Регенерація периферійного нерва за умов мікромеркуріалізму та його корекції

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство охорони здоров'я України

Державний вищий навчальний заклад

Івано-франківський національний медичний університет

УДК: 616.833-001-003.93:615.099:546.49

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Регенерація периферійного нерва за умов мікромеркуріалізму та його корекції

14.03.09 - гістологія, цитологія, ембріологія

Шамало Світлана Миколаївна

Івано-Франківськ - 2011

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Національному медичному університеті імені О.О. Богомольця МОЗ України.

Науковий керівник: член-кореспондент НАМН України, доктор медичних наук, професор Чайковський Юрій Богданович, Національний медичний університет імені О.О. Богомольця МОЗ України, кафедра гістології та ембріології, завідувач кафедри.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Кривко Юрій Ярославович, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького МОЗ України, кафедра нормальної анатомії, завідувач кафедри;

заслужений діяч науки і техніки України, доктор медичних наук, професор Скибо Галина Григорівна, Інститут фізіології імені О.О. Богомольця НАН України, відділ цитології, завідувач відділу.

Захист відбудеться « 17 » червня 2011 р. об 13⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 20.601.02 при ДВНЗ «Івано-Франківський національний медичний університет» МОЗ України (76018, м. Івано-Франківськ, вул. Галицька, 2).

Із дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ДВНЗ «Івано-Франківський національний медичний університет» МОЗ України (76018, м. Івано-Франківськ, вул. Галицька, 7).

Автореферат розісланий « 13 » травня 2011 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради кандидат медичних наук, доцент О.Г. Попадинець

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Умови життєдіяльності людства на початку нового тисячоліття характеризуються високим ризиком для здоров'я нашого та наступного поколінь (Большой Д.В., 2007). Україна стала однією із найбільш екологічно забруднених країн на планеті, а її промислові центри - зонами екологічної катастрофи (Губський Ю.И. и др., 1993). Зростання техногенного забруднення довкілля важкими металами обумовлено хімізацією промислового та сільського господарства, інтенсивним розвитком металургійної та автомобільної індустрії, наслідками аварії на Чорнобильській АЕС, безконтрольним прийомом лікарських засобів, наркоманією та іншим (Севериновська О.В. та ін., 2008; Каліцька М.І., 2008; Трахтенберг И.М., 2000). Численними дослідженнями доведена надзвичайно важлива роль важких металів у детермінації багатьох захворювань людини - онкологічних, ендокринних, хвороб кістково-м'язової системи, порушень репродуктивної функції, вроджених вад розвитку, хвороб ЦНС та ПНС (Гонський Я.І. та ін., 2004). У той же час, у регіонах екологічної кризи важкі метали знаходяться як в об'єктах довкілля, так і безпосередньо в організмі людини у дуже високих концентраціях, які часто перевищують гігієнічний норматив.

Провідне місце серед традиційних забруднювачів довкілля належить важким металам, серед яких ртуть посідає перше місце. При надходженні до організму навіть у малих концентраціях ртуть здатна накопичуватися в органах і тканинах, що негативно впливає на стан здоров'я (Головко Л.Л. та ін., 2004; Грищенко С.В. та ін., 2009).

На тлі погіршення екологічного стану пошкодження нервів нижніх кінцівок серед травм усіх нервових стовбурів на сьогодні складає 9-20% (Селезнев К.Я., 1983; Береснев В.П., 1987). Частота травматичних пошкоджень сідничого нерва, за даними різних авторів, спостерігається в 0,84-9,4% випадках (Gosk J.R., 2005) та має тенденцію до зростання в останній час у зв'язку зі збільшенням кількості дорожньо-транспортних пригод, виробничого та побутового травматизму. Ушкодження нервів супроводжується не тільки тимчасовою втратою працездатності, але й інвалідністю пацієнтів (Цимбалюк Ю.В., 2005; Хамзаев Р.И., 2009). Кінцевий результат відновлювальних операцій при травмі сідничого нерва в клінічній практиці не завжди буває задовільним (Валерко В.Г., 2006).

У літературі мають місце поодинокі повідомлення, в яких приводяться результати хірургічного лікування пошкоджень сідничого нерва (Береснев В.П. та ін., 2009). При цьому вони достатньо суперечливі, що обумовлено неоднаковими методами досліджень та критеріями оцінки результатів різними авторами. Лікування наслідків травми периферійних нервів на сучасному рівні не обмежується тільки хірургічними методами, а потребує пошуку різноманітних фармакологічних препаратів, які б впливали на процеси регенерації периферійних нервів із урахуванням екологічного стану.

Для розробки новітніх методик впливу на відновлення нервових стовбурів необхідно враховувати зміни, що відбуваються при їх ушкодженні. Вони достатньо вивчені в теперішній час (Clarke D.Р., 1994), але ще залишається недостатньо з'ясованим питання щодо участі антиоксидантних препаратів у процесі відновлення нервових стовбурів.

Враховуючи вище сказане, можна зробити висновок, що залишається актуальною проблемою сучасної теоретичної і клінічної медицини пошук фармакологічних препаратів, які ефективно впливали б на процеси регенерації периферійних нервів із урахуванням несприятливих чинників довкілля, зокрема дії важких металів, та підтримували захисні сили організму в цілому.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є фрагментом планової науково-дослідницької роботи кафедри гістології та ембріології НМУ імені О.О. Богомольця МОЗ України «Вивчення нервової, імунної систем та серця за умов дії екзогенних та ендогенних факторів» (№ державної реєстрації 0109U000091). Автор є співвиконавцем даної роботи.

Мета та завдання дослідження. Встановити морфологічні особливості відновлення сідничого нерва щурів при травмі за умов мікромеркуріалізму із застосуванням тіотриазоліну.

Завдання дослідження:

1. Визначити морфологічні та морфометричні показники сідничого нерва щурів у різні терміни після травми за умов короткотривалого мікромеркуріалізму.

