РГ6 од - 8 OKI 1996

РГ6 од
- 8 OKI 1996
На правах рукописи
ГОЛОВИН ИВАН ПЕТРОВИЧ
МОРФОЛОГИЯ ВНУТРИОРГАННОГО ГАНГЛИОЗНОГО
АППАРАТА СЕРДЦА ЧЕЛОВЕКА В ЭМБРИОГЕНЕЗЕ
14.00.02 - анатомия человека
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Саранск* 1998
Работа выполнена на кафедрах нормальной анатомии и
гистологии Мордовского ордена Дружбы народов государственного
университета имени Н.П.Огарева.
Научные руководители: заслуженный деятель науки Республики Мордовия,
доюор медицинских наук, профессор Н.М.Иванос
доктор медицинских наук, профессор А.А.Сосунов
Официальные спгюненты:
доктор медицинских наук, профессор В.М.Чучков
кандидат биологических наук, доцент О.С.Шубина
Ведущее учреждение: Нижегородская государственная медицинская
академия.
Зашита дцссфташш состоит
ва laccaaBHB двсссртацвоваого совета Д 063 72 ф при
Мордовском государпвсааои ушофопсте вмсвя Н.П.Огарсоа
(430000, г.Саравск, уа.Болыпсвис1ххая,68).
С диссергтацисй можно ознакомвпса в библнотскс
Мордовского государственного ушшерсатета
имели Н.П.Огарева
ё^
Автореферат разослал 'Ы# (^-''^'ЦгМл.а 1996г.
Ученый секретарь
диссертационного совета, доцент
^
П.П.Круглякоп
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.
1.1. Актуальность проблемы. Иннервация внутренних органов
привлекает большое внимание исследователей разного профиля
как с целью выяснения общих заномерностей структурно-функцио­
нального устройства нервной системы, так и для изучения меха­
низмов нарушения нервного контроля, лежащих в основе разнооб­
разной патологии висцеральных систем. Именно при анализе вегетвтк'вной нервной системы (ВНС) на протяжени!: v с "тлнего
от«:л571:я были получены принципиально новые дан;-::-" о :.;/:боте
нейрона и организации нейронных цепей в нерЕнс;"! с/;стеме
(Burnstock, 1992) и выяснены нервные механизмы, определяющие
тяжелую патологию внутренних органов (Швалев и др.. 1992).
Нервный аппарат сердечно-сосудистой
системы является
классическим объектом отечественной нейроморфологии и большое
количество исследований посвящено многим аспектам его строе­
ния (Колосов, 1972; Хабарова, 1975; Новиков 1975, 1990; Шва­
лев, Стропус, 1979; Сосунов, 1988; Швалев и др., 1992). Не­
смотря на обилие материалов относительно разных сторон струк­
турно-функциональной организации этого отдела ВНС, многие
вопросы остаются выясненными недостаточно или изученньми
только на отдельных видах животных. Прежде всего это относит­
ся к эмбриональному развитию нервного аппарата сердца и ста­
новлению ганглиозного аппарата и нервно-мышечных взаимосвя­
зей, где основная часть данных получена при исследовании мле­
копитающих животных (Новиков 1975, 1990; Рарка,1976; Сосунов,
1988). Особенно значимым анализ эмбрионального становления
нервного аппарата сердца является с позиций выделения медиаторного этапа в развитии ВНС (Швалев 1979 - 1992). как одного
из критических периодов в эмбриогенезе, когда происходит
оформление и начало деятельности нейронных цепей, участвующих
в регуляции деятельности органа.
Учитывая актуальность проблемы и ее недостаточное осве­
щение в литературе нами было предпринято данное исследование.
1.2. Цель и задачи исследования. Целью работы являлось выяс­
нение закономерностей развития интрамуральных нервных сплете­
ний и ганглиев сердца в пренатальном онтогенезе человека.
- 2 Исходя из поставленной цели были определены следующие
задачи:
1.Нейрогистологическим и электронно-микроскопическим ме­
тодами изучить становление внутрисердечных нервных сплетений
у зародышей человека в антенатальном периоде.
2.С использованием разных методических подходов проана­
лизировать морфогенез внутрисердечных нервных ганглиев и вы­
яснить динамику формирования внутриганглионарных !-:в:;:к„г точных
(неГфо-нейрональных и нейро-глиальных) взаимосвязьи.
3.Провести сравнительный анализ данных, полученных раз­
ными методиками, для выяснения возможности сопоставления тра­
диционных и современных методических подходов к анализу интрамуральной иннервации.
1.3.Научная новизна работы. Проведенньм комплексньм морфоло­
гическим исследованием нервного аппарата сердца зародышей че­
ловека установлены возможности идентификации дифференцирую­
щихся нервных клеток и волокон свето- и электронномикроскопическими методами и сравнительным анализом полученных резуль­
татов сопоставлены данные, отражающие разные стороны станов­
ления нейронального фенотипа.
Выяснены морфогенетические перестройки ганглиозного ап­
парата сердца в развитии и выделены три стадии в формировании
ганглиев сердца, определяющиеся как дифференцировкой ганглиозных клеток, так и межклеточными взаимоотношениями.
