Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 10
1.1 Количество и нейронный состав СМУ в норме 11
1.2 Внутри- и межузловые связи СМУ в норме 19
1.3 Реакция нейронов на повреждение их отростков 21
1.4 Регенерация аксонов и дендритов нейронов СМУ 32
1.5 Переживание нейронов СМУ в условиях трансплантации 36
2. Материал и методы исследования 40
2.1 Характеристика экспериментальных групп 40
2.2 Техника экспериментов 41
2.3 Методы гистологического исследования 45
2.4 Статистическая обработка результатов 50
3. Результаты собственных наблюдений 51
3.1 Некоторые особенности структурной организации СМУ ТІЗл в норме у взрослой крысы 51
3.2 Посттравматические изменения спинномозгового узла ТІЗл при проведении контрольной операции на дорсальной и вентральной ветви его спинномозгового нерва 65
3.3 Посттравматические изменения спинномозгового узла ТІЗл после перерезки дорсальной и вентральной ветвей его спинномозгового нерва 69
3.4 Особенности репаративной регенерации СМУ ТІЗл при полной деафферентации в условиях его аутотрансплантации в спинной мозг 119
4. Обсуждение полученных данных 150
Выводы 177
Приложение 180
Список литературы 189
- Реакция нейронов на повреждение их отростков
- Переживание нейронов СМУ в условиях трансплантации
- Некоторые особенности структурной организации СМУ ТІЗл в норме у взрослой крысы
- Посттравматические изменения спинномозгового узла ТІЗл после перерезки дорсальной и вентральной ветвей его спинномозгового нерва
Введение к работе
1. Актуальность исследования
Проблема регенерации нервной системы занимает одно из основных мест в нейрогистологических исследованиях последнего десятилетия. Это связано с расширившимися возможностями моделирования регенераторных процессов нервной системы, новыми методологическими подходами к оценке экспериментальных результатов, а также теоретической и практической значимостью.
Изучение механизмов компенсаторно-восстановительных процессов в спинномозговых узлах (СМУ) является одной из актуальных проблем в неврологии, поскольку СМУ являются первичными афферентными нервными центрами, занимающими пограничное положение между центральной и периферической нервной системой. СМУ имеют большое функциональное значение в рефлекторных функциях организма, что связано с поступлением через них информации, как из внешней, так и из внутренней среды организма. В частности, СМУ Т13, на котором были поставлены эксперименты, занимает у крыс пограничное положение с поясничным отделом. Этот узел принимает участие в афферентной иннервации не только мышц, кожных покровов соответствующего соматического сегмента, но также осуществляет иннервацию межпозвонковых дисков L5 и L6 (Ohtori S. et al, 2002; Ohtori S. et al, 2003; Aoki Y. et al, 2003; Aoki Y. et al, 2004), почек (Lishnak T.S. et al, 2001), печени (Душкова З.Г, 2004), матки (Chalar С. et al, 2003), влагалища (Steinman J.L, et al, 1992), яичников (McNeill D.L. et al, 1987), уретры (Fitch G.K. et al, 1996) и мозгового вещества надпочечников (Nadelhaft I. et al, 1987). Вместе с тем СМУ, в силу своей локализации, часто вовлекаются в патологические процессы, которые возникают при спинномозговой травме, повреждениях позвоночника, дорсальных корешков, спинномозговых нервов и их терминалей, что сопровождается болевыми синдромами и трофическими вазомоторными нарушениями. В связи с этим, проблема посттравматической регенерации
5 занимает значительное место в патологии СМУ. Вместе с тем, не все вопросы, касающиеся проблем посттравматических изменений в СМУ, освещены в литературе с достаточной полнотой. Согласно известной концепции, нейроны СМУ обладают достаточно выраженной структурной пластичностью и способны образовывать новые отростки с восстановлением связей (Дойников Б.С., 1955; Саркисов Д.С., 1970; Бабминдра В.П., 1983; Карлсон Б.М., 1986; Cajal R., 1928; Gurtt L., 1956; Nicholls J., 1987 и др.). Вместе с тем следует отметить, что реализация этой потенции зависит не только от типа нейрона, но и от его микроокружения и трофики, изменение которой связано с нарушением гемодинамики. Из наблюдений J. В. Brierley (1955) известно, что СМУ имеют хорошую васкуляризацию, близкую к коре головного мозга, а, по данным Z. Szabo, F. Bolony (1955), количество сосудов на единицу его площади в 2 раза больше, чем в вегетативном узле. Это указывает на интенсивность функциональной нагрузки в СМУ.
