Морфологічні особливості судинної оболонки очного яблука щура в нормі та при експериментальному цукровому діабеті

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені . О.О.БОГОМОЛЬЦЯ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Морфологічні особливості судинної оболонки очного яблука щура в нормі та при експериментальному цукровому діабеті

14.03.01 - нормальна анатомія

КИРИК ХРИСТИНА АНДРІЇВНА

Київ - 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Львівському національному медичному університеті імені Данила Галицького МОЗ України

Науковий керівник:

доктор медичних наук, професор Матешук-Вацеба Леся Ростиславівна - професор кафедри нормальної анатомії Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького МОЗ України

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Шевченко Олена Олександрівна - професор кафедри нормальної анатомії Національного медичного університету імені О.О. Богомольця МОЗ України;

доктор медичних наук, професор Головацький Андрій Степанович - завідувач кафедри анатомії людини та гістології медичного факультету Ужгородського національного університету МОН України, Заслужений працівник освіти України.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Актуальним сьогодні є впровадження теоретичних даних про організацію та функцію судинного русла ока в практичну медицину. Комплексне застосування нових адекватних методів дослідження визначило тенденцію сучасної медицини пізнати нормальні і патологічні процеси в їх структурно-функціональній єдності.

Ушкодження судин очного яблука при цукровому діабеті на думку численних дослідників (Гогіна І.Ф. та cпівавт., 2000; Fong D.S. et al., 2004; Stitt А.W., Curtis Т.М., 2005;) є найчастішим і прогностично несприятливим проявом універсальної діабетичної мікроангіопатії.

Одним із перспективних напрямків дослідження змін судинної оболонки очного яблука за умов цукрового діабету, є використання експериментальних моделей, зокрема, білого щура при штучно ініційованому захворюванні. Очне яблуко щура є зручною моделлю при вивченні змін у цьому важливому органі при цукровому діабеті. Підґрунтям для використання вище згаданої лабораторної тварини є не лише доступність об'єкта експерименту, але й подібність будови тканин очного яблука щура до органа зору людини. Проте до сьогодні залишаються невиясненні питання кровопостачання очного яблука щура в нормі.

Зокрема, невивченими залишаються питання особливостей макро-, мікро- та ультраструктури судинної оболонки очного яблука щура в нормі, відсутні праці щодо застосування морфометричного аналізу ангіоархітектоніки очного яблука щура.

У публікаціях наведені лише поодинокі дані про зміни судинного русла сітківки при цукровому діабеті (Van Hecke M.V. et al., 2005; Сидорова М.В., 2006), водночас опис змін кровопостачання інших ділянок очного яблука, а саме судинної оболонки, не знайшли достатнього відображення у фаховій літературі. Вимагає подальшого вирішення питання про деструктивні та компенсаторні зміни мікроциркуляторного русла очного яблука при експериментальному цукровому діабеті.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Вибраний напрямок дослідження є частиною планової наукової роботи кафедри нормальної анатомії "Функціональна анатомія ряду органів та архітектоніка їх судинного русла у пре- і постнатальному періодах онтогенезу, при експериментальних порушеннях гемомікроциркуляції, реконструктивних операціях та цукровому діабеті" - номер державної реєстрації 0195U006511, яка виконується у Львівському національному медичному університеті імені Данила Галицького згідно з державним планом та програмою.

Мета дослідження - встановити особливості будови та кровопостачання судинної оболонки очного яблука щура в нормі та закономірності її перебудови при експериментальному цукровому діабеті.

Завдання дослідження:

1. Визначити особливості ангіоархітектоніки судинної оболонки очного яблука щура в нормі.

2. Встановити ультраструктурні особливості гемомікроциркуляторного русла судинної оболонки очного яблука щура в нормі.

3. На експериментальній моделі стрептозотоциніндукованого діабету встановити закономірності структурної перебудови гемомікроциркуляторного русла судинної оболонки очного яблука щура в динаміці перебігу експериментального цукрового діабету.

4. Встановити ультраструктурні особливості гемомікроциркуляторного русла судинної оболонки очного яблука щура при експериментальному цукровому діабеті.

5. Дати кількісну характеристику морфологічним параметрам ангіоархітектоніки судинної оболонки очного яблука щурів в нормі та при розвитку експериментального цукрового діабету.

Об'єкт дослідження: судинна оболонка очного яблука щура.

Предмет дослідження - структурна організація гемомікроциркуляторного русла судинної оболонки очного яблука щура в нормі та її перебудова в динаміці перебігу експериментального цукрового діабету.

Методи дослідження. Поставлені завдання вирішені шляхом застосування морфологічних (макро-мікроскопічних, гістологічних, електронномікроскопічних, морфометричних), біохічних та статистичних методів дослідження, які дозволили визначити і встановити особливості ангіоархітектоніки судинної оболонки очного яблука щура в нормі та на різних етапах перебігу експериментального цукрового діабету.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі комплексу макро-, мікро- та ультраскопічних методик отримані нові дані про особливості будови та кровопостачання судинної оболонки очного яблука щура. Вперше проведений морфометричний аналіз ангіоархітектоніки судинної оболонки очного яблука щура на ін'єкованих та просвітлених препаратах. Вперше досліджена динаміка змін гемомікроциркуляторного русла судинної оболонки очного яблука щура за умов експериментальної форми цукрового діабету. Проведений статистичний аналіз дозволив систематизувати отримані експериментальні дані і подати порівняльну характеристику ангіоархітектоніки судинної оболонки очного яблука щура в нормі та за умов експериментального цукрового діабету.

