Введение к работе
Актуальность проблемы. Структурные особенности лимфоидных и железистых структур стенок полых внутренних органов находятся в сфере пристального внимания как морфологов (Колесников Л. Л., 2008; Cripps A. W. et al., 1991), так и клиницистов (Василенко В. Х. и др., 1971, 1975). Это связано как со значительной ролью периферических органов иммунной системы и малых желез в процессах жизнедеятельности в условиях нормы и при патологии, так и с высокой структурно-функциональной лабильностью, динамичностью этих образований, что позволяет рассматривать их в качестве своеобразных биологических маркеров (индикаторов) при действии на организм любых факторов, включая патогенные. (Никитюк Д. Б., 1990). Следует отметить, что железы стенок внутренних органов и, в частности, двенадцатиперстной кишки, являются часто «анатомической базой» развития ряда патологических процессов (аденокарциномы, аденомы и др.), оказываются задействованы в патогенезе воспалительной (дуоденит, колит) патологии (Aoki K., Taketo M. М., 2007), имеющей существенное медико-социальное значение. Закономерности патоморфогенеза без знания морфологического статуса структур в норме вряд ли могут быть оценены адекватно. Несмотря на успехи в изучении лимфоидной ткани и малых желез в стенках полых внутренних органов в целом (Сапин М. Р., Этинген Л. Е., 1996), морфогенез этих структур в стенках двенадцатиперстной кишки человека остается почти не выясненным. Ряд работ, посвященных морфологическим характеристикам железистого аппарата двенадцатиперстной кишки, выполнены давно и не опираются на правила доказательной медицины (Ломакина Л. И., 1958, 1970), одни работы выполнены при исследовании патологически измененного материала (Семенов Э. В., 2003), другие (Русскина Л. И., 2003) – охватывают лишь частные вопросы, касающиеся морфогенеза этих структур, не обеспечивая реализации в этом плане комплексного подхода к железам и лимфоидным структурам. До настоящего времени остаются не исследованы вопросы, связанные с макро-микроскопической анатомией, топографией, микросинтопией дуоденальных (Бруннеровых) и кишечных (Либеркюновых) желез, лимфоидных структур в стенках двенадцатиперстеной кишки. Не изучены их количественно-нормативные показатели, региональные отличия, возрастно-половые и индивидуальные особенности, что не способствует разработке профилактических схем, лечебной тактике при разнообразной патологии двенадцатиперстной кишки.
Нет данных и о структурных особенностях лимфоидной ткани и железистого аппарата двенадцатиперстной кишки при ее частичной атрезии (врожденной дуоденальной обструкции) – одной из наиболее частых причин врожденной кишечной непроходимости, (Weber T. R. еt al., 1986), являющейся важной хирургической патологией, требующей ургентного вмешательства (Успенский В. М., 1986; Adrick H. S. еt al., 1986; Kimura K. еt al., 1977;1990). Вместе с тем, доказанным является важнейшая роль этих структур в формировании механизмов местного иммунитета, обеспечивающих защиту стенок внутренних органов (Шварцман Я. С., Хазенсон Я. Б., 1978; Magnusson K. E., Stjernstrom I., 1978).
С другой стороны, существенное научное значение имеют материалы о структурных изменениях железистого аппарата и лимфоидных структур при действии холодового стресса и в условиях высокогорья при адаптации к высотам различного уровня (Xing G. еt al., 2008; Rodrigez-Marroyo J. A. et al., 2008). Данные по этому вопросу в научной литературе отсутствуют, что недопустимо. Все обозначенные выше вопросы требует решения.
Целью работы явилось комплексное изучение структурных характеристик и закономерностей морфогенеза лимфоидного и железистого аппаратов двенадцатиперстной кишки человека в норме, при атрезии двенадцатиперстной кишки и в эксперименте у крыс при действии холодового стресса и в условиях высокогорья.
Задачи исследования сформулированы следующим образом:
-
Изучить морфологические характеристики, микротопографию и клеточный состав лимфоидных образований двенадцатиперстной кишки человека в постнатальном онтогенезе.
-
Исследовать структурные особенности дуоденальных и кишечных желез на протяжении двенадцатиперстной кишки человека в возрастном аспекте.
-
Проанализировать половые и индивидуальные особенности строения лимфоидных образований и желез двенадцатиперстной кишки человека в постнатальном онтогенезе.
-
Изучить особенности строения лимфоидных образований и желез в различных отделах стенки двенадцатиперстной кишки и при разных топографо-анатомических вариантах.
-
Выявить морфологические особенности желез и лимфоидных структур двенадцатиперстной кишки новорожденных детей при ее частичной атрезии.
-
Изучить морфологические характеристики дуоденальных, кишечных желез и лимфоидных структур двенадцатиперстной кишки крыс при холодовом стрессе.
-
Дать характеристику структурным особенностям желез и лимфоидной ткани двенадцатиперстной кишки крыс в разные сроки в условиях высокогорья.