В литературе имеются противоречивые сведения о нейронной организации СМУ, о количественных показателях, о межузловых, внутрисегментарных и межсегментарных связях. Недостаточно освещен вопрос о количественном участии афферентных нейронов наполняющих ветви спинномозгового нерва, в норме и в условиях репаративнои регенерации. В известной литературе имеются сведения о гибели нейронов в СМУ вследствие ретроградной дегенерации, возникающей при перерезке дендритов афферентных нейронов. Подавляющее большинство этих исследований посвящено изучению СМУ поясничного отдела L3 - L5, что связано с участием их в иннервации седалищного нерва (Schmalbruch Н., 1984; Devor М., Govrin-Lippmann R., Frank I. et al, 1985; Arvidsson J., Ygge J., Grant G., 1986; Tandrup T, Woolf C, Coggeshall R., 2000; Hart A.M., Brannstrom Т., Wiberg M. et al., 2002; M.J. Groves, A. Schanzer, A.J. Simpson et al, 2003 и др.). Лишь в отдельных работах анализируются СМУ нижнегрудного отдела (Ygge J., 1984; Ygge J., Aldskogius H., 1984; Крюков M.A., Гретен А.Г., Беличенко П.В., 1990; Ljungberg С, Novicov L., Kellerth J.-
О. et al, 1999), но и в них приводятся противоречивые сведения о результатах посттравматических изменений в узлах. Из литературы известно, что при свободной ауто- и гетеротрансплантации СМУ нейроны переживают в трансплантате не более 2-3 недель и подвергаются дегенерации с последующим фагоцитозом, а трансплантаты рассасываются на 2 - 3 месяце (Marinesco G., 1907; Ranson S.W., 1909; Cajal R.S., 1928; Сутулов Л.С, 1949; Чумасов Е.И., Чалисова Н.И., 1977; Берсенев В.А., 1980; и др.).
В связи с этим, нами были выбраны билатеральные СМУ трёх сегментарных уровней ТЫ2, ТЫЗ и L1, для изучения в норме и при ретроградной реакции афферентных нейронов на повреждение их дендритов в различных экспериментальных условиях. Созданы две экспериментальные модели - частичная и полная деафферентация нейронов СМУ. Частичная деафферентация осуществляется при перерезке дорсальной или вентральной ветви спинномозгового нерва. Полная деафферентация - при аутотрансплантации СМУ в спинной мозг с пересечением всего спинномозгового нерва и сохранением центральных связей.
Результаты настоящего исследования имеют важное
общебиологическое значение, поскольку использованные методы позволяют дать более объективную оценку посттравматическим изменениям в СМУ, что важно для правильной коррекции тактики лечения повреждённого периферического нерва в условиях клиники.
Цель исследования: изучить структурную организацию и афферентные связи спинномозговых узлов нижнего грудного отдела в норме и закономерности посттравматических изменений нейронов спинномозгового узла Т13 в условиях частичной и полной деафферентации у взрослой крысы.
7 Задачи исследования:
Определить общее количество нервных клеток и их размерные группы в СМУ трёх сегментарных уровней ТЫ 2, Thl3, L1 в норме.
Сравнить билатеральные СМУ трёх сегментарных уровней ТЫ2, ТЫЗ, L1, по общему количеству нейронов для выявления симметрии или асимметрии в норме.
Установить количество и размерные группы нейронов в СМУ Т13л, посылающих дендриты в дорсальную и вентральную ветви спинномозгового нерва в норме.
Выявить межузловые афферентные связи СМУ Т12, Т13, L1 с помощью ретроградного маркирования нейронов в норме.
Изучить посттравматические изменения нейронов в СМУ Т13л, вызванные контрольной операцией, проведённой со всеми операционными подходами к дорсальной или вентральной ветви его спинномозгового нерва, но без перерезки указанных ветвей.
Определить динамику изменения общего количества нейронов и соотношение их в размерных группах СМУ Т13л после перерезки дорсальной и вентральной ветвей.
Установить количество переживающих деафферентированных нервных клеток различных размерных групп и возможность прорастания их дендритов в перерезанном нерве с помощью ретроградного маркирования нейронов в конце эксперимента.
Изучить структурные изменения в проксимальной, дистальной культе и в области соединительнотканного рубца перерезанного периферического нерва.
Выявить особенности посттравматической регенерации СМУ ТІЗл в условиях полной деафферентации при его аутотрансплантации в спинной мозг.
