Введение к работе
Актуальность проблемы. Выяснение структурных основ интегратив-но-пусковой деятельности мозга при физиологических и патологических состоянияхявляется важнейшей проблемой нейроморфологии (Косицин Н.С., 1976;АврущенкоМ.Ш., 1994;Семченко В.В.идр., 1999;Yoshimoto Т., SiesjoB.K., 1999). Согласно современным представленияминтегратив-но-пусковая деятельность мозга определяется состоянием нервных клеток, их отростков и межнейронных синапсов (Боголепов Н.Н., 1975,1979; ШепердГ, 1987; Сотников О.С.идр., 1994;СуцаковК.В., 1997; Самойлов М.О., 1999). При большом количестве работ, посвященных морфологии нейронов и синапсов в норме и при различных патологических состояниях, остаются недостаточно освещенными вопросы, касающиеся особенностей реализации структурных механизмов реактивности и пластичности нервной ткани при тяжелых метаболических состояниях (Логвинов С В. и др., 1994; Аврущенко М.Ш. и др., 1990,2000; Аврущенко М.Ш., Волков А.В., 1997;СемченкоВ.В.идр., 1999; ПугаченкоНБ., 2000; CatverieyR.K.S., JonesD.G., 1990; Abraham W.C.JateW.R, 1997; Trojan S.,PokornyJ., 1997; TullyT., 1997; MatusA., 2000; Boroojerdi B. et al., 2001; Poirazi P., Mel B.W., 2001; Segal M., 2001). В этой связи значительный интерес представляет изучениезакономерностейреорганизациицито-исинаптоархитектоники различных отделов головного мозга при выраженных метаболических нарушениях. Самым распространенным заболеванием, сопровождающимся метаболическими изменениями, является сахарный диабет.
Сахарный диабет становится все более серьезной проблемой современной медицины, затрагивающей лиц всех возрастов, имеет тенденцию к повышению частоты распространения среди людей молодого возраста. Одним из наиболее тяжелых осложнений этого заболевания является диабетическая энцефалопатия, нередко приводящая кухудшению качества жизни, ограничению трудоспособности и ивалидизации (Дедов И.И. и др., 2003). Имеются литературные данные о значительных повреждениях при сахарном диабете интрацеребральных сосудов, которые сопровождаются дистрофическими и некробиотическими изменениями нейронов и глиальных клеток различных отделов головного мозга (Chen J. et al., 1997).
Однако в доступной литературе отсутствует информация о динамике и характере системных структурных изменений нейронального и синапти-ческого пула центральных отделов двигательного анализатора головного мозга при развитии сахарного диабета. Это ограничивает разработку патогенетически обоснованной коррекции неврологических нарушений при сахарном диабете.
Цель исследования. Установить закономерности реорганизации цито-
и синаптоархитектоники различных отделов и слоев сенсомоторной коры
большого мозга белых крыс в динамике развития аллоксанового диабета
для выяснения структурных механизмов пластичности мозга и разработ
ки патогенетической терапии. г —
УЯЙЙ
Задачи исследования.
Изучить цитоархитектонику соматосенсорной и моторной коры большого мозга белых крыс в процессе развития (1, 3, 7, 14, 21 и 30 суток) аллоксанового диабета.
Определить закономерности реорганизации синаптоархитектони-ки соматосенсорной и моторной коры большого мозга белых крыс в процессе развития (1,3,7,14,21 и 30 суток) аллоксанового диабета.
Провести системный статистический анализ структурных изменений в соматосенсорной и моторной коре большого мозга белых крыс при аллоксановом диабете.
Изучить цито- и синаптоархитектонику соматосенсорной коры большого мозга белых крыс при аллоксановом диабете в условиях введения эмоксипина.
