Гемомікроциркуляторне русло сечового міхура людини в пренатальному періоді онтогенезу

Размещено на http://www.allbest.ru/

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

ГЕМОМІКРОЦИРКУЛЯТОРНЕ РУСЛО СЕЧОВОГО МІХУРА ЛЮДИНИ В ПРЕНАТАЛЬНОМУ ПЕРІОДІ ОНТОГЕНЕЗУ

Безштанько Микола Аркадійович

Київ-1999

Анотація

Безштанько М.А. Гемомікроциркуляторне русло сечового міхура людини в пренатальному періоді онтогенезу. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.01 - нормальна анатомія. - Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця, Київ, 1999.

В дисертації висвітлюються структурні механізми розвитку первинних і вторинних кровоносних мікросудин стінки сечового міхура людини в пренатальному періоді онтогенезу. Методами світлової та електронної мікроскопії встановлено, що судини гемомікроциркуляторного русла сечового міхура утворюються за рахунок первинного та вторинного ангіогенезу. Первинний ангіогенез відбувається тільки в плодному періоді і полягає в розвитку первинних мікросудин типу протокапілярів із клітин мезенхіми та утворенні замкнутого первинного протокапілярного русла. Розвиток вторинного органоспецифічного гемомікроциркуляторного русла сечового міхура зумовлений диференціацією на його основні ланки первинного протокапілярного русла та новоутворених мікросудин. Органоспецифічними рисами розвитку мікросудин сечового міхура є порівняно рання поява базальної мембрани кровоносних капілярів та наявність в адвентиційній оболонці артеріол та збиральних венул великої кількості повздовжньоорієнтованих колагенових волокон.

Ключові слова: гемомікроциркуляторне русло, сечовий міхур, ангіогенез.

Аннотация

сечовий міхура гемомікроциркуляторний пренатальний

Безштанько Н.А. Гемомикроциркуляторное русло мочевого пузыря человека в пренатальном периоде онтогенеза. - Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.01.- нормальная анатомия. - Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, Киев, 1999.

Методами световой и электронной микроскопии изучались структурные механизмы первичного и вторичного ангиогенеза кровеносных сосудов стенки мочевого пузыря человека в пренатальном периоде онтогенеза.

Установлено, что первичные кровеносные капилляры мочевого пузыря человека образуются из клеток мезенхимы, которые на 4-5 неделях внутриутробного развития дифференцируются на 2 типа: 1) веретенообразные мезенхимоциты; 2) звездчатые мезенхимоциты. Был выявлен факт агрегации веретенообразных клеток мезенхимы с последующим образованием просвета между ними, следствием чего является образование в конце 5 недели эмбрионального развития первичных микрососудов типа протокапилляров. Образование просвета (люменизация) есть следствие образования в цитоплазме веретенообразных мезенхимоцитов мультивезикулярных комплексов с последующим их распадом в межклеточное пространство. При этом веретенообразные клетки соединяются между собой при помощи плотных контактов, образуя замкнутость щели. Увеличение просвета между клетками является следствием процессов дальнейшего образования и распада мультивезикулярных комплексов в просвет первичных микрососудов, которые происходят в “береговых” клетках, и далее - в примордиальных эндотелиоцитах протокапилляров. На этих сроках, параллельно с процессами образования первичных микрососудов, в результате образования и секреции мультивезикулярных комплексов в их просвет, происходят и процессы формирования базальной мембраны. В ее формировании принимают участие как, так называемые ”береговые” клетки протокапилляров, так и клетки окружающей паравазальной мезенхимы. Относительно раннее формирование базальной мембраны является компенсаторно-приспособительным механизмом со стороны зачатка органа относительно вредных факторов среды его полости.

На 6-7 неделе внутриутробного развития происходит специализация “береговых” клеток, выстилающих первичные микрососуды в примордиальные эндотелиоциты протокапилляров, а паравазальных мезенхимоцитов - в фибробласты. Клетки эндотелия вытягиваются в длину, при этом их ядра приобретают овальную или круглую форму. В них, сравнительно с “береговыми” эндотелиоцитами, содержится большее количество гетерохроматина, сконцентрированного вокруг кариолеммы. Контакты между эндотелиоцитами уплотняются. В цитоплазме примордиальных эндотелиоцитов наблюдается большое количество митохондрий и рибосом, фрагменты зернистой эндоплазматической сети, что свидетельствует об высоком уровне энергетических и синтетических процессов в клетках, которые направлены на их дальнейшую специализацию. Примордиальные эндотелиоциты, выстилающие микрососуды, и окружающие их фибробласты в конце 7 недели эмбрионального развития формируют замкнутое первичное протокапиллярное русло.

Образование вторичного гемомикроциркуляторного русла мочевого пузыря человека является следствием дифференцировки на его основные звенья первичного замкнутого протокапиллярного русла и новообразованных микрососудов. Образование последних начинается на 8-9 неделе внутриутробного развития и продолжается в течении всего плодного периода. Основные звенья гемомикроциркуляторного русла мочевого пузыря начинают образовываться на 8 неделе онтогенеза и с полной уверенностью могут быть отдифференцированы в начале 5 месяца пренатального развития. Органоспецифическими особенностями микрососудов мочевого пузыря человека являются: 1) наличие большого количества элементов цитоскелета в эндотелиоцитах всех звеньев гемомикроциркуляторного русла; 2) образование большого числа пучков коллагеновых волокон в адвентициальной оболочке стенки микрососудов; 3) формирование густой сети артериоло-артериолярных, венуло-венулярных и артериоло-венулярных анастомозов в подслизистой и подсерозной основах органа.