8 Основные положения, выносимые на защиту:
Спинномозговой узел содержит субпопуляции нейронов, участвующих в наполнении дендритами конкретных ветвей его спинномозгового нерва. Размер субпопуляции зависит от величины ветви и имеет стереотипный характер по соотношению размерных групп нейронов.
Посттравматические изменения спинномозгового узла при частичной деафферентации сопровождаются ограниченной элиминацией нейронов в конкретной субпопуляции, зависят от её размеров и времени, прошедшего после повреждения нерва. Полная деафферентация спинномозгового узла приводит к неизбежной элиминации нейронов всех субпопуляций.
3. Образование гетерогенных нервных связей и восстановление ранее
существовавших, способствует пролонгированию переживания сенсорных
нейронов независимо от способа их деафферентации.
Научная новизна результатов:
Впервые определён количественный состав и размерные группы нейронов билатеральных СМУ Т12, Т13, L1 в норме.
Выявлены афферентные межсегментарные связи СМУ Т13л с ипсилатеральными СМУ Т12, L1 и показано отсутствие их с контрлатеральными СМУ трёх сегментарных уровней.
Впервые установлено количество нейронов и их размерные группы в субпопуляциях СМУ Т13л, дендриты которых наполняют дорсальную и вентральную ветви его спинномозгового нерва.
Получены сведения о формировании гетерогенных афферентных связей в условиях частичной и полной деафферентации нейронов СМУ.
Установлена динамика гибели нейронов в СМУ ТІЗл в условиях частичной и полной деафферентации.
Впервые определено количество переживающих нейронов субпопуляций дорсальной и вентральной ветви СМУ ТІЗл, дендриты которых участвуют в регенерации перерезанного нерва.
9 - Выявлены морфологические особенности посттравматических изменений до 90 суток в различных участках перерезанного периферического нерва.
Научно-практическая значимость работы
В работе количественно определены субпопуляции нейронов СМУ Т13л, дендриты которых наполняют дорсальную и вентральную ветви его спинномозгового нерва у интактных животных. Определены межузловые афферентные связи СМУ Т12 - L1 в норме. Установлены закономерности репаративной регенерации первичных афферентов, постдеафферентационной реорганизации нервных связей СМУ, а также особенности регенерации дендритов в перерезанных нервах при вторичном натяжении и в мозговом рубце. Определена динамика гибели нейронов при частичной и полной деафферентации. Выявлена группа переживающих «резервных» нейронов, которые способны участвовать в регенерации нерва, но, при вторичном натяжении, регенерация для них является «запрещённой» и они могут перейти в категорию элиминирующих нервных клеток. Показана возможность прорастания дендритов ограниченного количества переживающих нейронов (3,0% - 4,0%) различных размерных групп на 90 сутки наблюдения при вторичном натяжении повреждённого периферического нерва. Полученные сведения имеют фундаментальный характер и могут служить основой для разработки в эксперименте и клинике вопросов посттравматической регенерации и оптимизации способов коррекции афферентных проводников.
Реакция нейронов на повреждение их отростков
Повреждение отростков у нейронов вызывает ретроградную дегенерацию. Этой проблеме посвящены многочисленные исследования (Жаботинский Ю.М., 1951, 1958; Liu Н., Skoff М, Zacks Е. , 1978; Carlson J., Lais А.С, Dyck P.J., 1979; Carbonetto S., Muller K., 1983; Ygge J., Aldskogius H., 1984; Tyndall D.A., Gregg J.M., Hanker J.S., 1984; Tessler A., Himes B.T., Krieger N.R. et al., 1985; Toft P.B., Fugleholm K., Schmalbruch H., 1988; Ygge J., 1989; Himes B.T., Tessler A., 1989; Terenghi G., 1995; Vestergaard S., Tandrup Т., Jakobsen J., 1997; Ljungberg C, Novicov L., Kellerth J.-O. et al., 1999; Ma J., Novikov L., Wiberg M., Kellerth J.-O., 2001; Bontioti E.N., 2003; Schenker M., Kraftsik R., Glauser L., 2003; Lozeron P., Krarup C, Schmalbruch H. et al., 2004; Челышев Ю.А., Ратинов И.С., Гусева Д.С, Масгутов Р.Ф., 2004 и др.), но до настоящего времени, нет единого мнения о течении и исходе реакции чувствительного нейрона на перерезку его отростков. Ряд авторов отмечает ретроградную дегенерацию чувствительных нейронов СМУ и их гибель только при перерезке периферических отростков, отрицая реактивные изменения при перерезке центральных отростков (Foster О., Gagel О., 1934; Lhamon W.,1937; Hare W., Hinsey J.,1940; Челышев Ю.А., Рагинов И.С., Гусева Д.С, Масгутов Р.Ф., 2004 и др.). В дальнейшем исследователи на кошках, собаках, кроликах и крысах независимо от места и способа травматизации (спинномозговой, седалищный нерв) отмечали хроматолитическую реакцию в нейронах СМУ. При этом менялась лишь скорость наступления и степень выраженности реакции.
