Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы
1.1. Структурная организация спинномозговых ганглиев 12
1.2. , Структурная организация ядер спинного мозга 18
1.3. Влияние различных видов денервации на клеточный состав спинномозговых ганглиев и ядер спинного мозга 25
2. Материал и методы исследования 30
3. Возрастные преобразования неироцитов второго грудного спинномозгового ганглия белой крысы
3.1. Морфо-гистохимические характеристики нейроцитов спин- номозгового ганглия интактной белой крысы
3.2. Влияние химической деафферентации на возрастные пре- образования нейроцитов спинномозгового ганглия белой крысы 48
4. Возрастные преобразования нейроцитов чувствительных ядер заднего рога второго грудного сегмента спинного мозга белой крысы
4.1. Возрастные преобразования нейроцитов собственного ядра спинного мозга интактной белой крысы 70
4.2. Влияние химической деафферентации на возрастные пре- образования нейроцитов собственного ядра спинного мозга белой крысы 81
4.3. Возрастные преобразования нейроцитов дорсального ядра спинного мозга интактной белой крысы 96
4.4. Влияние химической деафферентации на возрастные пре образования нейроцитов дорсального ядра спинного мозга белой крысы106
5. Возрастные преобразования неироцитов вегетативных ядер второго грудного сегмента спинного мозга белой крысы
5.1. Возрастные преобразования нейроцитов промежуточно- медиального ядра спинного мозга интактной белой крысы .119
5.2. Влияние химической деафферентации на возрастные пре образования нейроцитов промежуточно-медиального ядра спинного мозга белой крысы.129
5.3. Возрастные преобразования нейроцитов промежуточно- латерального ядра бокового рога спинного мозга интактной белой крысы.145
5.4. Влияние химической деафферентации на возрастные пре-образования нейроцитов промежуточно-латерального ядра спинного мозга белой крысы 156
6. Возрастные преобразования мотонейронов вентральньгх рогов второго грудного сегмен та спинного мозга белой крысы
6.1. Возрастные преобразования мотонейронов спинного мозга интактной белой крысы 172.
6.2. Влияние химической деафферентации на возрастные преобразования мотонейронов спинного мозга белой крысы 183
7. Заключение 201
Выводы 215
Указатель литературы 217
- Структурная организация спинномозговых ганглиев
- Морфо-гистохимические характеристики нейроцитов спин- номозгового ганглия интактной белой крысы
- Возрастные преобразования нейроцитов собственного ядра спинного мозга интактной белой крысы
- Возрастные преобразования нейроцитов промежуточно- медиального ядра спинного мозга интактной белой крысы
Введение к работе
Постнатальные повреждения нервной системы были и остаются одной из серьезных проблем современной медицины. Травмы спинного мозга и спинномозговых ганглиев занимают среди них значительное место.
Установлено, что нарушение нервных влияний вызывает в ткани-мишени развитие изменений, комплекс которых называют нейродистрофиче-ским процессом (Гинецинский А.Г., 1923; Сперанский А.Д., 1930; Лебединский А.В., Савин Н.Г., 1945; Григорьева Т.А., 1966; Аничков СВ. с соавт., 1969; Зайко Н.Н., 1974; АжипаЯ.И., 1970, 1976; Волкова О.В., 1978).
В меньшей степени изучены изменения нейроцитов и компенсаторные процессы в клетках нервной системы, которые становятся мишенями нейро-дистрофического процесса при нарушении межнейронных связей.
Ряд авторов указывали на реакцию нейроцитов в ганглиях при хирургической денервации органов (Ярыгин Н.Е., Шепелева Н.С, 1957; Дьячкова Л.И., 1963; Мосеев В.П., 1970; Когут Б.М., 1984; Сабиров М.А., 1985; Челы-шев Ю.А., Рагинов И.С, 2002; Гусева Д.С с соавт., 2004; Giacobini Е. et al., 1970; Ichikawa Н., Helke С, 1992; Fusch A. et al., 2005), при химический денервации (Виноградова О.С., 2000; Shicho R., Donnere J., 1999; Filagomo G. et al., 2002; Shumatov V. et al., 2003; Dinh Q. et al., 2004; Donnerer J. et al., 2005). В единичных работах показано влияние денервации на нервные центры спинного мозга (Микеладзе А.Л., 1965; Авакян Л.А., Худавердян Д.Н., 1984; Чмыхова Н.М., 1988; Mense S., Hoheisel U., 2001; Dussor G. et al., 2005).
Несмотря на то, что ни у кого не вызывает сомнения тесная функциональная взаимосвязь между спинномозговыми ганглиями и ядрами спинного мозга, до сих пор не установлены закономерности их развития в постнаталь-ном онтогенезе и особенности реакций этих центров на повреждение.