2. Вивчити морфологічні та морфометричні показники сідничого нерва щурів у різні терміни після травми за умов короткотривалого мікромеркуріалізму із застосуванням тіотриазоліну.

3. Дослідити морфологічні та морфометричні показники сідничого нерва щурів у різні терміни після травми за умов довготривалого мікромеркуріалізму.

4. Оцінити морфологічні та морфометричні показники сідничого нерва щурів у різні терміни після травми за умов довготривалого мікромеркуріалізму із застосуванням тіотриазоліну.

5. Провести порівняльний аналіз морфологічних та морфометричних показників сідничого нерва щурів у різні терміни після травми за умов короткотривалого та довготривалого мікромеркуріалізму із застосуванням тіотриазоліну.

Об'єкт дослідження: відновлювальні особливості нервової системи за умов дії патологічних чинників та фармакологічних препаратів.

Предмет дослідження: регенерація периферійного нерва за умов мікромеркуріалізму та його корекції.

Методи дослідження: загальногістологічні, нейрогістологічні, електронномікроскопічні, морфометричні, статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше проведено детальний аналіз стану нервових волокон при травмі за умов мікромеркуріалізму.

Вперше при травмі периферійного нерва за умов мікромеркуріалізму було вивчено стан нервових волокон, які проростають у дистальний відділ через сполучну тканину регенераційної невроми та їх мієлінізацію під впливом тіотриазоліну.

Отримані дані дозволили з'ясувати закономірності процесів регенерації та мієлінізації нервових волокон в умовах мікромеркуріалізму в різні терміни після травми залежно від впливу тіотриазоліну.

Встановлена доцільність використання препарату антиоксидантної дії тіотриазоліну для відновлення сідничого нерва за умов травми на фоні мікромеркуріалізму.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані дані є передумовою для розробки в клінічній практиці способів покращення відновлення периферійних нервів після їх пошкодження на фоні мікромеркуріалізму. Результати дають можливість створити умови щодо удосконалення методики лікування травм нервових стовбурів у пацієнтів, а також надати теоретичне обґрунтування для розробки рекомендацій щодо вибору реабілітаційних засобів із урахуванням екологічного стану.

Матеріали цієї експериментальної роботи розширюватимуть уявлення дослідників про репаративні властивості нервових стовбурів та можуть бути впроваджені в педагогічний процес із метою поглиблення знань студентів про властивості нервової системи. Результати можна використовувати на кафедрах гістології, нормальної та патологічної анатомії, нейрохірургії.

Матеріали дисертаційної роботи впроваджені в наукову та навчальну роботу кафедр гістології, цитології та ембріології Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького, Харківського національного медичного університету, ДВНЗ «Івано-Франківський національний медичний університет», ВДНЗ України «Українська медична стоматологічна академія» і кафедри гістології та ембріології Національного медичного університету імені О.О. Богомольця.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проводилося вивчення наукової літератури за темою дисертації, згідно вимог проведений патентно-інформаційний пошук, у тому числі, за допомогою електронних баз даних Національної наукової бібліотеки України. Дисертант особисто виконала експеримент, морфологічні та морфометричні дослідження, а також самостійно провела первинну статистичну обробку, виконала фотодокументацію. Усі розділи дисертаційної роботи написані автором особисто. Аналіз і узагальнення отриманих даних здійснено разом із науковим керівником.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації були представлені на науково-практичній конференції «Прикладні аспекти морфології», присвяченій пам'яті професора Б.В. Шутки (Івано-Франківськ, 2010); науковому конгресі «ІV міжнародні Пироговські читання» (Вінниця, 2010); симпозіумі «Морфогенез органів і тканин під впливом екзогенних факторів» (Сімферополь-Алушта, 2010).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 4 журнальні статті у фахових виданнях, рекомендованих ВАК України, 1 тези доповіді на науковій конференції, отримано 2 патенти України на корисну модель.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена українською мовою на 171 сторінці машинописного тексту (обсяг основного - 127 сторінок) і складається зі вступу, аналітичного огляду літератури, опису матеріалів і методів дослідження, чотирьох розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів дослідження, висновків, практичних рекомендацій та додатків. Список літератури містить 252 джерела, з яких 172 викладено кирилицею, 80 - латиницею. Робота ілюстрована 85 рисунками та 5 таблицями.

Основний зміст роботи

Матеріали та методи дослідження. Експеримент було проведено на 120 білих щурах вагою 175-210 г. Утримання тварин та маніпуляції, які з ними проводилися, відповідали Закону України №4347-IV від 21.02.06 р. «Про захист тварин від жорстокого поводження», положення «Етичного Кодексу лікаря України» і «Гельсінської декларації про гуманне ставлення до тварин». Тварини були розподілені на 4 групи. Перша - 30 щурів, яким була відтворена експериментальна модель травми сідничого нерва за умов короткотривалого мікромеркуріалізму; друга - 30 щурів, яким була відтворена експериментальна модель травми сідничого нерва за умов короткотривалого мікромеркуріалізму із застосуванням тіотриазоліну (НВО «Фарматон», Україна); третя - 30 щурів, яким була відтворена експериментальна модель травми сідничого нерва за умов довготривалого мікромеркуріалізму; четверта - 30 щурів, яким була відтворена експериментальна модель травми сідничого нерва за умов довготривалого мікромеркуріалізму із застосуванням тіотриазоліну (НВО «Фарматон», Україна).

Контролем слугували «псевдооперовані» тварини, дані про яких взяті із планової наукової теми кафедри гістології та ембріології НМУ імені О.О. Богомольця МОЗ України «Вивчити морфологічні зміни нервової системи за умов дії фізичних та хімічних чинників та можливості корекції» (№ держреєстрації 0106U002345).

Всі оперативні втручання проводили в умовах тіопентал-натрієвого наркозу, який вводили одноразово щурам за 10-15 хвилин до операції (60 мг/кг, внутрішньоочеревинно).