Установлено, что начало медиаторного этапа эмбриогенеза
нервного аппарата сердца человека соответствует активизации
синаптогенеза и врастанию нервных волокон в миокард.
Показано, что подрастающие к ганглиям сердца преганглионарные волокна по данным светооптических и электронномикроскопических наблюдений являются более зрелыми в сравнении с
дифференцирующимися нервными клетками.
1.4. Научная и практическая значимость исследования. Прове­
денное исследование нервного аппарата сердца человека в про­
цессе антенатального периода онтогенеза позволяет расширить
представления о ВНС сердца человека в процессе развития.
Данные о сроках и стадиях формирования нервноклеточных
элементов сердца человека в процессе антенатального развития
представляют большой интерес для акушеров-гинекологов и педи­
атров при изучении механизмов нервной деятельности.
- 3 Установленные электронно-микроскопические критерии иден­
тификации малодифференцированных нейральных клеток (нейробластов, глиобластов) и растущих нервных волокон могут быть
использованы при исследовании эмбрионального развития нервной
ткани.
Результаты работы значительно расширяют и дополняют
представления о структурно-фунглиональной организации гангли­
ев вне и процесса дифференш:, :i-:-:;; ; егетативного нейрона и мо­
гут использоват;;';я в учебк;;. :;!>-г.:со-э по курсам гистологии,
цитологии и норкальной анатом;;и.
1.5. Положения, вьшосшще на защиту.
1. Первые нейрональные клетки в предсердиях зародышей че­
ловека. имеющие четкие ультраструктурные признаки начала нейрональной дифференцировки, не обладают сродством к солям се­
ребра и не идентифицируются нейрогистологическими методиками.
2. Сравнительный свето- и электронномикроскопический ана­
лиз морфогенеза внутрисердечных ганглиев и характеристика
клеточной популяции и межклеточных взаимоотношений на разных
стадиях формирования нервных узлов сердца.
3.Начало медиаторного этапа внутрисердечного нервного
аппарата сердца совпадает со стадией консолидации нервных
ганглиев и активизацией синаптогенеза.
1.6. Апробация работы. Материалы диссертации доложены и об­
суждены на: 1-ом Всероссийском съезде анатомов, гистологов и
эмбриологов /Оренбург.1982/, Республиканской научно-практи­
ческой конференции "Кровезаменители в комбустиологии и интен­
сивной терапии." /Саранск,1984/, Научной конференции Мордовс­
кого университета "Огаревские чтения" /Саранск, 1979-1994/.
заседаниях Мордовского
отделения
ВРНОАГЕ
/Саранск,
1982,1984,1988,1993/, 3-ем Конгрессе Международной ассоциации
морфологов /Тверь. 1996/.
1.7. Реализация результатов исследования. По материалам дис­
сертации опубликовано 9 работ. Материалы диссертации исполь­
зуются в лекциях и на практических занятиях по курсам анато­
мии человека, гистологии и эмбриологии, акушерству-гинеколо­
гии и педиатрии Мордовского госуниверситета имени Н.П.Огаре­
ва, Ижевской медицинской академии и Казанском медицинском
университете.
- 4 1.8. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из
введения, обзора литературы, раздела "Материалы и методы исс­
ледования, главы " Результаты собственных исследований и их
обсуждение", заключения, выводов и библиографического указа­
теля. изложена на стр. Содержание работы иллюстрировано ри­
сунками (67 микрофотографий) и таблицами. Библиографический
указатель включает 157 отечественных и 93 иностранных авто­
ров .
2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ НССЛЕДОВАНКК.
2.1.МАТЕРИАЛ. Исследования выполнены на материале от 113
эмбрионов и плодов человека на сроках от 5 до 40 недель внут­
риутробного развития. Эмбрионы и плоды человека ( от 5 недель
и до периода новорожденности) получали из абортариев, гинеко­
логических и родильных отделений клиник через 5 минут - 1 час
после операции. Обьектом исследования явилось сердце. Возраст
зародышей и плодов человека определяли по весу и размерам те­
ла, а также учитывались клинические данные из истории болез­
ни.
2.2.МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Для изучения развития внутрисердечных нервных узлов сердца человека в процессе антена­
тального развития нами были использованы следующие методы.
2.2.1.Нейрогистологический метод серебрения по Бильшовскому-Грос. Сердце фиксировали в 10-12 % растворе нейтрального
формалина. Сроки фиксации в нейтральном формалине варьировали
от 2-х недель до 1 года. Фиксирующая жидкость, как правило,
дважды менялась в течении первых двух дней после взятия мате­
риала, а также накануне импрегнации. Срезы толщиной (25-120
мкм) получали на замораживающем микротоме. При этом толщина
срезов в каждом случае определялась поставленной задачей. За­
мороженные срезы инкубировали в 20 % растворе азотнокислого
серебра в течение 1 - 30'мин. при комнатной температуре. Пос­
ле фиксации в 20 % растворе формалина и инкубации в аммиачном
растворе серебра под контролем в бинокулярном микроскопе сре­
зы обезвоживали и заключали для просмотра.
