Нейротканинні взаємовідносини в скелетному м’язі при різних способах його реіннервації (експериментально-морфологічне дослідження)

Размещено на http://www.allbest.ru

Міністерство охорони здоров'я України

Національний медичний університет імені О.О.Богомольця

14.03.09. - Гістологія, цитологія і ембріологія

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

Нейротканинні взаємовідносини в скелетному м'язі при різних способах його реіннервації

(експериментально-морфологічне дослідження)

Костинський Григорій Борисович

КИЇВ - 2000

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Медичному інституті Української асоціації народної медицини

Науковий консультант - доктор медичних наук, професор Коломійцев А. К., Медичний інститут Української асоціації народної медицини, завідуючий кафедрою гістології, цитології та ембріології.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Скибо Галина Григорівна, Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця, зав. відділом цитології.

доктор медичних наук, професор Барсуков Микола Петрович, Кримський державний аграрний університет, зав. кафедрою гістології та радіобіології.

доктор медичних наук, професор Луцик Олександр Дмитрович, Львівський державний медичний університет, зав. кафедрою гістології, цитології та ембріології.

Провідна установа - Запорізький державний медичний університет МОЗ України, кафелра гістології, цитології та ембріології.

Захист відбудеться “15” лютого 2001 року о13 годині 30 хвилин на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.003.06, Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця, пр. Перемоги, 34

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного медичного університету ім. О. О. Богомольця (м.Київ, вул. Зоологічна 3)

Автореферат розісланий 28 грудня 2000 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Грабовий О. М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЕРТАЦІЇ

Вступ. Проблема нейротканинних взаємовідносин у скелетному м'язі має як теоретичний, так і клінічний аспекти. Теоретичне значення досліджень, направлених на вивчення взаємовідносин іннерваційного апарату м'язів з їх основними тканинами в умовах експерименту і патології, полягає у з'ясуванні морфологічних основ нервової трофіки цього органу. Клінічне значення спостережень, які проводяться у цьому напрямку, визначається необхідністю удосконалення способів реіннервації денервованих м'язів. Зростання травматизму в сучасних умовах нерідко супроводжується ушкодженням, включно до повного розриву, периферичних нервів, які забезпечують іннервацію скелетних м'язів. Це робить недоцільним використання нейрорафії і викликає необхідність пошуку нових способів хірургічного лікування денервованих м`язів, оскільки результат реіннерваційних операцій в значній мірі залежить від створення належних умов регенерації нервових структур. Враховуючи значення нервової системи в підтримці іншими тканинами рівня диференціювання, а також те, що результат відновних операцій багато в чому залежить від характеру невротизації тканин, які регенерують (Студитский А.Н., 1959, 1980; Волкова О.В., 1978; Володина А.В. и др., 1980; Мэттсон П., 1982; Frey M. et al., 1991 та ін.), було здійснено це дослідження.

Актуальність теми. Поширення хірургічного лікування ушкоджень периферичних нервів і пов'язаних з цим нейродистрофічних змін денервованих скелетних м'язів викликає необхідність розробки і впровадження нових більш раціональних методів оперативних впливів і з'ясування закономірностей відновлення нейротрофічного забезпечення м'язів у таких умовах. Оскільки ступінь зворотності післяденерваційних змін у м'язах знаходиться в прямій залежності від повноти і часу її реіннервації, розробка нових способів останньої, направлених на більш повну реалізацію регенеративних властивостей периферичних нервів, є умовою прискорення відновлення функції м'язу і відповідно зменшення часу лікування хворих. Інтерес становить також питання про характер і повноту відновлення іннерваційних механізмів м'язу в залежності від типу проведеного оперативного втручання. В цьому плані суттєве значення має з'ясування впливу способу реіннервації м'язу на часові, кількісні і якісні взаємовідносини між початковими етапами невротизації і її кінцевими результатами, а саме відновлення морфофункціонального стану реіннервованого м'язу.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є фрагментом комплексної наукової теми, що виконувалась кафедрою гістології та ембріології КМІ, шифр ВН.0300.0017.90; № Держрегістрації 01.9.00.023682 та планової наукової роботи Медичного інституту Української асоціації народної медицини, № Держрегістрації 0199 У 003850. Автор - відповідальний виконавець планових НДР, що виконувались на кафедрах гістології та ембріології КМІ та МІ УАНМ.

Мета і завдання дослідження. Метою дослідження було встановлення морфологічних закономірностей нейротканинних взаємозв'язків та ліквідації післяденерваційних змін у денервованому скелетному м'язі при різних способах його мікрохірургічної реіннервації - основного чинника відновлення нормальної будови реіннервованого м'язу. Для досягнення цієї мети були поставлені такі завдання:

а) встановити особливості відновлення іннерваційного апарату та структури денервованого м'язу при їх реіннервації шляхом нейрорафії і за Брунеллі;

б) з'ясувати закономірності нейротканинних взаємодій у скелетному м'язі при різних в, тому числі оригінальних, способах його мікрохірургічної реіннервації; іннерваційний м'яз нейротканинний скелетний

в) визначити послідовність відновлення структури денервованого скелетного м'язу в залежності від умов, створених типом проведеного оперативного втручання;

г) визначити особливості міжтканинних взаємодій в реіннервованому м'язі, які сприяють невротизації органа та ліквідації в ньому нейродистрофічних змін;

д) узагальнити результати досліджень та розробити на їх підставі практичні рекомендації для застосування нових методів реіннервації денервованих м'язів у хірургічній клініці.

Об'єкт дослідження. Периферична нервова система.

Предмет дослідження. Скелетна м'язова тканина, рухливі та чутливі нервові закінчення.

Методи дослідження. В роботі були використані загальногістологічні методи для вивчення структурних змін денервованої м'язової тканини в процесі її реіннервації, нейрогістологічні для з'ясування закономірностей де- та регенерації нервових елементів у цих умовах, гістохімічні для визначення стану гістоензиматичних показників у нервовій та м'язовій тканинах, електронномікроскопічний метод для вивчення ультраструктурних закономірностей відновних процесів у м'язі, морфометричний для підтвердження достовірності отриманих результатів.