Известно,^что-компенсаторно-приспособительные возможности органа и-
степень его морфологической зрелости определяется всеми, а не одной, формирующими его структурами. В то же время комплексные исследования
нервной системы единичны и не включают всех компонентов рефлекторной дуги. Детальной оценки дистрофических и компенсаторно-приспособительных изменений, как в периферических, так и в центральных отделах нервной системы растущего организма при деафферентации не проводилось.
Данные о возрастных преобразованиях неироцитов спинномозговых ганглиев и ядер спинного мозга отрывочны, трудно сопоставимы друг с другом и, как правило, ограничиваются или только спинномозговыми ганглиями или отдельными ядрами спинного мозга.
Следовательно, весьма актуальным для расширения представления о темпах, сроках, особенностях развития нейродистрофического процесса в спинном мозге растущего организма является проведение комплексного исследования центров спинного мозга и спинномозговых ганглиев одного и того же уровня, на основании чего появилась бы возможность учитывать их состояние при оценке и трактовке результатов экспериментальных работ.
Цель работы: выявить закономерности развития неироцитов спинномозговых ганглиев и ядер спинного мозга того же уровня на протяжении первого полугодия жизни животных и установить особенности реакции неироцитов на химическую деафферентацию. Для реализации цели исследования были поставлены следующие задачи:
Получить данные о возрастных преобразованиях неироцитов второго грудного спинномозгового ганглия и неироцитов чувствительных, вегетативных и двигательных ядер второго сегмента спинного мозга крысы;
Исследовать влияние неонатального введения капсаицина на морфомет-рические и гистохимические характеристики неироцитов спинномозговых ганглиев, чувствительных, вегетативных и двигательных ядер спинного мозга развивающейся белой крысы;
Выявить особенности реакции функционально-различных ядер спинного мозга на химическую деафферентацию.
Работа выполнена на 397 самках белых крысах линии Вистар.
Возрастные морфологические и гистохимические особенности нейроци-тов изучены во втором правом грудном спинномозговом ганглии и в ядрах Thn сегмента правой половины спинного мозга: собственном, дорсальном, промежуточно-медиальном, промежуточно-латеральном, мотонейронах вентральных рогов (Международная анатомическая терминология, 2003). Возраст исследуемых крыс выбирался в соответствии с периодизацией онтогенеза крыс, предложенной И.П. Западнюком (1974), от 3 до 180 суток.
Химическая деафферентация проводилась путем однократного введения капсаицина (N-vanillylonanamide, Sigma) крысам в дозе 100 мг/кг на 2 сутки жизни. Крыс экспериментальной группы выводили из опыта в сроки, аналогичные интактной группе животных.
На всех этапах обработки материала соблюдались стандартные условия для всех объектов. Количество клеток в спинномозговом ганглии оценивали на стандартных парафиновых срезах максимальной площади, проходящих через ганглий и дорсальный спинномозговой корешок. Количество клеток в ядрах спинного мозга оценивали на поперечных парафиновых срезах.
На срезах, окрашенных по Нисслю, высчитывали процент нейроцитов с необратимыми дистрофическими изменениями, «дистрофический индекс». Для оценки необратимости изменений использовали критерии, предложенные А.И.Струковым с соавт. (I960; 1964), Н.Е. Ярыгиным, В.Н. Ярыгиным (1973).
В работе использовались гистохимические методы: метод с тиоуксусной кислотой в модификации Николаева Г.М. и Шилкина В.В. (1983) для выявления активности холинэстеразы КФ - 3.1.1.8; метод Hope В.Т., Vincent S.R. (1989) для выявления активности НАДФ-диафоразы КФ - 1.6.4.3. Цифровой материал обрабатывали методом вариационной статистики, для суждения о достоверности средних различий использовали t-критерий Стъюдента. Статистический анализ проведен с использованием программы Ехсе1-97, компьютерный видеоанализ с помощью программно-технологического комплекса «Bioscan» (Минск, Конако, 1994).
Для оценки стабильности, упорядоченности, зрелости системы нейроцитов, для сопоставления состояния совокупности нейроцитов разной природы использовали информационный анализ (Кадыров Х.К., Антомонов Ю.Г., 1974; Леонтюк А.С., Леонтюк Л.А, Сыкало А.И., 1981; Слука Б.А., 1983; Пив-ченко П.Г., 1993; Лобко П.И. с соавт., 2000).
В результате проведенного исследования впервые определен количественный состав нейроцитов на поперечном срезе ТЬц сегмента спинного мозга в собственном, дорсальном, промежуточно-медиальном, промежуточно-латеральном и в двигательных ядрах, а также на стандартном срезе второго грудного спинномозгового ганглия (СМГ).