2.2.2.Гистохимический метод. Для выявления ацетилхолинэстеразы (АХЭ) использовали метод Карновского-Рутс. Реакцию
проводили на криостатных срезах толщиной 30-50 мкм. Перед ин­
кубацией проводили ингибирование неспецифической холинэстера-
- 5 зы в 1мМ растворе Iso-OMPA в течение 1 часа. Материал инкуби­
ровали в течение 2 часов в инкубационной среде содержащей:
ацетилтиохолпн иодид-5мг.; 0,1М цитрат натрия- 0,5мл.; 0,1М
натрий-малеатный буфер (рНб,0)- 6,5мл.; ЗОмМ сульфат меди1мл.; 1мМ 1зо-0МРА1мл.; 5мМ феррицианид калия- 1мл.; саха­
роза- 1,5 г. После обезвоживания и просветления в ксилоле,
срезы .'/Т-^тпрсзалп на предметные стекла. Препараты просматг::вали : •:::'":--:'.-л Г;БИ-1. Контроль проводили инку?г!1ией матери­
ала в с;:еде ";-з субстрата.
Полученные гистохимические данные анализиров.'.ллсь в сопос­
тавлении с гистологическими препаратами, инпрегнированными
солями серебра.
2.2.3.Электронно-микроскопический метод. Материал фикси­
ровали в 3 % глутаровом альдегиде на 0,1 М фосфатном или какодилатном буферах в течении ночи. После дофиксации в 2% ос­
миевой кислоте (1час) и обезвоживании в спиртах и ацетоне ма­
териал заливали в эпон-аралдит по общепринятым методикам.
Максимальное время от начала фиксации до момента забора мате­
риала 1 час. Поиск нервных узлов сердца проводили на полутон­
ких срезах, окрашенных толуидиновым или метиленовым синим.
Ультратонкие срезы готовили на ультрамикротоме Ultracut,
контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца. Для анализа
материала от ранних эмбрионов, когда внутрисердечные малодифференцированные нервные клетки невозможно однозначно иденти­
фицировать на полутонких срезах, ультратонкие срезы большой
площади монтировали на бленды. Препараты просматривали в
электронные микроскопы ЭМВ-100Б и ЭМ-125.
3 . РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1.
Светомикроскопические данные о развитии внутрисердечных ганглиев человека в пренатальном онтогенезе.
Как показали наши исследования, первые нервные стволики
и нейробласты в препаратах, обработанных методе:; Бильшовского-Грос, обнаруживаются в сердце 7-ми недельных эмбрионов че­
ловека. Нервные волокна располагаются на значительном рассто­
янии друг "••^ .еругз и слабо •:мпрегнируются. Характерной осо­
бенностью нервов в этот период является их преимущественное
расположение вдоль крупных кровеносных сосудов в формирующей­
ся клетчатке. В это же время встречаются слабоаргирофильные
- 6 -
мелкие клетки с тонким ободком цитоплазмы и с крупным округ­
лым ялром. Такие клетки можно считать первичными нейробластами, 5 которых нейрофибриллярный аппарат еще не Еыязл.=:ется.
Располаг'аются они. в основном, вдоль нервных пучков, Е гестах
их пересечения, реже образуют небольшие скопления в виде
ганглиев. Количество клеток в ганглиях невелико и летат они
довольно плотно.
;;;:-;.?1:енцировка нейробластов начинает проявл:.;: ;
9-11 -:'.;•; н-^лелл внутриутробного развития и ;:родоляаб:1:^ ;
концл ^^гсрлонального периода. У 9-10-ти недельных заролкше;;
некоторые нейробласты отличаются от остальных крупным ядром п
большим объемом цитоплазмы. В их нейроплазме можно выявить
грубые нейрофибриллы, формирующиеся перинуклеарно. В этот же
период встречаются больше нервных волокон, прорастающих в
ганглии. Нервные стволики становятся более толстыми, формируя
первичное крупнопетлистое нервное сплетение. Значительно по­
вышается также степень аргирофильности клеток. Как правило, у
аргирофильных клеток выявляется только один крупный отросток.
Наши данные совпадают с данными литературы (Хабаро­
ва, 1975; Новиков,1975,1990) О сроках нейрогистологического
выявления первых нервных волокон и клеток в сердце.
Препараты эмбрионов человека 5-10-ти недельного возрас­
та, обработанные по методу Карновского-Рутс для выявления
АХЭ, положительного результата не дали. До 10-ти недель эмб­
рионального периода клеточной реакции на АХЭ в препаратах
сердца не было обнаружено. Этот период эмбрионального разви­
тия можно считать домедиаторным этапом в становлении и разви­
тии внутренних органов и сердца (Швалев, Стропус, 1979).
