Книги, научные публикации
Pages: | 1 | 2 | 3 | 4 | -- [ Страница 1 ] --
А.В. Кузин, Ю.Г. Васильев, В.М. Чучков, Т.Г. Шорохова АНСАМБЛЕВЫЕ ВЗАИМОСОДЕЙСТВИЯ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ Ижевск Берлин 2004 УДК 611.81.013 + 611.899.013]:612.824 ББК 28.866 К 89 Под
научной редакцией доктора мед. наук, члена корреспондента РАМН, профессора Л.Л. Колесникова Рецензенты:
Йорг Шульц - профессор, доктор медицины, медицинский руководитель клиники Гелиос, председатель научного совета Европейской академии интердисциплинарной медицины, Почётный президент Европейскго объединения Активного Анти Эйджинга;
В.Н. Николенко - профессор, доктор мед. наук, зав. кафедрой анатомии человека Саратовско го государственного медицинского университета.
Рекомендовано к изданию КУМС по анатомии и гистологии МЗ РФ и Институтом молекулярной и системной медицины (г. Берлин) Кузин А.В., Васильев Ю.Г., Чучков В.М., Шорохова Т.Г. Ансамблевые взаимосодействия в центральной нервной системе: Монография. Ижевск Берлин: АНК - 2004 г. - 160 с.
ISBN 5Ц9631Ц0005 - В монографии изложены сведения о структуре и функции нейро глио сосудистых ансам блей на основе авторских исследований, а также имеющихся в доступной литературе данных.
Тогда как более ранние и немногочисленные комплексные исследования аналогичных обра зований рассматривают значение макроглии в них как фактора, изолирующего функциональ ные группы нейронов, особое внимание уделяется состоянию подобных ансамблей на уров не отдельных сосудистых микробассейнов вокруг тел единичных или небольших групп нерв ных клеток, представлены новые данные об организации нейро глио сосудистых взаимосо действий, их формировании в процессе онтогенетического развития. Обсуждаются вопросы моделирования диффузии веществ в центральной нервной системе. Приводится анализ со отношения данных, полученных компьютерным моделированием, к результатам морфомет рических исследований.
Монография может быть интересна нейробиологам, ангиологам, морфологам, физиоло гам и патофизиологам.
УДК611.81.013 + 611.899.013]:612. ББК 28. й Коллектив авторов, й Издательство АНК, К ОГЛАВЛЕНИЕ ПЕРЕЧЕНЬ ПРИМЕНЯЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ........................................... ВВЕДЕНИЕ...................................................................... Глава I. МАТЕРИАЛ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ И СОБЕННОСТИ ЕГО ГИСТОЛОГИЧЕСКОЙ И МОРФОМЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ............................ I.1. Материал собственных исследований. Особенности забора и гистологической обработки материала............................................................. I.2. Особенности использованного морфометрического анализа........................ ГЛАВА II. СТРОЕНИЕ НЕЙРО ГЛИО СОСУДИСТЫХ КОМПЛЕКСОВ........................ II.1. Строение нейронов в ядрах моста и среднего мозга............................... II.2. Строение и функция нейроглии в центральной нервной системе..................... II.3. Взаимосвязь между ангиоархитектоникой и структурно функциональной организацией ядерных центров. Ансамблевая организация ядерных центров.......................... ГЛАВА III. ФОРМИРОВАНИЕ НЕЙРО ГЛИО СОСУДИСТЫХ КОМПЛЕКСОВ В ОНТОГЕНЕЗЕ... ГЛАВА IV. ТРАНСПОРТ ВЕЩЕСТВ В МОЗГЕ........................................... ГЛАВА V. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ В ЦНС........ V.1. Математический анализ диффузионных потоков кислорода и углекислого газа......... V.2. Результаты, полученные при анализе диффузионных потоков кислорода на математической модели........................................................ V. 3. Диффузионные потоки углекислого газа, полученные с помощью математического моделирования................................................................. V. 4. Моделирование транспортных потоков глюкозы в нервной системе.................. V. 5. Результаты, полученные при анализе математической модели транспорта глюкозы.... V.6. Моделирование распределения кислорода в закладке заднего мозгового пузыря...... ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................... СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................ ПЕРЕЧЕНЬ ПРИМЕНЯЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ A - Артерия Ast - протоплазматический астроцит Аrl - Артериола Fast - волокнистый астроцит Ven - Вена Gl - Глиоцит V - кровеносный капилляр Vnl - Венула N - Нейрон Nbl - нейробласт О - олигодендроцит Dk - диаметр кровеносного капилляра Dm - минимальный диаметр сосудистого микробассейна Dpf - диаметр перикапиллярной ультрафильтрации Dpfpn - диаметр перикапиллярной ультрафильтрации, которая приходится на тела нейронов Dpfn - диаметр перикапиллярной ультрафильтрации микрососудов, находящихся в пределах мкм от поверхности тела нервной клетки Lv - максимальный диаметр сосудистого микробассейна Lm - удельная длина микрососудов Lvn - удельная длина микрососудов, находящихся в пределах 20 мкм от поверхности тела нерв ной клетки Ng - число сателлитных глиоцитов перикариона одного нейрона Nn/a - число тел нейронов, непосредственно окруженных отростками одного протоплазмати ческого астроцита Nnkp - число тел нейронов, лежащих в пределах одного сосудистого микробассейна Ns - число микрососудов, находящихся в пределах 20 мкм от поверхности тела нервной клетки Ns/a - число сосудов на срезе, вокруг которых один протоплазматический астроцит участвует в формировании перикапиллярных "муфт" Max La - максимальная распространенность отростков протоплазматического астроцита Min La - минимальная распространенность отростков протоплазматического астроцита Sasn - удельная площадь внутренней поверхности микрососудов, которая обеспечивает наибо лее эффективный обмен с телом нейрона Ss - удельная площадь обменной поверхности микрососудов Ssn - удельная площадь обменной поверхности микрососудов, находящихся в пределах 20 мкм от поверхности тела нейрона Vn - объем перикариона нейрона Vvk - объемная плотность микрососудов Vvn - объемная плотность перикарионов нейронов ВВЕДЕНИЕ В последние годы исследователи нервной сис можностей морфологии, математики и физио темы столкнулись с проблемами в интерпрета логии. Предложенная вашему вниманию моно ции полученных данных о структуре и функции графия не претендует на глобализацию, но в ней нервной системы. Обширные сведения об ульт мы пытаемся предложить новый подход к реше раструктурной организации мозга не позволяют нию проблемы комплексного рассмотрения вза авторам достаточно полно объяснить особенно имосодействующих структур организма, и в ча сти его функционирования как целостной систе стности, в ЦНС. Одним из направлений совре мы (Н.С. Косицин, 1978;
А.С. Батуев, В.П. Баб менной нейроморфологии и нейрофизиологии миндра, 1993;
И.Г. Акмаев, 1996;
К.К. Судаков, является изучение структурно функциональных 1996). Данные о нейрофизиологических про соответствий между состоянием нейронов и си цессах в мозге часто весьма отдалены от изуче стемой глиально трофического окружения. Не ния морфологического субстрата, в котором эти разработаны параметры, которые позволили бы процессы происходят (О.С. Адрианов, 1995;
объективно проконтролировать состояние кро Н.Н. Боголепов, 1996). Нарастающая специали воснабжения не только целой анатомической зация современных нейрологических дисцип структуры (нервные центры), но и отдельных лин, однобокое увлечение каким либо из на нейронов. Нервные клетки могут различаться по правлений современных исследований, затруд размерам, строению, медиатору, структурным няет исследование мозга как целого. Представ перестройкам при патологических воздействи ляется важным сформировать комплексное ях. Без учета хотя бы части этих параметров мо представление о процессах, происходящих в гут иметь место противоречивые оценки состоя мозге. Сами по себе гистология и микроанато ния микроциркуляции в различные сроки онто мия - как описательные дисциплины часто рас генетического развития. Показатели кровоснаб сматриваются авторами (с чем мы совершенно жения нервных центров при условном рассмот не согласны), уходящими в прошлое, во многом рении их как изоморфной структуры с близкими исчерпавшими свои возможности. Это связано условиями местного кровообращения не позво с невозможностью изучения физиологических ляют установить частные изменения в обеспе процессов, происходящих в рассматриваемом чении отдельных компонентов, не учитывают со морфологическом образовании. До настоящего отношения нейропиля к перикарионам нейро времени вышеуказанные науки в совершенно нов. Значимость данного исследования обус недостаточной степени используют методы ма ловлена также очаговым характером реакций на тематического моделирования биологических микроциркуляторном уровне при различных со процессов. Последнее ограничено либо выве судистых заболеваниях, когда наряду с явления дением обобщающих формул на основе сред ми облитерации микрососудов, на соседних них показателей, либо выяснением наиболее участках происходит их разрастание (Н.В. Вере выраженных корреляционных зависимостей. щагин, 1999).