Новизна исследования. Впервые установлены структурно-функциональные механизмы реорганизации и пластичности центрального отдела двигательного анализатора (соматосенсорная и моторная кора большого мозга) головного мозга белых крыс в процессе развития аллоксанового диабета. Выявлена более высокая чувствительность вторичного проек-ционно-ассоциативного комплекса (слои III-IV) соматосенсорной коры, обеспечивающего восприятие и передачу афферентной импульсации. Показано, что по степени повреждения нейронов изученные отделы сенсомоторной коры располагаются в следующем порядке: 1) слои III-IV со-матосенсорного поля, 2) слои III-IVмоторного поля, 3) слойУмоторно-го поля и 4) слой V соматосенсорного поля. Максимальная реорганизация межнейронных отношений характерна для слоев III-IV соматосенсорного поля, которая проявляется более выраженным уменьшением общей численной плотности синапсов и увеличением содержания высокоэффективных перфорированных синапсов. Установлено, что использование ан-тиоксидантной терапии (эмоксипин) наиболее эффективно на начальных этапах аллоксанового диабета (через 14-21 сутки после введения аллок-сана).
Теоретическое и практическое значение работы. Показано, что ведущими механизмами реорганизации межнейронных отношений в сенсомоторной коре большого мозга при формировании сахарного диабета с одной стороны является прогрессирующее повреждение нейронов и синапсов, а с другой стороны- активация процессов репаративной синап-тической пластичности. Степень выраженности этих механизмов реорганизации межнейронных отношений в различных отделах и слоях сенсомоторной коры имеет качественные и количественные отличия. В максимальной степени реорганизация межнейронных отношений происходит на уровне "входа" сенсомоторной коры. Полученные данные могут служить фундаментальной базой для целенаправленного изыскания способов регуляции функций мозга и разработки патогенетически обоснованной профилактики и терапии диабетической энцефалопатии. Фактические данные настоящего исследования и теоретические положения,
разработанные на их основе, могут быть использованы в преподавании на кафедрах гистологии, цитологии и эмбриологии, патологической физиологии, неврологии, анестезиологии и реаниматологии высших медицинских учебных заведений при изучении вопросов морфологии, пластичности и функционирования нервной ткани и органов центральной нервной системы. Основные положения, выносимые на защиту:
Для сенсомоторной коры большого мозга белых крыс в процессе развития аллоксанового диабета характерны выраженный полиморфизм и гетерохронность деструктивных и компенсаторно-восстановительных изменений нейронов и синапсов в различных ее полях и слоях.
Диффузно-очаговые повреждения и гибель нейронов сенсомоторной коры при развитии аллоксанового диабета сопровождаются активацией механизмов внутриклеточной нейрональной регенерации и репара-тивной синаптической пластичности.
Эмоксипин снижает степень деструктивных и стимулирует компенсаторно-восстановительные механизмы в сенсомоторной коре головного мозга на начальном этапе (через 14-21 суток после введения аллокса-на) развития диабета.
Апробация работы. Материалыдиссертациидоложены и обсуждены на Международной научной конференции "Медико-биологические и экологические проблемы здоровья человека на Севере" (Сургут, 2002), IV съезде физиологов Сибири (Новосибирск, 2002), VI конгрессе международной ассоциации морфологов (Санкт-Петербург, 2002), IV международной конференции по функциональной нейроморфологии (Санкт-Петербург, 2002), на заседании омского отделения Всероссийского научного общества анатомов, гистологов и эмбриологов (Омск, 2004), Российской научной конференции "Морфологические науки практической медицине" (Омск, 2004), V Общероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Казань, 2004), VII конгрессе международной ассоциации морфологов (Казань, 2004).
Внедрение. Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии, кафедры медицинской биологии с основами генетики и экологии Омской государственной меди-цинскойакадемии.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 153 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзоралитературы, описания методик исследования, 2 глав собственных исследований, заключения, выводов и внедрения. Фактические данные иллюстрированы 34 рисунками и 2 таблицами. Указатель литературы включает 191 источник, из них иностранных- 127. Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.