В. Н.Швалев с соавторами (1972) изучали эмбриогенез нерв­
ного аппарата внутренних органов (включая сердце) у человека
и кролика. Авторы отмечают, что развитие вегетативной иннер­
вации изученных органов проходит 2 основных этапа - домедиаторный и медиаторный. Первый этап длится у зародышей человека
до 8-10'недель. Медиаторньш характеризуется разновременностью
образования холинергических и адренергических структур во
внутренних органах.
у 11-12-ти недельных зародышей, на препаратах окрашенных
по Бильшовскому-Грос, встречаются нервные клетки по своей
структурной организации значительно отличающиеся от клеток на
- 7 предыдущих стадиях развития. Это выражается увеличением ядра
и объема цитоплазмы. В телах и отростках клеток уже развит
нейрофибриллярный аппарат. Число клеток, формирующих ганглий,
увеличивается до десяти и более. Чаще всего ганглии имеют
овальную или округлую форму. В это время развития становится
возможным выделить еще слабо импрегнированное интерцеллюлярное сплетение, представленное тонкими волоконцами, оплетающи­
ми тела клетс;:. Нервнке стволики становятся толще за счет
угеличения нерзг-ллх волокон, чаще образуются "анастомозу" меж­
ду нервными стволами.
Дифференцировка нервных клеток у 4-х месячных плодов
протекает постепенно и равномерно. У дифференцирующихся ней­
ронов продолжает увеличиваться размеры ядра и цитоплазмы,
формируются отростки. Встречаются нервные клетки с 2-3 корот­
кими и слабо ветвящимися отростками, которые можно считать
формирующимися дендритами. На телах более дифференцрфованных
нейронов определяются синапсы транзиторного типа. Наличие та­
ких синапсов позволяет отнести эти клетки к эфферентньщ ней­
ронам.
В миокарде предсердий 4-х месячных плодов обнаруживаются
довольно густые нервные сплетения. Нервные проводники в мио­
карде следуют, в основном, по ходу кровеносных сосудов и, об­
разуя на их стенке мощные периваскулярные сплетения, разветв­
ляются вместе с последними. В местах пересечения с сосудами
нервные стволики, - нередко, испытывают выраженную морфологи­
ческую перестройку в виде "распластывания" над сосудами. На
16-й неделе внутриутробного развития в миокарде предсердий
появляются единичные, более толстые миелиновые волокна, кото­
рые интенсивно импрегнрфуются и имеют неровные контуры.
У 5-6-ти месячных плодов наряду с нейробластами в ганг­
лиях уже выявляется значительное количество нейронов, которые
находятся на разных стадиях развития. Это выражается в разной
величине клеток в ганглиях, числе их отростков, отношению
к солям серебра, развитии нейрофибриллярного аппарата. На не­
которых нейронах обнаруживаются синапсы конечного типа в виде
петелек. Наиболее дифференцированные нейроны располагаются по
периферии узла. В сердце 20-ти недельных плодов нервные спле­
тения значительно усложняются, резко возрастает густота спле­
тений и диаметр нервных стволиков. Увеличивается число воло-
кон в их составе. Большинство нервных волокон построены по
кабельному типу.
Дифференцировка нервных элементов ускоренными темпами
продолжается до 26-28-ти недель, когда нервный аппарат сердца
плода приобретает основные черты строения, присущие взрослому
человеку. Это важно, по-видимому, для осуществления функции
сердечно-сосудистой системы преждевременно рожденного, но
жизнеспособного плода.
При изучении становления медиаторных систег.! в процессе
внутриутробного
развития, нами установлено, что впервые
АХЭ-активность в нервных элементах сердца выявляется у заро­
дыша человека в 10-ти недельном возрасте. Причем, максималь­
ного значения она достигает в области сосредоточения нейробластов. В дальнейшем, по мере увеличения возраста зародыша,
наблюдается повышение активности АХЭ,
нарастание
числа
АХЭ-положительных нервных волокон. Увеличивается активность
фермента и в области древовидно-ветвящихся окончаний.
С 3-4-х месяцев происходит дальнейшая концентрация нерв­
ных клеток в ганглии. Тела клеток окрашиваются в разной сте­
пени, что свидетельствует о различном'содержании в них фер­
мента. Поверхностная зона цитоплазмы в отдельных нейробластах
окрашивается интенсивнее, чем зона цитоплазмы, расположенная
около ядра.
Повышение активности АХЭ в это время наблюдается также в
нервных волокнах, но интенсивность реакции здесь ниже, чем в
нейробластах. Наиболее отчетливо повышение АХЭ в нервных эле.ментах наблюдается в возрасте 20-ти недель и прежде всего
увеличивается густота сплетений. В 5 месяцев наблюдается
большое число нервных клеток, цитоплазма которых обладает бо­
лее высокой ферментативной активностью, по сравнению с нейро­
нами на ранних стадиях развития.
У 6-7-ти месячных плодов происходит дальнейшее усложне­
ние нервного аппарата сердца. Увеличивается густота нервных
волокон. Мультиполярные нейроны имеют большие размеры, хорошо
сформированные отростки. Ядра в них крупные, светлые. Нейрофибриллярный аппарат в них хорошо развит. Такие клетки обычно
располагаются по периферии узла. В центральной части узлов
сохраняются малодифференцированные овальные
или
округлые
клетки со светло импрегнированной цитоплазмой. Нервные силе-
- 9 тения становятся более "мощными", нервные пучки анастомозируют между собой, образуя крупные петли сплетения.
