Введение к работе
Актуальность проблемы. Периодичность процессов формирования структур легкого во многом определяется характером эпителио-мезенхимальных отношений, однако, последовательность периодов дифференцировки производных эпителия и мезенхимы оказывается недостаточно изученной (Gebb Sarah A., Shannon John М., 2000; Gomes R. F. etal., 2001; Demayo F. etal., 2002).
Известно, что легкое человека формируется на 5-й неделе развития путем выпячивания энтодермального эпителия на каудальном конце гортанно-трахейной трубки в окружающую массу мезенхимы (Пэттен Б. М., 1959). Ряд авторов отмечает, что легкое формируется на 4-й неделе из непарного мешкообразного выпячивания кишечной трубки, нижняя часть которого является зачатком бронхиального дерева (Шимирзаев Н. X., Умаров Р. А., 1983; Loosli С. G., Potter Е. L, 1959). При этом от каудального конца зачатка отходят две почки роста, формирующие правый и левый главные бронхи (Шаповалов Ю. Н., Брусиловский А. И., 1974; Arey L В., 1954), которые проникают в целомическую полость и покрываются по периферии мезенхимой (Жеденов В. И., 1961; Clara М., 1955).
Считается, что биологические факторы, влияющие на рост легкого, действуют через мезенхиму (Bragg A. D., Moses Н. L, Serra R., 2001), определяя как формообразовательные процессы, так и цитологическую дифференцировку эпителия (Слука Б. А., 1986; Masters J. R. W., 1976).
Развитие бронхоэпителиального ветвления идет в центробежном направлении, а мезенхимнои части легких — как бы в центростремительном (Жеденов В. Н., 1961). Кипишенева Е. Д. (1972) указывает на проксимо-дистальную направленность дифференцировки мезенхимы, то есть от корня к альвеоле.
По вопросу формирования бронхов противоречия касаются не только сроков закладки (Биллим В. П., 1974; СтеценкоС. В., Синицкая А. Н., 1983), но и последо-вательностидифференцировки вотдельныхдолях(СтанекИ., 1977; Arey LB., 1954).
Пэттен Б. М., (1959), Волкова О. В., Пекарский М. И., (1976) отмечают асимметричность закладки главных бронхов. БодемерЧ. (1971), СтанекИ. (1977) указывают на дорсокаудальное направление роста правого бронха и латеральное—левого, аЗурнаджан С. А. (1974) определила асинхронность скорости роста бронхов.
Формирование сосудов в периодорганогенеза эмбрионов человека происходит путем дифференцировки клеток мезодермы, при этом сначала формируются легочная, а затем бронхиальная сосудистая сеть (Gittenberger -de GrootA. С. etal., 1990). Считается, что формирующиеся из мезенхимы бронхиальные сосуды повторяют ход бронхиального дерева, в то время как сосуды малого круга образуются за счет врастания сосудов сердца и новообразования из мезенхимы (Стеценко С. В., Синицкая А. Н., 1983; Schachtner S. К., Wang Y., Scott-Baldvin Н., 2000).
, РОС НАЦИОНАЛЬНА» ЬИБДИОТЕКА !
OS ЪЛТиаЩЛ
Одной из актуальных задач морфологии следует считать количественную оценку прямых и обратных влияний друг на друга развивающихся структур (Ле-онтюкА. С, 2002). Морфометрические исследования заслуживают особого внимания, так как даютобъективную информацию о строении органов и тканей (Са-пинМ. Р., 1999; ИрьяновЮ. М. с соавторами, 2004; BarbierA., BochofenH., 2000).
В то же время, сведения по морфометрическому изучению легких в эмбриональном периоде развития человека встречаются в единичных работах, а приводимые отдельные данные не носят системного характера (Студеникина Т. М., 1998; Мухина Н. Н., 2003). Кроме того, в этих работах отсутствуют сведения о количественных параметрах интегративных отношений дифференцировки производных эпителия и мезенхимы, вто время как их характеристика может служить объективным показателем протекающих в легких в эмбриональном периоде преобразований.
Цель исследования. Определить закономерности формирования легкого человека и установить интегративные отношения дифференцировки производных эпителия и мезенхимы в эмбриональном периоде.
Задачи исследования:
1. Изучитьзакономерности органогенеза и особенности дифференцировки про-
изводных эпителия и мезенхимы при формировании внутриорганных структур легкого человека в эмбриональном периоде.
2. Изучить морфометрические показатели формирования бронхиального дере-
ва и сосудистой системы долей легкого в эмбриональном периоде.
3. Определить интегративные отношения между метрическими показателями
формирования производных эпителия и мезенхимы в долях легкого в эмбриональном периоде.
