О патологическом происхождении брегматической кости (os fonticuli anterioris s. frontalis) в черепе белогрудого ежа (Erinaceus concolor Martin, 1838) Беларуси

Размещено на http://www.allbest.ru/

О ПАТОЛОГИЧЕСКОМ ПРОИСХОЖДЕНИИ БРЕГМАТИЧЕСКОЙ КОСТИ (OS FONTICULI ANTERIORIS S. FRONTALIS) В ЧЕРЕПЕ БЕЛОГРУДОГО ЕЖА (ERINACEUS CONCOLOR MARTIN, 1838) БЕЛАРУСИ

А.А. Саварин

Брегматическая кость (os fonticuli anterioris s. frontalis) в черепе белогрудого ежа (Erinaceus concolor Martin, 1838) впервые обнаружил Р. И. Лихотоп (1988) (видовая принадлежность ежей Украины пересмотрена [2]. Частота встречаемости данного типа вормиевых костей в своде черепа обыкновенных ежей рода Erinaceus варьирует от 0 до 100% [3].

Проблема происхождения добавочных костей в черепе ежей (Erinaceidae, Insectivora) приобретает особую остроту и актуальность. Так, согласно одной точке зрения, брегматическая кость является проявлением атавизма, поэтому наличие или отсутствие данной вормиевой кости предложено использовать в качестве диагностического признака и маркера комплекса морфологических и биогеографических параметров различных таксонов р. Erinaceus [3]. Однако с позиции только наследственной природы брегматической кости, во-первых, невозможно объяснить данные по распространению ежей России и прилежащих территорий с данной добавочной костью в черепе и ее отсутствием. Во-вторых, к какому из морфотипов (с или без брегматической кости) следует отнести ежей с Воронежской и Московских областей, у которых частота встречаемости данной вормиевой кости составляет всего 60% и 22% соответственно [3, с. 73; табл. 2]. Ф. А. Темботова объясняет это наличием зоны симпатрии и гибридизацией двух морфотипов. Существует и другое мнение: брегматическая кость может иметь патологическое происхождение, поэтому появление новых точек окостенения и развития добавочных костей представляют собой одну из форм компенсаторных процессов по уменьшению внутричерепного давления [4, 6].

Проблема этиологии добавочных костей связана со множеством других вопросов: морфологией, экологической физиологией, эволюцией и систематикой [7]. Решение этой проблемы позволит определить и степень влияния внешних факторов на формирование черепа [89]. Уместно напомнить, что добавочные кости в черепе человека возникают и вследствие протекания целого ряда заболеваний различной этиологии. К большому сожалению, зоологи, считающие брегматическую у ежей только проявлением атавизма, не учитывают патофизиологические процессы, которые могут индуцировать появление добавочных островков окостенения. Одной из причин этого является отсутствие общепринятых методик выявления и анализа аномалий и патологий черепа млекопитающих. В этой связи сама постановка вопроса о патогенезе брегматической кости в черепе ежей является не только достаточно обоснованной, но и актуальной, учитывая, какой широкий спектр экологических проблем она затрагивает.

Материал и методы исследований. Комплексное изучение популяционных группировок белогрудого ежа Беларуси проводилось с 1995 г. по 2007 г. Сбор материала осуществлялся на территории Гомельской (районы: Гомельский, n = 250; Ветковский, n = 4; Лоевский, n = 27; Мозырский, n = 2; Речицкий, n = 31; Житковичский, n = 2), Могилевской (Могилевский район, n = 8), Гродненской (районы: Гродненский, n = 3; Островецкий, n = 6) и Брестской (Брестский район, n = 5) областей. Просмотрена коллекция черепов (n = 16, выборки по Минской и Витебской областям) Зоологического музея Белорусского государственного университета (г. Минск). Таким образом, проанализированы краниологические особенности особей, отловленных на территории всех областей республики.