Определить границы ядер можно на 7-10 сутки. С возрастом животных размеры нейроцитов прогрессивно увеличиваются, но в области расположения разных ядер в разной степени. При этом максимальная скорость роста нейроцитов ядер спинного мозга отмечается с 3 до 5 суток жизни крысы, а в СМГ с 7 до 10 суток.
Дефинитивное состояние популяций нейроцитов функционально различных ядер спинного мозга одного сегментарного уровня по площади сечения и по активности исследованных ферментов достигается гетерохронно.
Установлено, что по совокупности параметров, зрелого состояния раньше всех достигают нейроциты дорсального ядра, затем - нейроциты собственного, промежуточно-латерального ядер и СМГ, потом - нейроциты промежуточно-медиального ядра, и позднее всех - мотонейроны ядер вентральных рогов спинного мозга.
Интегральная оценка системы нейроцитов ганглия и нервных центров с помощью информационного анализа показала степень зрелости различных систем нейроцитов на этапах развития.
Самой разнообразной системой в дефинитивном состоянии является система нейроцитов СМГ, самой однородной - система нейроцитов промежуточно-латерального ядра.
Впервые выявлено, что неонатальное введение капсаицина в дозе 100
9 мг/кг вызывает в ранние сроки гибель нейроцитов только в СМГ (22%) и в собственном ядер заднего рога спинного мозга (15%). Во всех других ядрах спинного мозга гибели нейроцитов на ранних сроках не происходит. Нейро-циты промежуточно-латерального ядра реагируют увеличением количества клеток на 20-25%.
Установлено, что развитие вторичного нейродистрофического процесса вследствие нарушения межнейрональных связей приводит к значительной гибели клеток ядер в отдаленные сроки наблюдения. Выявлено, что в развитие вторичного нейродистрофического процесса постепенно вовлекаются все исследованные ядра: в первую очередь - собственное ядро, затем дорсальное ядро, еще позднее мотонейроны и в последнюю очередь промежуточно-медиальное и промежуточно-латеральные ядра. Самое большее число клеток гибнет в двигательных ядрах спинного мозга, на втором месте - дорсальное и промежуточно-медиальное ядра, и совсем незначительна гибель клеток в промежуточно-латеральном ядре.
Доказано, что введение нейротоксина приводит к изменениям возрастной динамики и задержке роста нейроцитов СМГ и ядер спинного мозга на один месяц. Неонатальное введение капсаицина вызывает изменение возрастной динамики становления активности ХЭ и НАДФ-диафоразы в нейроцитах СМГ и ядер спинного мозга.
На основании интегральной оценки систем нейроцитов установлено, что для систем нейроцитов собственного, дорсального и промежуточно-медиального ядер характерна дестабилизация в ранние сроки с последующим напряжением и стабилизацией на новом уровне функционирования со 150 суток. Система нейроцитов СМГ выходит на новый уровень функционирования значительно раньше, с 60 суток. Система мотонейронов вентральных рогов в течение всего наблюдения находится в состоянии напряжения и выходит на новый уровень только на 180 сутки. Нейроциты промежуточно-латерального ядра являются относительно стабильной системой.
В результате проведенного исследования впервые получены норматив-
10 ные возрастные характеристики нейроцитов чувствительных, вегетативных и двигательных ядер спинного мозга белой крысы первого полугодия жизни, которые могут послужить основой для морфо-функциональных исследований в эксперименте. Установлено, что деафферентация капсаицином является достаточно избирательной, но приводит к развитию вторичного нейродистрофи-ческого процесса и гибели нейроцитов ядер спинного мозга, что необходимо учитывать в экспериментальной и клинической работе.
Результаты исследований популяций нейроцитов функционально различных ядер в условиях химической деафферентации свидетельствуют о возможности использования данной модели для изучения изменений сегментарных и надсегментарных центров нервной системы, эфферентного звена соматической и вегетативной систем в целях фундаментальных исследований структуры и функции внутренних органов, адаптивных возможностей организма при воздействии различных факторов.
Полученные возрастные нормативные данные и данные о развитии ней-родистрофического процесса и особенностях компенсаторных преобразований в нервной системе используются при обучении специалистов в Ярославском государственном педагогическом университете им. К.Д. Ушинского, в Ярославском государственном университете им. П.Г. Демидова, в Ярославской государственной медицинской академии.
Основные положения, выносимые на защиту:
Достижение нейроцитами спинномозгового ганглия и ядер спинного мозга дефинитивного уровня по морфометрическим и энзимогистохимическим характеристикам происходит гетерохронно и зависит от их топографической принадлежности;
Деафферентация приводит к гибели нейроцитов спинномозгового ганглия и собственного ядра спинного мозга, к задержке роста нейроцитов дорсального, промежуточно-медиального, промежуточно-латерального ядер и мотонейронов вентральных рогов спинного мозга с последующим развитием вторичного нейродистрофического процесса;
3. Развитие вторичного дистрофического процесса в ядрах спинного мозга происходит последовательно: в первую очередь вовлекаются неироциты собственного и дорсального ядер заднего рога, затем мотонейроны вентрального рога, в последнюю очередь неироциты промежуточно-медиального и промежуточно-латерального ядер спинного мозга.