Так Г.Я. Графова (1957) отметила наступление ретроградных изменений в нейронах СМУ на первые сутки после перерезки или пережатия ветвей спинномозгового нерва у кошек. Е.К. Плечкова (1961) выявила такие же изменения в нейронах СМУ при сдавливании кольцом седалищного нерва собак на 7 сутки. Ю.М. Жаботинским (1951) на кроликах, П.А. Мотавкиным (1957) на кошках, A. Sterman, М. Delannoy (1985) и G. Grant (1987) на крысах показаны изменённые нейроны при перерезке спинномозгового и седалищного нерва. Н. Aldskogius, J. Arvidsson, G. Grant (1985) сделали обзор по данной проблеме, отметив реакцию не только в телах нейронов, но и в их отростках. Авторы делают вывод о большой чувствительности нейронов СМУ к травме периферических отростков, но не дают объяснения наступления реактивных изменений в разные сроки экспериментов. Показано, что ретроградные изменения в чувствительных нейронах могут через определённое время приводить к восстановлению нормальной структуры нейрона или к его деструкции. В известной литературе остаётся спорным и окончательно не решённым вопрос о количестве гибнущих нейронов в СМУ при перерезке периферических отростков. Многие авторы отмечали уменьшение количества нервных клеток вследствие их гибели. Так, дегенеративные изменения в СМУ при экстирпации седалищного нерва описали S. Ranson (1909) и R. Cajal (1928). R. Cajal обнаружил, что у молодых кошек через 5 дней после операции в фазе резорбции находится 50% нейронов, a S. Ranson наблюдал уменьшение числа нервных клеток только до 2 месяцев. Следует отметить, что в литературе существует большой разброс данных по количеству нейронов ипси- и контрлатеральных узлов на разных сегментарных уровнях (Ygge J., Aldskogius Н., Grant G., 1981; Schmalbruch H., 1987). Основной целью аналогичных исследований было определение последствий перерезки периферических нервов для СМУ иннервирующих конечности. Н. Aldskogius и М. Risling (1981) показали уменьшение количества нейронов в СМУ у котят при перерезке седалищного нерва. У 5 котят в возрасте 1 недели удалялся сегмент седалищного нерва. В ганглии L7 отмечена потеря от 20 до 30,3% нейронов соответственно через 80 и 200 суток. СМ. Блинков с соавт. (1964), после ампутации конечности во внутриутробном периоде у крыс, выявили гибель до 65,7% нейронов в СМУ. М. Risling, Н. Aldskogius, С. Hildebrand et al. (1983), отметили значительное уменьшение количества нейронов в СМУ L7 при передавливании седалищного нерва у котят. Перерезка икроножного нерва вызывала редукцию 50% чувствительных нейронов. Это было установлено при введении метки в нейроны СМУ через перерезанный нерв (Ygge J., Aldskogius Н., 1984). J. Ygge, H. Aldskogius (1984) осуществили одностороннюю перерезку 3-х или 11-ти последовательных межрёберных нервов на левой стороне в 20 мм от соответствующего СМУ. Сроки наблюдения от 20 до 180 дней. Подсчёт нейронов произведён на каждом 5-ом серийном срезе толщиной 10 мкм, окрашенным метиленовым синим. Учитывались только клетки с ядром и ядрышком. Полученные результаты сравнивались с контрлатеральной стороной. Авторы показали, что к 20 суткам количество нейронов в СМУ уменьшилось на 27%, а к 70 суткам на 42% и к 180 суткам их гибель составила 31%. Авторы не дают объяснения уменьшения нейрональной гибели к 180 суткам. Вместе с тем, из приведённых абсолютных количественных данных, очевидно, что в интервале от 70 до 180 суток в ганглиях контрлатеральной стороны происходит уменьшение количества нейронов на 26%. Последний факт не может дать основания для объективного заключения о количестве элиминировавших афферентных нейронов вследствие перерезки межрёберных нервов.