Практичне значення одержаних результатів. Поглиблене і детальне вивчення змін в судинній оболонці на всіх етапах дослідження дозволить відслідкувати конкретні ланки пато- і морфогенезу діабетичної мікроангіопатії, для подальшого пошуку патогенетично обґрунтованих та ефективних шляхів лікування та профілактики судинних порушень в даній ділянці очного яблука при цукровому діабеті. Отримані дані щодо морфологічних особливостей судинної оболонки очного яблука щура в нормі та при експериментальному цукровому діабеті є джерелом важливої інформації, на яке можуть опиратися дослідники при вивченні проблем експериментальної та клінічної офтальмології.

Результати роботи впроваджені в навчальний процес морфологічних кафедр України.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є завершальним самостійним науковим дослідженням аспіранта кафедри нормальної анатомії Кирик Х.А. Автор самостійно виконала етапи планування дисертації і літературно-патентного пошуку, сформулювала мету й завдання, опанувала методи дослідження, відтворила модель цукрового діабету у лабораторної тварини - щура. Експерименти та забір матеріалу, усі морфологічні дослідження проведені аспірантом особисто. Основні наукові положення, обґрунтування та висновки, відображені в дисертації, належать аспірантові Кирик Х.А.

Аспірант щиро вдячна за консультативну роботу виконану науковим керівником, а також співавторам наукових праць, виданих за результатами дисертації, які забезпечували консультативно-технічну допомогу та співучасть в експериментальному процесі науково-дослідної роботи.

Апробація результатів дисертації. Результати й основні наукові положення дисертації висвітлені на засіданнях кафедри нормальної анатомії Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького, Всеукраїнській науковій конференції "Актуальні питання клінічної анатомії та оперативної хірургії" (Чернівці, 2004 рік); IV Національному конгресі АГЕТ України (Сімферополь, 2006 рік); науково-практичній конференції з міжнародною участю "Морфологічний стан тканин і органів у нормі та при моделюванні патологічного процесу" (Тернопіль, 2006 рік); ІІІ Міжнародних Пироговських читаннях (м. Вінниця, 2006 рік).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 10 друкованих праць: 8 статей у фахових журналах, що входять до затвердженого ВАК України переліку наукових видань, 2 тези у матеріалах конференції.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 201 сторінках друкованого тексту, містить вступ, огляд літератури, розділ "Матеріали і методи дослідження", розділ власних досліджень, який складається з трьох підрозділів, розділ аналізу та узагальнення результатів дослідження, висновків, списку використаних джерел.

Дисертація ілюстрована 78 рисунками, у тому числі 45 мікрофотографіями, 15 електронними фотографіями, 25 таблицями та 18 діаграмами.

Список використаних джерел літератури містить 206 посилань (101 надруковані кирилицею та 105 - латиницею).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи дослідження. Дослідження виконані на 100 статевозрілих щурах-самцях лінії "Вістар", віком 4,5 - 7,5 місяців і масою тіла 100-130г.

Матеріал дослідження представлений препаратами очних яблук щурів з ін'єкованим судинним руслом, гістопрепаратами та біоптатами судинної оболонки очних яблук. Характеристика матеріалу наведена у таблиці 1.

Таблиця 1.

Характеристика матеріалу дослідження

МАТЕРІАЛИ	МЕТОДИ
Експеримен- тальні групи тварин, строки забору матеріалу після початку експерименту	Препарування, ін'єкція судинного русла очного яблука, просвітлення оболонок очного яблука, морфометрія	Гістологічне дослідження судинної оболонки очного яблука, біохімічне дослідження крові	Електронно-мікроскопічне дослідження	Всього
Інтактні щури	10	5	5	20
через 2 тижні	8 (5+3 контроль)	8 (5+3 контроль)	-	16
через 4 тижні	8 (5+3 контроль)	8 (5+3 контроль)	8 (5+3 контроль)	24
через 6 тижнів	8 (5+3 контроль)	8 (5+3 контроль)	-	16
через 8 тижнів	8 (5+3 контроль)	8 (5+3 контроль)	8 (5+3 контроль)	24
Всього	42	37	21	100

Перша серія дослідів налічувала 20 практично здорових щурів; друга серія дослідів - 10 щурів, через 2 тижні після початку експерименту (моделювання цукрового діабету); третя серія дослідів - 15 щурів, через 4 тижні після початку експерименту; четверта серія дослідів - 10 щурів, через 6 тижнів після початку експерименту; п'ята серія дослідів - 15 щурів, через 8 тижнів після початку експерименту. Контрольна група включала 30 інтактних щурів.

При виконанні роботи використано наступні методи дослідження:

1. Ін'єкція судинного русла очного яблука;

2. Препарування просвітлених оболонок очного яблука та їх фотографування під мікроскопом МБИ-1, цифровий фотоапарат - Olympus FE-210;

3. Морфометрія судин очного яблука на ін'єкованих та просвітлених препаратах;

4. Статистична обробка морфометричних даних на ЕОМ;

5. Гістологічне дослідження судинної оболонки очного яблука;

6. Електронно-мікроскопічне дослідження гемомікро-циркуляторного русла судинної оболонки очного яблука;

7. Біохімічне дослідження периферійної крові;

8. Моделювання цукрового діабету у щурів.

Для ін'єкції гемомікроциркуляторного русла судинної оболонки очного яблука застосовували ін'єкційну масу (водна суспензія казеїново-олійної газової сажі "Темпера") та ін'єкційну масу, яка складається із суміші коларголу (20%) та гліцерину у співвідношенні 2:1.