Експериментальну модель травми сідничого нерва за умов короткотривалого мікромеркуріалізму щурам першої та другої груп відтворювали у такий спосіб: щоденно упродовж двох тижнів тваринам внутрішньоочеревинно вводили розчин хлориду ртуті в дозі 1/100 ЛД₅₀, після чого була відтворена травма лівого сідничого нерва. Останній перетинали в ділянці середньої третини стегна та фіксували центральний і периферичний відрізки на відстані 1-2 мм двома епіневральними швами ниткою поліамід 6/0 фірми «Ethicon» на атравматичній голці. Здійснювали гемостаз, рану зашивали наглухо. Відразу після операції щоденно впродовж 14 діб тваринам першої групи внутрішньоочервинно вводили ізотонічний розчин у кількості 1,0 мл/кг, а тваринам другої групи впродовж 14 діб 2,5% тіотриазолін (НВО «Фарматон», Україна) у дозі 100 мг/кг.

Тваринам третьої та четвертої груп була відтворена експериментальна модель травми нерва на фоні довготривалого мікромеркуріалізму в такий спосіб: щоденно впродовж 10 тижнів щурам внутрішньоочеревинно вводили розчин хлориду ртуті у дозі 1/100 ЛД₅₀. Після цього була відтворена травма лівого сідничого нерва, яка описана вище. Безпосередньо після операції тваринам третьої групи щоденно впродовж 14 діб внутрішньоочервинно вводили ізотонічний розчин у кількості 1,0 мл/кг, а тваринам четвертої групи впродовж 14 діб 2,5% тіотриазолін у дозі 100 мг/кг.

Матеріалом для досліджень слугували фрагменти регенераційних невром із прилеглими відрізками (центральним і периферичним) ушкодженого сідничого нерва через 3, 6, 12 тижнів після експериментального відтворення травми нерва.

Для світлооптичної мікроскопії гістологічний матеріал фіксували у 10% нейтральному розчині формаліну, промивали зразки та робили зрізи на кріотомі, після чого імпрегнували розчином азотнокислого срібла за швидкою методикою імпрегнації елементів периферичної нервової системи (Коломійцев А.К. та ін., 1981) із подальшим золочінням. Для оцінки стану сполучної тканини препарати забарвлювали азур ІІ-еозином.

При аналізі результатів світлооптичної мікроскопії за допомогою методу морфометрії використовували комп'ютерну програму UTHSCSA Image Tool for Windows (Version 2.00) та стандартну окулярну вставку. Визначали такі показники: кількісна щільність розподілу нервових волокон у периферичному відділі та середній кут відхилення нервових волокон від поздовжньої осі нерва в ділянці регенераційної невроми.

Для виконання електронно-мікроскопічного дослідження використовували фрагменти периферичних відрізків сідничого нерва. Матеріал обробляли згідно загальноприйнятих методик електронно-мікроскопічного дослідження (Карупу В.Я., 1984). Ультратонкі зрізи робили на ультратомі LКВ-8800 (Швеція) та фотографували за допомогою електронного мікроскопа ПЭМ-125К.

Для поглибленого аналізу матеріалів електронної мікроскопії був використаний метод морфометрії, що проводився з використанням напівавтоматичного пристрою для обробки графічних зображень. Визначали товщину мієлінової оболонки нервових волокон, що регенерують.

Використовували також напівтонкі поперечні та поздовжні зрізи сідничих нервів, які виготовляли на ультратомі LКВ і забарвлювали толуїдиновим синім. Морфометричні дослідження проводили за допомогою напівавтоматичного пристрою для обробки графічних зображень. Визначали кількісну та об'ємну щільність овоїдів дегенерації нервових волокон. Препарати тонких та напівтонких гістологічних зрізів фотографували за допомогою цифрової фотокамери та мікроскопа «Olympus».

При статистичному аналізі морфометричних даних обчислювали середні значення величин, середнє квадратичне відхилення, похибку середньої величини, коефіцієнт варіації та коефіцієнт точності визначення середньої у відповідності з рекомендаціями підручників із математичної статистики. Порівняння отриманих результатів здійснювали за допомогою непараметричного критерію Манна-Вітні-Вілкоксона (Мінцер О.П., 2003).

Результати дослідження та їх обговорення. Наші досліди довели, що в травмованому сідничому нерві за умов мікромеркуріалізму виникають ознаки нейропатії у вигляді порушення структур усіх складових регенеруючого нерва, що призводить до уповільнення процесів де- та регенерації. Ці дані співпадають з аналогічними результатами досліджень інших авторів (Геращенко С.Б. та ін., 2005; Сокуренко Л.М., 2011).

За умов короткотривалого мікромеркуріалізму на 3 тижні дослідження в проксимальному відділі ушкодженого нерва розвиваються процеси первинної дегенерації нервових волокон. У ділянці травми відбувається формування сполучнотканинного рубця, при цьому порушується регенерація волокон у неврому. Останні формують затримані колби росту. В цей період середній кут відхилення нервових волокон від поздовжньої осі нерва становить 46,1±0,7? (табл. 1).

Таблиця 1. Середній кут відхилення аксонів від поздовжньої осі нерва в ділянці регенераційної невроми

Група тварин	Середній кут відхилення нервових волокон від поздовжньої осі нерва в ділянці регенераційної невроми (в градусах ) М+m
	3 тижні	6 тижнів	12 тижнів
І	46,1±0,7	43,9±0,8b	41,7±0,9
ІІ	37,2±0,7a	34,6±0,7a,b	32±0,8a,b
ІІІ	44,3±1,0	42,4±0,9c	38,6±1,0b,c
ІV	35,5±0,8a	33,5±1,0a,c	30,4±0,9a,b,c

Примітка. Різниця достовірна (p ? 0,05):

a - по відношенню до попередньої групи;

b - по відношенню до попереднього терміну;

c - по відношенню до короткотривалого мікромеркуріалізму.