М. Devor, R. Govrin-Lippmann, I. Frank et al. (1985) с помощью ретроградного транспорта установили, что 54% нейронов СМУ L4, L5 проецируют свои аксоны в седалищный нерв. Авторы указали на уменьшение количества аксотомированных нервных клеток в указанных ганглиях лишь на 8% через 100 дней после перерезки седалищного нерва у крыс.
Переживание нейронов СМУ в условиях трансплантации
Свободная ауто-, гомо- и гетеротрансплантация СМУ производилась с различной целью и у разных животных. Cajal R. (1928) произвёл аутотрансплантацию СМУ у котят и щенят в подкожную жировую клетчатку. Осуществлена аутотрансплантация СМУ в переднюю камеру глаза у взрослых животных (Сутулов Л.С., 1949; Берсенев В.А., 1980), в брыжейку (Ильинский О.Б., Чалисова Н.И., Чумасов Е.И., 1977; Чумасов Е.И., Чалисова Н.И., 1977). Гомотрансплантация СМУ в кору головного мозга у крыс была произведена S. Ranson (1914) и A. Tidd (1932). Во всех экспериментах, на фоне дегенерирующих, были обнаружены переживающие нейроны. Авторы отмечали, что свободно трансплантированные СМУ подвергались в течение 2-3 месяцев, как правило, дегенерации и рассасывались.
В.А. Берсенев (1980) с сотрудниками провели на собаках ауто-, гомо- и гетеротрансплантацию шейных и грудных СМУ, которые трансплантировались в подкожную жировую клетчатку спины, в мышечную ткань и в переднюю камеру глаза. Сроки наблюдения ограничивались 5-14-ю днями. К 12-ым суткам происходит массовая гибель нейронов и в трансплантате остаётся всего 1,5% нервных клеток. После 14-ти суток происходило отторжение или рассасывание трансплантата. При всех способах трансплантации были обнаружены сохранившиеся нейроны, у которых, по всей видимости, при экстирпации СМУ не были перерезаны их отростки, на этом основании автор делает вывод о существовании промежуточных нейронов объединяющих деятельность нескольких рецепторных нейронов с помощью дендросоматических и аксосоматических контактов.
Таким образом, приведённые данные указывают на ограниченное число работ посвященных свободной трансплантации. Авторы, как правило, использовали во всех случаях ткани или органы для восстановления трофики трансплантированного СМУ.
Аутотрансплантация СМУ Т13 в область латеральной гемисекции спинного мозга слева была впервые проведена нами на взрослых кошках, в целях оптимизации репаративной регенерации интраспинальных нервных волокон и установления гетерогенных связей (Гретен А.Г., Хренов А.П., Ермолин И.Л., 1982; Ермолин И.Л., Гретен А.Г., 1986). При этом трансплантация СМУ была несвободная и производилась на нервной ножке, роль которой выполнял дорсальный корешок, то есть при сохранении центральных связей. Это позволило пролонгировать переживание нейронов трансплантата, изменить качественный состав мозгового рубца, его параметры и осуществить стимуляцию роста интраспинальных нервных волокон спинного мозга в области трансплантации.
Позднее была осуществлена аутотрансплантация СМУ с сохранением центральных связей в разрез бокового канатика спинного мозга взрослых кошек и крыс с целью создания модели полной деафферентации СМУ (Ермолин И.Л., Гретен А.Г., 2003; Ермолин И.Л., 2004). На этой модели были изучены в динамике последствия полной деафферентации нейронов СМУ. Они выражались в прогрессирующей гибели нейронов, регенерации отростков переживающих нервных клеток и ряде других структурных изменений. Сроки наблюдения от 7-ми до 180 суток. Результаты этих опытов представлены в настоящем исследовании.
Итак, в обзоре литературы представлено большое количество работ посвященных актуальным вопросам структурной организации, внутри- и межузловым нервным связям СМУ в норме, а также в условиях посттравматических изменений, возникающих в них после повреждения периферических нервов. Следует отметить, что большинство исследований посвящено СМУ поясничного и шейного отдела и в меньшей степени СМУ грудного отдела. Лишь единичные исследования касаются СМУ нижнего грудного отдела. Кроме того, немногочисленны данные о субпопуляциях нейронов в СМУ, посылающих дендриты в различные ветви спинномозгового нерва, а также о билатеральной асимметрии и симметрии по количественным показателям в СМУ нижнего грудного и верхнего поясничного отдела и о межузловых нервных связях СМУ в норме. Отсутствуют сведения по общему количеству нейронов в СМУ ТІ2 -L1.
