Содержание к диссертации
Введение
2. Обзор литературы 12
3. Материал и методы исследования 42
4. Результаты собственного исследования :
4.1. Закономерности закладки и раннего органогенеза окончательной почки человека 49
4.2. Закономерности нефроногенеза в онтогенезе и эксперименте 97
4.2.1. Закономерности нефроногенеза в онтогенезе 97
4.2.2. Особенности нефроногенеза и межнефронных отношений в эксперименте 119
4.3. Отношения морфометрических показателей почечных телец генераций нефронов почки человека во внутриутробном развитии 137
4.4. Иитегративные отношения морфометрических показателей канальцевой части нефронов почки
человека во внутриутробном развитии 192
4.4.1. Морфометрическая характеристика недифференцированных канальцев формирующихся нефронов 192
4.4.2. Морфометрическая характеристика дифференцированных канальцев формирующихся нефронов 203
5. Обсуждение получен] ІЬІХ результатов 23 6
6. Выводы 265
7. Список литературы 269
- Закономерности закладки и раннего органогенеза окончательной почки человека
- Закономерности нефроногенеза в онтогенезе и эксперименте
- Особенности нефроногенеза и межнефронных отношений в эксперименте
Введение к работе
Актуальность проблемы
Онтогенез мочевыделительной системы у человека традиционно рассматривается как последовательность сменяющих друг друга этапов формирования из промежуточной мезодермы предпочки (пронефрос), первичной почки (мезонефрос) и окончательной почки (метанефрос), отражающих филогенез органов мочеобразования (Пэттен Б.М., 1959; Кнорре А.Г., 1967; Волкова О.В., Пекарский М.И., 1976; Фалин Л.И., 1976; Карлсон Б., 1983; Ярыгин В.Н. с соавт., 2000; Милованов А.П., Савельев С.В., 2006). Пронефрос определяет последовательность преобразований мезодермы (Поттер Э., Осатанонд В., 1972), а основные уроморфогенезы с формированием мезонефроса и метанефроса инициируются мезонефральным протоком (Волощенко А.А., 1970; Пантелеев С.М., 1978; Мельман Е.П., Шутка Б.В., 1988; Янин В.Л. с соавт., 2000; Awqati Q., Goldberg M.R., 1998; Davies J.A., Davey M.G., 1999; Oliver J.A. et al., 2002).
Существующие представления о том, что закладка, дифференцировка, становление функции и процесс атрофии системы мочеобразования в онтогенезе идут в кранио-каудальном направлении, а формирование структурных единиц органов имеет общие закономерности, указывают на детерминированность последовательных этапов развития органов системы мочеобразования (Янин В.Л., 2001; Соловьев Г.С. с соавт., 2005; Пантелеев С.М. с соавт., 2006; Vazquez M.-D. et al., 1998). Тесная взаимосвязь процессов развития мезонефроса и метанефроса проявляется не только в последовательности и однотипности формирования нефронов, но и реализации провизорности как одного из универсальных принципов биологии развития (Соловьев Г.С. с соавт., 2004, 2005, 2008).
Однако в литературе взаимозависимые отношения этапов дифференцировки органов мочеобразования в эмбриогенезе не прослеживаются с позиции определения влияния структур различного уровня организации на установление роли окончательной почки в фило- и онтогенезах и выявление перспектив ее дальнейшего развития.
Представляется очевидным, что основой оценки места органов мочеобразования в системе фило- и онтогенезов является нефрон. Для системы мочеобразования человека, формирующейся из промежуточной мезодермы, характерна не только стадийность и кранио-каудальная направленность дифференцировки нефронов (Янин В.Л. с соавт., 2000; Пантелеев С.М. с соавт., 2006; Fourman J., 1974), но и формирование их генераций (Пантелеев С.М., 1978; Длоуга Г., Кршечек И., Наточин Ю., 1981; Круцяк В.Н. с соавт., 1988; Clark A.T., Bertram J.F., 1999). В окончательной почке человека последовательность формирования нефронов определяет выделение трех отдельных генераций (Проняев В.И., 1985), и дифференцировка нефронов направлена на обеспечение гомеостаза в различных условиях существования. При этом суть выделения генераций представляет интерес не только в плане органогенеза окончательной почки, но и в плане оценки закономерностей нефроногенеза как единого механизма формирования дифференцированных структурных единиц системы мочеобразования на всех этапах развития.