Наукова новизна одержаних результатів. 1. У роботі вперше з використанням загальногістологічних, гістохімічних, електронномікроскопічного, морфометричного методів дослідження дана різностороння оцінка нейротканинних взаємодій у денервованому м'язі при його реіннервації за допомогою різних, в тому числі оригінальних способів.

2. Вперше встановлені закономірності реіннерваційного процесу в скелетному м'язі в залежності від умов, що створювалися при різних типах оперативного втручання (нанесення бокових насічок на нерві-невротизаторі, помірне ушкодження ендо- і перимізію в зоні вкорінення нерва-невротизатора, попередня імплантація аутотрансплантата нерва).

3. В роботі встановлена можливість створення в реіннервованому м'язі додаткових шляхів для росту молодих нервових волокон, окрім тих які утворюються в самому м'язі (тяжів нейролеммоцитів, які утворюються на місці дегенеруючих нервових стовбурців).

4. Вперше в роботі дана морфологічна оцінка і показана ефективність таких мікрохірургічних методів реіннервації денервованих скелетних м'язів як впровадження нерва-невротизатора в глибокі відділи м'язу після нанесення на ньому бокових насічок, розміщення центрального відрізку в поздовжній розріз м'язу з одночасним помірним ушкодженням елементів ендо- і перимізію, з'єднання нерва з попередньо імплантованим фрагментом аутогенного нерва.

5. В роботі в нових умовах експерименту встановлено важливу роль компенсаторних реакцій нервової системи (колатерального і, особливо термінального, спрутингу у формуванні моторних нервових закінчень з широкою площею галуження).

6. Вперше в роботі з'ясовано значення молодої сполучної тканини в невротизації денервованого скелетного м'язу і відновлення його морфофункціонального стану.

Практичне значення одержаних результатів. Практичне значення роботи заключається у з'ясуванні як загальних, так і спеціальних особливостей структурних змін, які виникають в скелетному м'язі при його мікрохірургічній реіннервації, виконаній як за допомогою традиційних (нейрорафія, реіннервація за Брунеллі), так і оригінальних методів (впровадження у м'яз нерва-невротизатора після нанесення на ньому бокових насічок, помірного ушкодження ендо- і перимізію в місці розміщення нерва-невротизатора, з'єднання невротизатора з попередньо імплантованим у реіннервований м'яз фрагмента аутогенного нерва).

Розробка та апробування в експерименті нових способів мікрохірургічної реіннервації денервованого м'язу дозволяє здійснювати при проведенні відповідних оперативних втручань в клініці операцію вибору.

Застосування комплексу гістологічних, нейрогістологічних, гістохімічних, електронномікроскопічного та морфометричного методів дослідження дозволило встановити принципово важливі положення регенерації периферичної нервової системи, формування нервових закінчень, відновлення структури і функції денервованого м'язу при його реіннервації. Визначені часові, кількісні і якісні нервово-м'язові взаємовідносини в динаміці реіннерваційного процесу в різних умовах. Встановлені та морфологічно обгрунтовані прийоми стимуляції регенеративних процесів при реіннервації м'язів. Результати та аналіз проведених комплексних досліджень розкривають суть післяденерваційних і регенераторних процесів у скелетному м'язі при його травматичній денервації і наступній мікрохірургічній реіннервації. Показана необхідність стимулювання процесів регенерації різними методами в залежності від обставин денервації.

Це дозволяє застосовувати досліджені в роботі методи реіннервації в практиці хірургічних клінік.

Особистий внесок здобувача. Здобувач запропонував новий механізм стимулювання регенераційних процесів, в тому числі в периферичній нервовій системі, що грунтується на специфічній взаємодії сполучної та нервової тканин у регенераційних процесах.

Автор розробив модель експерименту, який був проведений разом зі старшим науковим співробітником НДІ експериментальної та клінічної хірургії доктором медичних наук Ю.С.Лисайчуком (особистий внесок здобувача у проведенні експерименту становить 50%). Співробітники цієї установи є співавторами двох винаходів та трьох статей (особистий внесок автора у цих роботах становить 45%). Автор систематизував, проаналізував та узагальнив отримані в дослідженні результати.

Електронномікроскопічне дослідження отриманого експериментального матеріалу проведено спільно з співробітниками лабораторії електронної мікроскопії Національного медичного університету ім. О.О.Богомольця (завідуюча професор Л.О.Стеченко), які є співавторами 1 статті*. Особистий внесок автора у цій роботі становить 50 %.

* автор висловлює щиру подяку співробітникам вищевказаної лабораторії

Апробація результатів дисертації. Дисертаційні дослідження оприлюднені в 1989 році на конференції “Стрес і патологія опорно-рухового апарату” у Харкові та 3 Всесоюзному симпозіумі з мікрохірургії у Саратові, в 1990 році на III з'їзді анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів Української РСР у Чернівцях, в 1991 році на міжобласній науково-практичній конференції “Сучасні проблеми клінічної та експериментальної медицини” у Кривому Розі, на об'єднаному II з'їзді анатомів, гістологів, ембріологів і Х з'їзді хірургів Білорусії у Мінську та на Міжреспубліканському симпозіумі ”Експериментальні і клінічні аспекти медичної та спортивної антропології” в Тернополі, в 1992 році на IY конгресі Світового Всеукраїнського лікарського товариства та на конференції “Фундаментальні і прикладні аспекти нетрадиційної медицини” у Харкові, в 1994 році на I Національному конгресі анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України в Івано-Франківську, в 1995 році на Міжнародній науковій конференції “Идеи И.И.Мечникова и развитие современного естествознания” у Харкові, на науковій конференції Товариства анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів, присвяченій 100-річчю від дня народження професора А.П.Любомудрова у Львові та на I Міжнародному конгресі з інтегративної антропології у Тернополі, у 1996 році на Міжнародній конференції пам'яті професора С.А.Сморщка у Тернополі.

Публікації. Матеріали дисертації знайшли своє відображення у 36 наукових працях, з яких одна монографія, 17 статей у рекомендованих ВАКом виданнях, 3 авторські свідоцтва, 15 у вигляді статей і тез у інших виданнях

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, огляду літератури та 5 глав власних досліджень, аналізу і узагальнення результатів досліджень, висновків, списку літератури з 292 джерел. Робота виконана на 299 листках машинопису, має 5 таблиць, 8 графіків та 111 рисунків.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Для з'ясування закономірностей нейро-тканинних взаємовідносин у скелетному м'язі та для розробки оптимальних методів хірургічного відновлення іннервації денервованих м'язів були проведені п'ять серій експериментів.