Просвітлення оболонок очного яблука проводили в гліцерині з 96% етиловим спиртом (1:1) протягом двох діб, а потім у чистому гліцерині. Після просвітлення препарати фотографували в прохідному світлі мікроскопа (об'єктив 10, окуляр 5), на цифровому фотоапараті Olympus FE-210.

Морфометричний аналіз параметрів гемомікроциркуляторного русла судинної оболонки очного яблука щура проводили за методикою Личковського Л.М., Матешук-Вацеби Л.Р. і Масної З.З. (1994) із використанням наступних кількісних критеріїв: діаметр мікросудин, густина пакування обмінних судин, показник трофічної активності тканини, питомий об'єм судин, питома площа поверхні судин. Терміном "обмінні судини" позначаємо артеріоли, венули, гемокапіляри.

Статистичне опрацювання показників морфометричного дослідження ангіоархітектоніки судинної оболонки очного яблука в нормі та при експериментальному цукровому діабеті проводили за допомогою пакетів прикладних комп'ютерних програм для варіаційно-статистичного аналізу "GraphPad InStat".

Цифрові показники морфологічних параметрів судин представлені вибірковими середніми досліджуваного параметра (M), стандартної похибки (відхилення) досліджуваного параметра (m), парного критерію Стьюдента (t) та показника достовірності (р).

Для гістологічного дослідження зрізи судинної оболонки фарбували гематоксиліном і еозином. Препарати вивчали і фотографували під мікроскопом МБИ-1 при збільшенні 200х (окуляр 10, об'єктив 20) та 400Ч(окуляр 10, об'єктив 40). Проводили підрахунок кількості судин на кожному препараті у 10 полях зору (на стандартній площі зрізу при збільшенні 200х та 400х).

Дослідження ультраструктурних особливостей судинної оболонки проводили методом трансмісійної електронної мікроскопії, використовуючи мікроскоп УЕМВ - 100 К (Україна) при напрузі прискорення 75 кВ і збільшеннях на екрані мікроскопу 1000 - 124000.

У периферійній крові щурів стандартними біохімічними методами визначали вміст глюкози, гемоглобіну та глікозильованого гемоглобіну.

Моделювання експериментального цукрового діабету викликали одноразовим внутрішньоочеревинним введенням стрептозотоцину ("Sigma"США) з розрахунку 7 мг на 100г маси тіла тварини (приготованому на 0,1 М цитратному буфері, рН = 4,5).

Розвиток цукрового діабету протягом 56 днів контролювали за зростанням рівня глюкози в крові, яку вимірювали глюкозооксидазним методом. Дослідження проводили на тваринах з рівнем глюкози понад 13,4 ммоль/л через 2, 4, 6, 8 тижнів після початку експерименту. Інтактні тварини відповідного віку складали контрольні групи.

Результати досліджень. Гемомікроциркуляторне русло судинної оболонки очного яблука щура на ін'єкованих та просвітлених препаратах. Кровопостачання судинної оболонки очного яблука щура забезпечують задні довгі війкові артерії та задні короткі війкові артерії. Кровопостачання райдужки здійснюється за рахунок двох кільцевих артерій райдужки, які, з'єднуючись, формують артеріальне коло райдужки. Анастамози між кільцевими артеріями райдужки здійснюються через капіляри райдужки, зокрема в ділянці її зіничного краю. Артеріоли райдужки очного яблука прямують від артеріального кола до її зіничного краю і утворюють капілярну петлясту сітку, оточуючи зіницю. Гілки артеріального кола райдужки кровопостачають війковий м'яз і війкові відростки. До кожного війкового відростка підходить одна (іноді дві) артеріоли. Капілярна сітка заповнює весь відросток.

Власна судинна оболонка очного яблука щура кровопостачається задніми короткими війковими артеріями. У щура задні короткі війкові артерії представлені гілками задніх довгих війкових артерій, або самостійними гілками сполучної гілки між зовнішньою і внутрішньою очними артеріями.

Ангіоархітектоніка власної судинної оболонки формується розгалуженнями задніх коротких війкових артерій. Чітко виділяються три судинні шари - шар артеріол, шар венул і шар капілярів.

При гістологічному дослідженні судинної оболонки очного яблука щурів в нормі власна судинна оболонка має чітко виділені чотири пластинки: надсудинну, судинну, судинно-капілярну, основну пластинку. Вона містить густе сплетення судин. Добре розвинуті артеріоли, тонкостінні венули, широкі капіляри. В товщі власної судинної оболонки судини утворюють сплетення, що розміщені трьома шарами, з поступовим зменшенням калібру судин.

Війкове тіло містить війковий м'яз та війкові відростки. Війкове тіло у щура складається з чотирьох шарів: надсудинного, м'язового (війковий м'яз), судинного шару з війковими відростками, основної пластинки. Війкове тіло і його відростки вкриті війковою частиною сітківки, яка у цій ділянці побудована з двох шарів епітелію та пограничної мембрани.

У райдужці очного яблука щура чітко виділяються п'ять шарів: передній епітелій, зовнішній пограничний шар, судинний шар, внутрішній пограничний шар, задній пігментний епітелій. Передній епітелій складається з плоских полігональних клітин, які тісно прилягають одна до одної. Волокна сполучної тканини зовнішнього і внутрішнього пограничного шарів розміщені досить щільно, між ними є багато фібробластів. Судинний шар райдужки багатий на судини, кількість їх у полі зору становить 12,0 ± 3,0. У судинному шарі розміщені два м'язи райдужки - м'яз-звужувач і м'яз-розширювач зіниці. Задня поверхня райдужки ока щура містить багато колових і радіальних складок.

