Введение к работе
Актуальность проблемы. Центральная нервная система в значительной мере определяет адаптивное реагирование организма на внешнее воздействие в процессе индивидуального развития (Баранов А.А., Щеплягина Л.А., 2006).
Большая часть (75-85%) заболеваний нервной системы возникает внутриутробно и реализуется в перинатальном периоде, предопределяя как постнатальное развитие ребенка, так и здоровье взрослого человека (Шабалов Н.П., Цвелев Ю.В, 2002; Барашнев Ю.И., 2005; Almini R., 2000; Cowan F. et al., 2003; Thorngren-Jerneck K., 2004). Последствия перинатального поражения центральной нервной системы проявляются по мере ее созревания и зависят от момента и длительности воздействия повреждающего фактора. Частота нервно-психических заболеваний, которые являются следствием перинатальной патологии, продолжает неуклонно расти (Володин Н.Н. и др., 2001; Кравцов Ю.И. и др., 2001). В 35-40% случаев ин-валидизация детей обусловлена последствиями перинатальных поражений центральной нервной системы (Вельтищев Ю.Е., 1994; Пальчик А.Б., Шабалов Н.П., 2006; Donna М., Ferriero M.D., 2004). Вместе с тем, некоторые заболевания, не приводящие к инвалидизации ребенка, но в значительной степени, определяющие его биологическую и социальную дезадаптацию, также могут быть ассоциированы с перинатальным поражением мозга (Халецкая О.В., Трошин В.М., 1995; Пальчик А.Б., Шабалов Н.П., 2006; Вельская Н.Г., Зайцева И.Н., 2006).
Среди многих факторов, повреждающих головной мозг новорожденных, особо следует выделять гипоксию, которая относится к универсальным повреждающим агентам. Изучение особенностей реакций различных отделов головного мозга на гипоксию, выявление закономерностей структурно-функциональной реорганизации клеточных популяций, а также нейро-глиальных взаимоотношений на повреждающее действие гипоксии является важной проблемой современной нейроморфологии (Ярыгин Н.Е, 1973; Сотников О.С. и др., 1994; Крыжановский Г.Н., 1999; Гусев Е.И., 2001; Алексеева Г.В. и др., 2003; Семченко В.В. и др., 2008; Dobkin В.Н., 2004; Butefisch CM, 2006; Duffau H, 2006).
Структурные изменения в процессе развития в норме и в постгипокси-ческом периоде в клеточных популяциях ствола головного мозга изучены недостаточно. Важность изучения данного отдела мозга определяется тем, что в его структурах находятся центры, регулирующие висцеральные жизнеобеспечивающие функции организма (сосудодвигательный центр, дыхательный центр, а также ядра черепно-мозговых нервов) (Оленев С.Н., 1987; Шулешова Н.В, Вишневский А.А, 2006). Представляется важным изучение особенностей структурно-функциональной реорганизации клеточных популяций ядер ствола головного мозга в постнатальном онтогенезе в норме и после внутриутробной гипоксии в качестве морфологической основы для дальнейшего поиска путей коррекции и профилактики данной патологии в клинической практике.
Цель исследования. Выявить особенности структурно-функциональной организации ядер ствола головного мозга (гигантоклеточное ядро ретикулярной формации, ядро одиночного пути, двойное ядро блуждающего нерва и ядро подъ-
язычного нерва) белых крыс в постнатальном онтогенезе в норме и после перенесенной внутриутробной гипоксии. Задачи исследования:
Провести морфометрическое исследование нейрональной и глиальной популяции ядер ствола головного мозга белых крыс в постнатальном онтогенезе в норме.
Осуществить морфометрическое изучение нейрональной и глиальной популяции ядер ствола головного мозга белых крыс в постнатальном онтогенезе после перенесенной внутриутробной гипоксии.
Дать ультраструктурную характеристику нервных и глиальных клеток, межнейронных контактов ядер ствола головного мозга белых крыс в постнатальном онтогенезе в норме и после внутриутробной гипоксии.
Провести сравнительный анализ структурных изменений ядер ствола головного мозга (гигантоклеточное ядро ретикулярной формации, ядро одиночного пути, двойное ядро блуждающего нерва и ядро подъязычного нерва) белых крыс в постнатальном онтогенезе в норме и после перенесенной внутриутробной гипоксии.