Иногда в научной практике рассматриваются К настоящему времени выяснено значение показатели энтропии, что имеет, как и корреля большой группы биологически активных ве ционный анализ, значимую перспективу. Тем не ществ, выделяемых не только нейронами, но и менее, высокая степень формализации не поз нейроглиоцитами, и эндотелиоцитами, которые, воляет конкретизировать, что же происходит в как известно, оказывают значительное стабили крайне разнообразных условиях существования зирующее влияние на функциональную актив отдельных клеточных и тканевых структур орга ность и метаболические процессы в нервной низма, и особенно, нервной системы. Теряется ткани (И.Н. Боголепова с соавт., 1995;
P.
ряд интересных явлений, происходящих в ре Hamilton Steven, 1994;
T.J. Sims, S.A. Gilmore, альном объекте, что приводит к представлению 1994;
A. Rizvi Tilar, Ennis Methhav et al., 1994;
о невозможности математического моделиро Nakaya Yoshifumi, Kaneko Takashi et al., 1994;
J.
вания биологических процессов, как метода на Gehrmann, D.L. Yao, 1995;
M.C. Jasek, W.H.
учного познания близкого к реальности. Griffith, 1998;
T. Ebendal, S. Soderstrom et al., Перспектива более точного исследования 1998). Показано значение макроглии в механиз изменений в организме, и в мозге в частности, мах, так называемой объемной передачи сигна представляется в синтезе, объединении воз ла, преобразовании возбуждения, приспособ лении и синхронизации ансамблей нейронов, кой разнородностью и сложностью микроархи вовлекаемых в адаптивные реакции (М.О. Са тектоники нейронов и нейроглии. Электронно мойлов, А.А. Мокрушин, 1999, B. Ranson, 1992;
оптические исследования, при всей своей тон E.N. Benveniste, 1995;
K.E. Bovenkamp, P.A. кости и точности, не могут дать полной картины Lapchac, et al., 1997;
J.M. Conner, S. Varon, M.S. пространственного разнообразия этих взаимо Hoener 1998). В месте с тем, в научных публика связей, поскольку позволяют рассмотреть их циях основное внимание уделено структуре лишь в очень небольших по объему зонах, выяв нейронных ансамблей (Э.Б. Арушанян, 1979;
ляя характер нейро глио сосудистых взаимосо Т.И. Белова, Е.Л. Голубева с соавт., 1980;
С.Н. действий на очень незначительных участках, а Оленев, 1987;
В.П. Бабминдра, Т.А. Брагина с вся гамма таких связей теряется.
соавт., 1988;
B. Dalva Metthew, Grosh Anirvan, J. В связи с этим, целью монографии явилась Sharz Curla, 1994;
K. Seto, K. Kamino et al., 1998;
попытка обобщить результаты собстенных ис Н.Н. Боголепов, В.М. Чучков, 2003). Другие следования и мнений других авторов и проана направления исследований посвящены сосудам лизировать особенности нейро глио сосудис (Т.В. Рясина, 1977;
А.Д. Беков, Е.Г. Аронов, 1996 тых взаимоотношений в некоторых отделах цен с соавт.), или глиальным клеткам (Caviness Yerne тральной нервной системы млекопитающих с S., Nission JenaPaul, 1991;
A. Stendler Dennis, разработкой количественных и качественных 1993;
E. NexdorfBergveiler Barbara, Albrecht методов их оценки. В ходе работы нами был раз Dorotea, Heinemann Uwe, 1994). Комплексные работан метод математического анализа тро исследования нейронных, глиальных и сосудис фического обеспечения на уровне капиллярных тых структур имеют единичный характер (А.М. микробассейнов, что позволяет проводить по Антонова, 1985;
В.М. Чучков, 1991;
Л.К. Семено дробный анализ кровоснабжения на уровне от ва, Н.С. Шумейко, 1994;
О.Ю. Гурина, Ю.Г. Васи дельных популяций перикарионов нервных кле льев, 1995;
Ю.Г. Васильев, 1995, 1998;
В.М. ток и сосудистых микробассейнов.
Чучков, 2004).
Трудность выявления всех компонентов нервной системы объясняется морфологичес ГЛАВА I. МАТЕРИАЛ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ И ОСОБЕННОСТИ ЕГО ГИСТОЛОГИЧЕСКОЙ И МОРФОМЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ I.1. Материал собственных исследова тых ансамблей при минимальном числе объек ний. Особенности забора и гистологичес тов исследования. Учитывались структурно кой обработки материала функциональные взаимосодействия при разли чиях функций отдельных ядер. Принималось во Исследование проведено на человеке, кры внимание единство происхождения при дивер сах, половозрелых кроликах и собаках (табл. 1). гентном характере развития ансамблевой орга Работа выполнена с соблюдением "Правил про низации.
ведения работ с использованием эксперимен Были рассмотрены следующие структуры:
тальных животных". Выбор животных был обус - центральное серое вещество среднего ловлен несколькими причинами. Во первых, мозга - мелкоклеточное, типичное ассоциатив данные виды являются наиболее часто рассмат ное, связанное с локомоторной и условно ре риваемыми лабораторными животными, и их флекторной деятельностью, имеющее ретику изучение может послужить основой для даль лярную структуру нейропиля, лежащее периак нейших экспериментальных работ. Во вторых, ведуктально (т.е. соответствуя эмбриональной важным представляется усложнение структур субэпендимной области);
ной организации головного мозга от крысы и - голубоватое место - среднеклеточное и кролика к собаке и человеку. В третьих, рассма мелкоклеточное, ассоциативное, одно из выс триваемые виды относятся к различным семей ших центров вегетативной (симпатической) ин ствам и характеризуются особенностями пове нервации, лежащее в области соответствующим дения, питания, неодинаковой скоростью онто субэпендимным зонам, с ретикулярной направ генетического развития. В четвертых, имеются ленностью нервных волокон. Кроме того, ядру видовые особенности метаболизма и размеров, приписывается возможность прямого эффе числа и диаметров тел нейронов, степени раз рентного контроля над сосудистыми структу вития нейропиля, а по сведениям, полученным рами ЦНС, что может осуществляться наряду с из предварительного изучения литературы и на шейными симпатическими нервными ганглиями;
ших исследований, нейроглиальному отно - ядра тригеминального комплекса - анато шению. Таким образом, актуальным представ мически, онтогенетически и функционально ляется сравнение нейро глио сосудистых ан тесно связанные, отличающиеся по строению и самблей и поиск наиболее адекватной модели выполняемой функции: а) двигательное ядро для экспериментальных исследований у этих тройничного нерва, крупноклеточное, заклады видов животных. вающееся в мантийной зоне нервной трубки с Число объектов и основные методы, приме мультиполярными нейронами;
б) мезэнцефали ненные при исследовании, представлены в таб ческое ядро с первично чувствительными, круп лице 1. У крыс за начало беременности прини ноклеточными, биполярными нейронами (ядро в мали время, спустя 12 часов после спаривания. эволюционном плане является гомологом чув Возраст эмбрионов человека определялся по ствительных черепно мозговых узлов);
в) глав историям болезни и сверялся с размерами ис ное чувствительное ядро, типичное чувстви следуемого зародыша и его внешней формой в тельное, со среднеклеточными мультиполярны соответствии с рекомендациями Л.И. Фалина ми нейронами (закладывается вблизи краевой (1976). Контроль над периодизацией развития вуали).