Возраст зверьков определяли по комплексу признаков: размерам, массе и окраске тела, степени стачивания зубов и окостенения черепа, промерам черепа, развитию половых органов. Часть черепов полностью разбиралась на отдельные кости с целью анализа морфологических особенностей внутренней стороны свода. Истончение костной ткани определялось путем измерения толщины свода штангенциркулем. Составлен каталог патологий и аномалий черепа белогрудого ежа региона, основными причинами которых являются деструктивные процессы в костной ткани, внутричерепная гипертензия и нарушения кальциевого обмена [4, 6, 10 и др.]. Изучена многочисленная медицинская литература по краниологии, рентгенологии и соответствующим заболеваниям [11-14 и др.].

Обсуждение результатов. Добавочная кость, расположенная между лобными и теменными костями, имеет высокую изменчивость и по форме и по размеру. Края кости не имеют ровной линии.

Она может быть одиночной (из одной кости) или множественной (из нескольких более мелких, рисунок). Формы одиночной кости: ромбическая, каплевидная, округлая, лентовидная, неопределенная. Брегматическая кость присутствует в абсолютном большинстве случаев у ежей Беларуси (таблица 1), встречается у особей разного пола и возраста.

Уместно привести и следующий факт: 19.04.1998 г. поймана «брачная» пара ежей. В черепе самки имелась брегматическая кость, а в черепе самца она отсутствовала. В этой связи реальность существования морфотипов с и без брегматической кости как генетически детерминированных и в значительной степени изолированных группировок вызывает большое сомнение.

Таблица 1 Частота встречаемости брегматической кости у перезимовавших белогрудых ежей Беларуси (%)

Примечание. Полученные результаты не согласуются с высказанной [3] гипотезой о наличии в Беларуси зоны симпатрии обоих морфотипов (с и без брегматической кости).

По просьбе автора, сотрудник Удмуртского государственного университета В. И. Капитонов предоставил фотографию черепа белогрудого ежа данного региона России (рисунок 1).

Рисунок 1 ? Вздутие лобных костей с истончением (1).

Белогрудый еж, Удмуртия.

В своде диагностируются патологические признаки, которые достоверно свидетельствуют о внутричерепной гипертензии: вздутие лобных костей с истончением (рисунке 1 ? темные полосы), большая брегматическая кость с удлиненным шиловидным отростком. Такая же (рисунок 2) шиловидная (длина зубца 4-5 мм и более) вормиевая кость регистрируется не менее чем в 20 % случаев и у взрослых особей белогрудого ежа Беларуси. По сведениям из медицины, удлинение зубцов отмечается при медленном развитии внутричерепной гипертензии [11]. Сведения из медицинской практики согласуются с полученными нами результатами, относящимися ко времени образования такого шиловидного зубца в черепе ежа. Так, в черепе сеголеток (n = 85) такие длинные шиловидные зубцы не зарегистрированы, а небольшие (1-2 мм) отростки брегматической кости начинают образовываться к концу лета и началу осени. Из этого следует, что зубцы формируются во время и после зимовки. Данное обстоятельство указывает на обострение воспалительных процессов, т. е. на хроническое течение патофизиологических процессов в нейрокраниуме. Интересен тот факт, что ранее подобный вывод был сделан при анализе времени появления участков в своде черепа без костной ткани вокруг метопического шва [4]. Такая патология обнаружена также только у зимовавших особей. Следует подчеркнуть, что наличие шиловидного отростка брегматической кости во всех случаях сочетается с хорошо диагностируемым вздутием лобных костей, являющимся достоверным признаком внутричерепной гипертензии.

Рисунок 2 ? Шиловидная брегматическая кость (1) при одновременном вздутии лобных костей (2). Белогрудый еж, Беларусь.

Поражает и то, что в черепе белогрудого ежа (инв. № 34/34, музей Института зоологии им. И. И. Шмальгаузена, г. Киев), в котором Р. И. Лихотоп обнаружил брегматическую кость, также выявляется вздутие лобных костей. Приведенные факты подтверждают точку зрения, что в популяционных группировках белогрудого ежа различных регионов патофизиологические процессы в черепе и ЦНС, течение которых может вызывать образование добавочных островков окостенения, ? достаточно обычное явление.