Если межвидовые различия дифференцировки нефронов оказываются достаточно обоснованными, то вопрос о внутривидовой и особенно онтогенетической детерминации нефронов, а также о биологической целесообразности формирования групп нефронов и степени их различия на разных этапах развития и жизнедеятельности организма не стали предметом внимания исследователей. Именно это определяет и отсутствие данных по прогностической оценке различий генераций нефронов в онто- и филогенезах. Следует отметить, что в научных исследованиях эти вопросы если частично и обсуждаются с общих позиций биогенетического закона (Токин Б.П., 1977), то оценка закономерностей нефроногенеза в формировании органов мочеобразования с позиции провизорности, как одного из универсальных принципов развития, не стала предметом внимания исследователей.
Важное место в современных исследованиях занимает объективизация полученных результатов с использованием методов количественного анализа (Пантелеев С.М. с соавт., 1999, 2003; Доронин А.И., 2001; Леонтюк А.С., 2008; Lopes G.S. et al., 2004) и установления интегративных отношений полученных данных (Пантелеев С.М. с соавт., 2004, 2005, 2007; Сапин М.Р., 2000; Слука Б.А., 2004; Леонтюк А.С., 2006; Yenrudi S. et al., 2001). Следует подчеркнуть, что методы математического моделирования позволяют перевести эмпирические данные морфологических исследований в категорию закономерностей и объективной оценки уровней интегративных отношений структурных образований окончательной почки (Пантелеев С.М., 1994; Пантелеев С.М. с соавт., 2006). В то же время в современных исследованиях не приводятся системные данные о количественных показателях процесса формирования окончательной почки во внутриутробном развитии человека, формировании нефронов и выделении их генераций как показателя закономерностей развития органа и основы оценки его возрастной характеристики.
Таким образом, задачей настоящего исследования стала оценка закономерностей и количественных показателей развития окончательной почки в процессе дифференцировки промежуточной мезодермы, формирования нефронов и выделения их генераций с позиции принципа провизорности и места метанефроса в системе становления органов мочеобразования у человека. Именно такая трактовка полученных данных позволяет рассматривать нефроногенез человека с позиций биогенетического закона и оценить значение провизорности как одного из важных принципов развития и эволюционирования системы мочеобразования.
Цель исследования
Определить закономерности нефроногенеза в процессе формирования окончательной почки человека во внутриутробном развитии с позиции реализации принципа провизорности.
Задачи исследования
-
Определить закономерности и последовательности органогенеза окончательной почки во внутриутробном развитии человека.
-
Изучить интегративные отношения количественных показателей дифференцировки тканевых и формирования органотипических структур – производных промежуточной мезодермы.
-
Определить закономерности формирования отделов нефронов окончательной почки человека в процессе эмбрионального нефроногенеза.
-
Изучить особенности дифференцировки производных промежуточной мезодермы в процессе формирования окончательной почки с позиции оценки принципа провизорности в реализации дефинитивного нефроногенеза.
-
Установить закономерности формирования генераций нефронов с позиции реализации принципа провизорности и определить их место в системе эволюционирования органов мочеобразования.
-
Определить особенности реализации органотипической детерминации отделов нефронов и нефронов разных генераций окончательной почки в условиях изменения функциональной нагрузки и нарушения тканевого гомеостаза с позиции принципа провизорности.
Научная новизна
Установлена совокупность общебиологических механизмов дифференцировки производных промежуточной мезодермы в процессе формирования первичных структур (S-образных зачатков), определяющих дифференцировку почечных телец и канальцев: - формирование эпителиальных зачатков «de novo»; - феномен сальтаторности при формировании нефронов новых генераций; - дифференцировка эпителия с появлением горизонтальной анизоморфности клеток; - индуктивное взаимодействие канальцев – производных дивертикула вольфова протока и зачатков нефронов – производных промежуточной мезодермы, активное митотическое деление клеток зачатка; - миграция клеток мезенхимы и метанефрогенной ткани; - инвагинация стенки пузырька; - перемещение стенки зачатка нефрона в результате тракционного механизма органогенеза.