Недостаточная освещённость этого, а также отсутствие указанных данных в норме затрудняет анализ результатов, полученных авторами в экспериментальных условиях. Вместе с тем, использование в опытах животных разного возраста, а значит и веса, проведение подсчёта нейронов на срезах неодинаковой толщины, использование разных методов количественного анализа объясняет разброс количественных показателей, приводимых в публикациях.
В большинстве исследований проводился анализ ретроградных изменений на общем количестве нейронов СМУ, а не на конкретной, аксотомированной, субпопуляции нервных клеток, что приводит к некорректному заключению о количестве переживающих нейронов и, в конечном итоге, о количестве регенерирующих дендритов. Лишь в единичных работах оценивалась гибель аксотомированных нервных клеток. Однако отсутствуют данные об изменении количества нейронов субпопуляций СМУ грудного отдела после перерезки дорсальной или вентральной ветви спинномозгового нерва у крысы.
Известны модели «разрешённой» и «неразрешённой» регенерации. «Разрешённая» регенерация моделируется при перерезке нерва с последующим сшиванием его концов или пережатием нерва, а «неразрешённая» - путём перерезки и изолирования проксимальной культи нерва, при его лигировании, при экстирпации части нерва и при ампутации конечности. Однако до настоящего времени не разработан способ несвободной аутотрансплантации СМУ в спинной мозг с сохранением центральных связей и перерезкой всех ветвей его спинномозгового нерва. Эта модель позволяет, во-первых, полностью деафферентировать нейроны всех субпопуляций трансплантированного СМУ и, во-вторых, она исключает влияние дистальной культи перерезанного нерва на регенерацию дендритов, что отличает её от моделей, предлагаемых другими авторами. Тем самым, создаются оптимальные условия для наблюдения в динамике посттравматических изменений нейронов СМУ и образования их дендритами гетерогенных связей при абсолютно полной деафферентации.
До настоящего времени неизвестны регенераторные возможности афферентных нейронов, поскольку не определена продолжительность их переживания и не установлены причины, приводящие нервные клетки к элиминации при ретроградных изменениях.
Некоторые особенности структурной организации СМУ ТІЗл в норме у взрослой крысы
Таким образом, в результате перерезки дорсальной или вентральной ветви спинномозгового нерва формируется патологическая афферентная система, состоящая из двух компонентов: 1). СМУ Т13л и 2). перерезанного нерва. Все элементы этой системы взаимосвязаны и взаимозависимы. Посттравматическая регенерация выражается в дегенерации и частичной регенерации структур СМУ и повреждённого нерва. Во все сроки наблюдения в СМУ прослеживается тенденция к усилению элиминации нейронов, которая, в значительной мере, связана с фиброзом соединительнотканного рубца и, как следствие, абортивного роста афферентных нервных волокон. Установлено также, что основное количество нейронов СМУ при перерезке дорсальной ветви элиминирует к 60 суткам (20,0%), а вентральной ветви к 90 суткам (42,84%). Количественные показатели, полученные при анализе посттравматических изменений с использованием метода Ниссля, дали возможность оценить их последствия в узле. Но эти данные не отражают истинную картину посттравматических изменений, поскольку они экстраполируются на все нейроны СМУ. Раздельное маркирование нейронов двух конкретных субпопуляций, дендриты которых наполняют дорсальную или вентральную ветви, показали более значимую элиминацию. Так в субпопуляции дорсальной ветви гибель нейронов достигла к концу наблюдения 55,24%, а в вентральной ветви - 67,65%) от исходного количества нервных клеток субпопуляций. Отсюда следует, что выпадение подавляющего большинства нейронов одной субпопуляции, после перерезки её ветви, влечёт изменение соотношения стромальных элементов СМУ, а это приводит к деформации узла, что согласуется с данными A.M. Hart, Т. Brannstom, М. Wiberg et al. (2002). По нашим наблюдениям деформация СМУ происходит при потере 30,0 - 35,0% нейронов в нём. В наших экспериментах деформация СМУ наблюдалась на 2-3 месяце при перерезке вентральной ветви и была более заметной в случае с вентральной ветвью. В конце наблюдений с помощью ретроградного маркирования нейронов СМУ ниже зоны соединительнотканного рубца, были выявлены дендриты, проросшие в дистальную культю нерва. Установлено, что в субпопуляции нейронов дорсальной ветви их количество составило только 3,44%, а вентральной ветви - 4,19%. Такое ограниченное количество проросших дендритов объясняется рядом причин: во-первых, качеством соединительнотканного рубца, который на 2-ом месяце становится фиброзным, подавляющим и дезориентирующим растущие нервные волокна и приводящий часть из них к абортивной дегенерации; во-вторых, прогрессирующей атрофией дистальной части перерезанного нерва, в которой происходит дробление основного пучка на мелкие пучки и уменьшается «калибр» нервных волокон, а также толщина их миелиновой оболочки.