При електронно-мікроскопічному дослідженні ультратонких зрізів війкових відростків судинної оболонки очного яблука щурів встановлено, що вони складаються з основної речовини сполучної тканини, в якій міститься густа сітка з артеріол, венул, прекапілярних артеріол, посткапілярних венул, гемокапілярів, а також фібробласти і колагенові волокна. Артеріоли війкових відростків судинної оболонки побудовані з шару ендотеліоцитів та суцільного шару міоцитів. Безперервний шар ендотеліоцитів оточує базальна мембрана, зовні якої є прошарки еластичних волокон. Стінка венул також вміщує шар ендотеліоцитів та шар міоцитів, оточених базальною мембраною. Стінка гемокапілярів представлена шаром ендотеліоцитів, які прилягають до базальної мембрани, трапляються поодинокі перицити. Цитоплазма ендотеліоцитів насичена великою кількістю піноцитозних пухирців, що вказує на активні процеси трансендотеліального обміну.

Біохімічне дослідження крові щурів в нормі.

У периферійній крові інтактних щурів рівень глюкози крові дорівнює 7,68 ± 0,06 ммоль/л; середнє значення глікозильованого гемоглобіну - 2,55 ± 0,12 ммоль г/Нb; середнє значення гемоглобіну крові - 152,4 ± 1,6 г/л.

На ін'єкованих та просвітлених препаратах через два тижні розвитку експериментального цукрового діабету виявлено нерівномірність просвіту артеріол і незначне розширення венул райдужки.

У війкових відростках спостерігається спазм капілярів, нерівномірність калібру і звивистість судин. У власній судинній оболонці венули значно розширені, звивисті, артеріоли покручені, капіляри деформовані.

При морфометричному дослідженні спостерігається статистично достовірне зменшення у порівнянні з контролем густини пакування обмінних судин райдужки, війкового тіла та власної судинної оболонки (р 0,05), діаметру капілярів судинної оболонки (р 0,05), питомого об'єму судин та питомої площі поверхні судин судинної оболонки (р 0,05), достовірно збільшується показник трофічної активності тканини судинної оболонки (р 0,05).

Через 4 тижні експерименту спостерігаються зміни судинної оболонки очного яблука щура. Деструктивні зміни проявляються утворенням безсудинних ділянок та ділянок з "розрідженою" судинною сіткою, переважно із зруйнованим капілярним компонентом в райдужці, війковому тілі та власній судинній оболонці. Відзначено збільшення калібру судин, порушення їх цілості, що підтверджується морфометричними показниками.

Через 6 тижнів відбувається подальша перебудова усіх ланок гемомікроциркуляторного русла судинної оболонки (райдужки, війкового тіла, власної судинної оболонки). Перебудова мікросудин відображає процеси адаптації гемомікроциркуляторного русла.

Розширення вен сприяє збільшенню ємкості венулярної ланки мікроциркуляторного русла. Звивистість артеріол забезпечує зменшення сили пульсового поштовху в цих судинах. Відкривання додаткових артеріоло-венулярних анастамозів і активація функцій останніх сприяють розвантаженню капілярних сіток від надлишкової кількості крові.

Значно зростає кількість розширених капілярів. Проте, незважаючи на активні компенсаторні процеси, гемомікроциркуляторне русло судинної оболонки глибоко зруйноване, що приводить до значного порушення кровопостачання райдужки, війкового тіла, власної судинної оболонки. Збільшується кількість безсудинних ділянок в райдужці, ділянок з "розрідженою" судинною сіткою, зруйнованих капілярів.

При морфометричному дослідженні виявлено виражене зменшення, у порівнянні з контролем, густини пакування обмінних судин райдужки до 76,8 ± 0,8 (контроль 138,1 ± 3,6), війкових відростків до 75,5 ± 1,1 (контроль 139,6 ± 4,4), власної судинної оболонки до 82,4 ± 0,7 (контроль 120,8 ± 5,6); питомої площі поверхні петель капілярної сітки зіничного краю райдужки до 0,037 ± 0,0008 мкмІ/мкмі (контроль 0,11 ± 0,0007), судин війкових відростків до 0,469 ± 0,001 мкмІ/мкмі (контроль 0,046 ± 0,001), капілярів власної судинної оболонки до 0,048 ± 0,0012 мкмІ/мкмі (контроль 0,1 ± 0,001); питомого об'єму петель зіничного краю райдужки до 0,124 ± 0,003 мкмі/мкмі (контроль 0,23 ± 0,003), судин війкових відростків до 0,35 ± 0,008 мкмі/мкмі (контроль 0,38 ± 0,006), власної судинної оболонки до 0,2 ± 0,006 мкмі/мкмі (контроль 0,28 ± 0,007), а також достовірне збільшення, в порівнянні з контролем показника трофічної активності тканини райдужки до 91,5 ± 4,2 мкм (контроль 17,7 ± 0,35), війкових відростків до 36,2 ± 2,1 (контроль 11 ± 0,4), власної судинної оболонки до 72,1 ± 3,4 мкм (контроль 20,3 ± 0,47), що свідчить про значне розрідження судинної сітки усіх відділів судинної оболонки за умов експериментального цукрового діабету, що призводить до різкого порушення кровопостачання цієї оболонки і втрати нею її функції.

За вказаних вище умов судинна оболонка не може повноцінно виконувати свою основну трофічну функцію.

Картина ангіоархітектоніки очного яблука через 8 тижнів цукрового діабету залишається майже без змін, у порівнянні з 6-м тижнем. На кінцевому етапі спостереження виявлено ангіопатію на рівні органних артерій, зокрема кільцевих артерій райдужки.