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Структурная организация спинномозговых ганглиев
Спинномозговые ганглии являются частью периферической нервной системы, через которые проходит основной поток сенсорной информации. Морфологические классификации выделяют три основные группы клеток спинального ганглия: 1) крупные псевдоуниполярные нейроны; 2) мелкие псевдоуниполярные нейроны; 3) атипичные нейроны (Оленев С.Н., 1987). Крупные клетки имеют волокна, проходящие в более толстых миелиновых оболочках. Более мелкие псевдоуниполярные нейроны участвуют в проведении болевой чувствительности, вероятно, они используют вещество Р, в качестве медиатора. К атипичным клеткам относят редкие мультиполярные релейные клетки, которые были описаны Догелем А.С. На основании обобщения обширного материала выделяют следующие типы нейронов спинномозгового ганглия: 1) рецеп-торно-рефлекторные; 2) рецепторно-сенсорные; 3) осуществляющие межганг-лионарные связи; 4) промежуточные; 5) вегетативные (Берсенев В.А.,1980).
Псевдоуниполярные нейроны составляют около 85% от всех нервных клеток спинномозгового ганглия. Мультиполярные нейроны спинномозговых ганглиев обнаружены исследователями в незначительных количествах (Берсенев В.А., 1980; Diculescu L, 1968), их отнесли к симпатическим или гибнущим псевдоуниполярным. Берсенев В.А. (1980) обнаружил небольшое количество мультиполярных нейронов в ганглиях всех уровней, в грудных они встречались чаще, чем в шейных и пояснично-крестцовых. Zhou X. и Rush R. (1995) крупные нейроциты чувствительных ганглиев - 500 мкм2 отнесли к проприо- и ме-ханоцептивным. Челышев Ю.А. с соавт. (2001, 2002) в спинномозговых ганглиях крысы и мыши различали три основные субпопуляции нейронов: малые (болевая, высокопороговая механорецепция и температурная чувствительность), средние (тактильная чувствительность) и большие нейроны (проприорецепция). Данные исследователей о количественном и качественном клеточном составе чувствительных спинномозговых ганглиев различных видов животных разнородны. Различия касаются и уровневой организации спинномозговых ганглиев. У половозрелых крыс в поясничных ганглиях малые нейроциты составляют 47,1%, средние - 38,3%, большие - 14,6% (Челышев Ю.А., 2001). McLain R. и Weinstein J. (1993) отмечали, что нейроциты поясничных спинномозговых ганглиев кролика имеют диаметр от 18 до 85 мкм, а у 60% диаметр составлял от 30 до 50 мкм. У взрослой кошки средний диаметр нейроцитов шейных спинномозговых ганглиев равен 47-50 мкм, поясничных 34-45 мкм (Цыцорина Н.А., 1972).
Большинство нейроцитов грудных спинномозговых ганглиев взрослой кошки имеют объем 5001-20000 мкм3 (56,3%) - клетки средних размеров, доля мелких нейроцитов составляет 11,4% и крупных - 32,1%. У взрослой собаки 50,5% нейроцитов грудных спинномозговых ганглиев имеют средний объем (5001-20000 мкм3), 33%) являются мелкими (5000 мкм3) и 17,5% самыми крупными (20000 мкм3). У взрослого человека в грудных чувствительных узлах 76,9% клеток имеют большой объем (20000 мкм ), 15,4% - средний (5001-20000 мкм ), 7,7% - до 5000 мкм . У зародышей белой крысы в шейных спинномозговых ганглиях 52,2-71,8% нейроцитов имеют средний объем (1500-3500 мкм ) и 23,4-69,8% являются мелкими до 1500 мкм , в грудных спинномозговых ганглиях 28,9-60,3%) нейроцитов среднего и 34,9-71,1% мелкого объема (Лобко П.И. с соавт., 2000)..