человека по отношению к рассматриваемым ви При введении суправитальных красителей и дам, осуществлен согласно рекомендациям для выявления адренергических медиаторов, других авторов (Г.А. Шмидт, 1973;
В.И. Махинь после декапитации наркотизированного живот ко, В.Н. Никитин, 1975;
Н.Н. Тятенкова, 2000). ного, забирали кусочки мозга, которые замора Исследовали голубоватое место, централь живали в жидком азоте. Срезы изготавливали на ное серое вещество среднего мозга;
мезэнце замораживающем микротоме толщиной 15 - фалическое, двигательное и главное чувстви мкм и монтировали на предметные стекла, обез тельное ядра тройничного нерва с двух сторон. воживали и заключали в канадский бальзам.
Основанием для выбора объектов исследова Особенности диффузии веществ в структуры ния послужило рассмотрение максимального головного мозга определяли с помощью супра разнообразия вариантов нейро глио сосудис витальных красителей (синего Эванса, трипано Таблица Число исследованных людей и животных.
Методы исследования, по которым проведена статистическая обработка - - - - - 11 9 14 10 10 - 5- 10 6 8 7 8 - 7- 25 -30 11 7 12 15 14 12 15 12 12 14 15 14 10 12 8 1 15 13 10 5 1 16 10 11 5 11 6 17 13 10 5 10 - 14 7 11 7 11 2-3 9 6 9 вого синего, метиленового синего или нейт преходящее накопление препарата по ходу вен рального красного). По результатам исследова в перикапиллярном пространстве, в структурах ний установили, что наиболее показательные морфологически аналогичных отросткам астро результаты получены при введении синего цитов. Для животных создавались условия ис Эванса и метиленового синего. В связи с этим в кусственной гипотермии мозга, накладывались монографии приведены не все группы живот охлаждающие пластинки с температурой минус ных, а лишь те, которым вводили упомянутые 5 градусов Цельсия. Температура поверхност трассеры. Известно, что синий Эванса практи ных кожных покровов регулировалась на уровне чески полностью связывается с белками плазмы 15Ц20 градусов. Процедура продолжалась (C.A.Wioderhielm, M.L. Shaw et al, 1973;
S. минут. Введение трассера осуществляли через OokaSauda, 1973). По мнению Н.Г. Зайцева с со час после окончания гипотермии, так как по дан авт. (1984), при относительно долгой химичес ным предварительных исследований, именно в кой фиксации синий Эванса может выходить из эти сроки наблюдаются наиболее выраженные венул и капилляров в виде "облачка" (Н.Г. Зай признаки нарушения барьерных свойств эндо цев, В.В. Банин, 1984). Проведенный нами ана телиальной выстилки. Забой осуществляли че лиз показал сходные результаты и по отноше рез 5, 10 и 30 мин. после введения препаратов.
нию к трипановому синему. Наливку препаратов производили по собственной методике, опубли кованной ранее (Ю.Г. Васильев с соавт., 1999). I.2. Особенности использованного Ex tempore изготавливали 2% раствор красителя морфометрического анализа на физиологическом растворе и вводили по 0,3Ц0,5 мл внутрисердечно медленно, с одно Размеры перикарионов нервных клеток из временным выведением крови адекватного вве меряли по наибольшим и наименьшим диамет денному объему. После наливки крыс декапити рам отростков. Учитывали только те клетки, в ровали под эфирным наркозом, после чего под срезе которых видны ядра. Объем клеток вергали холодовой фиксации. Забой осуществ (V мкм3), вычисляли по формулам:
ляли через 1, 3, 5, 10, 30 и 60 минут после введе (1.1.), ния препарата. Срезы толщиной от 10 до 30 мкм обесцвечивали и заключали в канадский баль зам. При введении синего Эванса и трипанового для структур, соотношение диаметров которых синего диффузия красителя в условиях физио равно от 1,2 до 2 (Ташкэ К., 1980) (L и D - макси логической нормы через капилляры фактически мальный и минимальный диаметр в мкм);
и не осуществлялась. В то же время наблюдалось ного расстояния. Эти данные подтверждаются (1.2.) работами по исследованию диффузии через со судистую стенку (C.A. Wioderhielm, M.L. Shaw, 1973;
S. Ooka Sauda, 1973). Наши собственные для образований вытянутой формы (V. Monesi, сведения согласуются с ними, показывая то, что 1990). Где a и b - максимальный и минимальный признаки значимой концентрации использован радиусы в мкм. Истинное число клеток (N) в сре ных нами трассеров ограниченны также этой ве зе толщиной (М) определяли по A.Abercrombie личиной. При пересадке зрелых структур нерв (1946):
ной ткани выживание нейронов также ограниче (1.3.), но незначительной глубиной, близкой к 20 - мкм (Д.М. Голуб, Р.В. Даниленко, Н.М. Ковалева, 1986). Существенным представляется и то, что в где А - число объектов на единицу площади, d - зрелом состоянии у всех рассмотренных видов средний диаметр объекта (мкм). После чего на животных на расстоянии 20Ц25 мкм вокруг тела ходили среднее число нейронов на единицу любого нейрона располагается не менее одного исследуемой поверхности. При этом подсчет микрососуда, в то время как на расстоянии ме числа клеток проводили отдельно для каждой нее 20 мкм есть нервные клетки, не имеющие группы с учетом размеров ядер.
сосудистого окружения. Полученные морфоло Исходя из предшествующих исследований гические данные подкрепляются математичес (Ю.Г. Васильев с соавт. 1998), мы полагаем, что ким моделированием диффузии глюкозы. Выяс более адекватным было бы изучить количест нено, что достаточная степень всасывания глю венные показатели трофического обеспечения козы из межклеточного пространства возможна не ядер и экранных образований центральной на расстоянии не более 25Ц30 мкм от микросо нервной системы в целом, а их отдельных участ суда до перикариона нервной клетки.
ков. А именно тех зон, которые являются более Области трофического обеспечения капил активными и энергозависимыми участками, чем ляра, таким образом, ограничиваются 25 мкм от нейропиль, т.е. тела нейронов.
центральной области микрососуда. Рассматри В предлагаемом нами методе количествен вая скорость метаболизма или разрушения про ного анализа, изложенного в предшествующих никающего вещества и скорость его диффузии, публикациях (Ю.Г. Васильев с соавт., 2000), на как взаимно уравновешенные величины, обна основе общепринятых морфометрических пока руживаем, что концентрация веществ находится зателей, осуществлена попытка более деталь в обратной зависимости от расстояния между ного исследования состояния трофического капиллярной стенкой и нейроном, что учитыва обеспечения отдельного элемента гетероморф лось в математической обработке.
