Ижевская государственная медицинская академия

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии» (2004 год, выпуск 1), под редакцией проф., д.м.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

Проведен сравнительный морфологический и морфометрический анализ микроциркуляции в центральном сером веществе среднего мозга. Выявлено, что структура сосудистых микробассейнов взаимозависима от нейроархитектоники и глиоархитектоники ядер.  Показатели микроциркуляции в непосредственном окружении тел нейронов значимо отличаются от аналогичных в зонах с преобладанием нейропиля. Наиболее достоверными представляются данные, учитывающее объемные соотношения изучаемых структур.
Несмотря на значение локальных сосудистых реакций в обеспечении ядер, групп и отдельных нейронов, описание микробассейнов в большинстве отделов центральной нервной системы неполно. Рассмотрены, в основном, кора больших полушарий головного мозга [1,2] и некоторые двигательные ядра [3]. В связи с этим целью нашего исследования явился анализ организации сосудистых микробассейнов центрального серого вещества среднего мозга, особенно вокруг тел нейронов.
Изучен материал от  27 человек (возраст от 18 до 32-х лет, 15 собак (возраст 2 – 3 года), 14 кроликов (возраст от 1,5 до  2-х лет), 165 крыс 12-ти месяцев постнатального онтогенеза. Поученный материал наливали тушью или колларголом и окрашивали комплексом гистологических и импреганционных методов. Полученные препараты морфометрировали и проводили статистический анализ.
В результате исследования были получены следующие данные.  В центральном сером веществе среднего мозга микроциркуляторное русло у человека состоит из петель округлой или удлиненной формы. Соседние капиллярные дуги образуют микробассейны, сформированные прекапилляром и посткапилляром. Изредка можно наблюдать анастомозы между 2 соседними артериолярными структурами, обеспечивающими систему единого притока в микробассейнах. Капиллярная сеть, в основном, среднепетлистая. Каждый капилляр охватывает несколько нейронов. Астроциты объединяют микрососуды, тела и отростки нейронов в единую структуру, взаимодействуя с несколькими соседними капиллярами, телами, а также прилежащими отростками и терминалями нейронов. Строение микроциркуляторного русла может несколько отличаться в различных зонах ядер. Более плотные скопления нейронов в вентролатеральных и вентромедиальных структурах ядра сопровождаются обильными сосудистыми сетями, имеющими округлую форму. Капиллярные сети в латеральных зонах более редкие. В участках сгущения капилляров можно видеть сложную систему кровоснабжения отдельных зон ядра. Наряду с автономной системой притока и оттока в пределах соседних капиллярных петель, имеют место разнообразные взаимодействия на уровне более крупных сосудистых бассейнов. Одна терминальная артерия может формировать смежные микробассейны с двумя-тремя мелкими венами, а венулы получают кровь от нескольких артериол. Общие принципы построения микроциркуляторного русла близки у всех изученных видов. Различия существенны в размерах сосудистых микробассейнов, особенно у крыс в сравнении с человеком. Это сопровождается увеличением удельной длины сосудов от человека к крысе и уменьшением диаметра перикапиллярной ультрафильтрации. Сосуды не формируют скоплений в непосредственной близости от тел нейронов, однако расположение нервных клеток в участках соединений микрососудов, их близость к отдельным капиллярам и их группам, обеспечивает существенно лучшие условия микроциркуляции тел, по отношению к нейропилю и ядру в целом. У человека имеется меньшее число нейронов в границах одного сосудистого микробассейна в сравнении с другими видами (P<0,05), а у крыс этот показатель наиболее высок.
Условия васкуляризации перинейрального пространства перикарионов более близки у человека и собаки, значительно отличаясь от таковых у кролика и крысы. Среди всех популяций нейронов эти различия особенно проявляются в показателях удельных длин микрососудов и площади их обменной поверхности,  диаметре перикапиллярной ультрафильтрации. Тем не менее, площадь наиболее  эффективного обмена капилляра с телом нервной клетки в пределах родственных популяций клеток является достаточно стабильной величиной (P>0,05 по основной массе показателей) и связана не только с межвидовыми особенностями, но и с различиями в размерах нейронов. Имеется тенденция к уменьшению этого показателя от крупноклеточных и среднеклеточных к мелкоклеточным нейронам (P<0,05 по всем рассмотренным видам животных).