Ключевые слова: гемомикроциркуляторное русло, мочевой пузырь, ангиогенез.

Summary

Bezshtan'ko M.A. Haemomicrocirculatory system of human urinary bladder during prenatal ontogenesis. Manuscript. Dissertation to obtain the scientific degree of Candidate of Medical Sciences (Medicine) in specialty 14.03.01 - Human Anatomy - National Medical University, Kyiv, 1999.

The dissertation is devoted to the development of structural mechanisms of angiogenesis of blood vessels of haemomicrocirculatory system of human urinary bladder during prenatal ontogenesis. By means of the injection techniques, electron microscopy and the light microscopy it was established that angiogenesis is closely related to the development and morpho-functional peculiarities of an organ and includes development of primary and secondary haemomicrocirculatory beds. Primary angiogenesis occurs only in embryonal period and consists of the formation of primary vessels of the protocapillary type and their further differentiation to basic links of closed microcirculatory system. Secondary angiogenesis starts during the fetal period and consists of the further specialization of the primary protocapillary bed into basic links of the secondary angiogenesis and the new formation of microvessels.

Key words: haemomicrocirculatory system, urinary bladder, angiogenesis.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність проблеми. В урологічній практиці сечовий міхур є досить частим об'єктом оперативних втручань. Їх успішному виконанню сприяють більш точні відомості про кровопостачання цього органу, а також архітектоніки його гемомікроциркуляторного русла.

Запровадження методів електронної мікроскопії та морфометричного аналізу поглибило знання морфологів та фізіологів про фундаментальні принципи будови та функціонування системи мікроциркуляції (В.В. Куприянов, 1975-1993; А.М. Чернух, 1975-1984; Я.Л. Караганов, 1980-1982; В.А. Шахламов, 1971-1974; І.І. Бобрик, 1981-1997). Ці дослідження дозволили встановити ангіогенний характер багатьох захворювань сечостатевої системи, причина яких раніше не була визначена. Урологія, пластична хірургія, трансплантологія та мікрохірургія, інтенсивно розвиваючись, дають поштовх до подальшого вивчення тонкої та ультраструктурної будови мікроциркуляторного русла внутрішніх органів.

Серед найменш вивчених питань структурної організації сечового міхура важливе місце посідає проблема виникнення, розвитку та остаточного диференціювання гемомікроциркуляторного русла. Необхідно враховувати, що будь-яке відхилення в розвитку судин сечового міхура може привести до виникнення його вродженої патології. Вроджені патології та інші дефекти розвитку сечового міхура мають в своїй основі порушення кровопостачання його в процесі пренатального онтогенезу. Тому захворювання сечового міхура, пов'язані з відхиленням нормального розвитку, посідають не останнє місце серед усієї патології сечостатевої системи. До цього ж, розробка нових раціональних методів лікування захворювань сечового міхура неможлива без точних знань про його судинну систему та взаємовідношення між кровоносними мікросудинами та іншими структурними елементами органу. Разом з тим, слід зазначити, що робіт, пов'язаних із структурною організацією судинної системи сечового міхура, недостатньо (М.Г. Копейкин, 1956; А.М. Тихомиров, 1969; Ю.А. Орловский, 1970, 1986, 1988; Н.А. Лалетин, 1979; В.Е. Марченко, 1986, 1988). Необхідно також сказати, що багато питань з приводу ультраструктурних механізмів первинного та вторинного ангіогенезу залишаються відкритими. Дана робота є продовженням та розвитком досліджень щодо з'ясування онтогенетичних механізмів ангіогенезу в різних органах при нормальних умовах, які тривалий час проводяться анатомами Київської школи під керівництвом професора І.І. Бобрика.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є фрагментом наукових досліджень кафедри анатомії людини Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця по плановій темі: “Вивчити мікроциркуляторне русло слизової оболонки органів травної, дихальної, сечостатевої систем людини в пренатальному періоді онтогенезу” (номер державної реєстрації 0195М011141).

Мета і завдання дослідження. Метою даного дослідження є вивчення структурних механізмів первинного і вторинного ангіогенезу кровоносних судин стінки сечового міхура людини в пренатальному періоді онтогенезу.

Для досягнення мети дослідження поставлені такі завдання:

1. Вивчити ультраструктурні особливості розвитку первинних кровоносних судин сечового міхура людини в пренатальному періоді онтогенезу.

2. Встановити закономірності диференціювання відділів первинної протокапілярної сітки в різні ланки органоспецефічного гемомікроциркуляторного русла сечового міхура.

3. Вивчити ультраструктурні закономірності розвитку клітинних та неклітинних компонентів стінки кожної ланки гемомікроциркуляторного (артеріола, прекапілярна артеріола, капіляр, посткапілярна венула, венула) русла сечового міхура протягом пренатального періоду онтогенезу людини.

4. Виявити ультраструктурні механізми та способи формування вторинних кровоносних капілярів сечового міхура плодів людини з метою виявлення стадій вторинного ангіогенезу.

Наукова новизна одержаних результатів.

В роботі вперше були вивчені:

1. Етапи розвитку гемомікроциркуляторного русла сечового міхура людини протягом пренатального періоду онтогенезу.

2. Ультраструктурна характеристика протокапілярів сечового міхура на ранніх етапах пренатального онтогенезу.