Експериментальна модель була розроблена на білих щурах. Об'єктом дослідження був ікроножний м'яз правої тазової кінцівки. У всіх випадках проведення експерименту використовували неомбуталовий наркоз (4,5% розчин вводився внутрішньобрюшинно в середньому по 0,5 - 0,6 мл). Всі експериментальні хірургічні втручання здійснювали з використанням операційного мікроскопу ОРМІ-310 з робочим збільшенням 32-40 крат, атравматичного шовного матеріалу 10\0, 11\0 та мікрохірургічного інструментарію.

В першій серії експерименту на внутрішній поверхні стегна і голені робили розріз шкіри. Потім без розрізу розділяли медіальну групу м'язів стегна і виходили на сідничний нерв у місці його поділу на задньоберцовий і малоберцовий нерви. Виділяли рухову гілку, що проникає до латеральної голівки ікроножного м'язу, проводили розтин нерва, а потім виконували фасцикулярний шов, тобто здійснювали нейрорафію.

В другій серії дослідів виділяли судинно-нервовий задньовеликоберцовий пучок. Руховий нерв на межі входу у м'яз відсікали. Культю відсіченого нерву переносили до латеральної голівки з попередньо відокремленим власним нервом, розміщували в наперед встановленій проекції переважної локалізації нервово-м'язових синапсів на відстані 1-1,5 мм один від одного на глибину до 1 мм, тобто проводили невротизацію за Брунеллі.

В третій експериментальній групі надсікали привідну групу м'язів стегна і відсікали латеральну голівку ікроножного м'язу від проксимальної точки фіксації (вище відходження судинно-нервового пучка). Денервували шляхом перетину і видалення власного нерву медіальну голівку ікроножного м'язу. Виділяли частину його латеральної голівки судинно-нервовій ніжці, на поверхні нерва-невротизатора наносили декілька бокових насічок приблизно на глибину 1\6 його діаметра, занурювали інтрамурально в тканину медіальної голівки і фіксували за допомогою мікрохірургічного шва.

Експерименти в четвертій групі здійснювали за тією ж методикою, що і в третій, але перед зануренням нерва-невротизатора проводили шляхом обережного механічного розшарування поверхневих і розміщених у центрі м'язових волокон на пучки товщиною 0,5 - 1 мм помірне ушкодження сполучної тканини (ендо- і перимізію) м'язу, який реіннервували,

У п'ятій групі реіннервацію проводили в два етапи. На першому етапі у м'яз, який підлягає реіннервації, впроваджували аутотрансплантат нервового стовбура. Однією з умов проведення цієї операції було попереднє помірне розщипування імплантованого у м'яз фрагменту нервового стовбура. Цей технічний прийом мав на меті полегшити проникнення між фасцикулами трансплантату васкуляризованої сполучної тканини. Власне реіннервацію проводили на другому етапі, здійснюючи за допомогою мікрохірургічної техніки з'єднання нерва-невротизатора з попередньо імплантованим у м'яз аутотрансплантатом нерва. Цей етап експерименту проводили аналогічно першій серії дослідів.

Розподіл піддослідних тварин за серіями експерименту та строкам спостереження наведений в таблиці 1.

При цьому в кожній групі експерименту забір матеріалу у 5 тварин проводився навпіл для загальногістологічних та нейрогістологічних досліджень і у 3 тварин - навпіл для гістохімічних та електронномікроскопічних досліджень. Загалом було прооперовано 160 експериментальних тварин.

Таблиця 1.

Розподіл піддослідних тварин за способами реіннервації та строкам спостережень

Вивчення стану реіннервованих м'язів і оточуючих їх тканин проводили через 7, 14, 30 та 60 діб після операції за допомогою комплексу загальногістологічних (фарбування гематоксилін-еозином, азур-П-еозином за О.Максимовим, пікрофуксином за Ван Гізон, ГФВК за Маллорі, синім Еванса, фуксином за Новеллі), гістохімічних (виявлення глікогену за допомогою ШИК-реакції, виявлення АТФ-фази, кислої та лужної фосфатази за Гоморі, лактат-дегідрогенази (ЛДГ), сукцинат-дегідрогенази (СДГ) і глюкозо-6-фосфатдегідрогенази), нейрогістологічних (імпрегнація нервових елементів нітратом срібла за Більшовським, Більшовським-Грос, Рассказовою, фарбування мієлінових волокон за Шультце, реакції Фалька-Хілларпа і Карновського-Рутс) методів дослідження.

Для визначення динаміки змін в процесі невротизації діаметра м'язових волокон проводили їх морфометричне дослідження. Необхідні заміри здійснювали на напівтонких зрізах, пофарбованих толуідиновим синім.

Матеріал для електронномікроскопічного дослідження після подрібнення фіксували в 1% розчині чотирьохокису осмію за Колфільдом протягом 2 годин на холоді. Об`єкти зневоднювали в етанолі зростаючої концентрації, в ацетоні і ущільнювали в суміш епону з аралдитом за загальноприйнятою методикою (Бирюзова В.И. и др., 1963; Карупу В.Я., 1984). Ультратонкі зрізи одержували за допомогою ультратомів LKB і Reichert, контрастували їх 2% розчином уранілацетату на 70-градусному етанолі протягом 15 хвилин та цитратом свинцю стільки ж часу, а потім вивчали за допомогою електронних мікроскопів EMB-100Б та ЕМВ-100БР. Експериментальний матеріал у всіх випадках брали після умертвіння піддослідних тварин шляхом евтаназії.