ных структур (перикарионов нейронов) и пери Площадь собственной зоны васкуляризации нейрональных зон. Определение удельной дли нейрона на срезе можно рассматривать как пло ны сосудов на единицу объема значительное щадь овала, окружности или неправильной фи число авторов проводит согласно формуле гуры. Условно рассчитаем данную площадь из Блинкова Моисеева (1961) (1).
формулы овала.
(1.4.), (1.6.), где Lv - длина капилляров (мм/мм3).
Если капилляры распределены случайным где Dl = L+0,05 мм, а Dd = D+0,05 мм. Величина образом, т.е. ng= nb, то формула (1.4) приобре 0,05 мм обусловлена тем, что к радиусу тела тает вид:
нервной клетки прибавлялось 0,025 мм - радиус (1.5.), собственной зоны васкуляризации микрососу дов.
Удельную площадь контактной поверхности где n - число капилляров на исследуемой пло сосудов с телом нейрона можно определить, ис щади, а Svn - площадь собственной зоны васку ходя из формулы:
ляризации нейрона (мм2).
Число сосудов, обеспечивающих 1 нейрон, (1.7.), определялось согласно положению T. Scherrer (1949) о том, что собственная зона васкуляриза ции нейронов, при среднем давлении в капилля где Dk - средний диаметр капилляров в мм, ре 30 мм рт. ст., ограничивается 25 мкм, что по а Lv - удельная длина сосудов на единицу рас казано на основании гибели нейронов при ок сматриваемого объема в мм/мм3.
клюзии приносящего сосуда в пределах указан При рассмотрении данной величины следует Содержание веществ, растворенных в объе принять к сведению, что, если считать диффу ме мозга в пределах одного сосудистого микро зию веществ как величину, близкую к нормали бассейна, находится в прямой зависимости от (нормаль - равномерная диффузия во всех на нескольких факторов.
правлениях), то наиболее эффективно участвует Концентрация прямо зависит от времени и в обмене не вся площадь капиллярной поверх объемной скорости транспорта веществ через ности, но лишь та, что соответствует углу a. Точ сосудистые оболочки и их последующей диффу ка, от которой определяется угол а в микрососу зии в ткани мозга. Имеется связь разведения с де, находили по среднему расстоянию в преде объемной скоростью минутного кровотока, с ги лах 25 мкм от тела нейрона. Величина угла a бу дростатическим давлением и содержанием ве дет составлять коэффициент К, определяющий ществ в сосуде. Известна обратная зависимость площадь наиболее эффективно обеспечиваю плотности от объемной скорости метаболизма в щей сосуд контактной поверхности капилляра - тканевых структурах мозга и обратной диффу Sas. Таким образом, удельная площадь, наибо зии в сосуд. Важными являются время данного лее эффективно функционирующей поверхнос процесса, объем перикапиллярной фильтрации ти капилляра будет иметь следующий вид: в пределах капилляра, гидростатическое давле ние и содержание вещества в ткани. По мнению Г.И. Мчедлишвали (1986), кровоток в любых пе (1.8.), риферических органах определяется изменени где, ем давления и сопротивлением в кровеносном (1.9.) русле. Эти величины в условиях физиологичес кой нормы относительно постоянны, и давление в капиллярах в среднем составляет 20Ц30 мм рт.
а - величина угла, которая соединяет линии дли ст. (D.W. Zwifact, 1974). Градиент давления в ар ной не более 25 мкм от центральной зоны крове териолах ограничен 0,1Ц0,3 н/м2 - мкм, в вену носного капилляра до краевых точек тела ней лах - 0,07Ц0,4 н/м2 - мкм, в капиллярах - 0,7Ц1, ронов или границ его поверхности.
н/м2 - мкм (5Ц8 мм рт. ст. на 1 мм длины капил Диаметр удельной зоны перикапиллярной ляра) (Г.И. Мчедлишвали, 1986;
D.W. Zwifact, фильтрации - Dpf равен:
1974). При однородной концентрации вещества в течение длительного промежутка времени со держание исследуемого вещества выравнива (1.10.), ется в каких то пределах. Объемная скорость минутного кровотока в свою очередь определя ется сопротивлением движению крови в капил где Vvk - объемная плотность упаковки (в отно ляре, градиентом давления, поперечным диа сительных единицах или мм3/мм3). Его можно метром сосуда. В условиях нормальной жизне определить с помощью прямых измерений по деятельности мозга в одинаковых сосудах эти формуле А.А.Глаголева:
величины близки. Сравнение эффективности транспорта веществ в пределах кровоснабже (1.11.), ния одного нейрона за единицу времени, в этом случае, будет определяться несколькими пере менными показателями: удельной плотностью где Sk - площадь, занимаемая открытыми от капилляров в единице перикапиллярного резками капилляров в срезе (мкм2), Svn - общая пространства;
относительным объемом, зани площадь исследуемого среза (мкм2), Pk - число маемым наиболее метаболически активными точек на сетке окуляра, располагающихся над телами нейронов к их нейропилю и другим тка сосудами, Pvn - общее число точек в тестовой невым элементам центральной нервной систе системе. Данная формула использовалась и при мы.
определении объемной плотности тел нейронов Обобщив данные показатели, эффектив (Vvn), но рассматривалась величина Pn - число ность транспортных процессов к нервной клетке точек, попавших на нейроны (А.А. Гуцол, Б.Ю.
можно представить в виде формулы:
Кондратьев, 1988). Искомая величина объемной плотности упаковки капилляров может быть вы (1.13.) числена и путем расчетов по формуле:
(1.12.) Dpfn - диаметр перикапиллярной ультра фильтрации микрососуда, который приходится на тела нейронов (мкм). Данная формула, даже ческих исследований других авторов. Оно пред учитывая некоторую степень ее условности, по полагает, что между телами нейронов, их отро отношению к центральной нервной системе мо стками и капиллярами в структурах ЦНС с хоро жет служить показателем степени обеспечения шо развитыми барьерными свойствами всегда трофических потребностей тел нейронов. Если есть глиальная прослойка, сформированная от учитывать метаболическую активность и других ростками близлежащих астроцитов. Ее толщина составляющих, то эта формула должна приобре может достигать 20 - 30 нм и, по мнению некото сти более сложный вид. В нее необходимо вклю рых исследователей, обеспечивает избиратель чить коэффициенты, показывающие степень ме ность диффузии веществ (Н.С. Косицин, 1978), таболизма по тому или иному рассматриваемо что является спорным. Следует учитывать также му веществу и удельные объемы каждой ткане изолирующие свойства нейроглии по отноше вой составляющей исследуемого ядра. нию к синаптическим контактам. Роль отростков Таким образом, предложенная модификация глиоцитов может заключаться в контроле за стереометрического анализа позволяет при ис транспортными потоками, регуляции ионного пользовании сравнительно простых и общепри состава межклеточного вещества. Имеются ука нятых способов морфометрического исследо зания на то (В.А. Пастухов, 1974), что в большин вания, осуществить детальный анализ трофиче стве областей головного мозга имеются зоны ского обеспечения нейронов и рассмотреть не непосредственного контакта различных струк совокупность гетероморфных структур нервной тур нейронов с наружными зонами базальных системы, а проанализировать ее отдельные со мембран капилляров, причем эти области носят ставляющие. локальный характер.