Научная новизна исследования определяется тем, что в работе впервые и на адекватно подобранном секционном и экспериментальном материале проведено комплексное изучение морфогенеза лимфоидных и железистых структур двенадцатиперстной кишки, выявлены факторы их формообразования.
В работе представлены данные по анатомии и топографии лимфоидной ткани, кишечных и дуоденальных (Бруннеровых) желез двенадцатиперстной кишки, даны количественно-нормативные характеристики их у людей разного возраста и пола, представлены их индивидуальные варианты.
Исследованы структурные особенности лимфоидной ткани и желез двенадцатиперстной кишки у людей разного возраста. Показано, что к моменту рождения как железы, так и лимфоидные структуры имеют достаточную структурную «зрелость». Выявлена гетерохронность наступления максимального количественного и качественного развития лимфоидных структур и желез двенадцатиперстной кишки. Установлено, что максимального развития лимфоидные структуры двенадцатиперстной кишки достигают к раннему детскому возрасту, когда отмечаются наибольшие размеры лимфоидных узелков (длина, ширина, толщина, площадь на срезе), размеры центров размножения в их составе, абсолютное количество клеток лимфоидного ряда у лимфоидных узелков и диффузной лимфоидной ткани, процентного содержания больших и малых лимфоцитов, клеток с картиной митоза в этом возрасте. Показано, что наибольшего развития железистый аппарат двенадцатиперстной кишки определяется в возрасте 22 – 35 лет, что характеризуется максимальными размерами (длины, ширины, толщины, площади на срезе) у дуоденальных и кишечных желез, высоким содержанием абсорбционных и бокаловидных клеток у кишечных желез.
Выявлен комплекс инволютивных изменений лимфоидных структур и желез двенадцатиперстной кишки, показано, что эти изменения со стороны лимфоидной ткани (уменьшение содержания лимфоидной ткани, исчезновение центров размножения в лимфоидных узелках, снижение активности лимфоцитопролиферативных и активизации деструктивных процессов и др.) и желез (уменьшение их размеров, разрастание стромального компонента, расширение выводных протоков и др.) наиболее выражены у людей пожилого и старческого возрастов. Впервые показано, что у долгожителей, по сравнению с людьми старческого возраста, дальнейшие инволютивные изменения желез и лимфоидной ткани двенадцатиперстной кишки почти не определяются.
В результате исследования впервые доказано наличие проксимодистального градиента в распределении лимфоидных и железистых структур в стенках двенадцатиперстной кишки, проявляющегося вне зависимости от возраста и выражающегося в уменьшении в этом направлении количества лимфоидной ткани (размеров и количества лимфоидных узелков, абсолютного количества клеток лимфоидного ряда в их составе и у диффузной лимфоидной ткани), количества и размеров дуоденальных и кишечных желез и некоторых других структурных показателей.
Впервые морфологически доказаны особенности желез и лимфоидной ткани в зонах постпилорического, перифатерального и двенадцатиперстно-тощекишечного сфинктеров, выражающиеся в увеличении плотности расположения, длины, ширины лимфоидных узелков, площади центра размножения в их составе, количества клеток лимфоидного ряда, а также размеров и плотности расположения дуоденальных желез в сфинктерных зонах кишки. Определено, что эти структурные особенности лимфоидных образований и желез в наибольшей степени выражены в области постпилорического сфинктера, в наименьшей – в зоне двенадцатиперстно-тощекишечного сфинктера. Доказано, что размеры и количество лимфоидных узелков и желез в стенках двенадцатиперстной кишки не связано с ее топографоанатомическим вариантом.
Впервые обнаружены половые различия лимфоидных структур двенадцатиперстной кишки, имеющиеся лишь в репродуктивном периоде (юношеский и 1-й период зрелого возраста), проявляющиеся в наличии более крупных лимфоидных узелков и абсолютного количества клеток лимфоидного ряда в стенках двенадцатиперстной кишки у женщин этого возраста, по сравнению с мужчинами. Показано, что половые структурные различия дуоденальных и кишечных желез на всем протяжении постнатального онтогенеза отсутствуют.
Изучена индивидуальная анатомическая изменчивость дуоденальных и кишечных желез, лимфоидных структур двенадцатиперстной кишки, описаны варианты их структурной организации. Доказано, что уровень индивидуальной изменчивости размеров и количества лимфоидных структур, абсолютного содержания клеток лимфоидного ряда в их составе, размеров начальных отделов желез, площади просвета их выводных протоков (амплитуда вариационного ряда соответствующих показателей) на ранних этапах постнатального онтогенеза выражен меньше, чем в пожилом и старческом возрасте, у долгожителей.
Впервые описаны особенности строения желез и лимфоидных структур двенадцатиперстной кишки у новорожденных детей при ее частичной атрезии, которые определены как их «морфологическая регрессия», выражающаяся в уменьшении размеров лимфоидных структур, нарастании уровня клеточной деструкции в их составе, значительном снижении активности процессов лимфоцитопролиферации, разрастании строму в составе дуоденальных желез, кистозном их расширении и др.