Развитие гистохимических и иммунологических методик позволило расширить представления о нейроне и структурной организации нервной системы. По современным представлениям, нейрон — это система с множеством трансмиттеров, высвобождаемых в разных комбинациях и при различных воздействиях, при этом выделение различных веществ происходит в разных синапсах одного нейрона. При гистохимических исследованиях, посвященных выявлению ацетихо-линэстеразы, неспецифических эстераз, фосфатаз, оксидредуктаз в спинномоз 14 говых ганглиях обнаружены нейроны двух типов: сильно и слабо реактивные (GerebtzoffM. etal., 1959). Мотавкин П.А. и Охотин В.Е. (1983) в гистохимических исследованиях показали, что в поясничных спинномозговых ганглиях кошки реакция на АХЭ обнаружена в 58% нейроцитах узла, которые и являются холинергическими, при этом фермент содержат мелкие и средние клетки, в крупных его нет. Высокая активность неспецифической холинэстеразы в нейроцитах спинномозговых ганглиев обнаружена у новорожденных крыс, у эмбрионов мышей. У взрослых мышей активность ХЭ в спинномозговых и в тройничных ганглиях выявляется очень редко, у взрослых крыс - сохраняется (Ковригина Т.Р., 2000; Румянцева Т.А., 2002; Dubovy P. et al., 1989,). Нейроциты узла блуждающего нерва морской свинки различались по уровню активности ацетилхолинэстеразы (Стрелецкая Л.Г., 2001). В нейроцитах спинномозговых ганлиев морской свинки отмечается им-мунореактивность к веществу Р, кальцитонин-ген-родственному пептиду, холе-цистокинину, динорфину (Gibbins I. et al., 1985, 1987). Smith G., Seckl J. и Harmar A. (1993) выявили ростро-каудальные различия в распределении нейропептидов в спинальных ганглиях. Реактивность к веществу Р и кальцитонин-ген-родственному пептиду была выше в шейных и поясничных ганглиях, а к соматостатину - в верхних шейных спинномозговых узлах. Rybarova S. et al. (1999) выявили уровневую зависимость распределения НАДФ-диафоразы в спинномозговых ганглиях кролика. Наибольшее число диафораза-позитивных клеток содержали крестцовые, низкий процент обнаруживали грудные и поясничные спинномозговые ганглии. Так, диафораза-позитивные нейроциты имели мелкие и средние размеры, а крупные клетки являлись диафораза-негативными.
Морфо-гистохимические характеристики нейроцитов спин- номозгового ганглия интактной белой крысы
Изучены грудные спинномозговые ганглии 212 белых крыс разных периодов постнатальной жизни. При окраске тионином у новорожденных крысят в ганглиях выявляются нейроциты очень мелкого размера с относительно крупными ядрами (рис. З.1.1., а, б). Цитоплазма нейроцитов окрашивается от бледно-голубого до темно-синего, при этом краситель распределяется равномерно в цитоплазме, окружая тонким ободком непрокрашенные ядра. У 3 суточных крысят нейроцитов с дистрофическими изменениями в ганглии не наблюдается. У 5 и 7 суточных крысят единичные нейроциты имеют признаки дистрофических изменений (табл. 3.1.1.). С 10 суточного возраста нейроциты СМГ располагаются по периферии ганглия и небольшими скоплениями в центральной части ганглия между пучками нервных волокон (рис. З.1.1., в-е). Такое расположение нейроцитов в ганглии сохраняется до первого полугодия жизни животных, при этом количество клеток в центральной части ганглия с возрастом уменьшается до единичных у 120-180 суточных крыс (рис. 3.1.2., д.е). Отдельные нейроциты имеют признаки дистрофических изменений (рис. 3.1.2). Количество нейроцитов с признаками необратимых дистрофических изменений колеблется от 0,1% до 3,5%. В течение первого полугодия жизни количество нейроцитов спинномозгового ганглия уменьшается от 244,8±4,77 у 3 суточных крысят до 186,5±3,71 у 180 суточных крыс. У 3 и 5 суточных крысят среднее количество нейроцитов значимо не изменяется. Достоверное уменьшение среднего количества нейроцитов происходит с 5 до 7 суток жизни и составляет 1,2 раза, по отношению к преды 38 дущему возрасту. Количество нейроцитов сохраняется до 60 суточного возраста. С 60 до 90 суток происходит следующее уменьшение количества клеток, после чего количество стабилизируется и остается на данном уровне до 180 суток.