При гістологічному дослідженні, починаючи з другого тижня розвитку експериментального цукрового діабету, у дослідних тварин відзначаються зміни у ділянці війкового тіла та війкових відростків: вкорочення та помірне зменшення розгалуженості війкових відростків. Епітелій відростків одношаровий, що чергуються з незмінним двошаровим. Строма відростків волокниста. Судини війкового тіла тонкостінні, проте трапляються фрагменти судин з дещо потовщеними стінками.

Власна судинна оболонка очного яблука щура зберігає свою гістологічну структуру. Судини звичайної будови і розмірів, інколи, трапляються фрагменти судин з дещо потовщеними стінками. В шарі крупних судин розміщені в основному артеріоли, в шарі середніх судин - венули, просвіт яких помірно розширений, капілярний шар містить спазмовані гемокапіляри. У райдужці очного яблука щурів патологічних змін не виявлено. Чітко видно п'ять шарів райдужки: передній епітелій, зовнішній і внутрішній пограничний шари, судинний шар, задній пігментний епітелій.

Через 4 тижні розвитку цукрового діабету найбільші зміни виявлено у війковому тілі, а саме у війкових відростках. Просвіт судин переважно розширений, однак, трапляються судини з потовщеними стінками, шари яких нечіткі, їх просвіт нерівномірний. У власній судинній оболонці в основному змінюється судинна та капілярно-судинна пластинка. Стінка більшості капілярів зруйнована, венули розширені.

В райдужці при даній патології всі п'ять шарів чітко диференціюються, але в кожному з них спостерігаються помірні зміни.

Через 6 тижнів розвитку експериментального цукрового діабету відзначено зміни у всіх складових судинної оболонки очного яблука. Диференціація війкового тіла на шари не чітка. Трапляються судини з потовщеними стінками. У власній судинній оболонці очного яблука щурів диференціюються чотири пластинки: надсудинна, судинна, судинно-капілярна та основна пластинка.

В судинно-капілярній пластинці виявляються мікроаневризми капілярів. У райдужці при даній патології всі п'ять шарів чітко диференціюються, але в кожному з них спостерігаються суттєві зміни (передній епітелій частково зруйнований, місцями перервний, зовнішній пограничний шар тонкий, внутрішній пограничний шар місцями переривається). очний емомікроциркуляторний діабет кровопостачання

Через 8 тижнів експериментального цукрового діабету війкові відростки за розмірами неоднорідні. Епітелій, що вкриває війкові відростки, дезорганізований, фрагментований. Строма відростків склерозована. Судини розширені, з нерівними контурами, звивисті. Навколо судин - набряк, крововиливи. М'язовий шар війкового тіла стоншений. У власній судинній оболонці судини звивисті, їх контури нечіткі. Переважають розтягнені кровоносні судини, синусоїдні капіляри.

Особливо змінюється судинна та судинно-капілярна пластинки. Виявляються мікроаневризми капілярів, а поряд - зони запустіння капілярів. У просвіті деяких судин спостерігається агрегація еритроцитів, адгезія, є судини з елементами крові, а також судини, де вони відсутні. Навколо судин виявлено перивазальний набряк, крововиливи.

В райдужці очного яблука щурів шари чітко не диференціюються. Рельєф райдужки деформований. На задній поверхні райдужки збільшуються щілини між її складками.

При електронно-мікроскопічному дослідженні встановлено, що в період з 4 по 8 тиждень перебігу цукрового діабету відбуваються зміни всіх ланок гемомікроциркуляторного русла.

Визначальну роль в розвитку судинних порушень відіграє стан ендотеліального вистилу мікросудин. Вже через 4 тижні експерименту виявлено зміни в ендотеліоцитах гемокапілярів, зокрема, значно збільшується кількість мікроворсинок на люмінальній поверхні ендотелію, що свідчить про мікроциркуляторну гіпоксію. Одночасно спостерігається зниження мікропіноцитозу, що вказує на зниження активності трансцелюлярних обмінних процесів.

Встановлені також реологічні порушення, які проявляються наявністю в просвіті судин гемолізованих еритроцитів та пошкоджених тромбоцитів. Виявлено виражені зміни з боку базальної мембрани.

Через 8 тижнів перебігу цукрового діабету зберігається розширення просвіту мікросудин. У просвіті капілярів виявлено сладжі еритроцитів, які закривають просвіт судин. Виникають дистрофічні зміни ендотеліоцитів мікросудин, стоншення цитоплазми, товщина їх зменшується, базальна мембрана у багатьох місцях не вкрита ендотелієм, що сприяє зростанню проникності через неї плазми крові, та накопиченню в базальній мембрані електронно-щільних депозитів, продуктів розпаду зруйнованих клітин, що призводить до потовщення, розшарованості та набряку базальної мембрани. Наявні структурні перетворення периваскулярного простору: набряк сполучної тканини і накопичення в ній продуктів клітинного розпаду. Також в сполучній тканині підвищується кількість колагенових волокон, що призводить до розвитку периваскулярного склерозу.

Біохімічне дослідження крові щурів в динаміці перебігу стрептозотоциніндукованого цукрового діабету. Біохімічне дослідження крові щурів, що передбачало визначення рівня глюкози крові, глікозильованого гемоглобіну та гемоглобіну, проводили через 2, 4, 6, і 8 тижнів від початку експерименту.