Определение сателлитных глиоцитов вокруг Длина отростков астроцитов выяснялась пу одного нейрона проводили после соответствую тем прямых замеров от центральной зоны его те щего выяснения средней длины отростков аст ла. Замерялись наиболее и наименее удаленные роцитов. Затем находили среднее число ядер от тела отростки. Число сосудов, контактирую макроглии. В итоге выясняли число глиоцитов, щих с отростками протоплазматического астро находящихся в околонейрональном пространст цита, выяснялось путем прямого подсчета.
ве и обеспечивающих тело нейрона и прилежа Дальнейшую математическую обработку щие к нему элементы нейропиля, в том числе и морфометрической информации проводили в начальные сегменты дендритов и аксонов. При соответствии с общепринятыми методами (К.
рассмотрении вопроса о нейроглиальных взаи Ташке, 1980;
М.Б. Славин, 1989;
Г.Г. Автандилов, мосодействиях, исходили из положения, пока 1990).
занного данными углубленных электронноопти ГЛАВА II. СТРОЕНИЕ НЕЙРО ГЛИО СОСУДИСТЫХ КОМПЛЕКСОВ II.1. Строение нейронов в ядрах моста Рассмотрена морфология холинергических и среднего мозга ядерных комплексов среднего мозга человека.
Высокое содержание холинергических нейро По мнению О.С. Адрианова (1995, с. 25Ц26): нов выявлено в мезэнцефалическом ядре трой "стало очевидным, что путем лишь аналитичес ничного нерва (до 80 %). Много их в красном яд ких исследований как бы тонки они не были, не ре, черной субстанции и мало в центральном се представляется возможным изучить архитекто ром веществе (П.А. Мотавкин, В.Е. Охотин, нику нейродинамических процессов, лежащих в 1984;
С.Н. Оленев, 1987;
R.D. Huffman, R. Davis, основе различных по сложности и биологичес 1977;
L. Rodella et al., 1994;
S.T. Sakai et al., 1998;
кому характеру форм поведения". В связи с M. Palkovit et al., 1998). Довольно подробно опи этим, важную роль в понимании механизмов саны моноаминергические системы ствола развития и функционирования нервной системы (М.В. Угрюмов, 1997).
должны играть комплексные, в том числе и мор Согласно нашим данным, двигательное ядро фологические исследования. тройничного нерва у всех рассмотренных видов Среди обширного объема литературы, посвя расположено от ростральной до краниальной щенного стволу и головному мозгу в целом, зна зон моста непосредственно кпереди от ядра ли чительное внимание уделено нейронам и фор цевого нерва. Оно не однородно: имеется дор мированию ими ансамблей в фило и онтогенезе сальная и вентральная зоны. Дорсальная зона (А. Бродал, 1960;
Я. Сентаготаи, М. Арбаб, 1976;
отличается крупноклеточными, редко лежащи Н.Л. Лазриев, 1981;
С.Н. Оленев, 1987;
В.П. ми, мультиполярными нейронами. Вентральная Бабминдра, Т.А. Брагина, с соавт., 1988;
А.С. Ба область характеризуется более мелкими, но туев, В.П. Бабминдра, 1993;
L. Rodella et al., компактно располагающимися нервными клет 1994), в культурах тканей (О.С. Сотников, 1999). В ками. Вентральная область меньше по раз последние десятилетия работы были посвящены мерам. Выявлена холинацетилтрансферазная структуре отдельных нейронов и их взаимосо иммунореактивность тел и нейритов основной действиям (К.С. Раевский, 1988;
Л.И. Спивак с части нейронов всех двигательных ядер, в том соавт., 1988;
В.В. Семченко, С.С. Степанов, 1999;
числе в нейропиле тройничного. В ядре много J.E. Holden, H.K. Proudfit, 1996;
D.F. Cechetto, V. холинацетилтрансферазпозитивных термина Hachanshi, 1997). Показаны нейронные ансамбли лей. Окончания формируют контакты с дендри в виде рабочих единиц в некоторых ядрах ствола тами и телами нейронов, что указывает на их хо головного мозга (Б.А. Жигдало, В.А. Поляков, линергическую и холинорецепторную природу 1983;
А.С. Батуев, В.П. Бабминдра, 1993). Значи (T. Ishikawa, T. Shimizu, 1998). Аналогичные дан тельно расширились возможности в изучении и ные получены при двойном иммуногистохими управлении мозговыми процессами в связи с ческом выявлении специфического белка возможностью генной замещающей терапии пу ацетилхолинового транспорта и холинацетилт тем введения трансплантатов в мозговую ткань рансферазы (A. Roghani et al., 1998). В двига (S. Akli et al., 1993;
T. Friedmann, 1989). В различ тельном ядре тройничного нерва имеется два ных отделах ствола головного мозга выявлена типа афферентных контактов, идущих от разных большая группа факторов, играющих важную типов мышц и располагающихся неоднородно в роль в становлении и функционировании ЦНС. различных зонах ядра (H. Kishimoto et al., 1998).
Так двигательное и мезэнцефалическое ядра У крыс обнаруживается прямая проекция аксо тройничного нерва, характеризуются высоким нов ретикулярной зоны черной субстанции с содержанием фактора роста фибробластов 9 (T. двигательным ядром тройничного нерва, дока Todo et al., 1998). Оксид азота (циклический 3', занная методом антеградного и ретроградного 5' гуанозинмонофосфат) формирует сигнальные транспорта (Y. Yasui et al., 1997).
пути для индикации в критические моменты раз Группы нейронов двигательного ядра трой вивающегося и зрелого мозга. NO сенситивная ничного нерва в видовом ряду (человек, собака, гуанилатциклазная активность является одним из кролик, крыса) близки и представлены следую факторов, регулирующих развитие в ЦНС (участ щими популяциями (табл. 2, рис. 1):
вует в детерминации многих ядер) и может быть 1. Нейроны с крупными и гигантскими разме модулятором нейропередачи. рами перикарионов располагаются одиночно или группами по 2Ц3 клетки. Отличаясь разме кие особенности строения тел обеих групп кле рами, они имеют близкую архитектонику. Среди ток близки и характеризуются центрально рас них можно выделить: положенным ядром, с 1Ц4 средних размеров а) звездчатые клетки с хорошо выраженным или мелкими, гиперхромными ядрышками. Хро начальным сегментом аксона, несколькими матофильное вещество цитоплазмы мелкое, умеренно ветвящимися дендритами, распрост слабо очерченное. Дендриты и аксоны имеют раняющимися на значительные расстояния от длину 150 мкм и более. У крысы процентное со перикариона;
держание нервных клеток средних размеров до б) клетки с перикарионами округлой и вере стоверно выше в сравнении с человеком и соба теновидной формы, отростки, которых в началь кой (P<0,01), что вероятно связано с уменьше ном сегменте имеют близкое строение. Для ве нием размеров клеток основной популяции и ча ретеновидных нейронов характерно несколько стичным переходом их от уровня крупноклеточ дендритов, морфологически близких по строе ных нейронов к среднеклеточным.
нию, выходящих из противоположных полюсов. 3. Мелкие мультиполярные клетки округлой, В обоих типах нейронов ядра крупные, цент веретеновидной, реже звездчатой формы, сре рально расположенные, или смещенные к пери ди которых выявляются популяции с обильными ферии, светлые. В ядрах имеется 1 редко 2 и редкими ветвлениями дендритов. Аксоны пло умеренной плотности крупных ядрышка, зани хо различимы. Густоветвистые нейроны отлича мающих центральное положение. В цитоплазме ются короткими извитыми отростками с обили крупные зерна хроматофильного вещества и хо ем шипиков. У слабоветвистых клеток они длин рошо развитый, особенно в начальных сегмен ные и прямые. Основное число дендритов мел тах аксона, нейрофибриллярный аппарат. Име ких нейронов располагается в пределах ядра.