Относительные площади обменной поверхности капилляров и поверхности наиболее эффективного обмена капилляров с телами нервных клеток являются  стабильными показателями   для нейронов, близких по размерам. Это обусловлено как увеличением диаметра сосудов, так и увеличением тел нервных клеток. Последний показатель весьма динамичен при сравнительном анализе кровоснабжения крупноклеточных, среднеклеточных и мелкоклеточных популяций в пределах одного вида, где обнаруживается единая тенденция к его снижению на фоне уменьшения размеров перикарионов.Как видно из данных морфометрического анализа, во всех рассматриваемых ядрах имеется положительная корреляционная зависимость между размерами нейронов и числом микрососудов, находящихся в пределах прилежащего к перикарионам пространства. Проведенный нами анализ указывает на недостаточную корректность этого широко используемого в научной практике показателя. Подтверждает мнение и то, что данный параметр не  учитывает ни объем  кровоснабжаемого нейрона, ни объемные и площадные характеристики пространства, непосредственно прилежащие к данной нервной клетке. Рассмотрение одного из этих показателей, имеющих между собой прямую зависимость, обнаруживает, что удельная длина сосудов вокруг перикарионов нервных клеток характеризуется недостоверной обратной, либо очень слабой прямой корреляционной зависимостью от размеров нейронов. Аналогичный характер имеют такие параметры, как удельные площадь обменной поверхности микрососудов и диаметр перикапиллярной ультрафильтрации микрососуда, которые являются производными от удельной длины. В то же время, выявлена корреляция между предложенной нами площадью удельной поверхности эффективного обмена микрососудов с перикарионом нейрона в сравнении с размерами нервной клетки. Показатель учитывает удельную площадь обменной поверхности микрососудов, диаметр перикариона и расстояние от сосуда до поверхности нервной клетки. Площадь удельной поверхности эффективного обмена микрососудов с перикарионом нейрона, более достоверно отражает условия трофического обеспечения, в  которых находится тело отдельной нервной клетки. Удельная площадь наиболее эффективного обмена микрососудов с телом нейрона коррелирует с размерами нервной клетки в близких пропорциях. Эта особенность обусловлена более близким расположением сосудов и тела нейрона, а также большей величиной соотношения удельной длины капилляра, находящегося в непосредственной близости от тела нервной клетки в сравнении с ядром в целом.
В рассмотренном нервном центре линейная корреляционная зависимость между переменными величинами наиболее эффективного обмена поверхности микрососудов с телом нейрона и размерами нервной клетки, умеренно выражены. Центральное серое вещество среднего мозга с мелкими, диффузно распределенными телами нервных клеток и ретикулярной структурой нейропиля, отличается снабжением в пределах одного сосудистого микробассейна сразу нескольких нервных клеток. Астроциты формируют отростки в непосредственном окружении группы нейронов.  Важным объединяющим элементом в таком центре являются протоплазматические астроциты, микроанатомически объединяющие сосудистые микробассейны.
Таким образом, количественные данные по васкуляризации центрального серого вещества среднего мозга характеризуются значительным межвидовым разнообразием.  Результаты внешне указывают на лучшие условия трофического обеспечения у животных малых размеров (кролик, крыса). Однако, учитывая компактное расположение тел нейронов, показатель относительной площади перикапиллярной ультрафильтрации, которая приходится на тела нейронов человека и крысы, выравнивается. По-видимому, значительная концентрация сосудов у более мелких животных может быть обусловлена как более высокой скоростью метаболических процессов в ткани, так и более тесным расположением наиболее активно участвующих в метаболическом обмене тел нейронов и меньшим диаметром сосудов. Последний показатель уравнивает объемную плотность сосудов и относительную площадь обменной поверхности микрососудов в ядре у всех рассмотренных видов.

Список литературы:
1.    Туригин В.В. Некоторые закономерности ангиоархитектоники коры прецентральной и постцентральной извилины полушарий большого мозга// Сб. Микроциркуляторное кровеносное русло нервной системы. -  Челябинск, 1988.- С. 4- 16.
2.    Козлов В.И., Мельман Е.П., Нейко Е.Б., Шутка Б.В. Гистофизиология капилляров. - С. -Петербург: Наука, 1994.- 243 с.
3.    Геращенко С.Б. Нейровазальные отношения в седалищном нерве   и его двигательном ядре белой крысы/ Сб. Морфогенез органов и тканей. Труды Крымского мед. института. - Симферополь, 1987.- т. 112.- С. 27-31