Итак, на патологическую природу брегматической кости в черепе белогрудого ежа Беларуси указывают следующие признаки:

Наличие двух типов формирования множественной брегматической кости у сеголеток: вставочный и рассекающий (рисунок 3). В первом случае «вставляющаяся» кость находится первоначально ниже в своде черепа между лобными и теменными костями, что полностью согласуется с теорией образования вормиевых костей при высоком внутричерепном давлении [13].

А Б

Рисунок 3 ? Типы образования множественной брегматической кости:

А ? вставочный («вставляющаяся» брегматическая кость выделена цветом), Б ? рассекающий.

Во втором случае образующаяся на месте переднего родничка брегматическая кость рассекается в продольном направлении длинными глубокими трещинами, что указывает на нарушение остеогенеза. Прочность данного участка свода при этом значительно снижается, кроме того, облегчается проникновение в ЦНС патогенных микроорганизмов. Поэтому данный добавочной кости следует рассматривать именно как патоморфологический.

Изменение формы брегматической кости в постнатальный период. У новорожденных особей форма кости ? только ромбическая (100%, n = 32), что соответствует теоретическим представлениям о функции этой добавочной кости: обеспечение подвижности костных элементов при родах, быстром росте черепа у сеголеток. Однако у взрослых особей трех стационаров Гомельской области доминируют 3 формы кости ? неопределенная (0,365; 0,284; 0,385 соответственно по стационарам), ромбическая (0,302; 0,407; 0,308), множественная (0,175; 0,198; 0,192). Изменение «стандартной» ромбической формы кости в неопределенную свидетельствует не просто об усилении асимметричности черепа, но и, прежде всего, о нарастании компенсационных процессов, направленных на «сшивание» частей свода. Нельзя при этом исключать и нарушение равновесия функций остеокластов и остеобластов.

Высокая частота встречаемости множественной брегматической кости у сеголеток и взрослых особей. У сеголеток в возрасте до 3 месяцев брегматическая кость регистрируется в 100 % случаев (n = 42), причем форма ее только множественная. Это свидетельствует о наличии патогенных факторов, препятствующих не только зарастанию переднего родничка, но и вызывающих образование добавочных островков окостенения. У взрослых особей частота встречаемости множественной формы брегматической кости составляет около 20 %, что указывает на хроническое течение патофизиологических процессов (медленная облитерация).

В июле 2006 г. зарегистрирован уникальный случай (рисунок 4): в черепе сеголетка (возраст около 1,5 месяца; кондилобазальная длина 46,3 мм) не было брегматической кости (отсутствовала она и с внутренней, мозговой стороны). Однако венечный и метопический швы были значительно искривлены и напряжены в точке брегмы; лобные кости явственно вздуты, при этом прилегающие участки лицевого и мозгового отделов сильно истончены.

Рисунок 4 ? Череп сеголетка без брегматической кости (истонченные участки лобных костей ? темные; метопический и венечный швы искривлены).

Указанные патоморфологические признаки достоверно подтверждают внутричерепную гипертензию [11-12 и др.]. Отсутствие в таком черепе (единичный случай) брегматической кости согласуется со сведениями из клинической медицины, согласно которым ЦНС молодых особей обладает высокой степенью компенсаторных процессов. Кроме того, можно предполагать, что сеголетки, в черепе которых по тем или иным причинам не формировались добавочные кости для уменьшения внутричерепного давления, имеют повышенную смертность. Высказанная гипотеза согласуется с расчетами, согласно которым из числа родившихся летом сеголеток после зимовки до периода размножения доживает лишь около 30 %.

Взаимосвязь развития брегматической кости с другими типами добавочных костей. В одном черепе взрослого самца обнаружена вместе с множественной брегматической костью другая добавочная кость, расположенная между лобными и частично носовыми костями (рисунок 5).