3. Динаміка розвитку гемомікросудин сечового міхура у всіх його шарах протягом пренатального онтогенезу.

Практичне значення отриманих результатів. Отримані під час дослідження нові дані щодо розвитку гемомікроциркуляторного русла сечового міхура ембріонів і плодів людини доповнюють існуючі положення щодо розвитку кровоносного русла органу.

Результати цього дослідження відносяться до тих наукових даних, які необхідні при дослідженнях, пов'язаних із вродженою патологією сечового міхура, оскільки виникнення будь-якої патології повязано зі змінами гемомікроциркуляторного русла. Встановлені строки утворення первинного гемомікроциркуляторного русла сечового міхура і заміщення його вторинним, що зацікавить урологів, гінекологів, неонатологів та хірургів при лікуванні та профілактиці вроджених патологій сечового міхура.

Особистий внесок здобувача. В роботі було самостійно здійснено аналіз літературних джерел, забір ембріологічного та плодного матеріалу, обробку його за допомогою загальногістологічних, інєкційних та морфометричних методів, аналіз отриманих даних, формулювання висновків та оформлення роботи.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідалися на ІІ національному конгресі анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України (Луганськ, 1998), науковій конференції “Актуальні проблеми експериментальної медицини” (Київ, 1999), науковій конференції “Морфологія - практичній медицині та ветеринарії” (Біла Церква, 1998).

Публікації. По темі дисертації опубліковано 7 наукових робіт, в тому числі 3 статті у наукових виданнях, рекомендованих ВАК України.

Структура дисертації. Основний текст дисертації викладено на 120 сторінках. Дисертація складається із вступу, 4 розділів особистих досліджень, висновків і списку використаної літератури, який включає 210 джерел вітчизняних та зарубіжних авторів. Робота ілюстрована 74 мікрофотографіями та електроннограмами і 3 таблицями.

2. Основний зміст роботи

Матеріал і методи дослідження.

Згідно з завданням даної роботи, було досліджено 119 ембріонів і плодів людини віком від 4-5 тижнів до 9 місяців внутрішньоутробного розвитку.

Ембріональний і плодний матеріал для дослідження був отриманий з акушерських і гінекологічних відділень лікарень міста Києва після самовільних абортів, передчасних пологів, які відбулись внаслідок психічної або механічної травми, а також після штучного переривання вагітності.

Згідно з загально-визначеній схемі, внутрішньоутробний період розвитку поділяється на два періоди: ембріональний (перші 8 тижнів пренатального розвитку) та плодний (А.Г. Кнорре,1959; Л.І. Фалін, 1976; Pаtten 1959). Для встановлення віку ембріонів ми в даному дослідженні проводили виміри тім'яно-куприкової довжини та довжини стопи в міліметрах. Результати досліджень оцінювали по таблицям, запропонованих Л.І. Фаліним (1976) та Б.Ю. Абрамовим (1976).

На світлооптичному рівні стінка сечового міхура ембріонів і плодів людини була досліджена на серійних зрізах, тотально пофарбованих загально-гістологічними методами. Матеріал фіксували в розчині Ліллі, проводили через батарею спиртів висхідної концентрації, далі через суміш спирт-хлороформ, хлороформ-парафін, та заливали в парафін. Парафінові блоки різали на санному мікротомі. Зрізи завтовшки 10-15 мкм фарбували такими загально-гістологічними методами: гематоксиліном та еозином; пікрофуксином по Ван-Гізону; по Маллорі; імпрегнація по Гоморі.

Гемомікроциркуляторне русло сечового міхура плодів людини вивчали за допомогою комплексу ін'єкційних методів.

Для вивчення особливостей становлення форми ендотеліоцитів і характеру контактів меж між ними у всіх ланках гемомікроциркуляторного русла був використаний метод імпрегнації шляхом ін'єкції 0,2 % розчину нітрату срібла через нисхідну аорту по Ранв'є в модифікації А.А. Сушко і Л.В. Чернишенко (1957). Ангіоархітектоніку гемомікроциркуляторного русла сечового міхура вивчали шляхом ін'єкції плодів 4-9 місяців внутрішньоутробного розвитку 30% водним розчином чорної туші через нисхідну аорту. Отримані препарати зневоднювали в спиртах висхідної концентрації, освітлювали в ксилолі, розміщували в бальзамі, вивчали і фотографували, використовуючи мікроскоп МБІ-6 і бінокулярну лупу МБІ-2.

Плодний матеріал для дослідження був отриманий співробітниками відділення дитячої патології УДСП “ОХМАДИТ” (завідувач - Жежера Володимир Миколайович)¹.

Для вивчення ультраструктурних особливостей виникнення, становлення та розвитку мікросудин кровоносного русла сечового міхура ембріонів і плодів людини був використаний метод трансмісійної електронної мікроскопії. Дослідження проводились автором спільно із співробітниками відділу ультраструктурного та морфометричного аналізу НДЛЦ НМУ (завідуюча відділом - д.б.н., професор Стеченко Людмила Олександрівна) Автор висловлює щиру подяку співробітникам вищезазначених підрозділів за постійну увагу та допомогу у виконанні даного дослідження.. Шматочки тканин сечового міхура розміром 1-2 мм фіксували в 1% розчині OsO₄ по Колфільду протягом 2 годин при t 4⁰ C. Об'єкти зневоднювали в етанолі висхідної концентрації (від 70⁰ до 96⁰ при +4⁰С, починаючи з 96⁰ - при кімнатній температурі), в ацетоні та заливали в суміш епону з аралдитом за загальноприйнятими режимами. Із блоків виготовляли напівтонкі зрізи товщиною 1-3 мкм, які фарбували толуїдиновим синім. Після ідентифікації оболонок сечового міхура на оптико-мікроскопічному рівні проводилось прицільне виготовлення ультратонких зрізів (ультрамікротоми LKB-III та “Reichert”). Застосовано контрастування 2% розчином уранілацетату на 70⁰ етанолі протягом 15 хв. та цитратом свинцю в тій же тривалості. Зрізи для мікроскопії переносили на електронний мікроскоп ЭМВ-100БР. Фотографування проводили при збільшеннях 5-12 тисяч разів.