Впервые в процессе органотипической дифференцировки S–образных зачатков нефронов выделены два периода взаимодействия производных метанефритического протока и метанефрогенной ткани: первый –межклеточного контакта боковых стенок пузырька и собирательной трубочки; второй - взаимодействия канальцевой части S–образного зачатка с конечным отделом ветвления дивертикула.
Впервые показано, что S-образные зачатки являются основой для формирования почечных телец и дистальной части канальцев, а формирование проксимального отдела нефрона происходит в результате активного деления клеток камбиальной зоны наружной стенки зачатка капсулы почечного тельца и перемещения устья канальца в противоположную сосудистому полюсу сторону.
Определено, что наличие в окончательной почке генераций нефронов является отражением ее эволюционирования и закрепления провизорности как одного из механизмов филэмбриогенезов.
Установлены закономерности формирования первых четырех генераций нефронов окончательной почки человека по мезонефральному типу (без формирования петли) как результат реализации мезонефральной провизорности. Определено, что первые нефроны окончательной почки выступают как провизорные структуры в реализации последующих нефроногенезов.
В процессе развития окончательной почки с позиции реализации принципа провизорности элементов формирующейся системы мочеобразования и их прогностического участия в последующих эволюциях выделены три компонента органа: провизорный, дефинитивный и эволюционирующий.
Определено, что принцип сегментации является универсальным механизмом дифференцировки промежуточной мезодермы, а формирование нефронов окончательной почки происходит по общим принципам развития органов мочеобразования и имеет линейно-веерную проксимо-дистальную направленность от верхнего полюса к нижнему и от глубоких отделов коркового вещества к поверхностным.
На основании данных интегративной морфометрии показано, что от 5 до 9 недель в периоды преимущественного роста производных дивертикула вольфова протока и увеличения их средней площади отмечается уменьшение доли метанефрогенной ткани с формированием зачатков нефронов, в то время как в периоды деления производных дивертикула и уменьшения их площади происходит активный рост и увеличение доли метанефрогенной ткани.
Определены периоды органогенеза окончательной почки в процессе внутриутробного развития человека: - от 4,5 до 8,5 недель – зачатковый период; - от 9 до 12 недель – период раннего органогенеза почки; от 12 недель – дефинитивный период органогенеза окончательной почки.
Показано, что после односторонней нефрэктомии компенсаторная гипертрофия нефронов окончательной почки осуществляется в соответствии с принципами провизорности с формированием мегалотипических структур и механизма горизонтального проксимо-дистального канальцевого переноса веществ, что является отражением компенсаторных реакций каудальных мезонефронов в ходе кранио-каудальной деструкции мезонефроса.
Научно-практическое значение
Определение в процессе формирования S-образных зачатков общебиологических механизмов дифференцировки метанефрогенной ткани во взаимосвязи с производными метанефритического протока, определение механизма формирования шарообразных зачатков «de novo» и последующей дифференцировки нефродермального эпителия, оценка процессов миграции эпителия в результате клеточного деления и тракционного механизма перемещения стенки зачатка по мере проксимо-дистального роста зачатка собирательной трубочки является новым знанием, расширяющим представление о закономерностях не только метанефроногенеза, но и органотипической дифференцировки производных промежуточной мезодермы.
Установление периодов формирования зачатка почки, функциональной дифференцировки провизорной генерации нефронов, раннего органогенеза, формирования внутрипочечной системы мочеотводящих путей, анатомической перестройки коркового и мозгового вещества, завершения формирования основных анатомических структур и органогенеза дефинитивной почки позволяет прогнозировать возможные нарушения органогенеза в различные периоды внутриутробного развития окончательной почки человека.