Сполучна тканина рубця представлена скупченням пучків колагенових волокон, що знаходяться в стані деполімеризації в результаті дії сполук ртуті. За даними літератури відомо, що чим більш розвинена фіброзна тканина у ділянці регенераційної невроми, тим менше новоутворених нервових волокон проростає у дистальний відрізок травмованого нерва (Чайковський Ю.Б., 1999; Челишев Ю.А., 2001).

У дистальному відрізку нерва спостерігаються значні ділянки, позбавлені клітинних елементів і порушення функціонування шванноцитів. Присутні поодинокі судини та нервові волокна малого діаметру. В останніх формується тонка мієлінова оболонка, проте аксони характеризуються значними структурними порушеннями, що виражається у набряку та деструкції мітохондрій, зменшенні кількості елементів аксоскелету. Щільність розподілу нервових волокон становить 701,7±13,0 мм² (р?0,005), що значуще менше відносно контролю. На напівтонких зрізах дистального відрізка сідничого нерва щурів I групи у термін 6 тижнів після травми виявляються овоїди дегенерації, об'ємна та кількісна щільність яких складає 5,73±0,09% та 5,23±0,12 мкм³ відповідно, що вказує на наявність процесу вторинної дегенерації. сідничний нерв щур тіотриазолін

Через 12 тижнів після травми за умов короткотривалого мікромеркуріалізму зменшується кількість нервових волокон проксимального відділу, що знаходяться в стані подразнення. В регенераційній невромі наростають процеси активного фіброзу у вигляді збільшення кількості пучків колагенових волокон. Відмічаються окремі ділянки, які характеризуються новоутворенням кровоносних судин. Спостерігається кількісне збільшення сформованих регенеруючих нервових волокон, що мають різнонаправлене спрямування. Середній кут відхилення аксонів від поздовжньої осі нерва становить 41,7±0,9°, що не значуще менше, ніж у тварин попереднього терміну. У дистальному відділі нерва піддослідних тварин зростає кількість регенеруючих новоутворених нервових волокон, що мають ознаки подразнення. Щільність їх розподілу складає 4077,2±18,0 мм² (р?0,05), а товщина мієлінової оболонки 0,43±0,01 мкм (р?0,05), що значуще більше у порівнянні з попередніми термінами дослідження та менше відносно контролю.

За умов довготривалого мікромеркуріалізму на 3 тижні дослідження проксимальний відділ ушкодженого нерва характеризується подразненням та набряком нервових волокон. У невромі наявно більше місць з переважним скупченням клітин та капілярів і тільки іноді зустрічаються зони скупчення колагенових волокон на відміну від I групи. За рахунок цього в дистальний відрізок прямує більша кількість новоутворених аксонів у тварин III групи на відміну від I, але їх діаметр менший, більшість з них має ознаки подразнення. Середній кут відхилення нервових волокон від поздовжньої осі нерва становить 44,3±1,0°, що не значуще менше, ніж у тварин I групи.

Дистальний відрізок травмованого сідничого нерва характеризується збільшенням кількості регенеруючих аксонів порівняно з I групою. Щільність розподілу нервових волокон становить 1432,0±12,4/мм² (р?0,05), що значуще більше, ніж у тварин I групи та менше, ніж у контролі. Проте морфологічний стан нейритів незадовільний: волокна подразнені, в полі зору переважає малий діаметр регенеруючих аксонів.

На напівтонких зрізах дистального відрізка сідничого нерва щурів III групи у термін 6 тижнів після травми виявляються овоїди дегенерації, об'ємна та кількісна щільність яких складає 7,1±0,06% (р?0,05) та 6,12±0,07 мкм³ (р?0,05) відповідно, що значуще більше, ніж у I групи і вказує на затримку процесу вторинної дегенерації у даній групі.

Через 12 тижнів після травми в ділянці невроми наявно більше місць із переважним скупченням клітин та капілярів і тільки іноді зустрічаються зони скупчення колагенових волокон на відміну від першої групи. Велика кількість волокон має рекурентне та косе спрямування. У цей період середній кут відхилення нервових волокон від поздовжньої осі нерва становить 38,6±1,0 (р?0,05), що значуще менше, ніж у попередній термін та відносно I групи. При ультрамікроскопічному дослідженні у дистальному відрізку сідничого нерва щурів спостерігаються зрілі та новоутворені мієлінові і безмієлінові нервові волокна.

Зустрічаються шванноцити та макрофагоцити з ознаками аутолізису у вигляді ділянок електроннопросвітленої цитоплазми. Щільність розподілу нервових волокон у дистальному відділі нерва становить 5586,7±15,9 мм² (р?0,05), що значуще більше, ніж у тварин попереднього терміну дослідження та першої групи і менше відносно контролю, а товщина мієлінової оболонки складає 0,28±0,01 мкм (р?0,05), що значуще більше, ніж у попередньому терміні дослідження та менше, ніж у тварин першої групи і контролю.

На основі отриманих даних можна вважати, що основними механізмами впливу ртуті на процеси регенерації периферійних нервів є порушення процесів метаболізму та біосинтезу. Це підтверджується негативними змінами ультраструктури органел нейролемоцитів та фібробластів. Із літературних джерел відомо, що сполуки ртуті пригнічують проліферацію фібробластів (Mitchell J., 1980), зменшують синтез та виділення NGF, що також суттєво впливає на функціонування нервових клітин та лежить в основі пригнічення регенерації нервів (Noda M., 2003; Tortarolo M., 2003).

Отже, наслідки травм периферійних нервів в умовах мікромеркуріалізму потребують, окрім оперативного та звичайного медикаментозного лікування, допоміжних заходів, важливою ланкою яких повинно бути застосування препаратів, що мають протекторні властивості. Оскільки тіотриазолін володіє антиоксидантною та мембраностабілізуючою дією і має виражений нейропротекторний вплив (Беленичев И.Ф., 2007; Кузнецова С.М., 2007), нами було вирішено використати тіотриазолін з метою позитивного впливу на процес регенерації травмованого периферійного нерва на тлі ртутної нейропатії.