Средняя площадь поперечного сечения нейроцитов (табл. 3.1.2.) в ганг-лии увеличивается за весь период наблюдения от 104,8±4,15 мкм у 3 суточных крысят до 343,2±13,36 мкм2 у 180 суточных крыс. В течение первого полугодия жизни крысы происходит нарастание средней площади сечения нейроцитов в 3,3 раза. В течение первого месяца жизни животного отмечается прогрессивное увеличение средних показателей площади нейроцитов, при этом скорость роста нейроцитов происходит неравномерно. У 5 суточных крысят средняя пло-щадь сечения нейроцитов достоверно увеличивается до 127,3±4,14 мкм , у 7 суточных отмечается незначительное увеличение до 136,4±3,62 мкм2. У 10 суточных животных средняя площадь нейроцитов возрастает до 211,9±8,64 мкм2 (Р 0505). К 14 суткам площадь не изменяется, на 21 сутки увеличивается до 256,7±8,96 мкм , на 30 сутки 331,5±14,42 мкм . Всего от новорожденности до 30 суток средняя площадь нейроцитов возрастает в 3 раза. Скорость роста в этот период составляет 5,8 мкм2/сут. С 30 до 60 суток средний показатель площади сечения нейроцитов СМГ достигает 285,3±16,44 мкм2 , и в течение всего последующего периода наблюдения средняя площадь нейроцитов достоверно не изменяется, что свидетельствует о ее стабилизации. Со 150 суток отмечается увеличение средних показателей площади сечения нейроцитов от 285,4± 13,52 мкм2 до 343,2 ±13,36 мкм2 к 180 суткам. Максимальная скорость роста показателя отмечается с 7 до 10 суток и составляет 25,2 мкм /сут. С 3 до 5 суток скорость роста ниже - 11,3 мкм /сут, с 14 до 21 суток - 5,9 мкм /сут., с 21 до 30 суток - 2,5 мкм /сут. В другие возрастные промежутки увеличения площади не происходит. Таблица 3.1.1. Количество нейроцитов на стандартном срезе спинномозгового ганглия белой крысы Возраст (сутки) Среднее количество нейроцитов на стандартном срезе Количество нейроцитов с дистрофическими изменениями в% необратимые обратимые Морфометрические показатели размеров и формы нейроцитов спинномозгового ганглия белой крысы Возраст (сутки) Площадь (мкм2) Показательвытянутости(elong) Круговой фактор формы (fcircle) Показатель выпуклости (roud-ness) изменения достоверны по сравнению с предьщущим возрастом, р 0,05 Коэффициенты вариации площади сечения нейроцитов находятся в пределах от 37 до 58%, что свидетельствует о высоком разнообразии размеров, выявляемых в ганглии клеток. Изменения параметров формы нейроцитов представлены в таблице 3.1.2. Параметр вытянутости клеток находится в пределах средних значений, достигая максимальных у 30 суточных крыс (1,80±0,04). Низкие значения параметра вытянутости наблюдаются в период с 90 до 180 суток и на момент новорожденности. Выпуклость нейроцитов имеет высокие значения у крыс 7 суток (0,9841±0,0009) и 60 суток после рождения (0,9841±0,0009). В остальные возрастные периоды выпуклость незначительно ниже и находится в пределах высоких значений.
Возрастные преобразования нейроцитов собственного ядра спинного мозга интактной белой крысы
Изучено чувствительное ядро заднего рога правой половины спинного мозга грудного уровня у 212 белых крыс разных периодов постнатальной жизни. При окраске тионином в ядре выявляются нейроциты, расположенные группами в виде клеточных скоплений, или в виде клеточных тяжей, идущих от шейки к головке заднего рога. Цитоплазма нейроцитов окрашивается в темно-синий цвет, краситель распределяется равномерно. Нейроциты nucl.Pr имеют преимущественно веретенообразную вытянутую форму, ровные контуры тел (рис. 4.1.1., а-в). Как показал анализ препаратов, только отдельные нейроциты имеют признаки необратимых дистрофических изменений: сочетание изменений ядра (кариопикноз, деформация, изъеденность контуров, отсутствие ядра) и изменений тела нейроцита (резкая вакуолизация цитоплазмы, размытость контуров, резкая извилистость контуров, сморщивание) (табл. 4.1.1.). Среднее количество нейроцитов ядра уменьшается с возрастом, но снижение незначительно и составляет всего 1,1 раза или 9,5%. До 21 суточного возраста количество клеток остается без изменений и не отличается от показателя новорожденных. В 30 суточном возрасте количество резко уменьшается и остается без изменения в течение всего первого полугодия жизни животного. Клетки с необратимыми дистрофическими изменениями выявляются только у 10 и 30 суточных крыс (3,2 и 4,9% соответственно).
Средняя площадь поперечного сечения нейроцитов в nucl.Pr увеличива-ется за период наблюдения от 26,4±0,98 мкм у 3 суточных крысят до 78,0±6,04 мкм у 180 суточных крыс, то есть в 3 раза (табл. 4.1.2.). Таблица 4.1.1. Среднее количество неироцитов на поперечном срезе спинного мозга белой крысы Возраст (сутки) Среднее количество неироцитов Количество неироцитов с дистрофическими изменениями в% Таблица 4.1.2. Морфометрические показатели размеров и формы неироцитов nucleus proprius спинного мозга белой крысы Возраст (сутки) Площадь (мкм ) Показательвытянутости(elong) Круговой фактор формы (fcircle) Показательвыпуклости(roudness) изменения достоверны по сравнению с предыдущим возрастом, р 0,05. У 5 суточных крысят средняя площадь увеличивается до 54,0±2,56 мкм2, что выше показателя предыдущего возраста в 2 раза (р 0,05). У 7 суточных крысят площадь увеличивается до 65,7±2,92 мкм2, что выше предыдущего возраста в 1,2 раза, у 10 суточных до 80,7±5,20 мкм2, что выше предыдущего возраста в 1,2 раза, у 14 суточных до 111,0±5,84 мкм , что выше в 1,4 раза . С 3 до 14 суток жизни крыс наблюдается достоверное прогрессивное увеличение средней площади нейроцитов ядра в 4,2 раза.