У 8-х месячных плодов выше перечисленные морфологические
признаки нарастают. Импрегнация азотнокислый серебром по
Бильшовскому-Грос показывает, что обнаруживающиеся раннее
немногочисленные зрелые формы нейронов значительно увеличива­
ются в количестве в это время.
Кроме одноялерных, встречаются и 2-х ядерные нервные
клетки. В этом возрасте несколько повышается активность А.ХЭ в
нервных волокнах, хотя уровень активности в них ниже, чем в
клетках.
У 9-ти месячных плодов также встречаются нейроны, нахо­
дящиеся на разных стадиях развития. Среди значительного коли­
чества нейробластов и ' созревающих нейронов имеются вполне
дифференцированные, зрелые нейроны. Это крупные многоотросчатые клетки с хорошо выраженными глиальной и соединительнот­
канной капсулами, располагающиеся преимущественно по перифе­
рии ганглия. Изредка встречаются и псевдоуниполярные нервные
клетки. К моменту рождения процесс дифференцировки заметно
активизируется, но полностью не завершается. Нервные- клетки
находятся на разных стадиях развития. В ганглиях хорошо раз­
вита строма, имеется большое число нервных волокон, образую­
щих перицеллюлярные сплетения. В нейронах нейрофибриллы густо
оплетают ядро и заполняют всю цитоплазму клеток -и отростков.
Увеличивается число нейросателлитов. Большинство нейронов
сердца содержит одно ядро, расположенное чаще всего эксцент­
рично.
В нервных структурах сердца у Э-ти месячных плодов отме­
чается повышение общего уровня активности АХЭ. Нервные спле­
тения становятся еще гуще. Характерной особенностью холинергических нервов сердца человека является их преимущественное
расположение вдоль кровеносных сосудов и ветвление вместе с
последними.
Исследуя нервно-клеточный компонент вегетативной иннер­
вации сердца на импрегнационных препаратах можно отметить,
как и некоторые авторы (Голуб, 1909; Чоглков, 19''5.1990). что
формирование нервных узлов сердца проходит три этапа: первич­
ной закладки, концентрации и последующей дисперсии. Д. М. Голуб
(1969-1974) важное значение придает последнему этапу. По мне-
- 10 нию автора, эта последняя стадия обеспечивает потенциальные
компенсаторные возможности в случаях патологического пораже­
ния нервной системы.
Нами установлено, что дифференцировка нервных элементов
сердца не заканчивается к моменту рождения, а напротив, про­
должается и в постнатальном периоде. Незрелость большого чис­
ла нейронов сердечных ганглиев к моменту рождения отмечается
ранее (Дробышева, 1967; Хабарова. 1975; Новш:ов, 1975,1990).
Таким образом, в течении утробноого периода, постепенное
морфологическое созревание, дальнейшая дифференцировка нерв­
ных структур происходит последовательно и в связи с перест­
ройкой медиаторного обмена.
3.2. Ультраструктура внутрисердечных нервных ганглиев
человека в пренатальном онтогенезе.
В проведенном исследовании первые нейробласты обнару­
жены в сердцах 5-ти недельных эмбрионов. В предсердиях среди
мезенхимных клеток обнаруживаются группы тонких нервных терминалей и небольшие скопления из 5-6 клеток, которые можно
рассматривать как зачатки сердечных ганглиев. От окружающей
мезенхимы их отличает более компактное расположение клеток
предшественников нейронов и наличие около клеток нервных
окончаний. Форма клеток округло-вытянутая. Большую часть перикариона занимает крупное ядро, обычно расположенное в цент­
ральной его части, с мелкими дисперсно расположенными глыбками конденсированного хроматина. Скопления конденсированного
хроматина нередко находятся около ядерной оболочки.
Вокруг ядра определяется небольшой ободок цитоплазмы с
редко расположенными органеллами. Электронная плотность цитоплазматического матрикса низкая. Большая часть цитоплазмы
занята свободными рибосомами, нередко собранными в полисомы.
Единичные канальцы зернистой эндоплазматической сети корот­
кие. узкие. Число митохондрий относительно обьема цитоплазмы
перикар^она большое. Органеллы имеют овально-вытянутую форму.
кристы их короткие, редкие. Пластинчатый комплекс Гольджи
представлен большим числом пузырьков, в том числе и окаймленньс;, и немногочисленными цистернами, ориентированными без оп­
ределенного порядка. Около ядра нередко обнаруживаются центриоли.' В цитоплазме клеток также встречаются лизосомы, мик­
ротрубочки и тонкие филаменты.