Середнє значення рівня глюкози крові склало 13,48 ± 0,26 (через 2 тижні), 14,23 ± 0,04 (через 4 тижні), 20,66 ± 0,17 (через 6 тижнів), 20,44 ± 0,21 (через 8 тижнів); середнє значення глікозильованого гемоглобіну - 2,38 ± 0,09 (через 2 тижні), 6,89 ± 0,18 (через 4 тижні), 10,94 ± 0,23 (через 6 тижнів), 11,32 ± 0,05 (через 8 тижнів); середнє значення гемоглобіну - 132,8 ± 0,6 (через 2 тижні), 128,8 ± 0,7 (через 4 тижні), 123,2 ± 0,8 (через 6 тижнів), 121,4 ± 0,9 (через 8 тижнів).

ВИСНОВКИ

У дисертації проведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукового завдання анатомії щодо встановлення закономірностей будови та кровопостачання судинної оболонки очного яблука щурів в нормі та змін ангіоархітектоніки судинної оболонки в динаміці перебігу експериментального цукрового діабету. Отримані морфометричні характеристики структурних компонентів судинної оболонки очного яблука щурів в нормі є підгрунтям доцільності застосування для створення біологічних моделей різних захворювань органа зору очей щурів. У дисертації вказані проблеми вирішені в комплексі, з використанням усіх рівнів морфологічного дослідження.

1. Кровопостачання судинної оболонки очного яблука щурів в нормі здійснюють два артеріальні джерела: задні довгі війкові артерії та задні короткі війкові артерії. Передні війкові артерії очного яблука у щурів не утворюють транссклеральні анастомози з гілками кільцевих артерій райдужки і не беруть участі у формуванні артеріального кола райдужки. У райдужці ока щурів відсутнє мале артеріальне коло.

2. Визначено морфометричні параметри судинної оболонки очного яблука щурів, а саме: капілярна петляста сітка зіничного краю райдужки характеризується наступними показниками: діаметр капілярної петлі становить 5,0 ± 0,1 мкм; густина пакування обмінних судин 138,0 ± 3,0; показник трофічної активності тканини 17,6 ± 0,3 мкм; питома площа поверхні петель 0,120 ± 0,0007 мкмІ/ мкмі; питомий об'єм петель 0,237 ± 0,003 мкмі/мкмі. У власній судинній оболонці діаметр капілярів становить 6,8 ± 0,3 мкм; густина пакування обмінних судин 120,6 ± 4,7; показник трофічної активності тканини 20,3 ± 0,5 мкм; питома площа поверхні капілярів 0,1 ± 0,0014 мкмІ/мкмі; питомий об'єм капілярів 0,285 ± 0,007 мкмі/мкмі. Судинне русло війкових відростків характеризується наступними параметрами: діаметр капілярів становить 6,8 ± 0,3 мкм; густина пакування обмінних судин 140,0 ± 3,3; показник трофічної активності тканини 11,1 ± 0,4 мкм; питома площа поверхні капілярів 0,046 ± 0,0007 мкмІ/мкмі; питомий об'єм капілярів 0,380 ± 0,005 мкмі/мкмі.

3. Райдужка очного яблука щурів складається з п'яти шарів: передній епітелій, зовнішній пограничний шар, судинний шар, внутрішній пограничний шар, задній пігментний епітелій. Війкове тіло побудоване з чотирьох шарів: надсудинного, м'язового (війковий м'яз), судинного шару з війковими відростками, основної пластинки. Власна судинна оболонка побудована з чотирьох пластинок: надсудинної, судинної, судинно-капілярної, основної пластинки. Гемомікроциркуляторне русло судинної оболонки представлене артеріолами, прекапілярними артеріолами, капілярами, посткапілярними венулами та венулами. Стінка артеріол у білих щурів складається з шару ендотеліоцитів, базальної мембрани та суцільного шару міоцитів. Капіляри побудовані з шару ендотеліоцитів, базальної мембрани та перицитів. У венулах, на відміну від капілярів, поряд з ендотеліоцитами з'являється шар міоцитів.

4. На експериментальній моделі цукрового діабету перші зміни в судинній оболонці очного яблука щурів виявляються через два тижні. Зміни ангіоархітектоніки проявляються нерівномірністю калібру судин, артеріоли гемомікроциркуляторного русла спазмовані, венули розширені, капіляри спазмовані та деформовані. Спостерігається підвищена звивистість судин. Найглибших змін на цьому етапі зазнає війкове тіло, а саме війкові відростки, які стають тоншими, коротшими, із зменшеною розгалуженістю. Епітелій відростків частково атрофований, а строма ущільнена.

5. Починаючи з 4-го тижня перебігу експериментального цукрового діабету виявлено глибокі зміни в гемомікроциркуляторному руслі райдужки, війкового тіла та власній судинній оболонці, які характеризуються розширенням мікросудин, деструктивними проявами - утворенням безсудинних ділянок за рахунок редукції частини капілярів, ділянок з "розрідженою" судинною сіткою, переважно із зруйнованим капілярним компонентом, наявністю мікроаневризм та геморагій. У війковому тілі найбільших змін зазнають війкові відростки, у власній судинній оболонці - судинна та судинно-капілярна пластинка, в райдужці структурних перетворень зазнають усі її шари.

6. Через 6 тижнів експерименту судинна оболонка очного яблука на стадії декомпенсації, капілярна сітка зруйнована, артеріоли різко покручені, деформовані, просвіт їх нерівномірний. Капілярне русло війкових відростків зруйноване, в деяких випадках спостерігається облітерація капілярів, повна атрофія капілярного компонента гемомікроциркуляторного русла, в деяких відростках залишаються лише фрагменти окремих капілярів. Виявляються мікроаневризми капілярів, а поряд - зони запустіння капілярів. У просвіті деяких судин спостерігається агрегація еритроцитів, адгезія, трапляються судини з поодинокими елементами крові, в інших судинах елементи крові відсутні. Навколо судин спостерігається перивазальний набряк, крововиливи.