ются клетки с обилием (10Ц14) умеренно и сла Имеются округлые, светлые или гиперхромные бо ветвящихся дендритов и с небольшим чис ядра, с 1Ц3 мелкими, ярко окрашенными яд лом отростков (по 3Ц5 слабоветвящихся в про рышками. В светлой цитоплазме находится ксимальных отделах дендрита). При изучении сильно диспергированное базофильное веще серийных срезов значительное число дендритов ство. Нейрофибриллярный аппарат слабо очер длинные и имеют прямой или слабоизвилистый чен. Цитоплазма светлая, плохо ограничивается ход, часто покидая анатомические границы яд от окружающего нейропиля. Относительное со ра. Сравнение процентного содержания нейро держание мелкоклеточных нейронов в пределах нов большого диаметра, обнаруживает, что у че рассмотренного ядра невелико и отличается у ловека наиболее выражено смещение в сторону рассмотренных видов в незначительной степе гигантоклеточных нейронов, что сопровождает ни. Размеры нейронов клеток данной популяции ся достоверным увеличением среднего диамет существенно выше у человека и собаки.
ра и объема в сравнении со всеми рассмотрен У человека и собаки больше гигантских ней ными видами. У кролика и крысы отмечается ронов, чем у кролика и крысы, причем у крысы меньшее число отростков формирующихся от их меньше всего. Крупноклеточные нейроны за перикарионов крупных нервных клеток (преоб нимают наибольший процент у мелких живот ладают клетки с 3Ц7 дендритами) и сложность ных, у крыс, составляя более половины всех их ветвлений. нейронов. Мелкие клетки встречаются относи 2. Среднеклеточные нейроны являются мор тельно редко, они часто являются спутниковыми фологически неоднородной группой. Среди них по отношению к ведущей популяции.
можно выделить клетки с короткими сильно Мезэнцефалическое ядро тройничного нер ветвящимися и с более длинными умеренно и ва рассматривается как проприоцептивный слабо ветвящимися отростками. Светооптичес центр для жевательных и язычных мышц, наруж Таблица Соотношение типов нейронов в двигательном ядре тройничного нерва (M + m)* (%) (%) (%) (%) 4,8 + 1,2 17,0 + 2,3 32,9 + 2,6 45,3 + 4, 2,1 + 0,9 15,5 + 2,5 51,4 + 2,4*** 31,0 + 3, 6,2 + 1,0 19,5 + 2,1 62,0 + 2,9*** 12,3 + 1,75*** 9,1 + 2,3 26,6 + 2,3*** 56,6 + 2,8*** 7,7 + 1,6*** * Примечание: в приведенной и всех последующих таблицах.
Во всех случаях делали по 200 замеров от 10 объектов. *** вероятность ошибки достоверности различий средних арифметических показателей P < 0,001;
** вероятность ошибки достоверности различий средних арифметических показателей P < 0,001;
* вероятность ошибки достоверности различий средних арифметических показателей P < 0,05.
ных мышц глаза, а также иннервации зубов, ности перикарионов, даже в этих группах рас твердого неба, челюстей и их суставов. С фило пределение капиллярных петель осуществляет генетической точки зрения оно является гомо ся, в основном, у каждой клетки отдельно. Осо логом спинномозговых ганглиев (Ю.П. Лиман бенно на уровне среднего мозга, нейроны могут ский, 1976). Часть нейронов ядра формирует весьма удаленно отстоять друг от друга, что мо афферентные нервные волокна группы Iа, за жет указывать на относительную автономность канчивающихся аннулоспиральными нервными не только их расположения, но и микроциркуля окончаниями нервно мышечных веретен же ции.
вательной и височной мышц, реагирующих на Часть тел нейронов могут тесно прилегать растяжение (Е.В. Гура и др., 1969;
J. друг к другу, что указывает на активную функци Szentagothai, 1948). ональную взаимозависимость этих клеток, что и Нейроны мезэнцефалического ядра и ганг подтверждается наличием щелевидных контак лия тройничного нерва были исследованы с по тов между телами и отростками нейронов, ха мощью пероксидазы хрена (J. Hassanali, 1997). У рактерных для мезенцэфалического ядра трой макак и бабуинов они иннервируют периодонт. ничного нерва. Гигантоклеточные и крупнокле Показана неоднородность локализации аффе точные нейроны характеризуются формирова рентных нейронов в данном ядре. Тела перио нием одного двух отростков (рис. 2).
донтальных афферентов располагались в кау Иногда вблизи крупных можно видеть тела дальной ипсилатеральной области до уровня отдельных мультиполярных нервных клеток нижних углов четверохолмия и в области моста. средних и мелких размеров звездчатой формы.
Каудальные периодонтальные нейроны мезэн Часть нервных клеток средних размеров, осо цефалического ядра могут осуществлять колла бенно у крыс, морфологически могут быть близ теральные связи с двигательным ядром трой ки к крупноклеточным, а другие отличаются ничного нерва (J. Hassanali, 1997). В мезэнце звездчатой формой перикарионов, светлой ци фалическом ядре имеются биполярные нейро топлазмой, в которой имеются отдельные глыб ны, которые близки к зрелым уже к моменту ки сильно диспергированного базофильного ве рождения у крыс, собак и человека. В процессе щества. Округлые, центрально расположенные постнатального развития в ядре могут появлять ядра содержат мелкие, плотные ядрышки по 1 - ся и отдельные мультиполярные нейроны (Р.А. на клетку. Отростки мелких и средних по диаме Зуфаров, 1966;
Т.И. Белова, Е.Л. Голубева, Н.В. тру мультиполярных нервных клеток ветвятся в Судаков, 1980). У собаки можно выделить круп непосредственной близости от крупных ней ные (с диаметром перикарионов от 62 до 38 ронов, либо (в основном у среднеклеточных) мкм), средние и мелкие нейроны. При этом распространяются на значительные расстоя первые составляют более половины нейронов ния. Они направляются в голубоватое место и всей популяции (С.М. Блинков, И.И. Глезер, центральное серое вещество среднего мозга.
1961). Оба типа имеют от 1 до 4 умеренно или слабо Анатомическое расположение мезэнцефали ветвящихся тонких дендритов с обилием шипи ческого ядра тройничного нерва у животных ков и мелких варикозностей. Мелкоклеточных и рассмотренных видов в целом совпадает. Ядро среднеклеточных нейронов мало. Имеются так простирается от уровня двигательного ядра же мелкие клетки округлой и веретенообразной тройничного нерва до верхних четверохолмий формы с ядрами, занимающими основной объ (задней спайки среднего мозга). Оно представ ем перикарионов. Тела обеих последних групп ляет собой узкую полоску из тел биполярных и клеток располагаются в непосредственной бли псевдоуниполярных нейронов. Наиболее обиль зости к крупноклеточным нейронам, либо лежат ная популяция клеток характерна для нижнего отдельно или группами в пределах ядра.