- иСледует отметить, чтп ::иогле нейрональные клетки у 5 6-ти недельных зародышей со;:ер:::ат крупные гранулярные пузырь­
ки диаметром 80-140 н;.:. 3TI: ;С"9ТКИ можно рассматривать как
общие предшественники булуг;;:-: нейронов п мелких гранулярных
(МГ) клеток. Такое положение согласуется с результатами исс­
ледований развития нервкогг ^спзрата кишечника и симпатичес­
ких паравертебральных гангг-•:•• 'ГагпаПага e t a l . . 1991).
Тела всг:":гательн1-:" ; " ': i::-; гслеток (нейролеммоциты)
не удается т "лю пдект;:: .
- ' Б эти ранние сроки эмбрио­
нального разн;;'.;:я. Только :•: :;".-Торых участках перикарионы
нейрональных }:леток. также кз;-; п отдельные нервные отростки
"покрыты" тонкими клеточными отростками, которые можно расце­
нить как глиальные. На значительном протяжении плазмолемма
перикарионов контактирует с электроннопрозрачным внеклеточным
матриксом.
Нервные терминали, находящиеся в зачатках нервных узлов.
образуют многочисленные простые контакты с телами будущих
нейронов. Специализации контактсв в эти сроки эмбрионального
развития обнарукить не удается. Подрастающие к ганглиям нерв­
ные терминали обычно собраны в небольшие пучки из 3-6 оконча­
ний. Рядом с ними находятся вытянутые отростки соседних кле­
ток мезенхимы. Нервные терминали отличаются от тонких отрост­
ков мезенхимных клеток наличием большого числа продольно ори­
ентированных микротрубочек. Именно по наличию микротрубочек
можно отнести встречающиеся в мезенхиме предсердий клеточные
профили к растущим нервньш окончаниям. Кроме микротрубочек в
нервных терминалях могут обнаруживаться и другие органеллы мелкие митохондрии, узкие канальцы эндоплазматической сети.
Первые формирующиеся синаптические контакты с немного­
численными спнаптическими пузырьками и короткими осмиофильными зонами обнаруживаются у 6-ти недельных зародышей. Число их
незначительно и представлены они как акоодендритическими. так
и аксосо.чатическими формами контактов.
Значительного развития и усложнения структуры сердечные
нервные ганглии зародышей человека достигают к 8-ой неделе
пренатального периода. У С--ми недельных зародышей в соедини­
тельно-тканной клетчатке около мышечной оболочки предсердий
уже на полутонких срезах удается обнаружить компактные скоп­
ления клеток - нервные ганглии. В отличии от выше описанных
- 12 формирующихся ганглиев 5-6-ти недельных эмбрионов, на 8-ой
неделе эмбрионального развития нервные узлы представлены до­
вольно четко оформленными образованиями, отделенными от окру­
жающих тканей оболочкой из отростков глиальных клеток. При­
чем. внешняя, обращенная кнаружи от нервных элементов, по­
верхность глиальных клеток имеет четко выраженную базальную
мембрану.
Характерной особенностью ганг;:;-уз в это время является
компактное расположение нервных ЭХ:::/.^НТОЕ. не разделенных
прослойками глии. Тела нейробластов. нервные отростки образу­
ют многочисленные протяженные простые контакты друг с другом.
Начиная с 8-ми недельного возраста в сердечных ганглиях можно
уже точно в некоторых случаях выделить глиальные клетки. Они
занимают обычно перинейрональное положение, их отростки окру­
жают перикарион нейробластов. Ядра содержат более конденсиро­
ванный хроматин, чем в нейробластах.
Обьем цитоплазмы нейробластов увеличивается за счет раз­
вития всех органелл. В клетках возрастает количество каналь­
цев зернистой эндоплазматической сети, они, как правило, уз­
кие: однако скоплений канальцев в тельцах Ниссля не удается
обнаружить. Пластинчатый комплекс занимает относительно боль­
шую площадь перикариона и отличается значительным полиморфиз­
мом. В цитоплазме перикарионов нейробластов много микротрубо­
чек и нейрофиламентов.
Нейропиль ганглиев 8-12 недельных зародышей представлен
большим числом компактно расположенных нервных окончаний. В
тонких терминалях находятся преимущественно микротрубочки, в
более крупных встречаются митохондрии, канальцы эндоплазмати­
ческой сети. Нервные терминали лежат компактно, не разграни­
чены прослойками глии. Обьем свободного межклеточного ппространства в нейропиле ганглиев мал.
В компактных зачатках сердечных ганглиев обнаруживаются
МГ-клет.ки. Их тела соприкасаются с перикарионами нейроблас­
тов, что может свидетельствовать об общем предшественнике
этих клеточных типов ганглиев. МГ-клетки определяются и в не­
больших параганглиях.
Исследуя более зрелые ганглии зародышей 16-27-тн недель
развития, следует отметить прежде всего гетерохронию нервных
элементов. В одном ганглии могут встречаться нервные клетки
- 13 разной степени зрелости, также как в одном сердце нервные у з ­
лы могут значительно отличаться по дифференцировке нервных
элементов. Практически в каждом ганглии'встречаются малораз­
витые нейробласты и клетки с развитыми отростками, большим
обьемом цитоплазмы.