3. Результати досліджень та їх обговорення

Під час проведення даного дослідження нами враховувався той факт, що сечовий міхур є специфічним органом, який починає функціонувати вже на 8 тижні внутрішньоутробного розвитку. Його специфічність полягає у тому, що він здатний накопичувати сечу та скороченням своєї м'язової оболонки виводити її через сечову протоку з організму плода. Оскільки сеча містить у собі продукти окислення, які є шкідливими для організму, то, серед інших питань, які розглядались у роботі, нас цікавили і захисні механізми, які запобігають проникненню сечі з порожнини сечового міхура у кровоносне русло.

Дослідження генезу первинного мікроциркуляторного русла сечового міхура людини підтвердили дані про розвиток первинних кровоносних капілярів з мезенхімних клітин, які на 4-5 тижні внутрішньоутробного розвитку диференціювались на два типи: 1) клітини веретеноподібної форми; 2) клітини зірчастої форми. Був виявлений факт агрегації веретеноподібних клітин, наслідком чого є утворення первинних мікросудин типу протокапілярів. Утворення просвіту (люменізація) первинних мікросудин є наслідком утворення в клітинах мезенхімоцитів мультивезикулярних комплексів, з подальшим їх розпадом в міжклітинному просторі. При цьому веретеноподібні клітини з'єднуються між собою за допомогою щільних контактів, утворюючи замкнутість щілини. Збільшення просвіту між клітинами є наслідком процесу подальшого утворення та розпаду мультивезикулярних комплексів в просвіт первинних мікросудин, який відбувається в “берегових” клітинах і далі - в примордіальних ендотеліоцитах протокапілярів. “Берегові клітини” в ембріологічному аспекті є найпершими клітинами судинної вистилки. Встановлено, що на 5-6 тижнях пренатального розвитку в їх цитоплазмі зростає кількість вакуолей та мікропіноцитозних везикул, розташованих переважно на аблюмінальній поверхні. Вірогідно, ці органели приймають участь в секреції матеріалу, який іде на побудову базальної мембрани. Нами відзначається, що процеси, які відбуваються в мезенхімних клітинах, що оточують "берегові клітини", також направлені на утворення базальної мембрани. В їх цитоплазмі відмічається велика кількість органел синтетичного типу (канальців ендоплазматичної сітки, вільних рибосом, полісомальних комплексів) та мікропіноцитозних везикул, які утворюють ліпосомальні комплекси і розташовані з боку просвіту судин. Таким чином, можна зробити висновок, що процеси, які проходять в “берегових” клітинах та в клітинах сполучної тканини, які їх оточують, направлені на: 1) подальше диференціювання “берегових” клітин в примордіальні ендотеліоцити протокапілярів; 2) формування базальної мембрани. На наш погляд, відносно рання поява базальної мембрани в протокапілярах органу є компенсаторним пристосуванням первинної судинної системи до шкідливих факторів середовища порожнини зачатка і далі - самого сечового міхура. Паралельно з розвитком базальної мембрани на 6-7 тижні пренатального розвитку відбувається процес подальшої диференціації “берегових” клітин в примордіальні ендотеліоцити протокапілярів. Клітини витягуються в довжину, при цьому їх ядра набувають овальної або округлої форми. В них, в порівнянні з “береговими” клітинами, міститься більша кількість гетерохроматину, сконцентрованого навколо каріолеми. Контакти між ендотеліоцитами ущільнюються. В цитоплазмі примордіальних ендотеліоцитів спостерігається велика кількість мітохондрій та рибосом, фрагменти зернистої ендоплазматичної сітки. Це свідчить про високий рівень енергетичних та синтетичних процесів в клітинах, які направлені на їх подальшу спеціалізацію. В цитоплазмі примордіальних ендотеліоцитів спостерігається значно більша, в порівнянні з ''береговими'' клітинами, кількість мікропіноцитозних везикул, які розташовуються переважно на люмінальній та базальній поверхнях. Наявність великої кількості мікропіноцитозних везикул, очевидно, пов'язано з процесами трансклітинного обміну речовин та подальшого формування базальної мембрани. Спостерігається подальша диференціація клітин паравазальної сполучної тканини. Зірчасті мезенхімоцити, які на більш ранніх етапах розвитку оточували “кров'яні острівці”, поступово перетворюються в малодиференційовані фібробласти. Останні згодом перетворюються в юні (помірно синтезуючі) фібробласти, а далі - в зрілі (інтенсивно синтезуючі) клітини. До вищесказаного можна додати, що первинний ангіогенез сечового міхура людини відбувається (реалізується) тільки в ембріональному періоді і полягає в утворенні первинних мікросудин типу протокапілярів, формування замкнутого первинного протокапілярного русла та диференціацію його в привідну, обмінну та вивідну ланки.