Установление от 5 до 9 недель развития периодов преимущественного деления в 5–5,5 и 6,5-7,5 недель и роста в 5,5-6,5 и 7,5-8,5 недель терминальных ветвей производных метанефритического протока с нарастанием доли метанефрогенной ткани в 5 и 6,5-7 недель и относительным снижением доли метанефрогенной ткани в 5,5-6,5 и 7,5-9 недель позволяет говорить о последовательности в эти периоды тканевой и органотипической дифференцировки метанефрогенной ткани и производных дивертикула вольфова протока.
Выявление механизмов сегментации каудальных отделов промежуточной мезодермы с определением линейно-веерной проксимо-дистальной направленности дифференцировки нефронов от верхнего полюса к нижнему и от глубоких отделов коркового вещества к поверхностным расширяет представления о закономерностях формирования генераций нефронов в процессе органогенеза окончательной почки.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Процесс формирования окончательной почки человека во внутриутробном развитии характеризуется установлением закономерных интегративных отношений морфометрических показателей ее структур, определяющих возрастные параметры органа.
-
Развитие структурно-функциональных единиц окончательной почки человека с формированием первых генераций нефронов по мезонефральному типу и метанефронов последующих генераций по мезо-метанефральному типу осуществляется в соответствии с принципом провизорности.
-
Механизмы сегментации каудальных отделов промежуточной мезодермы, определяют принципы линейно-веерной проксимо-дистальной направленности формирования нефронов от верхнего полюса к нижнему и от глубоких отделов коркового вещества к поверхностным.
-
Дифференцировка генераций нефронов с позиции реализации принципа провизорности и их прогностического участия в последующих эволюциях определяет выделение провизорного, дефинитивного и эволюционирующего компонентов окончательной почки.
-
Компенсаторные реакции окончательной почки на удаление части почечной ткани реализуются по мезонефральному типу с формированием механизма горизонтального проксимо-дистального межканальцевого переноса веществ и образованием мегалотипических структур.
Внедрение результатов
Результаты научно-исследовательской работы внедрены в учебный процесс Тюменской государственной медицинской академии, Тюменского государственного университета, Ханты-Мансийского государственного медицинского института, Ижевской государственной медицинской академии, Новосибирского государственного медицинского университета, Челябинской государственной медицинской академии, Сибирского государственного медицинского университета (г. Томск); в медицинскую практику Областного бюро судебно-медицинской экспертизы г. Тюмени.
Апробация работы
Основные положения работы доложены и обсуждены на: V Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Ульяновск, 2000); Всероссийской научной конференции «Теория и практика прикладных анатомических исследований в хирургии» (Санкт-Петербург, 2001); VI Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Уфа, 2002); Международном симпозиуме «Медицина и охрана здоровья» (Тюмень, 2002, 2003, 2005); V Общероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Казань, 2004); Международном эмбриологическом симпозиуме «Югра-эмбрио. Закономерности эмбрио-фетальных морфогенезов у человека и позвоночных животных» (Ханты-Мансийск, 2004); VII Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Орел, 2004); II Международном эмбриологическом симпозиуме «Югра-эмбрио-2006» (Ханты-Мансийск, 2006); Международной гистологической конференции «Морфогенезы в эволюции, индивидуальном развитии и эксперименте» (Тюмень, 2008).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 52 научных работы, из них 24 - в журналах и изданиях, рекомендованных ВАК, издана одна монография.
Объем и структура диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, главы материал и методы исследования, 4-х глав собственных исследований, включающих описание закономерности закладки и раннего органогенеза окончательной почки человека, закономерности нефроногенеза в онтогенезе и эксперименте, характеристику интегративных отношений морфометрических показателей отделов нефронов почки человека во внутриутробном периоде развития. Отдельными главами представлены обсуждение полученных результатов, выводы и список литературы. Диссертация изложена на 310 страницах машинописного текста, содержит 33 таблицы, 164 рисунка. Список литературы включает 391 источник, из них 238 отечественных и 153 иностранных авторов.