отдела, особенно у крысы и кролика. Нейроны Среди рассмотренного видового ряда наи на поперечном срезе дугообразно окружают больший процент популяции гигантоклеточных структуры голубоватого места и располагаются нейронов выявлен у человека (P < 0,001). От че рядами в 1Ц2, реже в 3Ц4 клетки. Дорсально они ловека к крысе, в соответствии с общими разме примыкают к ядрам покрышки, вентрально к гла рами животных, наблюдается параллельное сни зо двигательному и блоковидному ядрам. Мак жение числа клеток больших размеров. У крысы симальное число тел нервных клеток выявляет основная популяция биполярных нейронов пред ся в каудальной части ядра. Среди главной попу ставлена уже не гигантоклеточными и крупно ляции клеток, где при сходном строении по раз клеточными нейронами, а крупноклеточными и мерам у человека, можно выделить клетки с среднеклеточными (табл. 3). Одновременно воз крупными, а также гигантскими перикарионами. растает удельная плотность нейронов в ядре. Те Клетки лежат одиночно, либо формируют не ла клеток у кролика и крысы лежат теснее и могут большие группы до 2Ц5 тел. В силу низкой плот формировать компактные скопления (особенно Таблица Соотношение типов нейронов в мезэнцефалическом ядре тройничного нерва (M + m) (%) (%) (%) (%) 3,3 + 1,1 11,3 + 1,8 47,7 + 3,5 37,7 + 3, 3,1 + 1,1 6,3 + 1,3 78,5 + 2,6* 13,1 + 2,2* 11,8 + 1,9* 31,5 + 3,0*** 56,7 + 4, 9,2 + 1,5* 25,6 + 3,7*** 65,2 + 4,1*** Сравнение показателей проводится с человеком.
на уровне каудальных отделов) по 2Ц5 клеток У среза и области расположения нейронов на крыс обнаружены некоторые гистохимические препарате. По существу, имеются области с от различия в нейронах ядра. Если иммунореактив носительно плотным расположением нейронов ность к D1 рецепторам дофамина была выявлена в верхнем полюсе в дорсомедиальной области, повсюду, то к D2 она концентрировалась в кау очаговое распределение между нейропилем в дальной порции, что указывает на гетероген вентролатеральной зоне и диффузное распре ность постсинаптических механизмов восприя деление, напоминающее ретикулярные ядра в тия проприорецептивных сигналов, поступаю нижних отделах. Это позволяет выделять перед щих через эти рецепторы (N. Lazarov, 1997). небоковое и заднемедиальное подъядра. Мор Чувствительные ядра тройничного нерва фометрические исследования проведены на простираются от каудального конца продолго примере вентролатеральной зоны ядра, что ватого мозга до рострального конца моста. Они обеспечивало изогенность исследованных делятся на главное чувствительное ядро и ядро структур. Дорсально исследуемый центр при спинального тракта тройничного нерва. Ядро мыкает к ядру Бехтерева и двигательному ядру спинального тракта состоит из орального, ин тройничного нерва, каудально - к оливарному и терполярного и каудального ядер. Выявлена параоливарному ядрам. Небольшая часть кле роль хвостового (каудального) ядра тройнично ток может приближаться к мезэнцефалическому го нерва в структурах тригеминоваскулярной ядру тройничного нерва. Тела нейронов лежат системы (J. S. Clayton et al., 1997). Электричес одиночно, либо небольшими группами по 2Ц4.
кая стимуляция тройничного нерва приводит к Согласно данным литературы, у человека, на усилению кровоснабжения в хвостовом ядре у чиная с 2 лет, выделяют 3 типа клеток:
кошек (R.B. Mc'Call, 1997). Контроль над функ - крупные, мультиполярные, со средним диа циональной активностью холинергических ней метром 23Ц30 мкм;
ронов тройничного нерва обеспечивается, в том - средние, веретеновидные или неправиль числе, и дофаминергическими нейронами (A. ной формы, с диаметром 15Ц24 мкм;
Methur, 1997). Главное чувствительное ядро - мелкие, со средним диаметром 10Ц14 мкм.
тройничного нерва осуществляет кодирование Изначально преобладающими являются сенсорной информации - проприоцептивной клетки средних размеров, а затем возрастает чувствительности от глазодвигательных мышц содержание крупноклеточных и наблюдается (Ю.П. Лиманский, 1976;
V.E. Pettrossi, E. Manni, уменьшение мелкоклеточных типов нервных 1977). Главное чувствительное ядро формирует клеток (С.М. Блинков, И.И. Глезер, 1961, Л.Е.
коллатерали к нейронам ретикулярной форма Гончаренко, 1962).
ции. (A. Brodal, 1972). В ядре обнаружено более В соответствии с нашими данными, среди 50% нейронов, способных к спонтанным спай нейронов по диаметру перикарионов также кам возбуждения. Количество клеток повышает можно видеть крупноклеточные, среднеклеточ ся с возрастом, что указывает на усиление каче ные и мелкоклеточные популяции. В каждой из ства обработки поступающей информации к мо них, в свою очередь, имеется несколько видов менту полового созревания (V.M. Sandler et al., клеток в зависимости от строения перикарио 1998). При сравнительном анализе чувствитель нов и отростков (рис.3). Популяция крупнокле ных ядер тригеминального комплекса обнару точных нейронов представлена несколькими ти жена более высокая плотность распределения пами клеток (табл. 4):
клеток в главном чувствительном ядре, в кото 1. Клетки веретеновидной формы с поляри ром она колебалась в широких пределах (Г.П. зацией нескольких коротких или средней длины Жукова 1975). слабо ветвящихся, мало извитых дендритов Главное чувствительное ядро тройничного (4Ц8) и ровного, имеющего прямой ход аксона.
нерва имеет архитектонические различия в за Тонкие терминали дендритов формируют вари висимости от кранио каудального положения козности;
2. Клетки округлой, паукообразной и верете чаются высоким ядерно цитоплазматическим новидной формы. Они имеют равномерно рас отношением, слабо окрашенной и слабо арги пределенные тонкие, умеренно или сильно вет рофильной цитоплазмой. Выявление нейрофи вящиеся дендриты, с обилием варикозностей бриллярного аппарата используемыми метода по ходу 8Ц12 отростков;
ми затруднено. Терминали мелких клеток, в ос 3. Клетки звездчатой формы с 7Ц9 длинными, новном, распространяются на расстояния толстыми, равномерными, умерено и слабо вет от 20Ц30 до 50Ц100 мкм от перикарионов.
вящимися отростками. Среди нейронов собаки, кролика и крысы в Преобладают клетки округлой формы. Распо главном чувствительном ядре тройничного нер лагается крупноклеточная популяция в основном ва преобладают среднеклеточные и мелкокле в каудальных областях ядра. В крупных нейронах точные популяции. При этом морфологические 1Ц2 больших ядрышка в округлом, светлоокра типы нервных клеток большого диаметра пере шенном ядре. Имеются гранулы базофильного ходят в популяцию средних и малых по разме вещества цитоплазмы. Крупноклеточные нейро рам нейронов. Среднеклеточные и мелкокле ны выделяются у всех рассмотренных видов жи точные нервные клетки у кролика и крысы отли вотных, кроме крыс, где данная популяция имеет чаются значительным полиморфизмом строе место среди нервных клеток средних размеров. ния перикарионов (звездчатые, веретеновид Наибольшее число крупноклеточных нейронов ные, округлые), мест образования отростков (из имеется у человека, достоверно преобладая в противоположных полюсов клетки, равномерно сравнении с остальными. Основные особеннос по всей поверхности), числа дендритов (от 4 до ти дендритного дерева заключаются в том, что 12) и степени их разветвленности (сильно и уме большинство клеток имеют длинные первичные ренно ветвящиеся).
дендриты, от которых под острым или прямым Подробно рассмотрены нейроны голубова углом отходит несколько тонких. Последние ино того места и его взаимосвязи с другими ядрами.