Нами досліджено, що в плодному періоді на 3-4 місяцях відбувається диференціація замкнутого первинного протокапілярного русла на основні ланки вторинного та розвиток нових мікросудин із попередньоутворених.

Артеріолярна ланка мікросудин сечового міхура віддиференційовується від протокапілярів вже на 9-10 тижні пренатального розвитку. Процеси диференціації, які проходять в ній, направлені, головним чином, на регуляцію кровообігу в мікроциркуляторному руслі сечового міхура. В результаті проведеного дослідження нами було встановлено, що специфічність розвитку артеріолярної ланки, полягає, в основному, в пристосуванні до зміни об'єму органу. Це проявляється в розташуванні артеріол та прекапілярів переважно в підслизовій і в підсерозній основах та адвентиційній оболонці. В м'язовій оболонці судини приносної ланки розташовуються в перимізії - сполучній тканині між шарами та пучками м'язів. Судини гемомікроциркуляторного русла сечового міхура мають гвинтовидну або спіралевидну конструкцію, тобто, при його наповненні вони розпрямляються, а при випорожненні займають попередню позицію. Перша поява спіралізації артеріолярних мікросудин нами відмічається на 10-12 тижнях пренатального розвитку і відбувається надалі до кінця плодного періоду.

У внутрішній оболонці артеріол та прекапілярів нами відмічається вже на ранніх строках плодного періоду зміна орієнтації ендотеліальних клітин. Ендотеліоцити набувають витягнутої форми, їх повздовжня вісь направлена вздовж проходження судин. В артеріолах нами спостерігається так зване "полісадне" положення, при якому ендотеліоцити виступають в просвіт судин. В цитоплазмі ендотеліальних клітин, на фоні невеликої кількості мікропіноцитозних везикул, виявлялась значна кількість органел синтетичного апарату, що вказує на значний енергетичний потенціал ендотеліальних клітин приносної ланки. Також в цих клітинах спостерігається значна кількість елементів цитоскелету: мікротрубочок та мікрофіламентів, яка зростає в міру росту плода. Крім того, відмічається ущільнення контактів між ендотеліоцитами. Підсумовуючи вищесказане, можна відмітити, що ендотеліальні клітини артеріол та прекапілярів сечового міхура мають компенсаторні пристосування до зміни величини об'єму органа, які проявляються, по-перше - в скорочувальних можливостях цих клітин і по-друге - в значній щільності контактів між ендотеліоцитами.

В базальній мембрані, на якій лежать ендотеліальні клітини, також спостерігаються певні структурні пристосування, які полягають в наявності досить великої кількості еластичних елементів. Нами відмічено підвищення числа еластичних волокон зі збільшенням терміну спостережень. Зовні від базальної мембрани лежить м'язова оболонка. Як було встановлено нашими дослідженнями, клітини м'язової оболонки - гладенькі міоцити диференціюються з клітин паравазальної сполучної тканини (фібробластів) на 10-14 тижнях пренатального розвитку. Відносно ходу судин приносної ланки вони займають вертикальне положення. Форма їх витягнута. В їх цитоплазмі нами відмічається значна кількість органел синтетичного апарату та елементів цитоскелету. Розташування міофібрил по мірі розвитку плода впорядковується по повздовжній осі клітин. Таким чином, можна зробити висновок, що мя'зова оболонка приносної ланки сечового міхура, крім гемодинамічної функції, приймає участь і в компенсаторних механізмах відносно аустрикції сечового міхура.

В адвентиційній оболонці приносних мікросудин на ранніх етапах плодного періоду спостерігається поява значної кількості колагенових волокон. При збільшенні строків спостережень відмічається збільшення їх кількості. Волокна об'єднуються в пучки різної товщини та групуються в повздовжньому напрямку відносно ходу судин. В місцях галуження мікросудин спостерігається циркулярне положення колагенових волокон. Наявність великої кількості колагенових волокон є одним з головних механізмів, які безперервно забезпечують кров'ю всі ділянки та шари сечового міхура незалежно від сечонаповнення.

Доцільно зупинитись на питанні про участь приносної ланки судин сечового міхура в гемодинамічних процесах, оскільки розподіл крові в органі грає немаловажну роль в його надійній функції. Нами спостерігалась наявність сфінктерів м'язової оболонки як в місцях відходження артеріол, так і прекапілярів. Відмічається локалізація сфінктерів як в місцях відходження від судин більшого діаметру, так і дещо дистальніше. В деяких артеріолах відмічається подвійність сфінктерів. Також нами було встановлено наявність артеріоло- венулярних анастомозів, які, очевидно, служать для відведення крові під час скорочення органа. Отже, підсумовуючи вищесказане відносно розвитку, становлення морфо-функціональних особливостей приносної ланки гемомікроциркуляторного русла сечового міхура, можна зробити висновки, що: 1) вона являє собою результат диференціації первинних та новоутворених мікросудин; 2) диференціація прекапілярної ланки відбувається в другій половині плодного періоду; 3) в прекапілярах сечового міхура відбуваються обмінні процеси; 4) компенсаторно-пристосувальні механізми відносно зміни об'єму органу торкаються і реалізуються у всіх шарах приносної ланки протягом всього плодного періоду.