Научная новизна. Впервые показано, что динамика средней величины бронхов в долях правого легкого человека в эмбриональном периоде характеризуется двухфазной кривой, при этом достоверное снижение средней величины бронхов отражает процесс активного образования новых генераций бронхов, а нарастание средней величины бронхов характеризует преобладание процессов роста над новообразованием. Показано, что рост и активное образование бронхов в разных долях носятасинхронный характер: первый период роста бронхов отмечается с 5 до 5,5 недель развития в верхней и средней доле на фоне преобладания процесса их образования в нижней доле; первый период снижения величины бронхов начинается в нижней доле в 5 недель, а в верхней и средней - в 5,5 недель; второй период роста начинается с б недель в средней и с 6,5 недель в верхней и средней доле. Определено, что на ранних стадиях формирование бронхов в долях легкого имеет кранио-каудальную направленность, а с б недель отмечается центробежный характер роста бронхов от ворот легкого к периферии.
Впервые показано, что снижение средней величины сосудов легкого в эмбриональном периоде свидетельствует о формировании новых сосудов, а нарастание величины сосудов характеризует преобладание роста над новообразованием. Показано, что динамика средней величины бронхиальных сосудов в долях правого легкого характеризуется двухфазной кривой; определено, что в средней доле период активного образования сосудов с 6 недель и период роста сосудов с 7 недель наступает на 0,5 недели раньше, чем в верхней и нижней доле. Показано, что изменение площади легочных сосудов в эмбриональном периоде характеризуется двумя периодами подъема и двумя периодами снижения их средней величины. В верхней доле второй период роста легочных сосудов начинается на 0,5 недели раньше, чем в средней и нижней.
Установлено, что закладка легких и появление в паренхиме первых зачатков сосудов происходит в 4,5 недели развития, формирование долевых бронхов и начальная дифференцировка мезенхимы вокруг бронхов — в 5 недель, кранио-кау-дальное деление паренхимы легкого на доли, дифференцировка мезенхимы и активное формирование сосудов в задних отделах долей легкого - в 5,5 недель, начало формирования сегментарных бронхов — в б недель, появление зачатков хряща в стенке главных бронхов, начало изменения формы просвета бронхов - в 6,5 недель, асинхронное формирование субсегментарных бронхов — в 7-7,5 недель.
Научная и практическая значимость работы. Установление интегратив-ных отношений между количественными показателями величины бронхов и фор1 мирующихся сосудов и объемной доли тканевых и органных структур легкого человека в эмбриональном периоде позволяет объективно характеризовать закономерности дифференцировки производных эпителия и мезенхимы.
Определение фаз увеличения и снижения величины бронхов во взаимосвязи с закономерностями формирования бронхиального дерева позволяетхарак-теризовать периоды преимущественного роста и новообразования бронхов в разных долях и определить междолевую интеграцию этих процессов.
Выявление периодов изменения величины формирующихся в эмбриональном периоде сосудов легкого позволяет характеризовать последовательность их образования и роста в разных долях.
Установление интегративных отношений между процессами органогенеза легкого в эмбриональном развитии человека и периодами образования и роста структур легкого позволяет прогнозировать сочетанные нарушения производных эпителия и мезенхимы.
Основные положения выносимые на защиту: 1. Закономерности закладки и дифференцировки бронхиального дерева и мезенхимы легкого в эмбриональном периоде; кранио-каудальная направленность формирования междолевых борозд; кранио-каудальный характер раннего формирования бронхов и переход к центробежному принципу при формировании сегментарных и субсегментарных бронхов.
Динамика размерных показателей площадей бронхов долей легкого; периодичность изменения величины бронхов; соотношение процессов образования и роста бронхов в различные периоды эмбрионального развития.
Динамика морфометрических показателей сосудов легкого в эмбриональном периоде; периодичность изменения величины сосудов; последовательность фаз роста и фаз активного образования сосудов.
Интегративные отношения периодов изменения средней величины и объемной доли производных эпителия и мезенхимы в разных долях легкого. Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены
на Международном симпозиуме «Медицина и охрана здоровья» (Тюмень, 1998, 1999,2003); Научной конференции «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины» (Тюмень, 2001); Международной научно-практической конференции морфологов, посвященной памяти академика Ю. Ф. Юдичева (Омск, 2001); VII Конгрессе международной ассоциации морфологов (Казань, 2004); Международном научном симпозиума «Югра-эмбрио» (Ханты-Мансийск, 2004).
Внедрение. Результаты исследований внедрены в учебный процесс кафедры анатомии и физиологии человека и животных Тюменского государственного университета, кафедры гистологии и эмбриологии ГОУ ВПО ТюмГМА Минздрава России, кафедры гистологии, биологии и патанатомии Ханты-Мансийского государственного медицинского института.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, четырех глав собственных исследований, включающих материал и методы исследования, описание закономерностей формирования легкого человека, характеристику интегративных отношений объемных и морфометрических показателей органных и тканевых структур легкого человека в эмбриональном периоде. Отдельными главами представлены обсуждение полученных результатов, выводы и список литературы. Диссертация изложена на 180 страницах, содержит 13таблиц, 25 рисунков и 48 микрофотограмм. Списоклитера-туры включает 153 отечественных и 82 зарубежных источников.