Рисунок 5 ? Добавочные кости черепа: 1 ? между лобными костями, 2 ? брегматическая (множественная)

Длина выявленной кости ? 7,9 мм, ширина ? до 1 мм. С внутренней мозговой стороны свода черепа эти две добавочные кости не срастаются. Один из способов образования вормиевых костей ? появление отдельных точек окостенения между краями костей, растущих по направлению друг к другу. Вероятно, что данная добавочная кость имеет именно такое происхождение, так как она располагается между лобными костями и поэтому препятствует облитерации метопического шва. Развитие добавочной кости происходило параллельно формированию метопического, венечного и стреловидного швов. На это указывают: соответствие формы и размера анализируемой и брегматической костей, их прилежание друг к другу; захождение ее между носовыми костями; расхождение стреловидного и чешуйчатого швов. Но главное: все добавочные кости представляют собой площадку длиной 22,5 мм и шириной до 4 мм, формирование которой привело к расширению участков мозгового и лицевого отделов черепа. Так, межглазничная ширина в данном черепе ? 15,5 мм, скуловая ширина ? 34,1 мм, минимальная ширина носовых костей ? 3,3 мм, в то время как в популяционной группировке в среднем соответственно ? 14,85 мм; 33,6 мм и 2,4 мм. Поэтому при анализе краниологических особенностей территориальных группировок (популяций) ежей необходимо учитывать патофизиологические процессы и их динамику [9].

Заключение. Выявленные многочисленные патологии черепа у белогрудых ежей Беларуси [4, 6]: вздутие лобных костей; расхождение швов мозгового отдела; большие размеры брегматической кости, удлиненность зубцов этой кости, высокая частота встречаемости ее множественной формы у сеголеток и взрослых особей, ? доказывают наличие хронических заболеваний, поражающих ЦНС и вызывающих внутричерепную гипертензию. Известно, что морфологические изменения, возникающие в ходе течения хронических заболеваний, являются адаптивно-приспособительными реакциями. Поэтому появление новых точек окостенения и развитие добавочных костей представляют собой одну их форм компенсаторных процессов по уменьшению внутричерепного давления.

Удлинение зубцов брегматической кости, сопровождающееся расширением лобных костей, происходит во время и после зимовки. Патофизиологические процессы не только не позволяют зарастать переднему родничку, но и вызывают увеличение площади добавочной кости.

В зоологическом музее БГУ (инв. № 188) хранится череп белогрудого ежа с 2-мя мелкими брегматическими костями (длиной около 2 мм), отловленного в центральной части Беларуси еще 14.06.1934. Данный факт говорит о наличии устойчивых экологических факторов, препятствующих зарастанию переднего родничка, на месте которого и образуется брегматическая кость.

Анализ ряда выявленных морфо-анатомических изменений, анализируемых в этой и других работах автора, позволяет утверждать: усиление патофизиологических процессов в черепе и ЦНС белогрудого ежа происходит медленно и значительно обостряется после зимовки. По литературным сведениям, одной из основных причин, вызывающих течение патофизиологических процессов в различных органах и тканях, приводящих к поражению ЦНС у млекопитающих, является инвазия патогенными микроорганизмами (Borrelia, Leptospira, Toxoplasma, Listeria), вирусами (прежде всего рода Flavivirus) и даже гельминтами рода Trichinella. Ежи выполняют важную роль в сохранении природных очагов ряда заболеваний, в том числе трихинеллеза, лептоспироза и клещевого боррелиоза, способного протекать в рецидивирующей и хронической формах. Усиливают вероятность патофизиологических процессов крайне неблагоприятные условия для зимовки ежей на территории Беларуси в последние годы (2-3-х месячный период зимней спячки при полном отсутствии снега, незначительность снежного покрова, частые оттепели и дожди в холодный период и др.). Это положение согласуется с данными, указывающими на высокую смертность сеголеток в зимний период. В этой связи представляется чрезвычайно актуальным проведение микробиологических исследований территориальных группировок белогрудого ежа Беларуси. Не исключено, что эти исследования будут иметь и важное медико-эпидемиологическое значение.

Однако было бы методически неверным полагать, что и во всех других территориальных группировках белогрудого ежа (вне Беларуси) брегматическая кость также имеет только патологическое происхождение: следует помнить о многофакторности ее образования.