В нейробластах увеличивается число и длина канальцев
зернистой эндоплаг.':гт;:чэской сети. Появляются их скоплен;!я.
BHa45j-9 неболы-;' . г -"гом состоящие из многих паралле.-;.~";о
орие;-;:'лрованкь;;: "• -;з,;.;;"?. Канальцы зернистой эндоплаз" ,;iческси сети в рйзнь:;: клетках различаются по степени pacL:;,.eния канальцев и электронной плотности их содержимого.
В ганглиях 16-20 недельных зародышей иногда обнаружива­
ются нервные клетки с дву1.1я ядрами. Эти клетки большого р а з ­
мера, обьем цитоплазмы значителен, а сами ядра, содержащие
ядрышки, крупные.
Большинство глиальных и шванновских клеток 16-20-ти н е ­
дельных зародышей имеют хорошо развитые, разветвленные от­
ростки. окружающие пока еще не каждую нервную терминаль, а их
группы. Нередко цитоплазматический метрике шванновских клеток
имеет повышенную осмиофильность, а в цитоплазме клеток .содер­
жатся гранулы гликогена.
Многие синаптические контакты, встречающиеся в это время
в сердечных ганглиях, имеют вполне, зрелый вид. В пресинаптических окончаниях находится много синаптических. • пузырьков,
обнаруживаются большие
гранулярные пузырьки, митохондрии.
Глия уже окружает пре- и постсинаптические окончания, остав­
ляя свободными только активные зоны и короткие, прилежащие к
ним участки плазмолеммы.
В ганглиях 16-20-ти недельных зародышей значительно уве­
личивается число специализированных синаптических связей меж­
ду нервными элементами. Широко также представлены десмосомоподобные дендродендритические и дендроаксопальные контакты.
Отдельные нервные терминали. содержащие синаптические пузырь­
ки. лишены глиальной оболочки на отдельных участках и контак­
тируют непосредственно с соединительной тканью ганглиев. Тер­
минали с осмиофильными миелиноподобньши тельцами, мелкими i.;nтохондриями, полиморфными пузырьками нередко можно видеть в
ганглиях. Однако, следует подчеркнуть, что типичные варикоз­
ные расширения, заполненные подобными органеллами, обнаружн-
- 14 ваются в нервных узлах редко.
Во второй половине беременности, начиная с 20-ти не­
дель, в сердце обнаруживаются нервные узлы, нервные клетки в
которых крупные, с большим обьемом цитоплазмы, содержащей
зрелые органеллы. Следует отметить, что и вспомогательные
клетки в ганглиях имеют строение соответствующее зрелш. При­
чем, не то/.ько нервные и глиальные клетки хорошо развиты, ко
и стро:-:а га;;гл::я содержит значительное количество воле;:.;-.
коллагена и соединительнотканные клетки.
В нейрсплле ганглиев 20-27 недельных зародьаей обнарул;.:вается много аксодендритических синапсов. Они определяются и
на крупных стволах дендритов и обращает внимание как тонкие
отростки глиальных клеток окружают пресинаптические оконча­
ния. Они, как-бы растут между аксоном и дендритом, постепенно
изолируя их друг от друга, оставляя свободными только актив­
ные синаптические зоны.
Усложнение синаптического аппарата проявляется и в том,
что связи могут устанавливаться между двумя аксонами и одним
дендритом (конвергенция), а также один аксон может образовы­
вать синапсы на двух или нескольких дендритах (дивергенция).
Во второй половине беременности в ганглиях зародышей нередко
определяются аксодендритические синапсы на шипикоподобных вы­
ростах дендритов. Причем, шипикоподобный вырост дендрита спо­
собен глубоко инвагинировать в аксонную терминаль. Специали­
зированные дендродендритические контакты с осмиофильными зо­
нами также часто обнаруживаются в ганглиях сердца зародышей
человека.
В заключении изложения данных по ультраструктуре нервных
ганглиев зародышей человека представляется целесообразным вы­
делить следующие положения: 1) первоначально лежащие свободно
в мезенхиме нейрональные клетки затем собираются в компактные
скопления - ганглии; 2) для начальных стадий образования
ганглиев^ характерно тесное расположение нервных элементов.
неразграниченных глией, что приводит к многочисленным простым
контактам между ними; 3) первые поляризованные синаптические
контакты обтшруживаются у 8-ми недельных зародышей; 4) специ­
ализация синапсов начинается с появления осмиофильных примембранных зон; 5) развитие глиальной оболочки вокруг нервных
элементов может служить значимым критерием степени дифферен-
- 15 цировки ганглиев; 6) аксосоматические синапсы в сердечных
ганглиях формируются раньше аксодендритических; 7) созревание
нервных ганглиев протекает гетерохронно, что проявляется на­
личием в одном ганглии нервных клеток разной степени дифференцировки, а также неодинаковой выраженностью дифференцировки нервных элементов в соседних ганглиях; 8) во второй поло­
вине беременности имеются вполне зрелые нервные узлы, содер­
жащие д;:фференцирс;•;•;•••:'^. :-:;:етк11 п спнаптические контакты.
ВЫВОДЫ.