Новизна исследования. Впервые в эксперименте проведен комплексный сравнительный морфометрический анализ структурно-функциональных изменений в ядрах (гигантоклеточное ядро ретикулярной формации, ядро одиночного пути, двойное ядро блуждающего нерва, ядро подъязычного нерва) ствола головного мозга белых крыс в постнатальном онтогенезе в норме. На светооптическом и ультраструктурном уровне проведено изучение и дана характеристика деструктивных и компенсаторно-восстановительных изменений нейронов, глиоцитов и межклеточных контактов при внутриутробном гипоксическом поражении головного мозга. В норме выявлено прогрессирующее снижение численной плотности нейронов, увеличение среднего диаметра нервных клеток, а также ядер глиальных клеток. Кратковременная тотальная внутриутробная гипоксия плода обуславливает структурно-функциональную реорганизацию нейрональной и глиальной популяций ядер ствола развивающегося головного мозга, увеличивается содержание нейронов с обратимыми и необратимыми изменениями, которые максимально выражены в гигантоклеточном ядре ретикулярной формации и ядре подъязычного нерва.
Теоретическое и практическое значение работы. Показано, что в постнатальном онтогенезе в норме в ядрах ствола головного мозга белых крыс происходит снижение численной плотности нейронов, увеличение среднего диаметра нервных клеток, изменение их формы. Увеличивается средний диаметр ядер глиальных клеток, возрастает общее количество глиальных клеток по отношению к одному нейрону, что сопровождается ростом нейро-глиального индекса. Доказано, что после внутриутробной гипоксии общие закономерности структурно-функционального созревания ядер ствола головного мозга белых крыс, как и при онтогенезе в норме, сохраняются. В развивающемся мозге при гипоксии с одной стороны наблюдается прогрессирующее повреждение нейронов, а с другой - происходит активация процессов репаративной регенерации сохранившихся нейро-
нов. Изменения, выявленные в ядрах ствола головного мозга в различные сроки, носят мозаичный характер и имеют волнообразное течение.
Данные о закономерностях реорганизации нервных и глиальных клеток в процессе постнатально онтогенеза в норме и при внутриутробной гипоксии расширяют представление о пластичности нервной ткани развивающегося мозга и послужат теоретической базой для целенаправленного изыскания способов регуляции функций мозга, разработки патогенетически обоснованной профилактики и терапии перинатального поражения головного мозга.
Фактические данные настоящего исследования, а также теоретические положения, разработанные на их основе, могут быть использованы на кафедрах гистологии, цитологии и эмбриологии, патологической физиологии, патологической анатомии, неврологии, перинаталогии и педиатрии высших медицинских учебных заведений при изучении вопросов онтогенеза, морфологии и физиологии нервной ткани, органов центральной нервной системы в условиях нормы и при гипоксиче-ском повреждении развивающегося мозга.
Основные положения, выносимые на защиту:
В постнатальном онтогенезе в норме в ядрах ствола головного мозга белых крыс (гигантоклеточное ядро ретикулярной формации, ядро одиночного пути, двойное ядро блуждающего нерва, ядро подъязычного нерва) уменьшается общая численная плотность нервных клеток, увеличивается их размер, изменяется форма нейронов, возрастает содержание зрелых синапсов и усложняется их пространственная организация, увеличивается относительное содержание глиальных клеток и происходит рост нейро-глиального индекса.
После перенесенной внутриутробной гипоксии в ядрах ствола головного мозга в постнатальном онтогенезе на фоне выраженного дефицита общей численной плотности нейронов и глиоцитов в постнатальном периоде увеличивается относительное содержание реактивно и деструктивно измененных нейронов, снижается содержание функционально зрелых синапсов и развивается компенсаторная реорганизация межнейронных отношений. Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на
Международной гистологической конференции «Морфогенезы в эволюции, индивидуальном развитии и эксперименте» (г. Тюмень, 2008); научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Д.А. Жданова (г. Москва, 2008); научно-практической конференции «Клинические и фундаментальные аспекты критических состояний» (г. Омск, 2009); Международной конференции «Физиология развития человека» (г. Москва, 2009); 7-й Всероссийской научной конференции «Бабухинские чтения в Орле» (г. Орел, 2009).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, из них 5 в изданиях перечня ВАК.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания методик исследования, 5 глав собственных исследований, обсуждения и выводов. Общий объем диссертации составляет 174 страницы машинописи, фактические данные иллюстрированы 74 рисунками, 26 таблицами. Указатель литературы включает 208 источников, из них иностранных - 75. Весь мате-
риал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.