Застосування тіотриазоліну вже на 3 тиждень активує ступінь регенерації нервових волокон центрального відділу пошкодженого сідничого нерва за умов короткотривалого мікромеркуріалізму. В ділянці травми спостерігається порушення дозрівання сполучної тканини у вигляді скупчення пучків колагенових волокон в окремих місцях та наявністю окремих ділянок із переважним скупченням клітин та капілярів. Активується регенерація кровоносних судин невроми та зростає кількість осьових циліндрів із відносно прямолінійним напрямком проростання у дистальний відділ. Середній кут відхилення аксонів складає 37,2±0,7° (р?0,05), а це значуще менше, ніж у I групи тварин.

Дистальний відрізок травмованого нерва характеризується суттєвим збільшенням кількості шванноцитів, що спостерігаються по всій довжині даного фрагмента. В новоутворених нервових волокнах формуються тонкі мієлінові оболонки, проте останні невеликого діаметру. Кількісна щільність розподілу нервових волокон становить 1317,0±14,0/мм² (р?0,05), що значуще більше, ніж у тварин I групи та менше відносно контролю.

Через 6 тижнів у проксимальному відрізку сідничого нерва суттєво зменшуються прояви подразнення нервових волокон. У ділянці травми збільшується кількість новоутворених кровоносних судин, фібробластів та нервових волокон, що мають прямолінійне спрямування в напрямку дистального відділу. Середній кут відхилення аксонів від поздовжньої осі нерва складає 34,6±0,7° (р?0,05), що значуще менше, ніж у тварин попереднього терміну та стосовно I групи. У дистальному відрізку нерва в цей час дослідження також спостерігається значуще зменшення об'ємної та кількісної щільності овоїдів дегенерації - 2,97±0,06% (р?0,05) та 3,58±0,14Ч10^-2 мкм³ (р?0,05) відповідно, що значуще менше відносно I групи і може свідчити про пришвидшення процесів перебігу вторинної дегенерації у тварин даної групи. Щільність розподілу нервових волокон становить 2833,0±15,0/мм² (р?0,05), що значуще більше, ніж у тварин I групи та попереднього терміну.

На 12 тиждень дослідження травмованого сідничого нерва за умов короткотривалого мікромеркуріалізму із застосуванням тіотриазоліну у центральному відрізку визначаються явища подразнення нервових волокон значно менш виражені, ніж у I групі. В морфологічно сформованій невромі спостерігається пришвидшена регенерація кровоносних судин, більшість регенеруючих волокон мають поздовжній напрямок до дистального відділу. Середній кут відхилення аксонів від поздовжньої осі нерва становить 32,0±0,8° (р?0,05), що значуще менше, ніж у I групі та стосовно попереднього терміну дослідження.

У дистальному відрізку сідничого нерва щурів наявні зрілі та новоутворені нервові волокна, невелика частина яких є неповноцінними, що проявляється деформацією мієлінової оболонки та порушенням структури осьового циліндра, але ступінь виразності цих змін значно менший, ніж у I і III групах. Виявляється більша кількість макрофагів та шванноцитів без ознак деструкції; у сполучній тканині, що оточує нервові волокна, виявляються переважно незмінені фібробласти. Кількісна щільність розподілу нервових волокон та товщина мієлінової оболонки складає 5089,5±18,0/мм² (р?0,05) і 0,55±0,01 мкм (р?0,05) відповідно, що значуще більше, ніж у тварин I групи та попереднього терміну дослідження і менше відносно контролю.

При довготривалому мікромеркуріалізмі із застосуванням тіотриазоліну у проксимальному відділі ушкодженого нерва на 3 тиждень дослідження спостерігаються нервові волокна в стані подразнення. Ступінь виразності цих змін значно більший, ніж у тварин II групи. В ділянці регенераційної невроми наявно більше місць із переважним скупченням клітин та капілярів і зустрічається менше зон фіброзу на відміну від II групи. Зростає також васкуляризація невроми, що позитивно впливає на процеси регенерації дистального відділу. Середній кут відхилення аксонів від поздовжньої осі нерва в ділянці травми складає 35,5±0,8° (р?0,05), що значуще менше, ніж у тварин II та III груп. Дистальний відділ характеризується збільшенням кількості регенеруючих волокон у порівнянні із I та III групами; кількісна щільність розподілу нервових волокон у цей час становить 1824,0±17,3/мм² (р?0,05), що значуще більше, ніж у тварин II і III груп.

У термін 6 тижнів за умов довготривалого мікромеркуріалізму сполучна тканина регенераційної невроми характеризується неоднаковим ступенем зрілості. У менш зрілих ділянках сполучна тканина містить багато новоутворених судин та нервових волокон, у ділянках із більш зрілою сполучною тканиною спостерігається менша кількість судин та нервових волокон. Середній кут відхилення аксонів від поздовжньої осі нерва складає 33,5±1,0° (р?0,5), що значуще менше, ніж у II та III групах тварин і не значуще менше, ніж у попередньому терміні дослідження.

У дистальному відділі травмованого сідничого нерва зустрічаються осередки дегенерації нервових волокон у вигляді овоїдів, об'ємна та кількісна щільність яких становить 4,8±0,11% та 4,39±0,14 х10^-2 мкм³ (р?0,05) відповідно, що значуще менше, ніж у III групі та більше, ніж у тварин II групи. Дані вказують на затримку цього процесу в тварин за умов довготривалого мікромеркуріалізму навіть із застосуванням тіотриазоліну. Кількісна щільність розподілу нервових волокон становить 3684,4±21,3/мм², що значуще більше стосовно II і III груп тварин, відносно попереднього терміну спостереження та менше відносно контролю.