1. Нейрогистологическпм, гистохимическим и ультрастру;-:турньм методами показана динамика становления ганглиозного и
проводникового отделов нервного аппарата сердца у человека в
антенатальном периоде онтогенеза. Установлено, что в морфоге­
незе внутрисердечного ганглиозного аппарата сердца выделяются
3 стадии: I) первичной "диффузной" закладки в течение 5 8-ой недели эмбрионального развития (домедиаторный этап онто­
генеза нервных сплетений сердца); II) вторичной "компактной"
закладки ганглиев, начинающейся с 8 - 10-ой недели пренатального периода и совпадающей с наступлением медиаторного этапа
и I I I ) формирования дефинитивной структуры ганглиев с 21-ой
недели внутриутробного развития человека, когда происходит
развитие глиальных оболочек и соединительно-тканной стремы
ганглиев.
2. Ацетилхолинэстераная активность нейрональных клеток
начинает выявляться в закладках сердечных ганглиев 8-недельных зародышей человека в виде маленьких окрашенных нервных
веточек. Тела развивающихся нервных клеток дают положительную
реакцию несколько позже, когда по ультраструктурным данным
они находятся в компактных закладках нервных узлов (II стадия
морфогенеза ганглиев).
3. Сравнительный анализ нейрогистологических и электронномикроскопических данных показал, что сродство к солям с е ­
ребра нейробласты проявляют несколько позднее (начиная с 7-сй
недели эмбрионального периода), чем проявляются их нейрональный фенотип на ультраструктурном уровне. На ранних сроках
формирования ганглиозного аппарата преганглионарные нервные
волокна обладают большей аргирофильностью в сравнении с тела­
ми нейробластов.
4. По данным ультраструктурного исследования первые си-
- 16 наптические контакты выявляются у 6-недельных зародышей чело­
века и представлены преимущественно аксосоматическими форма­
ми. Они характеризуются единичными синаптическими (маленькими
светлыми и большими гранулярными) пузырьками и короткими сла­
бо осмиофильными синаптическими зонами. С начала медиаторного
периода на 8 - 10-ой неделях наблюдается активизация синаптогенеза и многие синапсы фор!.'ир:гблись растущими отделами преганглионарных аксонов.
5. Созревание ганглиозного аппарата сердца плодов чело­
века протекает гетерохронно, что проявляется в разной степени
дифференцировки нервных клеток, межнейронных взаимоотношений
и глиальных клеток как в одном, так и в соседних ганглиях. Во
все изученные сроки пренатального развития в ганглиях сохра­
няются малодифференцированные нейральные элементы.
ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ.
1. Морфология и гистохимия нервного аппарата сердца у
экспериментальных животных. / / Вопросы реактивности организма.
Саранск. 1980. С. 13-16.
2.Развитие рефлексогенных зон сердца и их значение в хи­
рургии. / / Актуальные вопросы постреанимационного периода. Са­
ранск, 1982. С. 46-48 (совм. с Н.М.Ивановым, Н.С.Рузаевой ).
3. Сравнительное исследование ультраструктуры внутрисердечных, паравертебральных и спинальных ганглиев зародышей че­
ловека во время начала медиаторного этапа онтогенеза вегета­
тивной нервной системы.//Актуальные проблемы развития челове­
ка и млекопитающих. Симферополь, 1983. С. 219-220 (совм. с
В.И.Швалевьш, А.А.Сосуновым).
4. Реакция нервных элементов сердца на кровопотерю в ус­
ловиях эксперимента.//Кровезаменители в комбустиологии и ин­
тенсивной терапии. Саранск, 1983. С.36-38.
5. Морфология и гистохимия интрамуральных ганглиев серд­
ца у новорожде.чного.//Сердце п сосуды в норме и патологии.
Саранск, 1983. С. 141-144.
6. Ультраструктура некоторых ганглиев вегетативной нерв­
ной системы зародышей человека в начале медиаторного этаппа
онтогенеза. / / Арх. анат., 1984. N 4. С. 5-12 (совм. с
В. Н.Швалевым. Р.Е.Киселевой, Н.М.Ивановым,
А.А.Сосуновым,
П.П.Кругляковым).
- 17 7. Развитие нейронейрональных и нейроглиальных взаимоот­
ношений в вегетативной нервной системе в пренатальном онтоге­
незе млекопитающих животных п человека.//Биомембраны. Са­
ранск, 1984. С. 107-114. (совм. с А. .4. Сосуновым, П. П. Кругляковым).
8. Гистохимическая характеристика интрамуральных нейро­
нов сердца человека в пренатальнсч онтогенезе.// Актуальные
вопросы медицинсксП ::орфолог;:;;, •/;• " ологический сборник ста­
тей медицинских ву; 5 .России, :::;:--;•:., 1994. С. 32-34.
9. Ганглиозн:-'" аппарат cepiini человека в эмбриогенезе.
Морфология. Санкт-Петербург. 1936. Т. 109. С. 45 (совм. с
Н.М.Ивановьм, П.П.Кругляковьш и А.А.Сосуновым).