Заключение этической комиссии
Методы работы с экспериментальными животными одобрены этической комиссией ГОУ ВПО Тюменской государственной медицинской академии.
Закономерности закладки и раннего органогенеза окончательной почки человека
Закладка окончательной почки у человека происходит при взаимодействии дивертикула вольфова протока (метанефритический проток) с промежуточной мезодермой, расположенной каудальнее мезонефроса, при этом первичное скопление клеток мезодермы вокруг дивертикула определяет формирование метанефрогенной ткани. Первое взаимодействие метанефритического протока с метанефрогенной бластемой происходит в 4,5 недели эмбриогенеза и характеризуется концентрацией клеток каудальных отделов промежуточной мезодермы вокруг его слепого конца. В этот период отмечается одно — два деления метанефритического протока (рис. 1 а), а концентрация метанефрогенной ткани определяет конфигурацию формирующейся окончательной почки (рис. 16).
Динамика преобразований производных дивертикула вольфова протока характеризуется определенными размерными показателями. Так, в 4,5 недели развития производные дивертикула имеют среднюю плошадь поперечного среза канальца 1376±25,7 мкм (таблица 2), а диапазон их площадей колеблется от 780 до 2083 мкм . В этот период канальцы выстилаются многорядным эпителием, в них определяется незначительный просвет, площадь которого равна 74,26±4,65 мкм2, и его доля в объеме канальцев составляет 5,4% (таблица 3). Слепые ветвления метанефритического протока занимают 14,9±0,72% в структуре почки (таблица 4), а их диаметр значительно превышает диаметр канальцев последующих генераций.
В этот период почка состоит преимущественно из метанефрогенной ткани, и ее объемная доля составляет 71,42±1,95%, а доля располагающейся в промежутках мезенхимы равна 13,68±0,61%.(таблица 5).
В период от 4,5 до 5 недель эмбриогенеза окончательная тючка тесно прилежит к дорсальной части мезонефроса и не отделена от него прослойками мезенхимы (рис. 2). Уже в это время вокруг конечных ветвей метанефритического протока отмечается начальная дифференцировка клеток метанефрогенной ткани с увеличением их высоты и радиальным расположением по отношению к базальной мембране ветвей дивертикула.
В 5 недель эмбрионального развития окончательная ночка начинает отделяться от мезонефроса за счет клеток мезенхимы с образованием капсулы (рис. За). В этот период в почках одних эмбрионов определяется две, а в других — три генерации ветвления метанефритического протока, при этом в канальцах первой генерации отмечается расширение просвета с предпосылкой формирования будущей чашечно-лоханочной системы.
Аналогичная тенденция уменьшения средней величины канальцев -производных метанефритического протока, связанная с их делением, отмечается до 5,5 недель эмбрионального развития. Площадь канальцев в этот период достоверно (р 0,01) снижается до 828,3±21,2 мкм , что на 20,4% меньше, чем в 5 недель. При этом доля канальцев достоверно (р 0,05) увеличивается на 12,85% до среднего показателя 10,8±0,48%.
В 5,5 недель развития почка отделяется от мезонефроса и окружающих тканей. В структуре органа происходит разграничение метанеф-рогенной ткани, располагающейся по периферии в зоне будущего коркового вещества, и мезенхимы, концентрирующейся в ее центральной части и в области ворот (рис. 8).
Анализ интегратишгых отношений в окончательной почке в 5,5 недель развития указывает на установление взаимозависимых отношений между формирующимися тканевыми и органными структурами на фоне отграничения зачатка почки от окружающих тканей. В этот период отмечается нарастание объема мезенхимы с ее отграничением от метанефро-геииой ткани и уменьшение объема метанефрогенной ткани на фоне появления первых дифференцированных зачатков нефронов и трех генераций ветвления метанефритического протока, процесс деления конечных ветвей которого определяег снижение средней величины их площади.