Наші дослідження, які були проведені відносно розвитку обмінної ланки гемомікроциркуляторного русла сечового міхура, вказують на два шляхи утворення кровоносних капілярів. Перший шлях або механізм полягає в тому, що кровоносні капіляри є наслідком диференціації судин первинного протокапілярного русла на обмінну ланку вторинного. Другий механізм свідчить, що вторинні капіляри виникають внаслідок диференціації новоутворених мікросудин.

В процесі пренатального розвитку визначаються структурні і функціональні зміни, які проходять у всіх шарах обмінної ланки гемомікроциркуляторного русла. Ендотеліальні клітини, які на ранніх етапах мали полігональну форму, в другій половині плідного періоду витягуються в довжину. В їх цитоплазмі можна відмітити дві зони: зону перикаріона, що розташована поблизу ядра та витягнуту периферичну форму, в якій розташовані основні компоненти цитоплазми. На всіх строках нами відмічається велика кількість елементів синтетичного та енергетичного апарату, що свідчить про високу енергетику ендотеліальних клітин. Наявність елементів цитоскелету, сконцентрованих вздовж вісі клітин та щільних міжендотеліальних контактів свідчить про високі скорочувальні можливості ендотелію капілярів. В межах контактів між ендотеліальними клітинами капілярів відмічається поступове зниження площі міжендотеліальної щілини та довжини контурів з'єднань на фоні збільшення товщини міжендотеліальних контактів. Це, вірогідно, пов'язано, по-перше - з подальшим розвитком ендотеліальних клітин, і, по-друге - з пристосуванням ендотеліоцитів до постійних змін товщини стінки сечового міхура внаслідок його розтягування і зміні його гемодинамічних навантажень.

В процесі пренатального розвитку відмічається збільшення кількості мікропіноцитозних везикул, розташованих переважно на люмінальній та базальній поверхнях, при чому на більш пізніх строках зростає кількість везикул, розташованих на базальній поверхні, що свідчить про те, що ендотеліоцити капілярів в процесі пренатального розвитку набувають рис везикулярно-транспортного фенотипа. В капілярах сечового міхура відмічаються структурні зміни в базальній мембрані, в якій спостерігається збільшення кількості еластичних елементів. Як і в приносних мікросудинах, в адвентиційній оболонці відмічається велика кількість колагенових волокон, зібраних в пучки, які оточують та йдуть по ходу обмінних мікросудин.

Досліджено, що темпи диференціювання вивідної ланки гемомікроциркуляторного русла проходять дещо повільніше, ніж в артеріолярній. На ранніх етапах цей відділ мікроциркуляторного русла представлений широкими судинами, які оточені шаром сполучнотканинних клітин. Поступово вони диференціюються в посткапіляри та венули, і вже в кінці 7 місяця пренатального розвитку можна сказати, що ця ланка мікросудин є повністю сформованою.

Остаточне формування посткапілярів відмічається на 4-5 місяцях пренатального розвитку. Їх просвіт утворений 3 - 4 ендотеліальними клітинами, форма яких нагадує ендотеліоцити капілярів. Ядро має витягнуто-зігнуту форму, каріолема утворює западини та вигини переважно на люмінальній поверхні. В ядрі розташовані глибки еухроматину, які сконцентровані в більшій мірі поблизу каріолеми. Спостерігаються окремі скупчення гетерохроматину. Форма ендотеліальних клітин посткапілярів досить витягнута в довжину, а цитоплазма, в порівнянні з цитоплазмою капілярів, має дещо менший об'єм. Органели цитоплазми представлені в великій кількості, особливо органели синтетичного апарату. Рибосоми розташовані дифузно по всьому об'єму цитоплазми, можуть бути прикріплені до канальців ендоплазматичної сітки та утворювати полісомальні комплекси. Мітохондрії середні за розміром, з крістами, розташовані в деякому віддаленні від ядра. Комплекс Гольджі розташований перикаріально. По кількості мікропіноцитозних везикул нами було виявлено 2 типи посткапілярів. Перший тип характеризується наявністю великої кількості мікропіноцитозних везикул малих та середніх розмірів, які розташовані як поблизу ядра, так і в зоні, віддаленій від перикаріона. Більша їх частина знаходиться поблизу цитоплазми на люмінальній та базальній поверхнях. Цитоплазма таких клітин утворює значну кількість відростків, які виступають у просвіт судини.

Ендотеліальні клітини посткапілярів другого типу характеризуються наявністю середніх за розміром мікропіноцитозних везикул в значно меншій кількості, розташованих поблизу базальної та люмінальної поверхні цитоплазми. Це корелює з значно меншою кількістю органел синтетичного апарату. Переважання в цитоплазмі мікропіноцитозних везикул і зменшення кількості органел синтетичного апарату свідчить про високу активність трансмембранного транспорту. Цитоплазма таких клітин утворює значно менше вигинів та відростків в сторону просвіту судини.

В ендотеліоцитах посткапілярів нами виявляються елементи цитоскелету, представлені мікротрубочками і тонофіламентами в помірній кількості, які орієнтовані вздовж поздовжньої осі клітини. Ендотеліоцити з'єднані між собою щільними контактами. В межах контактів визначається відосна витонченість цитолеми.

Базальна мембрана посткапілярів має досить електроннощільний вигляд, неперервна. Зовні від базальної мембрани лежить несуцільний шар перицитів. В тих місцях, де перицити не прилягають до базальної мембрани, знаходяться відростки клітин сполучної тканини, представленої фібробластами. В адвентиційній оболонці нами виявляються колагенові волокна, які зібрані в окремі пучки великих та малих розмірів. Визначено два типи їх орієнтації по відношенню до мікросудин. У деяких мікросудинах, в тому числі в посткапілярах, колагенові волокна орієнтуються вздовж осі проходження судин: в інших відмічається їх циркулярне або косе положення.