У 21 суточных крыс отмечается уменьшение средней площади нейроцитов в ядре до 82,6±6,68 мкм2. На 30 сутки площадь вновь увеличивается до 118,9±7,16 мкм , что превышает показатель предыдущего возраста в 1,4 раза (р 0,05). Начиная с 60 суток, средняя площадь поперечного сечения нейроци-тов снижается и остается в пределах 86,1-96,9 мкм до 150 суток жизни крыс. У 180 суточных крыс площадь снижается до 78,0±6,04 мкм .
Как видно, период активного роста нейроцитов приходится до 30 суток, после чего наступает период стабилизации изучаемого параметра. Так, максимальная скорость роста нейроцитов ядра приходится с 3 до 5 суток жизни и составляет 13,8 мкм /сут, затем она снижается до 5 -5,9 мкм /сут с 5 до 10 су-ток и вновь возрастает с 10 до 14 суток до 7,6 мкм / сут. Следующее увеличе-ние показателя отмечается с 21 до 30 суток и составляет 4 мкм /сут, после чего скорость роста прекращается.
Коэффициенты вариации показателя средней площади сечения нейроцитов сохранялись в пределах от 21 до 51%, что является признаком разнообразия размеров нейроцитов в ядре. Из возрастных особенностей формы можно отметить высокое значение показателя вытянутости клеток (elong), исключение составляет возраст 7 и 150 суток, где показатели достоверно ниже. У 7 и 150 суточных крыс на фоне низких показателей вытянутости нейроцитов отмечается высокий показатель кругового фактора формы. В остальные возрастные периоды круговой фактор формы значительно ниже. Информационный анализ клеточного состава nucl. Рг, проведенный на основании гистограмм, построенных по параметру площади сечения нейроци-тов, показал, что у интактных крыс энтропия составляет от 0,81 до 2,18, относительная энтропия от 0,29 до 0,78, избыточность от 22% до 78% (табл. 4.1.3.). У 3 суточных крысят самая низкая относительная энтропия 0,29 и самая высокая избыточность 78%. В последующие возрастные периоды и до 14 суток отмечается повышение энтропии, снижение избыточности. Это признак детерминированной системы с низкой упорядоченностью и большой надежностью функционирования. Высоких значений энтропия достигает у 30 суточных крыс, избыточность понижена, система становится вероятностно-детерминированной, что характерно для дефинитивных состояний. В остальных периодах относительная энтропия колеблется от 0,53 до 0,73 при избыточности от 27% до 47%, система стабильна, состояние близкое к вероятностно-детерминированному.
Возрастные преобразования нейроцитов промежуточно- медиального ядра спинного мозга интактной белой крысы
Изучено вегетативное ядро правой половины спинного мозга грудного уровня у 212 белых крыс разных периодов постнатальной жизни. При окраске тионином в ядре выявляются в основном мелкие, средние и в незначительном количестве крупные клетки (рис. 5.1.1., а, б). Цитоплазма нейроцитов окрашивается в темно-синий цвет, краситель распределяется равномерно. Ядра окрашиваются в бледно-голубой цвет, располагаясь в центре или смещаясь к периферии клетки. Нейроциты nucl.IM имеют преимущественно круглую форму. Как показал анализ препаратов, некоторые нейроциты ядра в определенные возрастные периоды имеют признаки дистрофических изменений (табл. 5.1.1.). Количество клеток, составляющих ядро, уменьшается с 3 суточного до 180 суточного возраста в 1,7 раза. Максимальное уменьшение количества нейроцитов приходится на 10 сутки, когда снижение составляет 1,3 раза. Средняя площадь поперечного сечения нейроцитов nucl.IM увеличива-ется за период наблюдения от 23,4±0,92 мкм у 3 суточных крыс, до 72,9±7,88 мкм у 180 суточных крыс, то есть в 3,1 раза (табл. 5Л.2.). У 5 суточных крысят средняя площадь увеличивается до 57,8±2,82 мкм2, что превышает показатель предыдущего возраста в 2,5 раза (р 0,05). У 7 суточных крысят площадь увеличивается до 77,0±3,88 мкм2, что выше предыдущего возраста в 1,3 раза. С 7 до 14 суток среднее значение площади увеличивается до 88,1±6,56 мкм у 10 суточных и до 101,5±5,28 мкм у 14 суточных крыс (р 0,05). С 3 до 14 суток наблюдается прогрессивное увеличение средней площади нейроцитов ядра в 4,3 раза. Таблица 5.1.1. Среднее количество неироцитов на поперечном срезе спинного мозга белой крысы Возраст (сутки) Среднее количество неироцитов Количество неироцитов с дистрофическими изменениями в % необратимые обратимые - изменения достоверны по сравнению с предыдущим возрастом, р 0,05 Таблица 5.1.2. Морфометрические показатели размеров и формы неироцитов nucl.IM спинного мозга белой крысы Возраст (сутки) Площадь (мкм2) Показательвытянутости(elong) Круговой фактор формы (fcircle) Показательвыпуклости(roudness)