На протяжении перерезанного нерва выявлены три основных уровня мультипликации миелиновых нервных волокон.
Первый уровень мультипликации миелиновых нервных волокон наиболее выражен в проксимальной культе перерезанного нерва. Результаты маркирования проксимальной и дистальной культи показали, что большинство переживающих нейронов, дендриты которых не преодолели рубцовую зону, могут быть как бы «резервными» в случае проведения коррекции в виде первичного натяжения перерезанного нерва. Они составляют в дорсальной ветви 41,27%), а в вентральной ветви 28,15%) от исходного количества маркированных нейронов в субпопуляции. В условиях вторичного натяжения, диастаз между культями нерва достигает 3 мм, что затрудняет рост регенерирующих нервных волокон. При этом часть дендритов переживающих «резервных» нейронов образует мультипликации, которые истончаются и формируют регенерационную неврому в проксимальной культе.
Второй уровень мультипликации регенерирующих нервных волокон выявлен в рубцовой зоне. Здесь этот процесс менее выражен, чем в проксимальной культе и, по-видимому, связан с отсутствием ориентации растущих нервных волокон. Третий уровень мультипликации установлен в дистальной зоне прилежащей к рубцу. Мультипликация, по-видимому, является компенсаторной, поскольку освободившихся от фрагментов миелина эндоневральных трубок значительно больше, чем регенерирующих магистральных осевых цилиндров и, поэтому, преобладает коллатеральный тип регенерации, что позволяет заполнить их тонкими миелиновыми волокнами. Несмотря на видимость «успешной» регенерации функциональный уровень регенерирующих нервных волокон значительно ниже, чем в интактном нерве, что подтверждается результатами исследований T.S. Malushte, J.M. Kerns, С.С. Huang et al. (2004). Следует отметить, что регенерация происходит на фоне продолжающейся вторичной дегенерации нервных волокон. Отсюда следует, что все манипуляции с соединением концов повреждённого нерва для более полной регенерации следует проводить в ранние сроки после травмы, поскольку к 7 суткам, как показали наши исследования, гибель нейронов СМУ при вторичном натяжении варьирует от 7 до 14%, и зависит от размеров диастаза между культями перерезанного нерва.
Посттравматические изменения спинномозгового узла ТІЗл после перерезки дорсальной и вентральной ветвей его спинномозгового нерва
Сравнительный анализ собственных данных и сведений, полученных из современной литературы, позволил выявить существенные различия в структуре узла, в его нейронной организации и межузловых связях билатеральных СМУ трёх сегментарных уровней ТЫ 2, ТЫЗ и L1 в норме у взрослых крыс. Показано, что не только капсула СМУ, но и трабекулярные тяжи, имеющие ламеллярную структуру, образованы периневральными клетками. Трабекулярные тяжи образованы одним - двумя слоями периневральных клеток разделённых пучками коллагеновых волокон. Это отмечал в СМУ также Е. И. Чумасов (1975). Периневральные клетки в трабекулах, как правило, сопровождают кровеносные сосуды. Они разделяют группы нейронов и пучки нервных волокон. Между периневральными клетками в некоторых частях капсулы и трабекул нами выявлены одиночные фибробласты, которые были отмечены в периневрии Т. Shantha, G. Bourne (1968), но не были обнаружены Е.И. Чумасовым (1975). Следует отметить, что периневральные клетки по структуре и по функциям напоминают фибробласты. В них, как и в фибробластах, осуществляется синтез коллагена. Основным структурным отличием фибробластов от периневральных клеток является отсутствие у них БМ (Серов В.В., Шехтер А.Б., 1981). Периневральные клетки, образующие трабекулярные тяжи и внутренние слои капсулы узла имеют БМ с обеих сторон. На наличие БМ в периневральном эпителии указывают I.D. Waggener, S.M. Burin, I. Beggs (1965), Е.И. Чумасов (1975) и др. По нашим данным в цитоплазме этих клеток выявлена развитая ГЦС, митохондрии и пиноцитозные пузырьки. Количество пиноцитозных пузырьков и расширенных цистерн ГЦС увеличивается в экспериментальных условиях, что указывает на усиление метаболической активности периневральных клеток. Организация периневральной оболочки и физиологические данные свидетельствуют о том, что она служит эффективным диффузным барьером, который отграничивает внешнее тканевое окружение нерва от его внутренней среды (Ollsson Y., Reese T.S., 1971; Shinowara NX., Michel M.E., Rapoport S.I., 1982; Умовист M.H., Чайковский Ю.Б., 1987). Таким образом, периневральные клетки СМУ обуславливают резистентность его структур и поддерживают гомеостаз, выполняя функции нейротканевого барьера.