7. У гемомікроциркуляторному руслі судинної оболонки очного яблука білих щурів при цукровому діабеті на ультраструктурному рівні спостерігаються судинні, позасудинні та внутрішньосудинні зміни. Виявляється розширення капілярів, артеріол та венул, дезорганізація ендотеліоцитів, потовщення базальної мембрани, порушуються міжклітинні контакти. В просвіті судин містяться гемолізовані еритроцити та пошкоджені тромбоцити, а також агреговані еритроцити, відбувається плазматичне просочування стінок. У просвіті судин виявлено продукти розпаду клітин, преципітати та коагуляти. Наявний параваскулярний набряк і набряк міжсудинної сполучної тканини. В окремих місцях в напрямі до периферії від базальної мембрани з'являється велика кількість колагенових волокон, що свідчить про розвиток параваскулярного склерозу.

8. При експериментальному цукровому діабеті встановлено залежність рівня структурних перетворень гемомікроциркуляторного русла судинної оболонки очного яблука від його морфометричних показників. Достовірне зменшення густини пакування обмінних судин, питомої площі поверхні капілярів, питомого об'єму судин а також достовірне збільшення показника трофічної активності тканини свідчать про значне "розрідження" судинної сітки усіх відділів судинної оболонки очного яблука.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Матешук-Вацеба Л.Р., Кирик Х.А. Порівняльна анатомія ангіоархітектоніки судинної оболонки очного яблука людини і щура // Вісник морфології. - 2003. - Т.9, №2. - С.217-218.

Здобувачем виконані морфологічне та морфометричне дослідження судин райдужки, війкового тіла та власної судинної оболонки очного яблука людини і щура, проведена статистична обробка отриманих показників.

2. Кирик Х.А. Морфологія судинної оболонки очного яблука щура в нормі і за умов цукрового діабету // Вісник морфології. - 2005. - Т.11, №1. - С. 36-38.

3. Кирик Х.А., Матешук-Вацеба Л.Р. Порівняльна морфологія судинної оболонки очного яблука людини і щура // Практична медицина. - 2005. - Т.11, №2. - С. 87-89.

Здобувачем проведено забір експериментального матеріалу, здійснено гістологічні дослідження судинної оболонки очного яблука щура і людини.

4. Кирик Х.А. Ультраструктурна організація судинної оболонки очного яблука білих щурів // Вісник морфології. - 2005. - Т.11, №2. - С. 257-259.

5. Кирик Х.А. Судинна оболонка очного яблука при стрептозотоцин-індукованому цукровому діабеті // Клінічна анатомія та оперативна хірургія. - 2006. - Т.5, №1. - С. 23-27.

6. Матешук-Вацеба Л.Р., Кирик Х.А. Морфометричний аналіз змін гемомікроциркуляторного русла райдужки і війкових відростків очного яблука за умов експериментального діабету // Таврический медико-биологический вестник. - 2006. - Т.9. - №3, Ч.1. - С.108-110.

Здобувачем відтворено експериментальну модель цукрового діабету у лабораторних тварин - щурів, проведена ін'єкція судинного русла очного яблука та просвітлення оболонок очного яблука.

7. Матешук-Вацеба Л.Р., Кирик Х.А. Морфологічний і стереометричний аналіз стану гемомікроциркуляторного русла власне судинної оболонки очного яблука в нормі та за умов експериментального діабету // Вісник морфології. - 2006. - Т.12, №2. - С.171-173.

Здобувачем проведено морфометрію судин власної судинної оболонки, здійснений статистичний аналіз результатів морфометричного дослідження.

8. Кирик Х.А. Стан судинного русла очного яблука при цукровому діабеті // Практична медицина. - 2006. - Т.12, №4. - С.116-122.

9. Матешук-Вацеба Л.Р., Кирик Х.А. Про раціональну методику ін'єкції судинного русла ока щура // Клінічна анатомія та оперативна хірургія. - 2004. -Т.3, №3. - С.53.

Здобувачем проведено забір експериментального матеріалу, виготовлено препарати очей щурів з ін'єкованим судинним руслом.

10. Матешук-Вацеба Л.Р., Кирик Х.А., Покотило Б.П., Султан Р.Я. Особливості ангіоархітектоніки ряду органів щура при макро- і мікроскопічних дослідженнях та морфометричному аналізі // Матеріали науково-практичної конференції з міжнародною участю "Морфологічний стан тканин і органів у нормі та при моделюванні патологічних процесів". - Тернопіль: "Укрмедкнига", 2006. - С.80-83.

Здобувачем проведене гістологічне та морфометричне дослідження судинної оболонки очного яблука, статистична обробка результатів морфометричного дослідження ангіоархітектоніки судинної оболонки очного яблука щурів.

АНОТАЦІЯ

Кирик Х.А. Морфологічні особливості судинної оболонки очного яблука щура в нормі та при експериментальному цукровому діабеті. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.01 - нормальна анатомія. - Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, Київ, 2007.

Дисертація присвячена питанню встановлення особливостей будови та кровопостачання судинної оболонки очного яблука щура в нормі та при експериментальному цукровому діабеті.

В науковій роботі використовувалися морфологічні (макро-мікроскопічні, гістологічні, електронно-мікроскопічні, морфометричні), біохічні та статистичні методи дослідження. Вперше детально вивчено мікро- та ультраструктурну будову судинної оболонки очного яблука щура в нормі та за умов стрептозотоциніндукованого діабету, встановлено динаміку якісно-кількісних змін ангіоархітектоніки судинної оболонки очного яблука щура при експериментальному цукровому діабеті, проведено статистичну обробку стану судин судинної оболонки очного яблука щура в нормі та за умов цукрового діабету.