У 21 суточных крыс отмечается незначительное уменьшение площади неироцитов ядра - всего на 4%. У 30 суточных крыс площадь вновь увеличи-вается до 126,6±6,08 мкм , что превышает показатель предыдущего возраста в 1,3 раза (р 0,05). У 60 суточных крыс среднее значение площади неироцитов вновь уменьшается до 82,3±3,48 мкм2, а у 90 суточных крыс повышается до 108,1±10,84 мкм (р 0,05). У 120 суточных крыс площадь значительно уменьшается до 79,6±5,16 мкм , снижение составляет 36% (р 0,05). У 150 су-точных увеличивается и у 180 суточных площадь снижается до 72,9±7,88 мкм (Р 0,05). Максимальное нарастание параметра площади происходит с 3 до 5 суток жизни и составляет 17,2 мкм2/сут. В дальнейшем скорость роста посте-пенно снижается до 9,6 мкм /сут с 5 до 7 суток, до 3,2-3,5 мкм /сут с 7 до 14 суток и с 21 до 30 суток. Период активного роста неироцитов приходится на возраст до 30 суток, после чего площадь клеток постепенно уменьшается и у 180 суточных крыс соответствует размерам неироцитов, характерным для 7 суточного возраста животных. Коэффициенты вариации показателя средней площади сечения неироцитов сохраняются в пределах от 18 до 65%, высокие значения наблюдаются у 90 и 180 суточных крыс, что служит признаком высокого разнообразия размеров неироцитов ядра. Из возрастных особенностей можно отметить низкие значения показателя вытянутости клеток (elong), круговой фактор формы, в основном, находится на уровне средних значений. Информационный анализ клеточного состава nucl.IM, проведенный на основании гистограмм, построенных по параметру площади сечения неироцитов, показал, что у интактных крыс энтропия составляет от 0,95 до 2,09, относительная энтропия составляет от 0,34 до 0,75, избыточность от 25% до 66% (табл. 5.1.З.). 122 У 3 суточных крысят самая низкая энтропия 0,34 и высокая избыточность 66%. В последующие периоды и до 14 суток отмечается повышение энтропии, снижение избыточности, что является характерным для развивающейся системы. У 21 суточных крыс относительная энтропия резко снижается до 0,36, избыточность повышается до 64%, что отражает критическое состояние системы. У 30 и 90 суточных крыс энтропия высокая 0,71 и 0,75, избыточность 29% и 25%). Система становится вероятностно-детерминированной. В последующие сроки 120-180 суток энтропия составляет 0,60-0,62, избыточность 38-40%), система стабилизируется, достигает дефинитивного уровня гетерогенности по параметру площади сечения нейроцитов. Таблица 5.1.3. Информационные характеристики нейроцитов nucl.IM спинного мозга у крыс разных возрастных периодов, рассчитанные по площади сечения Активность холинэстеразы в нейроцитах nucl.IM спинного мозга белых крыс разного возраста Активность ХЭ выявляется в цитоплазме нейроцитов ядра. Распределение конечного продукта имеет выраженные возрастные особенности (табл. 5.1.4.). 123 У 3, 5 и 7 суточных интактных крыс активность ХЭ в нейроцитах nucl.IM не превышает фоновую - 19,5 опт.ед. У 10 суточных крыс активность фермента составляет 30,6+-0,21 опт.ед., показатель остается на данном уровне без достоверных изменений до 14 суток жизни животных (рис. 5.1.2., а). С 21 по 60 сутки активность ХЭ понижается до 25,5+-0,66 опт.ед. Начиная с 90 суток, активность ХЭ повышается и к 120 суткам достигает 33,9+-0,70 опт.ед. (Рис. 5.1.2., а, б, в). Средний уровень активности ХЭ в нейроцитах вегетативного ядра спинного мозга белых крыс разного возраста находился в пределах от 19,5 опт.ед. до 33,9 опт.ед. Активность ХЭ за весь период наблюдения увеличилась в 1,7 раза. Коэффициенты вариации показателя активности ХЭ имели низкие значения у 10 и 14 суточных крыс (до 10%), в остальные возрастные периоды средние значения (13-19%).