В литературе приводятся различные количественные показатели по нейронам в интактных СМУ у взрослых крыс. Наибольшее их среднее количество отмечается в шейных и поясничных узлах. При этом существует большой разброс количественных данных. Так, в СМУ поясничного отдела L4: 13984,00 ± 568 и в L5: 16285,00 ± 1313 нейронов (Hart A.M., Brannstrom Т., Wiberg М. et al., 2002). По данным Т. Tandrap (1993) количество нейронов в L5 СМУ составляет 17900, а по результатам В.Т. Himes, A. Tessler (1989) среднее количество нейронов в СМУ L5 составляет 7648. В СМУ грудного отдела количество нейронов значительно меньше и, по данным М.А. Крюкова, А.Г. Гретена и П. Беличенко (1990), М.А. Крюкова (1990) в СМУ Т13л взрослой крысы их насчитывается 4500. Наши показатели по СМУ Т13л несколько превысили указанные данные и составили 5454,00 ± 462,17 нейрона, а в Т13п - 6930,33 ± 356,24. Во-первых, это вероятно связано с тем, что М.А. Крюков с соавторами использовали животных весом до 170 грамм. Во-вторых, они проводили подсчёт нейронов на каждом пятом срезе, а в нашем случае осуществлён абсолютный подсчёт перикарионов на всех срезах СМУ и на крысах весом не менее 200 грамм. J. Ygge, Н. Aldskogius (1984) получили тотальное количество нейронов от суммы нервных клеток одиннадцати грудных узлов (ТЗ - Т13) равное 28302, но при этом авторы не указывали количество нейронов в СМУ Т13. В связи с этим, на основе их данных, нами был проведен подсчёт среднего количества нейронов, который показал, что на каждый узел, в том числе и Т13, приходится 2573 нервных клетки. Подсчет нейронов J. Ygge и Н. Aldskogius осуществляли на каждом пятом срезе, окрашенном метиленовым синим (подсчитывались нейрональные ядрышки). Билатеральная асимметрия количества нейронов выявлена нами в парных узлах сегментарных уровней ТЫ2 - L1 (Приложение, табл.6). Она достигала 27,0%. Эти данные согласуются с результатами J.Ygge, Н. Alldskogius, G. Grant (1981), которые проводили подсчёт нейронов 13-ти пар грудных СМУ. Авторы показали, что в индивидуальных парах СМУ у крыс асимметрия может варьировать от 0 до 47,0%. Причина асимметрии в грудных СМУ, как считает J.Ygge (1984), объясняется особенностями сенсорной иннервации грудных и брюшных органов. В связи с этим, асимметричное расположение нейронов в парных грудных СМУ не позволяет использование в них контрлатерального узла в качестве контрольного в эксперименте. Вместе с тем, нами впервые показана билатеральная симметрия, появляющаяся при суммировании всех нейронов СМУ трёх сегментарных уровней на ипси- и контрлатеральной стороне. Так в узлах Т12, Т13 и L1 левой стороны суммарное абсолютное количество нейронов составило 19174,33 ± 1334,73, а правой - 18820,30 ± 559,32, при этом достоверных различий между выборками не было найдено. Из полученных результатов стало очевидным, что при проведении эксперимента на трёх соседних СМУ в качестве контроля можно использовать их парные контрлатеральные узлы. Такой способ оценки изменения количества нейронов при односторонней деафферентации СМУ применяли J. Ygge, Н. Aldskogius (1984). Исходя из приведённых данных, очевидно, что при проведении эксперимента на одном узле грудного отдела невозможно использование контрлатерального узла, поэтому в качестве контрольного нами были использованы аналогичные СМУ интактных животных.