Отже, комплекс загальногістологічних, гістохімічних, нейрогістологічних, електронномікроскопічного та морфометричного методів дослідження було здійснено так, щоб отримати дані по невивченим або вивченим недостатньо питанням регенерації периферичного нерва і нейротканинних взаємовідносин у реіннервованому скелетному м'язі.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

З метою вирішення принципово важливого з теоретичної та клінічної точок зору питання про переваги або недоліки способу Брунеллi і оригінальних способів реіннервації м'язiв, розробка та теоретичне обгрунтування яких є головним завданням цієї дисертації, була проведена порівняльна оцінка процесів невротизації, які спостерігаються в цих умовах, з тими, що реалізуються після нейрорафiї. Ці дані представляють суттєвий інтерес для вирішення питання про міру переваги нейрорафії над оригінальними операціями невротизації м'язу. Ця обставина обумовлена тим, що при нейрорафії регенераційна неврома, яка утворюється в місці перетину нерва, безпосередньо зв'язана з його дистальним відрізком і, таким чином, полегшує проникнення в нього ростучих аксонів. В той же час при проведенні операції за Брунеллі або за оригінальними методиками такий зв'язок (за виключенням дослідів з імплантацією фрагмента аутогенного нерва) відсутній. Вирішення питання про вплив цих обставин на загальний результат процесу невротизації необхідно для обгрунтування правомірності рекомендацій використання запропонованих модифікацій в клініці.

В дослідах з нейрорафією на 30 добу новоутворенi нервові волокна спостерігаються в більшій частині м'язу. Разом з тим, в його відділах, які найбільш віддалені від місця шва (в дистальних відрізках органу та в глибоко розташованих ділянках на межі з епiмiзiєм), відмічаються м`язовi волокна, позбавлені рухової іннервації. Структура таких волокон характеризується ознаками післяденерваційних змін, які свідчать про відсутність трофічної (рухової) іннервації (в деяких з них спостерігається збільшене число ядер, нерідко розміщених у вигляді ланцюжка в безпосередній близькості одне від одного, зменшується число мітохондрій, стає меншою товщина міофібрил, в біляядерних ділянках саркоплазми спостерігається гіперплазія елементів пластинчатого комплексу, наявність досить значної кількості гранул глікогену, підвищується активність лактатдегідрогенази з відповідним зниженням активності сукцинатдегідрогенази).

Разом з тим, відмічається процес новоутворення нейром`язових синапсiв і надбання кінцевими відділами регенеруючих рухових волокон особливостей структури, які свідчать про інтенсифікацію компенсаторних реакцій іннерваційного апарату м'язу. На це, зокрема вказує наявність термiналей моторних нервових волокон, які зберігають до цього часу значний розмір, пов'язаний із зростанням їх довжини, ріст площі подошв рухових бляшок з одночасовим збільшенням у них кількості ядер. У тому випадку, коли новоутворені кінцеві апарати розташовуються поза зоною подошв раніше існуючих моторних закінчень, в місці контакту термiналей з м'язовим волокном відбувається накопичення ядер останніх, що відображає проміжні етапи формування постсинаптичного компоненту нових рухових бляшок. Явища спрутингу виражені у цій групі дослiдiв у незначному об'ємi, що пояснюється нейротропним впливом бюнгнерівських стрічок у складі дегенерованих нервових стовбурцiв, який в цій групі експерименту забезпечує проникнення значної частини регенеруючих моторних осьових циліндрів до місць локалізації раніш існуючих рухових бляшок.

Через 3 місяці після початку експерименту вивчення ділянки нервового шва вказує на те, що тут, як і раніше, розташовується регенераційна неврома. Її мікроструктура зазнає суттєвих перебудов, зокрема, вона більш чітко відокремлюється від оточуючої сполучної тканини. Ця обставина пов'язана з диференціацією сполучної тканини епіневрію, який покриває зону нервового рубця. При цьому остання зменшується в об'ємі. Значна частина регенерованих нервових волокон, які розташовуються у невромі й зазнали "фасцикуляцiї", приймають більш впорядковане розміщення, і направляються в дистальні ділянки нерва.

В цей час спостерігаються морфологічні ознаки відновлення рухової іннервації в найбільш віддалених від місця розташування регенераційної невроми ділянках м'язу, в тому числі в її дистальних відділах. Тут в більшості нервових стовбурців та пучків, які зазнали дегенерації внаслідок перетину нерва, зростає кількість нервових волокон, в зв'язку з чим товщина нервових провідників зростає. Відновлюється і структура м'язових волокон. Діаметр їх близький до нормального, що разом з іншими ознаками їх будови (кількість ядер, ультраструктура міофібрил, активність лактатдегідрогенази та сукцинатдегідрогеназм, свідчить про ліквідацію післяденерваційних змін у м'язі.

Отримані в першій групі факти свідчать про те, що за інших однакових умов (відсутність додаткової травми в місці проведення операції, захворюваннях, змінюючих загальний стан організму і т. і.) операція нейрорафії забезпечує адекватні умови для невротизації денервованого м'язу. Навіть без використання якого-небудь додаткового впливу, який міг би підсилити реалізацію регенеративних потенцій нервових стовбурів, застосування прийомів мікрохірургічної техніки для відновлення їх цілісності є достатнім для досягнення позитивного ефекту операції. Вірогідно, це пов`язано з розповсюдженням нервових волокон, що ростуть у реіннервованому м'язі, за преформованими шляхами (тяжами нейролемоцитів). Останні забезпечують направлене переміщення молодих аксонів і приймають участь в утворенні їх оболонок. Оскільки напрямок регенерації відновлених нервових волокон, як правило, орієнтований в результаті використання старих шляхів, налагодження контактів з раніш іннервованим субстратом стає одним із факторів позитивного морфофункціонального результату нейрорафії. Однак, часто перепоною для її здійснення є технічна неможливість безпосереднього з'єднання проксимального і дистального ділянків нерва в більшості випадків його травматичного ушкодження.

Результати досліджень у другій групі свідчать про те, що реіннервація скелетного м'язу за способом Брунеллi приводить до його нерівномірної невротизації. В значній мірі це залежить від початкового поверхневого розташування центрального відрізку периферичного нерва-невротизатора. Завдяки цьому створюються умови для проникнення регенеруючих волокон у поверхневі ділянки i в місці укорінення нерва-невротизатора у м'яз утворюється осередок гіпернервії, який характеризується як “дифузна неврома”. В той же час ускладнюється вростання нервових елементів у глибоко розташовані і, особливо, дистальні відділи. Через це лише порівняно невелика частка молодих нервових волокон проникає в преформованi шляхи, які утворюються внаслідок дегенерації нервових стовбурців, обумовленої невротомією. Значно більше аксонів здійснює ріст самостійно в сполучній тканині м'язу. Віддаленість зони гіпернервії від глибоко розміщених і дистальних ділянок м'язу приводить до того, що ліквідація післяденервацiйних змін в значній частині м'язових волокон здійснюється в цьому випадку в більш віддалені строки. Цей факт свідчить про те, що компенсаційні властивості моторних нейроцитів, відростки яких входять до складу нерву-невротизатору, навіть в умовах нейротропних впливів денервованих м'язових волокон, в цілому реалізуються значно повільніше, ніж в дослідах із застосуванням операції нейрорафії.