Наявність досить великої кількості мікропіноцитозних везикул в ендотеліоцитах посткапілярів свідчить про те, що в цій ланці інтенсивно відбуваються процеси трансклітинного обміну. По мірі зростання розмірів венулярної ланки відмічається більша вираженість шару перицитів, що, очевидно, пов'язано з гемодинамічними особливостями стінки сечового міхура. Так як і в інших ланках гемомікроциркуляторного русла, в адвентицийній оболонці відмічається значна кількість колагенових волокон та помірна кількість клітинних елементів, які, очевидно, служать пристосувальним механізмом відносно аустрикції органу.

Просвіт венул сечового міхура утворений 5-7 ендотеліальними клітинами. Останні займають так зване “полісадне” положення, при якому їх ядро з цитоплазмою вдається в просвіт судини. На нашу думку, це є компенсаторно-пристосувальним механізмом до зміни об'єму сечового міхура. Коли сечовий міхур не наповнений сечею, його вени займають спіралевидне положення. Ендотеліальні клітини, які мають у складі цитоплазми велику кількість елементів цитоскелету, скорочуються і, тим самим, зменшують просвіт судин виносної ланки, завдяки чому в органі не порушується кровообіг. Під час функціонування наповненого сечового міхура, коли його стінка розтягується, вени розпрямляються, їх ендотеліальні клітини витягуються в довжину, тим самим збільшуючи просвіт судини і надаючи можливість безперешкодному проходженню крові. Ядра таких клітин мають овальну форму, вигинів каріолеми стає менше в порівнянні з посткапілярами. В ядрах ендотеліоцитів венул спостерігається дисперсно розташований переважно поблизу каріолеми еухроматин, виявляються окремі глибки гетерохроматину. Органели цитоплазми представлені в помірній кількості. Синтетичний апарат виражений дещо менше порівняно з посткапілярами. Спостерігаються дисперсно розташовані по всьому об'єму цитоплазми рибосоми та окремі полісомальні комплекси. Поблизу місць контактів між ендотеліальними клітинами виявляються тільця Вейбеля-Паладе. Відмічається помірна кількість великих за розмірами мітохондрій з кристами, канальців зернистої та незернистої ендоплазматичної сітки, елементи комплексу Гольджі.

Порівняно з протокапілярами, в цитоплазмі ендотеліоцитів венул зростає кількість елементів цитоскелету, представлених орієнтованими по поздовжній осі мікротрубочками та мікрофіламентами. Ендотеліоцити відмежовані від зовні прилягаючого шару перицитів добре вираженою безперервною базальною мембраною середньої електронної щільності, в якій виявляються еластичні елементи. Кількість останніх зі збільшенням строку спостережень зростає. Цитоплазматична мембрана ендотеліальних клітин утворює незначні вигини та вирости як збоку люмінальної поверхні, так і в сторону базальної мембрани. Шар перицитів представлений клітинами напівмісяцевої форми, ввігнута сторона яких лежить на базальній мембрані. В цитоплазмі цих клітин спостерігається виражена кількість органел синтетичного апарату та елементів цитоскелету.

Наші дослідження стосовно новоутворення судин гемомікроциркуляторного русла підтвердили існуючі до цього часу гіпотези щодо їх розвитку. Ми відмічаємо, що процес новоутворення вторинних мікросудин сечового міхура людини починається на 10-12 тижнях розвитку і проходить під час всього пренатального періоду онтогенезу. Відмічено, що процеси росту нових мікросудин відбуваються на основі всіх ланок гемомікроциркуляторного русла, але найчастіше - в капілярах та посткапілярних венулах. В наших дослідженнях, поблизу “бруньок” росту спостерігається наявність клітин сполучної тканини (макрофагів), які являються факторами, що стимулюють ангіогенез і служать провідниками, які направляють ріст нових мікросудин.

За процесами утворення, росту та каналізації вторинних мікросудин відбуваються і процеси диференціації на приносну, обмінну та виносну ланки. Вони полягають у диференціації клітин паравазальної сполучної тканини, які оточують новоутворену судину. Досліджено, що процес диференціації приносної ланки відбувається швидше, ніж обмінної та виносної. Клітини паравазальної сполучної тканини тісно прилягають до новоутвореної мікросудини, формуючи 2-3 шари. В артеріолах та венулах сечового міхура вони займають вертикальне положення і поступово перетворюються в міоцити. В капілярах спостерігається один несуцільний шар сполучнотканинних клітин, які займають повздовжнє положення і диференціюються в перицити. В посткпілярах та венулах спостерігається 1-2 шари клітин сполучної тканини, оієнтованих в повздовжньому напрямку, які формують перицитарне покриття посткапілярів та збиральних венул.

Нами визначено, що новоутворення судин гемомікроциркуляторного русла відбувається у всіх шарах та відділах сечового міхура, але найбільш інтенсивно - в тілі та дні органа. В шийці та так званому трикутнику сечового міхура ці процеси проходять із значно меншою інтенсивністю, що пояснюється відносно нижчими темпами розвитку цих відділів. Наші дослідження вказують на особливості розподілу мікросудин в різних відділах сечового міхура в плодному періоді. Визначено, що найбільша кількість мікросудин всіх ланок гемомікроциркуляторного русла знаходиться в стінці тіла та дна органа. Вони розташовуються переважно в підслизовій та підсерозній оболонках. В м'язовій оболонці переважно відзначається наявність капілярної ланки гемомікроциркуляторного русла.