Автор благодарит В. И. Капитонова (Удмуртский государственный университет, Россия) за любезно предоставленную фотографию черепа белогрудого ежа (рисунок 1).

кость гипертензия патофизиология нервный

Литература

1. Лихотоп, Р.И. О сверхкомплектности черепа обыкновенного ежа / Р. И. Лихотоп // Вестник зоологии. - 1988. - № 2. - С. 76-77.

2. Загороднюк, И. В. О видовой принадлежности ежей рода Erinaceus Украины и сопредельных территорий / И. В. Загороднюк, А. В. Мишта Вестник зоологии. - 1995. - №. 2-3. - С. 50-57.

3. Темботова, Ф.А. Сверхкомплектность черепа ежей (Erinaceidae, Insectivora) России и прилежащих территорий / Ф.А. Темботова Зоол. журн. - 1999. - Т. 78. Вып. 1. - С. 69-77.

4. Саварин, А.А. Предварительный каталог патологий и аномалий черепа белогрудого ежа (Erinaceus concolor Martin, 1838) Белорусского Полесья / А.А Саварин // Сб. науч. тр. / Зоологический институт РАН. - СПб., 2003. - Вып. IV: Териологические исследования. - С. 29-37.

5. Саварин, А.А. К вопросу о происхождении брегматической кости в черепе Erinaceus roumanicus Barret-Hamilton, 1900 / А.А. Саварин // Млекопитающие горных территорий: материалы междунар. конф., Нальчик, 4-9 сентября 2005 г. / Институт экологии горных территорий КБНЦ РАН; редкол.: В. В. Рожнов [и др.]. - Москва, 2005. - С. 164-167.

6. Саварин, А. А. Патологические деформации черепа белогрудого ежа, Erinaceus concolor (Erinaceidae, Insectivora) из Белорусского Полесья / А.А. Саварин // Вестник зоологии. - 2006. - № 6. - С. 549-554.

7. Банникова, А.А. Полиморфизм ДНК ежей рода Erinaceus и политипичность таксона E. concolor (Insectivora, Erinaceidae) / А.А. Банникова, Д.А. Крамеров, В. Н. Василенко, Р.И. Дзуев, В.А. Долгов // Зоол. журн. - 2003. - Т. 82. Вып. 1. - С. 70-80.

8. Саварин, А.А. Об изменчивости формы добавочной кости (os fonticuli anterioris s. frontalis) в черепе белогрудого ежа (Erinaceus concolor Martin, 1838) / А.А. Саварин Весн. Вiцебскага дзярж. ун-та. - 2001. - № 1 (19). - С. 91- 94.

9. Саварин, А.А. Краниологические особенности белогрудого ежа (Erinaceus concolor) Белорусского Полесья - региона глобальных техногенных воздействий / А.А. Саварин // Поволжский экологический журнал. - 2003. - № 3. - С.259-265.

10. Саварин, А.А. О причинах патологических изменений в черепе белогрудого ежа Erinaceus concolor Белорусского Полесья, влияющих на смертность в популяции / А.А. Саварин Териофауна России и сопредельных территорий (VII съезд Териологического общества): материалы Междунар. совещ., Москва, 6-7 февраля 2003 г. Ин-т проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова; редкол.: А. К. Агаджанян [и др.]. - М., 2003. - С. 304.

11. Панов, Н.А. Руководство по детской рентгенологии / Н.А. Панов, К.А. Москачева, А.З. Гингольд. - М.: Медицина, 1965. - С. 449-456.

12. Линденбратен, Л.Д. Методика изучения рентгеновских снимков / Л.Д. Линденбратен. - М.: Медицина, 1971. - 352 с.

13. Сперанский, В.С. Форма и конструкция черепа / В. С. Сперанский, А.И. Зайченко. - М.: Медицина, 1980. - 280 с.

14. Михайлов, А.Н. Рентгеносемиотика и диагностика болезней человека / А.Н. Михайлов. - Минск: Высшая школа, 1989. - 608 с.

Размещено на Allbest.ru