В третій експериментальній групі дослідження були спрямовані на висвітлення структурних основ відновлення іннервації денервованого м'язу при його реіннервації нервом-невротизатором з попередньо нанесеними боковими насічками.

Вивчення місця укорінення нерва через 7 діб після проведення операції показало, що утворений при проведенні реіннервації дефект м'язу був виповнений молодою сполучною тканиною. Її будова відповідає піку фібробластичної фази асептичного запалення. Про це свідчить входження до її складу порівняно невеликої кількості лейкоцитів i макрофагів та чисельних фібробластів. Окрім малодиференцiйованих форм цих клітин, особливістю яких є високі ядерно-цитоплазматичні відносини, виявляються в цей період спостережень також спеціалізовані види фібробластичних елементів, що мають великі розміри i більш довгі відростки. Ядра таких клітин містять добре розвинуті ядерця. В деяких випадках спостерігається розширення перинуклеарного простору. Майже вся цитоплазма в таких клітинах заповнена довгими канальцями гранулярної ендоплазматичної сітки з великою кількістю закріплених на них рибосом. Однією з ознак підвищеної функціональної активності фібробластів є і наявність великих мітохондрій округлої або подовженої форми.

Серед мікросудин, що знаходяться в складі молодої сполучної тканини, спостерігаються капіляри з ознаками підвищеної функціональної активності ендотеліоцитів. На це вказує наявність збільшеного, проти звичайного, числа канальців гранулярної ендоплазматичної сітки та великих піноцитозних пухирців.

В зоні операційного ложа колагенові волокна i значна частина фібробластичних елементів розташовані уздовж нервового стовбура, який укорінений у денервований м'яз, i, таким чином, характеризуються поздовжньою орієнтацією. Остання обумовлена паралельним (по відношенню до м'язових волокон) розташуванням нерва-невротизатора.

Через 14 діб на ділянках бокових невром в місцях нанесення насічок значно збільшується кількість молодих нервових волокон. Багато з них виходять за межі новоутвореної сполучної тканини i проникають в ендо- і перімiзiй розташованих навколо відділів м'язу. Деякі з осьових циліндрів формують контакти з м'язовими волокнами, утворюючи рухові закінчення. На відміну від експериментів із реіннервацією м'язу за Брунеллi, коли головна маса новоутворених нервових елементів зосереджується в ушкоджених ділянках реiнервованого м'язу, в цій групі спостереження регенераційні невроми, будучи територiально відокремленими, забезпечують ріст нервових волокон у різні відділи органу. Більша їх частина росте поза тяжами лемоцитiв, які розмножились i входять до складу сполучної тканини пери- та ендомізію. Отже, частина аксонів проникає в тяжі, які утворилися в результаті валерівської дегенерації нервових стовбурців, під впливом нейротропних властивостей нейролемоцитів. Орієнтація росту визначається в цьому випадку розміщенням бюнгнерівських стрічок. При рості аксонів у складі тяжів нейролемоцитів, їх диференціювання відбувається швидше. Раніше відновлюється діаметр їх оболонки і у відповідності з цим типові нервові закінчення.

При цьому невротизація м'язу супроводжується явищами спрутингу, але переважно у периферійних відділах реiннервованого м'язу i в значно меншому об'ємi.

Таким чином, при невротизації денервованого м'язу шляхом укорінення у нього нерва-невротизатора після попереднього створення бокових насічок більш рівномірно, ніж при операції за Брунеллi, розподіляються нервові елементи у реiннервованому органі i, отже, більш повно реалізуються відновлювальні потенції нервової системи. Це підтвердило початкове припущення про те, що насічки на нерві-невротизаторі створюють додаткові можливості для насичення м'язу регенерованими нервовими волокнами, а новоутворена сполучна тканина, що оточує нерв, є активним провідником аксонів до віддалених його ділянок.

В четвертій експериментальній групі вивчали морфологію нейротканинних взаємовідносин при реіннервації м'язу після попереднього помірного ушкодження його ендо- та перимізію.

Теоретичною передумовою проведення цього експерименту стали дослідження А.Н.Студитского, 1959, згідно з якими додаткове травмування скелетного м'язу обумовлює особливий "пластичний" стан його тканин і сприяє відновленню волокон ушкодженого м'язу і його невротизації. Іншим фактором, що інтенсифікує проникнення регенеруючих нервових волокон у денервований м'яз є утворення сполучнотканинного комплексу, який характеризується вираженим нейротропізмом.

В цій групі спостережень найбільш суттєвий вплив на ріст осьових циліндрів надають:

а) новоутворена сполучна тканина розміщена між групами м'язових волокон;

б) регенеруючі м'язові волокна розміщені поблизу укорінення нерва-невротизатора;

в) перед існуючі денервовані міони, що набули нейротропних властивостей в результаті денервації.

Вже через 14 днів із вказаних прошарків численні нервові волокна вростають в пов'язані з ними ділянки пери- і ендомізію, що приводить до більш повної і рівномірної, ніж при операції за Брунеллі, невротизації органу. З ділянок гіпернервії значна частина нервових волокон і пучків у складі сполучної тканини розповсюджується за ходом м'язових волокон у віддалені від місця проведення операції ділянки м'язу. Осередки гіпернервії, які розміщуються серед регенеруючих м'язових волокон, нерідко характеризуються відсутністю чіткої впорядкованості у більшості розміщених тут осьових циліндрів. Місцями кількість регенеруючих нервових провідників у молодій сполучній тканині настільки значна, що можна говорити про виникнення своєрідних нейрон-сполучнотканинних комплексів. Оскільки вони здатні розповсюджуватися на досить значну відстань від місця укорінення нерва-невротизатора, їх утворення свідчить про активну невротизацію м'язу. Багато які з них виявляються на кінцях з колбами росту досить значних розмірів.