Висновки

3) диференціація “берегових” клітин в примордіальні ендотеліоцити протокапілярів;

4) диференціація клітин паравазальної мезенхіми в фібробласти;

5) утворення первинного замкнутого протокапілярного русла.

3. На 6 тижні пренатального розвитку на стадії існування “берегових” клітин починає утворюватись базальна мембрана завдяки синтетичній активності “берегових” клітин та клітин паравазальної мезенхіми. Її порівняно рання поява пояснюється специфічністю функціональних особливостей зачатків сечового міхура.

4. Зміна первинного гемомікроциркуляторного русла сечового міхура вторинним полягає в ланковій спеціалізації протокапілярів та в новоутворенні мікросудин.

5. Новоутворення судин гемомікроциркуляторного русла сечового міхура відбувається протягом всього плодного періоду онтогенезу із “бруньок росту” попередньоіснуючих (материнських) мікросудин. Це складний морфогенетичний процес, в якому задіяні всі компоненти стінки мікросудин і позаклітинного матриксу.

6. Приносна ланка гемомікроциркуляторного русла утворюється внаслідок диференціації первинного протокапілярного русла та новоутворених мікросудин. Диференціація прекапілярів сечового міхура починається в другій половині плодного періоду. Ендотелій прекапілярів приймає участь в трансклітинному обміні.

7. Розвиток обмінної ланки мікросудин відбувається на 8-9 тижні пренатального розвитку і полягає в відповідній диференціації протокапілярів та новоутворених судин. В процесі пренатального розвитку відбувається диференціація ендотелію капілярів в ендотелій соматичного типу та подальша спеціалізація ендотеліоцитів та їх контактів в ендотеліоцити везикулярно-транспортного фенотипу. Органна специфіка ендотелію кровоносних капілярів полягає в наявності в його цитоплазмі великої кількості пучків мікрофіламентів та мікротрубочок, що пов'язано з пристосуванням ендотеліоцитів до постійних змін розтягування і гемодинамічних навантажень сечового міхура.

8. Відвідна ланка гемомікроциркуляторного русла сечового міхура формується в другій половині пренатального онтогенезу внаслідок диференціації первинних та новоутворених мікросудин. Її органоспецифічність полягає в:

1) процесах трансклітинного обміну, які відбуваються в посткапілярах;

2) морфофункціональних особливостях ендотеліальної оболонки венул, які направлені на компенсаторні пристосування до змін товщини стінки органу.

9. В другій половині пренатального розвитку відбувається спеціалізація клітин паравазальної мезенхіми, які диференціюються в міоцити, перицити та фібробласти, а також формують шари, що оточують ендотелій. Особливістю адвентиційної оболонки сечового міхура є поява на 3 місяці пренатального розвитку в позаклітинному матриксі великої кількості колагенових волокон, які в процесі подальшого розвитку збираються в пучки, орієнтовані, в більшій мірі, вздовж проходження мікросудин.

10. Органоспецифічні особливості генезу ангіоархітектоніки сечового міхура полягають в розвитку в другій половині плодного періоду густих сіток артеріоло-артеріолярних, венуло-венулярних, артеріоло-венулярних анастомозів, артеріоло-артеріолярних сфінктерів та гвинтоподібної організації всіх ланок гемомікроциркуляторного русла.

Перелік робіт, опублікованих за темою дисертації

1. Структурні особливості будови ендотеліоцитів артеріолярних мікросудин в пренатальному періоді розвитку людини. //Актуальні питання морфології. Тернопіль, 1996, Т.1. - С.82-83. /співавт. Бобрик І.І., Шевченко О.А., Черкасов В.Г., Канцер О.В., Мелеховец О.К., Кузьменко Ю.Ю./.

2. Розвиток первинних мікросудин в ембріогенезі людини. //Актуальні питання морфології. Тернопіль, 1996, Т.1. - С.83-84. / співавт. Бобрик І.І., Шевченко О.А., Черкасов В.Г., Канцер О.В., Мелеховец О.К., Кузьменко Ю.Ю./.

3. Мікроваскулогенез в мезонефральних та парамезонефральних протоках людини. //Вісник морфології. Вінниця, 1997, №3, С.40-41. /співавт. С.Т. Чорнокульський, О.П. Андрієнко.

4. Гемомікроциркуляторне русло сечовивідних шляхів плодів людини. //Вестник проблем биологии и медицины. Полтава-Харьков, 1997, С. 24-28. /співавт. Андрієнко О.П./.

5. Ультраструктурные особенности становления кровеносных капилляров мочевого пузыря в пренатальном периоде онтогенеза человека. // Вісник Білоцерківського Державного аграрного університету. Біла Церква, 1998, Випуск 6, Ч.2. - С. 9-11.

6. Первичный ангиогенез мочевого пузыря человека в пренатальном онтогенезе. //Актуальні питання морфології. Луганськ, 1998, С. 24.

7. Розвиток первинного гемомікроциркуляторного русла сечового міхура в пренатальному онтогенезі. //Вісник проблем біології і медицини. Полтава-Харків, 1999, С. 93-96.

Размещено на Allbest.ru