Несколько иные иитегративные отношения между формирующимися структурами почки определяются в 6 недель эмбрионального развития. Так, отграничение меганефрогенной ткани по периферии почки от мезенхимы в центральной ее части становится более выраженным. При этом клетки мезенхимы вклиниваются между скоплениями клеток метанефро-генной ткани и разделяют их на отдельные совокупности (рис. 9а). Врастание мезенхимы между скоплениями метанефрогенной ткани с начальным образованием долей следует считать основным органогенетическим преобразованием в этот период.
На этом фоне объемная доля мезенхимы возрастает в среднем до 36,05±1,23%, при достоверном (р 0,01) ее увеличении на 40,11%, по сравнению с предыдущим возрастным периодом. Это сопровождается уменьшением на 17,03% (р 0,01) доли метанефрогенной ткани до 50,04±!,29% за счет врастания конечных ветвей дивертикула, а также формирования зачатков нефронов, доля которых увеличивается на 26,6% (р 0,05) и достигает 4,0±0,13%. Зачатки нефрона в этот период имеют форму пузырьков, в которых уже происходит дифференцировка эпителиальной выстилки.
Закономерности нефроногенеза в онтогенезе и эксперименте
В настоящем разделе нами обобщены данные о закономерностях нефроногенеза в окончательной почке человека с позиции оценки образования нефрона как органотипической структуры формирующейся по фи-лонтогенетическим законам развития структурных единиц органов моче-образования. Являясь производным промежуточной мезодермы, эпителиальная структура дифференцирующегося нефрона во взаимодействии с производными мезенхимы претерпевает органотипические преобразования, результатом которых является формирование сложного комплекса обеспечивающего поддержание постоянства внутренней среды организма. Говоря о нефроногеиезе, мы исходили из оценки ряда векторов определяющих закономерности формирования различных типов нефронов в окончательной почке человека. Одним из таких векторов является магистральное направление филогенеза, определяющее усложнение структуры фильтрационного механизма и механизма усложнения химического состава ультрафильтрата в пределах единого канальца. Вторым вектором, безусловно, является формирование нефрона окончательной почки как последовательный процесс онтогенетического становления мочевыделителыюй системы, важнейшее место в которой у человека занимает мезоиефрос, определяющий закономерности не только мезоиефралыюго, но и метанеф-рального нефроногенеза. Третьим вектором, определяющим закономерности метанефроногенеза является формирование в окончательной почке третичной структуры взаимодействия между отдельными нефронами, образование генераций и их совокупное взаимодействие в процессе обеспечения сложного комплекса функции почки.
Следует подчеркнуть, что пусковым и определяющим механизмом развития метанефроса является последовательное взаимодействие двух производных промежуточной мезодермы, имеющих в период закладки окончательной почки различный уровень дифференцировки. Так, ди верти кул вольфова протока как производное мсзонефроса характеризуется высоким уровнем провизорной дифференцировки, в то время как метанефро-генная бластема каудальньгх несегментированньтх отделов промежуточной мезодермы представлена скоплением недифференцированных клеток.
Выросты метанефритического протока, являясь более дифференцированными структурами, определяют первичный индуктивный характер воздействия на недифференцированные отделы промежуточной мезодермы и вызывают миграцию прилежащих к «слепым» концам выростов клеток метанефрогенной ткани и их скопление в виде так называемой «шапочки» (Волощеико АЛ., 1970; Фалин Л.И., 1976; Пантелеев СМ., 1978 и др.) с последующим обособлением комплекса этих клеток и миграцией на «наружную» по отношению к основному стволу сторону терминальной на данной стадии развития ветви метанефритического протока. При этом, как было отмечено выше (Глава 4.1), первые зачатки нефронов и виде клеточных шаров появляются в верхних отделах окончательной почки.