Частина новоутворених аксонів формує на регенеруючих м'язових волокнах примітивні нервові закінчення. На 30 день спостережень в міру рубцювання молодої сполучної тканини здійснюється деяке зменшення її об'єму, що супроводжується "компактизацією" всього новоутвореного сполучнотканинного комплексу і зближенням пучків м'язових волокон, на які розділялись ділянки м'язу на початку операції. У відповідності з цим виявляється дещо звуженим, побудоване з рубцевої тканини ложе, в якому розміщується фрагмент нерва, укоріненого у м'яз. Що стосується м'язових волокон, будова яких змінилась в результаті денервації, відмічається нормалізація їх гісто структури і ферментного складу. Лише в частині м'язових волокон, найбільш віддалених від місця укорінення нерва-невротизатора у м'яз, відмічаються ознаки анервії, які проявляються руйнацією структури саркомерів (дезінтеграцією актинових і міозинових міофіламентів). Значна частина нервових волокон у складі молодої сполучної тканини в зв'язку з її компактизацією групується в результаті комплексації в нервові стовбурці. Деякі з них оточені периневральними футлярами. Скупчень новоутворених осьових циліндрів у пери- та ендомізії в оточуючих місце операції ділянках м'язу типу осередків гіпернервії в цей час не визначається. Це обумовлено активним ростом осьових циліндрів, які перерозподіляються в найбільш віддалені від місця укорінення нерва ділянках. В сполучній тканині, не зважаючи на збільшення її щільності, як і раніше, здійснюється ріст нервових волокон, про що свідчить наявність осьових циліндрів забезпечених конусами росту. Невротизація при цьому характеризується відносно невеликою вираженістю проявів колатерального спрутингу, в той час, як термінальний спостерігається значно частіше. Останній пов'язаний з виникненням додаткових претерміналей, утворенням гудзичкоподібних закінчень значних розмірів. Оскільки рухові бляшки, які тільки виникли, мають більш значні розміри, ніж попередні, а деякі моторні нервові закінчення контактують з сусідніми м'язовими волокнами, загальна площа нейро-м`язових контактів на цьому етапі процесу реіннервації більша, ніж в звичайних умовах. Враховуючи дані щодо етапності становлення нервової трофіки в регенеративному процесі, цей факт відображує тимчасове підвищення нейротрофічного забезпечення реіннервованого м'язу.

Представляє інтерес та обставина, що в цей період відмічається також відновлення нервового компоненту нейром`язових веретен, в які проникають чутливі нервові волокна, утворюючи анулоспіральні закінчення на інтрафузальних м'язових волокнах з наступним вростанням моторних аксонів.

Через 3 місяці відмічається стабілізація нейро-тканинних взаємовідносин в реіннервованому м'язі і практично завершується його невротизації. Наближається до звичайної ультраструктура нейро-м`язових синапсів. Явища колатерального спрутингу в цей період не виявляються, а термінального - вкрай рідко, що свідчить про адекватність компенсаторної реакції.

Таким чином, загальна оцінка морфологічних особливостей процесу невротизації, який здійснюється в цій групі дослідів, дозволяє вважати, що додаткове травмування м'язу, що реіннервується, в результаті механічного розшарування на пучки, обумовлює виникнення в місці помірного ушкодження сполучнотканинного комплексу. Останній з ряду причин (активний біологічний субстрат, просторове розміщення волокон) надає орієнтуючий вплив на ріст аксонів. Разом з додатковим впливом міонів це полегшує їх проникнення в ділянки органу, віддалені від місця проведення операції, і сприяє більш повній реалізації відновлювальних потенцій нервового апарату м'язу.

В п'ятій групі при реіннервації м'язу попередньо (за 14 діб) імплантували в нього фрагмент помірно розщипаного аутогенного нерва.

Через 7 діб після проведення реіннервації післяденерваційні зміни м'язових волокон були виражені в меншій мірі, що пояснюється виділенням протягом деякого часу дегенеруючим нервом біологічно активних субстанцій типу трофогенів. Між його окремими пучками розміщується молода сполучна тканина, яка містить новоутворені кровоносні судини. Частина цих судин анастомозує з елементами гемомікроциркуляторного русла, що знаходяться в сполучній тканині довкола аутоімплантату. В цей період в сполучній тканині визначаються добре розвинуті колагенові волокна і пучки. Серед клітинних елементів переважають фібробласти, хоча спостерігаються також лімфоцити, поліморфноядерні лейкоцити, тканинні базофіли і, головним чином, поблизу від фасцикул нерва - макрофаги. Як і в інших спостереженнях в молодій сполучній тканині відмічаються регенеруючі м'язові волокна забезпечені м'язовими бруньками. При вивченні місця імплантації нерва-невротизатора в зоні розміщення проксимального відрізку імплантованого (аутогенного) нерва утворюється неврома. В її складі знаходяться численні нервові волокна, що ростуть. Деякі з них на кінцях мають конуси росту різних розмірів. Значна частина осьових циліндрів проникає в нервові стовбурці аутотрансплантату, нерідко розміщуючись між фрагментами нервових волокон, що розпадаються. Інші вростають в сполучну тканину, яка утворює основу невроми або оточує нервові пучки. На відміну від дослідів по з'єднанню відрізків перетнутого нерва, частина волокон росте в сполучну тканину довкола фасцикул імплантованого нерва завдяки об'єднанню в місці операції молодої сполучної тканини зі сполучнотканинними компонентами аутотрансплантату. Ця обставина не дозволяє досягти такого точного, як при операції нейрорафії, з'єднання оболонок нерва-невротизатора і предегенерованого нервового стовбура. Цьому перешкоджає і різна гістоархітектоніка аутотрансплантованого нерва і нерва-невротизатора. Разом з тим, в цих дослідах загалом відбувається інтенсивна регенерація нервових провідників у реіннервованому м'язі, що досягається численністю шляхів їх розповсюдження:

а) в сполучнотканинній основі невроми;

б) в прошарках сполучної тканини, яка знаходиться між фасцикулами імплантованого фрагменту нерва;

в) в сполучній тканині, оточуючій аутотрансплантат;

г) у складі бюнгнерівських стрічок, сформованих на місці

дегенеруючих нервових стовбурців і

д) на наступних етапах реактивного процесу в тяжах нейролемоцитів, які утворюються в м'язі.