На 12 тиждень дослідження у центральному відрізку травмованого сідничого нерва із застосуванням тіотриазоліну визначаються явища подразнення нервових волокон значно менш виражені, ніж у III групі. У невромі спостерігається менше зон фіброзу на відміну від II групи, що обумовлює дані морфометрії: середній кут відхилення аксонів від поздовжньої осі нерва становить 30,4±0,9° (р?0,05), що значуще менше, ніж у II і III групах та відносно попереднього терміну дослідження. У дистальному відрізку сідничого нерва щурів наявні зрілі та новоутворені нервові волокна, невелика частина яких є неповноцінними. Кількісна щільність розподілу нервових волокон даної ділянки становить 6837,2±19,7/мм² (р?0,05), що значуще більше, ніж у I і III групах тварин, у попередньому терміні дослідження та менше відносно контролю; товщина мієлінової оболонки складає 0,41±0,01 мкм (р?0,05), що значуще більше, ніж у тварин III групи і попереднього терміну дослідження та менше, ніж у II групі і стосовно контролю (рис. 2).

Отримані дані свідчать про затримку мієліногенезу в тварин IV групи. Можна припустити, що відновлення травмованого сідничого нерва під дією тіотриазоліну краще відбувається у тварин за умов короткотривалого мікромеркуріалізму.

Рис 2. Дані кількісних параметрів мієлінізації сідничого нерва щурів у залежності від терміну після травми у тварин І, ІІ, ІІІ, ІV експериментальних та контрольної груп (мкм).

Наші результати довели, що відновлення пошкодженого сідничого нерва за умов мікромеркуріалізму відбувається краще під впливом тіотриазоліну, оскільки препарат активує процеси метаболізму та біосинтезу. Підтвердженням цього є відновлення органел нейролемоцитів та фібробластів і, як наслідок, прискорення процесу невротизації периферичного відрізку, прискорення процесу мієлінізації та ліквідації наслідків дегенерації.

Висновки

У дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукової задачі - встановлення закономірностей регенерації периферійного (сідничого) нерва при травмуванні за умов короткотривалого і довготривалого мікромеркуріалізму та його корекції тіотриазоліном - препаратом антиоксидантної дії.

1. За умов короткотривалого та довготривалого мікромеркуріалізму у травмованому сідничому нерві визначаються зміни всіх структурних компонентів регенеруючого нерва, які викликають уповільнення процесів де- та регенерації. При довготривалому мікромеркуріалізмі пошкодження новоутворених нервових волокон більш виражені, ніж при короткотривалому та носять дистрофічно-дегенеративний характер. Отримані дані свідчать про розвиток субхронічної ртутної нейропатії при короткотривалій дії ртуті та хронічної - за умов довготривалого її впливу.

2. Встановлено, що за умов короткотривалого (2 тижні) мікромеркуріалізму та травми периферійного нерва в динаміці експерименту в ділянці регенераційної невроми спостерігається зменшення середнього кута відхилення регенеруючих аксонів від поздовжньої осі нерва і через 12 тижнів після травмування становить 41,7±0,9°, що є не значуще меншим стосовно попередніх термінів дослідження. Показники об'ємної та кількісної щільності овоїдів дегенерації, які визначали на 6 тиждень після травми, становили 5,73±0,09% та 5,23±0,12Ч10^-2/мкм³ відповідно; кількісна щільність розподілу нервових волокон периферичного відрізка через 12 тижнів після травми становить 4077,2±18/мм², а товщина мієлінової оболонки - 0,43±0,01 мкм, що є значуще більшим показником і свідчить про збільшення кількості та покращення процесу мієлінізації порівняно із попередніми термінами відновлення.

3. Довготривалий вплив ртуті (10 тижнів), приводить до більшого ступеня виразності порушень. На це вказує уповільнення процесу вторинної дегенерації у вигляді значущого збільшення об'ємної та кількісної щільності овоїдів дегенерації нервових волокон - 7,1±0,06% та 6,12±0,07Ч10^-2/мкм³ відповідно; затримкою процесу мієлінізації у віддалений термін спостереження у вигляді значуще меншої товщини мієлінової оболонки, що складає 0,28±0,01 мкм, порівняно із першою експериментальною групою.

4. Застосування тіотриазоліну при травмі периферійного нерва щурів за умов короткотривалого мікромеркуріалізму в усіх термінах дослідження забезпечує підвищення регенераторних можливостей як у його проксимальному, так і у дистальному відрізках. Це підтверджується значущим зменшенням об'ємної та кількісної щільності овоїдів дегенерації нервових волокон дистального відрізка в одиниці об'єму нерва - 2,97±0,06%, 3,58±0,14Ч10^-2/мкм³ відповідно; збільшенням кількісної щільності розподілу нервових волокон у дистальному відрізку (5089,5±18/мм²) та зменшенням середнього кута відхилення аксонів від поздовжньої осі нерва (32±0,8°); активацією процесу мієлінізації у віддалений термін спостереження у вигляді значущого збільшення товщини мієлінової оболонки (0,55±0,01 мкм) у порівнянні з попередніми термінами дослідження та на відміну від І групи.

5. При довготривалому мікромеркуріалізмі із застосуванням тіотриазоліну відмічається активізація відновних процесів у складових травмованого нерва та підвищення регенерації аксонів. Це характеризується прискоренням процесу вторинної дегенерації, що супроводжується значущим зменшенням об'ємної і кількісної щільності овоїдів дегенерації нервових волокон - 4,8±0,11%, 4,39±0,14Ч10^-2/мкм³ відповідно; прискоренням процесу мієлінізації у віддалений термін спостереження, на що вказує значуще збільшення товщини мієлінової оболонки (0,41±0,01 мкм) порівняно з попередніми термінами дослідження та на відміну від III групи. Але ці процеси були виражені менше, ніж у тварин II групи.

