диффузии веществ в тканях изучаемого ганглия, показало высокую степень регионализации кровообращения и взаимодействия паренхимы узла и микрососудов как единой системы;
-
разработан метод морфометрической оценки нейро-глио-сосудистых комплексов.
Теоретическая и практическая значимость работы. Работа дополняет и углубляет имеющиеся представления о строении и топографии тройничного узла человека, является фундаментальной для понимания механизмов развития некоторых неврологических заболеваний, связанных с нарушениями функции этого ганглия и иннервируемых им органов. Результаты имеют теоретическое и прикладное значение при решении исследовательских и практических задач в области медицины и биологии, в первую очередь это повышение эффективности диагностики и лечения больных неврологических клиник.
Разработанный топический метод позволил детально рассмотреть микроархитектонику тройничного узла человека, что может быть использовано в экспериментальных работах.
Метод математического анализа трофического обеспечения позволяет на новом уровне производить изучение не гетероморфных структур узла, как целостной анатомической единицы, а отдельных популяций перикарионов нервных клеток, что расширяет возможность тонкого контроля разнотипных
популяций нейронов. Состояние нейро-глио-сосудистых ансамблей может изучаться с использованием разработанного нового способа оценки, суть которого заключается в анализе дисперсии между параметрическими значениями отдельных популяций нейронов, глиоцитов, показателей глио-сосудистых и нейроглиальных взаимодействий, а также уровня их трофического обеспечения. Предложенный метод позволяет осуществлять комплексную оценку состояния нейро-глио-сосудистых комплексов в зрелой нервной системе. Полученные данные могут служить основой для дальнейших экспериментальных морфологических исследований влияния различных факторов на процессы нейрогенеза.
Полученные данные могут быть использованы при написании соответствующих разделов справочных и учебных пособий по морфологии (анатомии человека и патологической анатомии), гистологии, неврологии и нейрохирургии; в лекционном материале и на практических занятиях со студентами медицинских и биологических факультетов, а также врачами, курсантами ФПК, т.к. выявленные закономерности в топографии, макро- и микроструктуре, в нейро-глио-сосудистых взаимоотношениях тройничного узла человека в совокупности с современными сведениями о его функциональной роли играют важную роль в понимании патогенеза многих клинических состояний.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
-
Капиллярно-нейроклеточные взаимоотношения в тройничном узле человека широко варьируют. Длина сосудисто-капиллярной сети не зависит от величины нейронов, прослеживается коррелятивная зависимость между плотностью микрососудов в 1 мм и радиусом диффузии капилляров.
-
Наблюдается прямая взаимозависимость качественных и количественных изменений внутри нейроглиальных ансамблей и их сосудистого обеспечения. Неравномерность построения нейрональных ансамблей в каждой из различных возрастных и половых групп сопровождаются различиями в васкуляризации как тройничного узла в целом, так и отдельных нейрональных групп.
-
Созревание структурных компонентов нейро-глио-сосудистых ансамблей тройничного узла происходит неравномерно. В связи с чем, по одним только качественным и количественным характеристикам нейрональных комплексов, входящих в состав ансамбля, невозможно судить о его структурно функциональном состоянии.
Апробация работы. Основные материалы и положения диссертации были доложены, обсуждены и получили одобрение на научных конференциях, съездах и конгрессах:
-
VI Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов России. Саратов. 2009
-
X Конгрессе Международной Ассоциации Морфологов. Ярославль. 2010
3. Ill Эмбриологическом симпозиуме Всероссийского научного общества
анатомов, гистологов эмбриологов «Югра-Эмбрио-2011». Ханты-Мансийск.
2011.
4. XI Конгрессе Международной Ассоциации Морфологов. Самара. 2012
Публикации. По материалам диссертации в рецензируемых журналах,
рекомендованных ВАК РФ, опубликовано 9 печатных работ, в том числе получено 2 патента (1 на изобретение и 1 на полезную модель).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, главы, представляющей результаты собственных исследований, и обсуждения полученных результатов, изложена на 196 страницах машинописного текста на русском языке, иллюстрирована 42-я рисунками и 9-ю таблицами. Результаты и их обсуждение обобщены в заключении и выводах. Указатель литературы включает 600 ссылок на отечественные (331) и зарубежные (269) литературные источники.