Впервые показана высокая структурная лабильность лимфоидных образований и желез двенадцатиперстной кишки по отношению к действию холода и к условиям высокогорья. Впервые показано, что при холодовом стрессе в стенках двенадцатиперстной кишки крыс происходит уменьшение размеров и количества лимфоидной ткани, дуоденальных и кишечных желез.
Выявлено, что при действии факторов высокогорья наблюдаются 3 этапа периода морфологических изменений лимфоидных структур, дуоденальных и кишечных желез двенадцатиперстной кишки крыс. Продемонстрировано, что на 1-м этапе (до 5-ти суток воздействий) наблюдается уменьшение размеров лимфоидных узелков, их центров размножения, абсолютного количества клеток лимфоидного ряда, но без изменений кооперативных взаимоотношений между разными типами клеток лимфоидного ряда, снижение размеров дуоденальных и кишечных желез. На 2-м этапе (к 15-ти суткам) наблюдается нарастание регрессии со стороны лимфоидных и железистых структур (последующее уменьшение размеров лимфоидных узелков, вплоть до их исчезновения, разрастание стромы в железах). Это сочетается с частичной десквамацией покровного эпителия, деструкцией кишечных ворсинок, расширением венул в слизистой оболочке и подслизистой основе кишки, нарастанием уровня клеточной деструкции в самой лимфоидной ткани. На 3-м этапе (после 15-ти суток) наблюдаются процессы адаптации кишечной стенки, ее желез и лимфоидных структур, включая тенденцию к возвращению к исходному уровню их размерных показателей.
Практическая значимость данных определяется их новизной, существенным значением полученной информации, тем, что впервые на основании работы были получены данные о морфологических характеристиках лимфоидных образований и желез стенок двенадцатиперстной кишки у людей разного возраста и пола, при разных топографо-анатомических вариантах этого органа. Эта информация будет способствовать оптимизации понимания патогенеза многих заболеваний двенадцатиперстной кишки, разработке схем рациональной профилактики патологии этого органа, ряда других алиментарно-зависимых заболеваний.
Материалы, характеризующие структурные изменения желез и лимфоидной ткани двенадцатиперстной кишки при действии холода и в условиях высокогорья, не только еще раз подтверждают возможность использования данных структур в качестве биологических маркеров при изучении любых воздействий (включая антропогенные), но и должны учитываться при планировании соответствующих экспедиций, в практике альпинизма.
Материалы исследования должны войти в соответствующий курс лекций по морфологическим и некоторым клиническим дисциплинам, использоваться в учебном процессе при подготовке медиков и биологов.
Положения, выносимые на защиту:
1. Морфологические характеристики лимфоидного и железистого аппаратов двенадцатиперстной кишки отличаются значительной вариабельностью, зависят от возраста, характеризуются широкой индивидуальной и региональной изменчивостью. Структурные характеристики лимфоидных образований, в отличии от желез двенадцатиперстной кишки, имеют половые особенности.
2. Максимальное количественное и качественное развитие лимфоидных структур двенадцатиперстной кишки наблюдается в раннем возрасте, а ее дуоденальных и кишечных желез – в 1-м периоде зрелого возраста. Инволюция лимфоидных и железистых структур кишки наиболее выражена у пожилых людей, в старческом возрасте и у долгожителей.
3. Лимфоидные структуры и железы двенадцатиперстной кишки крыс отличаются высокой структурной лабильностью к действию факторов высокогорья и холодового стресса.
Апробация. Материалы диссертации доложены и обсуждены на Республиканской научно-практической конференции «Перспективы развития фундаментальных медицинских наук в Таджикистане» и 56-ой годичной конференции ТГМУ «Перспективы развития семейной медицины в республике Таджикистан» (Душанбе, 2008); на годичной научно-практической конференции молодых учёных и студентов ТГМУ им. Абуали ибни Сино, посвященной 80-летию со дня рождения член.-корр. РАМН, заслуженного деятеля науки Республики Таджикистан, профессора М. Г. Гулямова (Душанбе, 2008); на 57-й годичной научно-практическая конференция с международным участием, посвященной 70-летию образования Таджикского государственного медицинского университета им. Абуали ибни Сино.
Внедрение. Результаты работы использованы в практической деятельности Национального медицинского центра Министерства Здравоохранения Республики Таджикистан, Городской клинической больницы № 3, Городской клинической больницы № 5 (г. Душанбе).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ, из них 8 статей – в ведущих научных рецензируемых журналах и изданиях, рекомендуемых ВАК для публикаций материалов докторских диссертаций.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 254 страницах компьютерного текста и состоит из введения, описаний материалов и методов исследования, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, приложений. В диссертацию включены 47 таблиц, 28 рисунков. Список литературы состоит из 301 источника, в том числе 169 авторов СНГ и 132 – дальнего зарубежья.
Личный вклад автора. Весь материал, представленный в диссертации, получен, статистически обработан и проанализирован лично автором.