6. Позитивний вплив тіотриазоліну при травмі периферійного нерва за умов довготривалого мікромеркуріалізму в динаміці експерименту проявляється у прискоренні дозрівання сполучної тканини і рості аксонів, що характеризується значущим збільшенням кількісної щільності розподілу нервових волокон у дистальному відрізку (6837,2±19,7/мм²) та значущим зменшенням середнього кута відхилення аксонів від поздовжньої осі нерва (30,4±0,9°) у порівнянні з тваринами, яким не проводилася корекція.

7. Встановлено, що при застосуванні антиоксидантного препарату «Тіотриазолін» (НВО «Фарматон», Україна) відбувається активація відновних процесів травмованого нерва за умов мікромеркуріалізму і після проходження відповідних етапів клінічних досліджень він може бути застосований як антиоксидантний препарат із метою прискорення відновлення травмованих периферійних нервів.

Практичні рекомендації

1. Проведені дослідження розширюють і поглиблюють відомості про структурні особливості процесів де- та регенерації травмованого сідничого нерва щурів за умов мікромеркуріалізму.

2. Отримані дані про особливості морфологічних змін у пошкодженому нервовому стовбурі за умов мікромеркуріалізму із застосуванням тіотриазоліну можуть бути використані для розробки нових методів корекції відновлення периферійного нерва.

3. Одержані результати доцільно використати в хірургічній практиці, курсах лекцій із гістології, патологічної анатомії; при написанні посібників, підручників.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Шамало С. М. Вплив тіотриазоліну на регенерацію периферійного нерва за умов довготривалого мікромеркуріалізму / С. М. Шамало, Ю. Б. Чайковський, А. В. Корсак // Вісник морфології. ? 2010. ? № 16(1). ? С. 99?102. Автором самостійно проведено моделювання мікромеркуріалізму, забір матеріалу, аналіз та узагальнення отриманих результатів.

2. Шамало С. М. Регенерація периферійного нерва щурів за умов короткотривалого мікромеркуріалізму та фармакологічної корекції тіотриазоліном / С. М. Шамало, Ю. Б. Чайковський, В. І. Шпонька // Світ медицини та біології. ? 2010. ? № 3. ? С. 116?119. Автором самостійно проведено експеримент, забір матеріалу, аналіз та узагальнення отриманих результатів.

3. Шамало С. М. Ультраструктура сідничого нерва щурів у віддалені строки ртутної інтоксикації / С. М. Шамало, Л. О. Стеченко, Ю. Б. Чайковський // Труды Крымского государственного медицинского университета им. С. И. Георгиевского. - 2010. - Т. 146, Ч. V, - С. 174-176. Автором самостійно проаналізовано матеріал, проведена гістологічна обробка матеріалу, узагальнені результати.

4. Ультраструктура сідничого нерва щурів в умовах мікромеркуріалізму та фармакологічної корекції тіотриазоліном / С. М. Шамало, Ю. Б. Чайковський, Л. О. Стеченко, А. В. Корсак // Загальна патологія та патологічна фізіологія. ? 2010. ? Т. 5, № 3. ? С. 153?158. Автором самостійно проведено моделювання мікромеркуріалізму, забір та гістологічна обробка матеріалу, аналіз та узагальнення отриманих результатів.

5. Пат. 56463 Україна МПК G 01 N 33/50 Спосіб оцінки ефективності фармакологічної корекції за умов мікромеркуріалізму / С. М. Шамало, Ю. Б. Чайковський; заявник та патентовласник НМУ імені О. О. Богомольця. - № u201010813; заявл. 08.09.10; опубл. 10.01.11, Бюл. № 1. Автором проведено моделювання мікромеркуріалізму, обробка матеріалу, отримання первинної документації.

6. Пат. 56465 Україна МПК А 61 К 9/127 Спосіб визначення впливу тіотриазоліну на регенерацію периферійного нерва за умов довготривалого мікромеркуріалізму / С. М. Шамало, Ю. Б. Чайковський, А. В. Корсак; заявник та патентовласник НМУ імені О. О. Богомольця. - № u201010815; заявл. 08.09.10; опубл. 10.01.11, Бюл. № 1. Автором проведено моделювання мікромеркуріалізму, обробка матеріалу, отримання первинної документації.

7. Шамало С. М. Вплив тіотриазоліну на регенерацію периферійного нерва за умов мікромеркуріалізму / С. М. Шамало // Мат-ли наук.-практ.конф. «Прикладні аспекти морфології», присвяченої пам'яті проф. Б.В. Шутки. - Івано-Франківськ, 2010. ? С. 164-165.

Анотація

Шамало С.М. Регенерація периферійного нерва за умов мікромеркуріалізму та його корекції. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.09 - гістологія, цитологія, ембріологія. - ДВНЗ «Івано-Франківський національний медичний університет», Івано-Франківськ, 2011.

Експеримент проводили на білих щурах, які були розподілені на 4 групи. Травма сідничого нерва змодельована в усіх групах. Тварини першої та третьої груп отримували розчин хлориду ртуті в дозі 1/100 ЛД₅₀ упродовж двох та десяти тижнів відповідно. Тварини другої та четвертої груп отримали розчин хлориду ртуті в дозі 1/100 ЛД₅₀ упродовж двох і десяти тижнів відповідно та розчин тіотриазоліну в дозі 100 мг/кг упродовж двох тижнів.

Морфологічна організація та морфометричні дані регенераційної невроми і прилеглих сегментів (проксимальний і дистальний) сідничого нерва були вивчені через 3, 6 і 12 тижнів після пошкодження. Дослідження показали, що в групі тварин із фармакологічною корекцією тіотриазоліном активується процес регенерації нервів.

Ключові слова: периферійний нерв, регенерація, мікромеркуріалізм, тіотриазолін.

Аннотация

Шамало С.Н. Регенерация периферического нерва в условиях микромеркуриализма и его коррекции. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.09 - гистология, цитология, эмбриология. - ГВУЗ «Ивано-Франковский национальный медицинский университет», Ивано-Франковск, 2011.