Через 14 діб після проведення другого етапу операції відмічаються ознаки поступової ліквідації післяденерваційних змін в реіннервованому м'язі. Вони проявляються зокрема зменшенням об'єму сполучної тканини, яка оточує і розділяє м'язові волокна і пучки. До ознак відновлення міжтканинних взаємодій слід віднести також зменшення числа волокон зі збільшеною кількістю ядер. В багатьох м'язових волокнах травмованих на першому етапі експерименту завершується регенерація. Новоутворені м'язові волокна характеризуються меншим діаметром і відносно мало упорядкованим розміщенням. Стабілізується в м'язових волокнах активність сукцинатдегідрогенази і лактатдегідрогенази. Суттєво зростає число нервових волокон, що ростуть в складі тяжів нейролемоцитів, сформованих на місці зруйнованих фасцикул аутоімплантата. Значна їх кількість росте в новоутвореній сполучній тканині. Їх розміщення в-основному відповідає орієнтації колагенових волокон і пучків, а осередок гіпернервії, який формується за ходом предегенерованого нерва характеризується витягнутою формою нервових провідників, які його утворюють і розміщуються, як правило, на протязі всього аутоімплантату. Отже, значення останнього не обмежується безпосередньою участю в проведенні частини молодих аксонів. Він шляхом контактних впливів здатен також визначати таке розміщення основних структурних компонентів сполучної тканини, яке орієнтує ріст багатьох нервових волокон.

Значна частина нервових волокон з області регенераційної невроми, а також з новоутвореної сполучної тканини проникає в поруч розміщені ділянки м'язу і прямує як до новоутворених, так і передіснуючих м'язових волокон.

Через 30 діб після проведення другого етапу операції по реіннервації скелетного м'язу після попередньої імплантації в нього фрагменту аутогенного нерва загальна структура реіннервованого м'язу ще в більшій мірі наближається до нормальної.

Звертає на себе увагу більш прискорений, в порівнянні з іншими експериментальними групами, хід відновлення будови м'язових волокон.

Результати морфометричного дослідження в м'язі, що вивчається, середнього діаметру м'язових волокон (таблиця 2) свідчить про поступове наближення значень цього параметру до контрольних показників.

Практично повертаються до контрольних значень і показники наявності в складі скелетного м'язу волокон різних груп за їх середнім діаметром як у ділянці з'єднання нерва-невротизатора з фрагментом аутоімплантованого нерва, так і у віддалених від місця операції ділянках (графіки 1, 2).

Таблиця 2.

Динаміка змін середнього діаметру (мкм) м'язових волокон денервованого m.gastrocnemius щурів після після реіннервації з попередньою імплантацією в нього фрагмента аутогенного нерва

Процес регенерації м'язових волокон, ушкоджених при проведенні 1-го етапу операції в цей строк спостережень (30 діб після другого етапу реіннервації) можна вважати закінченим. Про це переконливо свідчить практична відсутність "м'язових бруньок". Лише частина м'язових волокон, які розміщуються в зоні оперативного втручання, має діаметр дещо менший, ніж звичайно, що, як говорилося вище, пов'язане з ушкодженням м'язу при проведенні 2-го етапу операції.

В цей період відмічається подальше насичення ділянок імплантованого нерва осьовими циліндрами, які на інтенсивно імпрегнованих зрізах виглядають вугільно-чорними. На ультраструктурному рівні відмічаються ознаки активізації функції нейролемоцитів (збільшення в цитоплазмі цих клітин числа канальців гранулярної сітки і елементів комплексу Гольджі), які входять в склад новоутворених нервових волокон. В складі аутотрансплантованого фрагмента нерва визначаються також структурні ознаки підвищення функціональної активності ряду фібробластів.

Звертає на себе увагу також значне зростання кількості нервових волокон в оточуючій нерв сполучній тканині. Комплектація розміщених тут нервових волокон може супроводжуватись появою периневральних футлярів і, таким чином, виникненням додатково зформованих нервових провідників.

Вивчення іннерваційного апарату реіннервованого м'язу дозволило відмітити відносно рівномірний розподіл в ньому нервових стовбурців, волокон і закінчень. Як і в більш ранні строки експерименту, невротизація здійснюється або в результаті проникнення регенеруючих нервових волокон в тяжі нейролемоцитів, утворені в дегенерованих нервових стовбурцях, або як наслідок самостійного росту в сполучній тканині ендомізію і перимізію. Виключенням з цього є центральні ділянки органу, в яких відмічаються великі нервові пучки, утворені в області розміщення імплантованого відділу нерва.

Графік 1. Динаміка розподілу за середнім діаметром (мкм) м'язових волокон в ділянці з'єднання нерва-невротизатора з аутоімплантованим нервом. По осі абсцис - групи досліджень, по осі ординат - кількість досліджених об'єктів у процентах.

Графік 2. Динаміка розподілу за середнім діаметром (мкм) м'язових волокон у віддалених від місця з'єднання нерва-невротизатора з аутоімплантованим нервом ділянках. По осі абсцис - групи досліджень, по осі ординат - кількість досліджених об'єктів у процентах.

Як це описувалося в спостереженнях інших груп, нервові волокна, які ростуть самостійно (тобто поза бюнгнерівських стрічок) пізніше піддаються диференціюванню. Вони довше зберігають незначний діаметр, а утворені ними моторні закінчення набувають у відповідності з цим дефінітивну форму.

Нерідко також нервові волокна або їх пучки ростуть за ходом кровоносних судин, які надають орієнтуючого і стимулюючого впливу на осьові циліндри. Останні при цьому регенерують в новоутвореному сполучнотканинному субстраті.

В цей період в ще більшій мірі виражений поділ імплантованого нерва на пучки. Деякі з них мають незначний діаметр. Утворення дрібних нервових стовбурців і розділення їх сполучною тканиною є безперечно одним із факторів невротизації ділянок органу, розміщених дистальніше аутотрансплантату нерва. Нервові провідники, які проростають предегенерований нерв, направляються у віддалені від місця проведення операції ділянки. При цьому частина осьових циліндрів забезпечена колбами росту.