Таким образом, в окончательной почке уже на этапе появления первых зачатков нефронов определяется проксимо-дистальная последовательность дифференцировки производных метанефрогенной ткани. При этом данный вектор формирования структур окончательной почки является отражением общего фил- онтогенетического характера дифференцировки промежуточной мезодермы в процессе формирования органов мочевыде-эгательной системы. В то же время, дифференцировка метанефрогенной ткани в процессе образования окончательной почки зависит от последовательности формирования в зоне будущего коркового вещества генераций ветвей производных метанефритического протока, которая уже на ранних стадиях органогенеза метанефроса принимает «линейно-веерный» характер. Однако, в период раннего органогенеза метанефроса, когда еще не происходит пилнига ютратгаягозг епх структур аг кря-пгалвйчт ршяшда-женного мезонефроса, характер последовательности деления ветвей метанефритического протока и формирования первых зачатков нефронов на его терминальных ветвях позволяет говорить о преобладании кранио-каудального вектора его деления на фоне основного «веерного» типа,
Именно в области верхнего полюса окончательной почки отмечается первоначальное опережающее формирование зачатков собирательных трубочек, которое индуцирует на тканевом уровне начальную дифферен-цировку метанефрогенной ткани, а на органном — начало отграничения ме-танефроса от мезонефроса за счет формирования соединительнотканной капсулы органа. В свою очередь более раннее образование капсулы в верхнем полюсе метанефроса является результатом складывающихся межтканевых отношений между опережающей в этой части органа дифференци-ровкой метанефрогенной ткани и преобразующейся в соединительную ткань мезенхимой и отражает общую закономерность кранио-каудалыгой направленности формирования производных промежуточной мезодермы. Следует подчеркнуть, что опережающее образование соединительнотканной капсулы окончательной почки в краниальных отделах носит органоти-пический характер и связано с морфо-функциональным переходом от мс-зонефрального экскреторного периода к метапефральному. Именно в опи-стонефральный экскреторный период, когда выделительная функция обеспечивается первичной почкой в стадии структурно-функциональной стабильности и окончательной почкой в стадии становления ее функции происходит отграничение мезонефроса от метанефроса, определяя завершение непосредственного взаимодействия двух фил- онтогенетически связанных ирои:.шодньтх промежуточной мезодермы с формированием соединительнотканной капсулы именно в верхнем полюсе окончательной почки.
Особенности нефроногенеза и межнефронных отношений в эксперименте
В настоящем разделе приведены данные наших совместных с кафедрой гистологии экспериментальных исследований по изучению особенностей реакции нефронов в условиях повышенной функциональной нагрузки в почке оставшейся после односторонней нефрэктомии и с учетом утраты 50% ткани, а также данные об особенностях нефроногенеза при ау-тоимплантации тканей почки в организме иефрэктомировашюго животного. Результаты исследований изложены в ряде современных публикаций и подробно характеризуют как последовательность развития компенсаторной гипертрофии в оставшейся почке (Пантелеев СМ., Вихарева Л.В., Ушаков Л.Л., 1999; Вихарена Л.В., Пантелеев СМ., 2007), гак и особенности аутоимплантациошюго роста эпителия нефронов (Пантелеев СМ., Вихарева Л.В., Соловьев Ґ.С., Баженов Д.ЇЗ., 2007). В настоящей главе мы сочли возможным обратить внимание на те полученные ранее результаты экспериментальных исследований, которые позволяют характеризовать особенности нефроногенеза и иитегративных отношений отделов нефронов окончательной почки с позиции реализации принципа провизорности и оценки ее места в сложной системе развития органов мочеобразования у человека.
Проведенные нами исследования по оценке степени гипертрофии канальцев нефронов и почечных телец различных генераций после односторонней нефрэктомии позволили выявить, наряду с общими закономерностями реакции различных отделов нефронов, ряд особенностей, отражающих проявления провизорных механизмов нефроногенеза в эксперименте. Так, после удаления одной из почек у лабораторных крыс в фазу функционального напряжения уже на 2-е сутки наибольшее увеличение площади отмечено в дистальных извитых (на 69%) и дистальных прямых (на 54%) канальцах, в то время как проксимальные извитые и проксимальные прямые увеличиваются только на 39 и 35%, а величина тонких отделов петель практически не изменяется (Вихарева Л.В., Пантелеев СМ., 2007). Уже к 4-м суткам прирост величины дистальных извитых канальцев составляет 78% при 45% в проксимальных извитых, и при практической неизменности величины тонких отделов петель нефронов.