Ключові слова: очне яблуко щура, судинна оболонка, цукровий діабет, судини.

Кирик Х.А. Морфологические особенности сосудистой оболочки глазного яблока крысы в норме и при экспериментальном сахарном диабете. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.01 - нормальная анатомия. - Национальный медицинский университет имени А.А. Богомольца, Киев, 2007.

Диссертация посвящена вопросу установления особенностей строения и кровоснабжения сосудистой оболочки глазного яблока крысы в норме и при экспериментальном сахарном диабете.

В научно-исследовательской работе использовались морфологические (макро-микроскопические, гистологические, електронно-микроскопические, морфометрические), биохимические и статистические методы исследования. Впервые подробно изучено микро- и ультраструктурное строение сосудистой оболочки глазного яблока крысы в норме и при стрептозотоцининдуцированном диабете, установлено динамику качественно-количественных изменений ангиоархитектоники сосудистой оболочки глазного яблока крысы при экспериментальном сахарном диабете, проведена статистическая оброботка состояния сосудов сосудистой оболочки глазного яблока крысы в норме и при сахарном диабете.

Ключевые слова: глазное яблоко крысы, сосудистая оболочка, сахарный диабет, сосуды.

Kyryk H. A. Morphologicаl peculiarities of the vascular layer of the eyeball of rat in normal conditions and experimental diabetes mellitus. - Manuscript.

The dissertation for obtaining the scientific degree of the candidate of medical sciences in the speciality 14.03.01 - Normal Anatomy. - National O. O. Bohomolets Medical University, Kyiv, 2007.

This dissertation is dedicated to the establishment of peculiarities of the structure and blood supply of the vascular layer of the eyeball of rat in normal conditions and experimental diabetes mellitus.

Topicality of this work is explained by the absence of fundamental research pertaining to macro-, micro and ultrastructural organization with the establishment of qualitative-quantitative changes of angioarchitecture of the rat's eyeball choroid and mathematical analysis of the state of its vessels under normal conditions and experimental diabetes mellitus.

Morphologic (macro-microscopic, histology, electron microscopic, morphometric), biochemical and statistical methods of research have been used in this scientific work, that permitted to define and determine peculiarities of angioarchitecture of the vascular layer of the eyeball of rat in normal conditions and during the 2^nd, 4^th, 6^th, 8^th weeks of the course of experimental streptozotocine-induced diabetes mellitus. Material sampling was made under the control of biochemical parameters (glucose of a blood, glucolised haemoglobin and haemoglobin).

Modeling of experimental diabetes mellitus was provided with single intra-abdominal injection of streptozotocin. Development of diabetes mellitus during the experiment was monitored by the growth of glucose level in blood measured by glucose oxidation method. Investigations were conducted on animals with the level of glucose over 13,4 mmol/l.

For the first time micro- and ultrastructural construction of the vascular layer of the eyeball of rat's in normal conditions and streptozotocin-induced diabetes mellitus has been studied in detail. It has been established, that blood supply of the choroid is ensured from two arterial sources, partucularly, by posterior long ciliary arteries and posterior short ciliary arteries.

Posterior short ciliary arteries depart not only by themselves from the communicating branch of external ophthalmic artery, but also from posterior long ciliary arteries.

Anterior ciliary arteries of the rat do not form transscleral anastomoses with branches of the iris circle arteries and do not participate in the formation of the iris arterial circle. Small arterial circle is absent in the iris of the rat.

Histological construction of the iris includes five layers, ciliary body consists of four layers, the choroid proper is made of four plates. Hemomicrocirculatory channel of the choroid on ultrastructural level is presented by arterioles, precapillary arterioles, capillaries, postcapillary venules and venules.

Dramatic changes in the tissues and hemomicrocirculatory channel of the iris, ciliary body and choroid proper, characterized by destructive manifestations - formation of vessel-free areas due to reduction of a part of the capillaries, areas with thinned out vascular network predominantly with destroyed capillary component, presence of microaneurysms and hemorrhages, obliteration of the capillaries, occur under the conditions of experimental diabetes mellitus. Microaneurysms of the capillaries are detected along with nearby zones of desolate capillaries. Aggregation of erythrocytes are observed in the lumens of vessels, there are vessels where occasional blood elements can be detected and vessels where blood elements are absent.

Perivascular edema is present around the vessels. A close connection has been established between the depth of structural transformations of hemomicrocirculatory channel of the eyeball choroid and its morphometric indices.

Mathematical analysis carried out permitted to systematize the obtained experimental data and present a comparative characteristic of angioarchitecture of the rat's eyeball choroid under normal conditions and in case of experimental diabetes mellitus.

Vascular, extravascular and intra-vascular changes are observed in hemomicrocirculatory channel of the choroid on the ultrastructural level. Dilatation of the capillaries, arterioles and venules, disorganization of endotheliocytes, thickening of basal membrane are observed, intercellular contacts break down. Hemolyzed erythrocytes and damaged thrombocytes are detected in the lumens of the vessels along with observation of aggregation of erythrocytes, increased permeability of the vessel walls and plasmatic extravasation of the walls.

Paravascular edema and edema of intervascular connective tissue are present. In separate places towards the periphery from the basal membrane there appears a great number of collagen fibers, which testifies to the development of paravascular sclerosis.

Principal results of this scientific research work have been included in the program of training at the departments of morphology of medical educational establishments of Ukraine of the 3^rd - 4^th levels of accreditation.

Key words: eyeball of the rat, vascular layer, diabetes mellitus, vessels.

Размещено на Allbest.ru

...