Центральний відрізок нерва-невротизатора зберігає свій звичайний діаметр. Хоч лінія його з'єднання з предегенерованим нервом стає умовною, вона визначається наявністю мікрохірургічних ниток, які виявляються в місці накладення шва.

Як і в інших групах експериментів вдається закономірно спостерігати відновлення нейрального компоненту нейро-м`язових веретен. В останні проникають чутливі нервові волокна і утворюють анулоспіральні закінчення на інтрафузальних м'язових волокнах.

Значний інтерес представляють процеси відновлення нейрального забезпечення скелетної м'язової тканини реіннервованого м'язу у віддалених від місця оперативного втручання ділянках. При проведенні реіннервації з використанням аутотрансплантату нерва ці процеси відбуваються більш ефективно і в більш ранні строки після операції.

В умовах, які складаються в цій групі спостережень, предегенерований нерв надає найбільше можливостей для реалізації регенеративних потенцій. В осьових циліндрах, які регенерують за таких обставин, спостерігаються активні компенсаторні реакції. Зокрема, спостерігається посилений аксоплазматичний ток, який приводить до накопичень нейроплазми, іноді досить значних. Подалі ці накопичення реалізуються, збільшують площу синаптичного контакту і приймають участь у формуванні нових нервових терміналей. Тут також спостерігаються і явища спрутингу.

В процесі встановлення нейром`язових контактів у віддалених від місця укорінення нерва ділянках м'язу феномен спрутингу спостерігається досить часто.

Колатеральний спрутинг, який проявляється відходженням від нервових волокон бокових відростків, спостерігається рідше, а термінальний, при якому додаткові нервові закінчення контактують або з сусідніми м'язовими волокнами, або з розміщеними поряд ділянками того самого волокна, зустрічається частіше. Колатеральний спрутинг, який є більш рідкою знахідкою на імпрегнованих зрізах, спостерігається, як правило, на нервових волокнах, що регенерували раніше.

Термінальний же спрутинг є, мабуть, однією з найбільш виражених форм компенсаторних реакцій, які проявляються в периферичній нервовій системі для мінімального нейрального забезпечення м'язової тканини, яка ще не має повноцінної іннервації. В цій групі експериментальних досліджень явища спрутингу є досить вираженими. Завдяки цьому інколи вдається спостерігати одночасно явища і колатерального і термінального спрутингу, що мабуть відображує деякі проміжні етапи становлення нейром`язових одиниць. Якщо колатеральний спрутинг забезпечує включення до їх складу нових м'язових волокон, то термінальний - більш інтенсивне нейротрофічне забезпечення і ефективний вплив на ті міони, з якими налагодили зв'язки відповідні мотонейрони.

По мірі продовження невротизації м'язу здійснюється зростання, в порівнянні з попереднім строком, активності ацетилхолінестерази в деяких моторних закінченнях. Її рівень, практично, не відрізняється від рівня в інтактній м'язовій тканині. Самі моторні закінчення набувають ультраструктурної організації, характерної для зрілих форм. Спостерігається також відновлення нейрального компоненту - нейро-м`язових веретен. Об'єм регенераційної невроми на цей час значно зменшується, а розміщення в ній нервових пучків ще більше впорядковується. Імплантований нерв має загальні оболонки з центральним відрізком нерва-невротизатора.

Через три місяці після проведення другого етапу операції структура м'язу, який було реіннервовано, майже не відрізняється від контролю. Це стосується як загальної будови органу, так і розподілу в ньому нервових елементів.

Отже, результати отримані у цій групі, дозволяють зробити заключення, що попередня імплантація фрагмента аутогенного нервового стовбура створює додаткові можливості для ліквідації в м'язовій тканині післяденерваційних змін. Аутотрансплантат має активуючий вплив на регенерацію сполучної тканини і м'язових волокон, а також на невротизацію органу. Гістобластичні властивості структурних компонентів тканин, які утворюють нерв, сприяють реіннервації м'язу.

Аналіз отриманих в цьому дослідженні результатів дозволяє обговорити декілька принципово важливих питань. При розгляді нейротканинних взаємовідносин у скелетному м'язі, звертає на себе особливу увагу значення сполучної тканини, оскільки новоутворена сполучна тканина надає більш виражений вплив на ріст нервових волокон, ніж передіснуюча, загальний ефект невротизації денервованого м'язу стає більш значним при здійсненні розроблених способів оперативного втручання, ніж при проведенні операції за Брунеллі. Денервація м'язу, яка наступає внаслідок перетину змішаного нерву, приводить до перебудови розміщеної в ньому сполучної тканини. В загальному комплексі цих змін доцільно виділити два типи реакцій. Один з них, що виникає в ендо- і перімізії ділянок м'язу, віддалених від місця операції, в-очевидь, визначається насамперед фактором денервації, з визваними нею змінами стану кровоносних судин м'язу. Ушкодження структури кровоносних мікросудин (головним чином обмінного ланцюга), визвані денервацією, в загальній картині морфологічних змін, що відображають випадіння нервових зв'язків, є одними з провідних. Іншим фактором реактивних змін сполучної тканини м'язу є зниження гальмуючого впливу м'язових волокон, які також зазнають денервації, на стромальні елементи органу. Другий тип реакції сполучної тканини м'язу пов'язаний з оперативним втручанням, направленим на реіннервацію органу. В місці розміщення предегенерованого нерва на 7 і 14 добу після з'єднання з ним нерва-невротизатора рівень диференціювання оточуючої сполучної тканини і гемомікроциркуляторного русла, що входить до її складу, являється більш високим, ніж в інших експериментальних групах. При оцінці закономірностей перебігу реактивного процесу, заслуговують спеціального обговорення особливості, які визначаються імплантацією в денервований м'яз фрагменту аутогенного нерва. Під впливом монокінів, які виділяються макрофагами, за ходом підсадженого нерва утворюється добре васкуляризована сполучна тканина, яка, окрім нерва, є активним провідником регенеруючих нервових волокон. Крім того, перебування у денервованому м'язі дегенеруючого нерва затримує розвиток у ньому нейродистрофічних змін м'язових волокон.