В фазу компенсаторной гипертрофии, когда нарастание размеров канальцев происходит преимущественно за счет гипертрофии эпителия, наиболее интенсивно увеличиваются на 55% к 10 сучкам опыта, прежде всего проксимальные отделы. Вслед за проксимальными отделами активной, но более равномерной гипертрофии подвергаются дисталыше с максимальным показателем прироста величины в 76% к 20 суткам, а максимальное увеличение тонких отделов петель на 45% отмечается лишь на 30 сутки опыта, когда показатели гипертрофии проксимальных и дистальных извитых отделов значительно снижаются до 20 и 51% соответственно.
Таким образом, в фазу функционального напряженим в оставшейся после односторонней нефрэктомии почке опережающее увеличение дистальных отделов обусловлено их вторичной перегрузкой на фоне недостаточности функции реабсорбции Б проксимальных отделах. Последующее на 4-е сутки опыта увеличение проксимальных и дистальных извитых отделов на фоне одновременного уменьшения величины проксимальных и дистальных прямых канальцев позволяет сделать вывод о существовании горизонтального межканальцевого взаимодействия в корковом веществе и прежде всего на уровне извитых канальцев.
Представляет интерес и выраженное увеличение дистальных извитых канальцев с 15 по 30 сутки на фоне снижения темпа прироста дистальных прямых, что подтверждает существование на уровне, прежде всего извитых отделов межнефронного транспорта веществ, определяющего наиболее выраженное участие дистальных извитых канальцев в функциональной деятельности пич й"освгавтпииия"пиеив5 одЕмспзрогт тяфрзкго&ахи.
Ряд авторов, отмечая выраженную компенсаторную гипертрофию проксимальных и дистальных извитых отделов, факт отсутствия гипертрофии в дистальных прямых отделах относят к невыясненным вопросам.
Следует отметить, что выявленные нами после односторонней неф-рэктомии механизмы горизонтального межканальцевого переноса веществ из проксимального отдела в дистальный определяются уже в витальном цикле первичной почки (Янин В.Л, с соавт., 2000; Соловьев Г.С. с соавт., 2004; Пантелеев СМ. с соавт., 2006) и их реализация в процессе компенсаторной гипертрофии окончательной почки является реализацией принципа мезонефральиой провизорности (Пантелеев СМ. с соавт., 2006).
При оценке динамики размерных показателей почечных телец и сосудистых клубочков нефронов разных генераций в почке оставшейся после односторонней нефрэктомии было определено, что в фазу функционального напряжения уже на 2-е сутки наиболее активно на 7,3% прирастает площадь телец поверхностных нефронов при сохранении величины телец внутри корковых и околомозговых на фоне увеличения площади сосудистых клубочков поверхностных нефронов на 8,4% и околомозговых на 8,1%. Возникновение выраженных различий величин площадей телец уже на 6-е сутки приводит к выделению в генерации поверхностных нефронов двух классов величин, один из которых представлен крупными тельцами с размерами свыше 6602 мкм2. На 7 сутки выделение 6% крупных телец, выходящих за рамки нормального распределение, определяется уже в околомозговых нефронах (рис. 76), что характеризует включение в процесс гипертрофии отдельных нефронов этой генерации. Следует отметить, что гипертрофия ряда телец по мегалотипическому типу является отражением мезонефральиой провизорности, проявляющейся на заключительных стадиях мезонефрального нефроногенеза, когда каудальные мезонефроны принимают на сгетТя- кимттетгатгти фужкцшг гюдчщтггчущй хся детарукц-краниальных. На 8 сутки опыта сохраняется двухфазпость распределении частот величин площадей почечных телец поверхностных нефронов, а в околомозговых нефронах четко выделяется класс крупных почечных телец в правой части гистограммы. Выделение классов площадей сосудистых клубочков и почечных телец поверхностных нефронов выявляются на 10 сутки опыта (рис. 77), а выделение класса крупных телец с сосудистыми клубочками с величиной свыше 6298 мкм свидетельствует о неравномерном участии нефронов этой генерации в компенсаторных процессах.