Исследование было проведено на 120 белых крысах. В ходе эксперимента было создано 4 экспериментальные группы. Животным I и II групп была воспроизведена травма периферического нерва в условиях кратковременного микромеркуриализма, животным III и IV групп - была воспроизведена травма периферического нерва в условиях длительного микромеркуриализма. В послеоперационном периоде животным II и IV групп ежедневно в течение двух недель внутрибрюшинно вводили 2,5% тиотриазолин (НПО «Фарматон» Украина) в дозе 100 мг/кг, а животным I и III групп - изотонический раствор в дозе 1,0 мл/кг. Через 3, 6 и 12 недель после травмы общегистологическими, нейрогистологическими, электронномикроскопическими методами изучали состояние седалищного нерва. Цифровой материал обрабатывали, применяя методы математической статистики.

Анализ литературы и проведенные исследования показали, что в травмированном седалищном нерве на фоне микромеркуриализма возникают признаки нейропатии в виде нарушения структур всех составляющих регенерирующего нерва, что приводит к задержке процессов де- и регенерации. Также доказано, что существует разница между проявлениями нейропатии у животных в условиях кратковременного и долговременного микромеркуриализма. Результаты исследования показали, что травма седалищного нерва в условиях микромеркуриализма инициирует вторичную дегенерацию в периферическом отрезке и приводит к образованию регенерационной невромы в области травмы. Во все сроки эксперимента в группах животных в условиях кратковременного микромеркуриализма в области невромы нарастают процессы активного фиброза в виде увеличения пучков коллагеновых волокон. Определяются отдельные участки, которые характеризуются новообразованием кровеносных сосудов, увеличивается количество нервных волокон, растущих между зонами фиброза и имеющих разное направление. В дистальном отделе нерва экспериментальных животных увеличивается количество регенерирующих аксонов с признаками раздражения.

В группах животных в условиях долговременного микромеркуриализма во все сроки эксперимента больше участков со скоплением клеток и капилляров и только иногда встречаются места скопления пучков коллагеновых волокон в отличие от группы крыс с кратковременным микромеркуриализмом. Небольшая часть нервных волокон имеет рекуррентное направление, а часть регенерирует в дистальный отдел травмированного нерва продольно. В дистальном отрезке наблюдаются зрелые и новообразованные миелиновые и безмиелиновые нервные волокна, встречаются шванноциты и макрофаги с признаками аутолизиса в виде электроннопросветленной цитоплазмы. Описанные различия в строении регенерационных невром обьясняет большое количество нервных волокон дистального отрезка травмированного седалищного нерва группы животных в условиях длительного микромеркуриализма, хотя диаметр этих волокон визуально меньше.

В невроме группы крыс на фоне кратковременного микромеркуриализма с применением тиотриазолина в динамике эксперимента наблюдается более активная регенерация кровеносных сосудов и нервных волокон в отличие от группы животных без фармакологической коррекции. В дистальном отрезке травмированного седалищного нерва крыс увеличивается количество нервных волокон. Часть новообразованных нервных волокон является неполноценной с деформированной миелиновой оболочкой и нарушенной структурой осевого цилиндра. Степень этих изменений значительно меньше, чем в группах животных без фармакологической коррекции. В соединительной ткани, которая окружает нервные волокна, преобладают неизмененные фибробласты. Толщина миелиновой оболочки также больше, чем у животных без лечения.

Во все сроки эксперимента в группах животных в условиях долговременного микромеркуриализма с применением тиотриазолина регенерационная неврома характеризуется наличием меньшего количества зон фиброза, чем в группах животных в условиях кратковременного микромеркуриализма. Количество нервных волокон дистального отрезка данной группы достоверно больше, а толщина миелиновой оболочки меньше, чем в группе крыс в условиях кратковременного микромеркуриализма с применением тиотриазолина. При изучении проксимального и дистального отрезков травмированного седалищного нерва в условиях кратковременного и длительного микромеркуриализма отмечено, что скорость протекания процессов вторичной дегенерации выше у животных в условиях кратковременного микромеркуриализма с коррекцией тиотриазолином. И хотя количество новообразованных аксонов в этой группе меньше, однако миелинизация новообразованных нервных волокон происходит лучше, чем в группах животных в условиях долговременного микромеркуриализма.

Полученные результаты демонстрируют, что применение тиотриазолина после травмы на фоне микромеркуриализма способствует ускорению вторичной дегенерации и активирует процессы регенерации и миелинизации новообразованных аксонов в дистальном отрезке нервного ствола.

Ключевые слова: периферический нерв, регенерация, микромеркуриализм, тиотриазолин.

Summary

Shamalo S.N. Regeneration of peripheral nerve in condition of micromercuryalism and its correction. - Manuscript.

The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of medical sciences according to speciality 14.03.09 - histology, cytology, embryology. - Ivano-Frankivsk National Medical University, Ivano-Frankivsk, 2011.

Experiment was carried out on white rats, which were divided into 4 groups. The injury of sciatic nerve was simulated in all the groups. The animals of the first and third groups received solution of mercury chloride in a dose 1/100 Ld₅₀ during 2 weeks, and during 10 weeks respectively. The animals of the second and fourth groups received solution of mercury chloride in a dose 1/100 Ld₅₀ during 2 weeks and during 10 weeks respectively and solution of Thiotriazolinum in the dose of 100 mg/kg during 2 weeks.

Morphological organization and morphometric data of regenerative neuroma and adjoining segments (proximal and distal) of sciatic nerve were studied in 3, 6 and 12 weeks after damage. The research testified that in the group of animals with pharmacological correction by Thiotriazolinum the process of nerve regeneration was activated.

Key words: peripheral nerve, regeneration, micromercuryalism, Thiotriazolinum.

Размещено на Allbest.ru

...