гда формируют короткие терминальные ветви. Авторы выделяют различные по структуре Нейроны с перикарионами среднего диамет оральную и каудальную области (А.Л. Микелад ра можно подразделить на клетки звездчатой и зе, 1968;
Т.И. Белова с соавт., 1980;
Г.П. Жукова, округлой формы. Обе группы клеток характери Т.А. Брагина, 1981;
А.С. Ступина с соавт., 1986;
зуются тонкими, умеренно или сильно ветвящи V.J. Massari et al., 1979). У крыс голубоватое ме мися отростками, обилием дендритов (8Ц12). сто занимает пространство от моста до нижних Область терминальных ветвлений отростков отделов четверохолмия. У человека и собаки данных нейронов ограничена как близлежащи оно лежит более компактно на уровне моста.
ми участками ядра и белого вещества, так и до В голубоватом месте выделяются 2 типа статочно удаленными зонами. Среднеклеточ нервных клеток (Т.И. Белова, Е.Л. Голубева, Н.В.
ные нейроны имеют округлые ядра, занимаю Судаков, 1980): а) с неровными контурами, ваку щие около половины перикариона. олизацией цитоплазмы и ядрами неправильной Мелкие нейроны имеют треугольную, звезд формы;
б) округлой формы, ровными контура чатую или веретеновидную форму. Чаще наблю ми, морфологически близкие к нейронам цент даются нейроны с равномерно распределенны рального серого вещества. Согласно другим ми короткими, обильными (7Ц9) сильноветвя данным (В.А. Отеллин, Е.Г. Гилерович, Н.Б. Ми щимися или короткими слаборазветвленными хайлова, 1993), в голубоватом месте можно вы отростками (3Ц6 на перикарион). Иногда встре делить 3 типа клеток: большие нейроны, неболь чаются нервные клетки, отростки которых кон шие нейроны, промежуточный тип клеток. Попу центрируются на одном из полюсов (по 3Ц4 ко ляции нейронов неоднородны и зависят от уров ротких дендрита). Мелкие нервные клетки отли ня среза.
Таблица Соотношение типов нейронов в главном чувствительном ядре тройничного нерва (M + m) (%) (%) (%) 26,41 + 3,12 39,82 + 2,56 34,03 + 3, 48,1 + 3,2*** 48,8 + 3,0 3,1 + 1,5*** 61,1 + 3,2*** 32,5 + 3,1 6,4 + 1,5*** 48,1 + 2,5*** 51,9 + 2,5 * Сравнение показателей проводится с человеком.
Исследование, проведенное нами с помо 4. Мелкие нейроны округлой, звездчатой, щью импрегнации азотнокислым серебром и треугольной и веретеновидной формы. Клетки окрашивания по Нисслю, показало, что на уров этого морфологического типа с округлыми яд не моста преобладают мультиполярные нейро рами, занимающими основной объем перикари ны среднего и малого диаметра, а в краниаль онов, с 1Ц4 ядрышками. Отростки данных клеток ных отделах мелкие клетки. На поперечных сре могут умеренно и слабо ветвится, а границы их зах в каудальном отделе ядра под эпендимой распространения у человека ограничены близ лежат более мелкие клетки, чем вентральных лежащими структурами внутри ядра, что позво зонах. Вентролатеральные границы ядра отли ляет рассматривать их как ассоциативные. У со чаются большим развитием нейропиля, особен баки, кролика и крыс популяция полиморфна и но у собаки и кролика. включает в себя как длинноотростчатые, так и Среди нейронов преобладают клетки со короткоотростчатые нейроны. Среди них можно средним и малым диаметром (рис. 4). Имеются видеть маловетвистые и значительно реже крупноклеточные нейроны со звездчатой, округ средневетвистые и густоветвистые клетки.
лой или неправильной формами перикарионов. В краниальных отделах состав нейронов зна Они занимают значительный процент популяции чительно модифицируется. Здесь выявляются у человека, в сравнении с исследованными ви следующие группы клеток:
дами животных (P<0,05Ц0,001). Все типы клеток 1. Треугольные и округлые нейроны средних формируют группы из 4Ц6 тел, либо располага размеров с 3Ц6 прямыми, слабо ветвящимися ются одиночно. отросткам.
В каудальном отделе ядра можно выделить 2. Веретеновидные, крупные нейроны с отро следующие популяции (табл. 5): стками, формирующимися от противоположных 1. Мультиполярные клетки крупных разме полюсов клеток.
ров, звездчатой и треугольной формы перика 3. Мелкие округлые и веретеновидной фор рионами. Аксон отслеживается по длине и от мы клетки.
сутствию ветвлений. Он уходит за пределы яд Структура цитоплазмы и ядер средних и ра. Ядро клеток округлое, часто смещено от крупных нейронов близки к описанному ранее центра, с 1Ц3 средних размеров ядрышками. 3 му и 4 му типу популяций каудального отдела.
Цитоплазма части клеток вакуолизирована. Ба Их отростки расходятся на значительное рас зофильное вещество представлено в виде мел стояние и при этом либо слабо ветвятся, либо кой зернистости. Дендритов от 2 х до 6 ти. Не нет. В мелких нейронах степень ветвлений также которые из них сильно ветвятся и заканчивают незначительная, но распространенность может ся от 50 до 100 мкм от тела, другие, со слабым ограничиться как прилежащими, так и удален ветвлением в начальных сегментах, могут уда ными зонами ядра.
ляться на значительные расстояния. Наиболее В голубоватом месте обнаружена А1 зона, в крупные и многочисленные нейроны данного ти которой слабо выражены барьерные свойства па встречаются у человека. эндотелия. Доказано значение ядра в контроле 2. Среднеклеточные нейроны с округлыми и суточных ритмов, обеспечении парадоксальной веретеновидными перикарионами и с 3Ц8 отро фазы сна. Оно влияет на симпатическую нерв стками. У небольшой части из этих клеток денд ную систему при стрессах (Т.И. Белова, Е.Л. Го риты могут сильно ветвиться и заканчиваться на лубева, Н.В. Судаков, 1980;
A. Rache Junior, C.F.
незначительном удалении от тела. Дендриты Buffington, 1998). Первичная склонность к при тонкие, с большим количеством шипиков и ва падкам и генерализованной эпилепсии сопро рикозностей. Они имеют умеренно или сильно вождается общим дефицитом в норадренерги извитый ход. Структура ядер и цитоплазмы при ческих структурах центральной нервной систе ближена к крупноклеточным нейронам, отлича мы (R.W. Cough et al., 1998). Практически все ясь от них меньшей склонностью в вакуолиза нейроны голубоватого места содержат дофа ции. мин бета гидроксилазу, что указывает на то, что 3. Среднеклеточные нейроны округлой или они норадренергические (L.W. Swanson, 1976;
звездчатой формы. Количество отростков близ G.J. Molenaar et al., 1997;
Z.Q. Xu et al., 1994;
P. D' ко ко 2 му типу. Для данных клеток характерны Ascanio et al., 1998). Наряду с преобладающими длинные слабо или умерено ветвящиеся отрост норадренергическими нейронами, выявляются ки, среди которых трудно выделить аксон. Ядра и другие медиаторы и модуляторы. В частности, лежат центрально. Цитоплазма и строение яд к ним относятся: глютамат и энкефалин (в про рышкового аппарата соответствует 1 му типу екционных волокнах) (J. Fung Simon et al., 1994), клеток. По распространенности отростков дан панкреатический полипептид (P.H. Luppi et al., ный тип клеток близок к крупноклеточным и пре 1995;
F. Okutani et al., 1998), галанин (Z.Q. Xu et обладает у крыс и кроликов. al., 1998). Может наблюдаться сочетание норад реналина с вазопрессином или нейрофизином нальная неоднородность подтверждается мор (J. Gugten, 1988). У приматов и крыс в голубова фологически. Располагаясь вокруг Сильвиева том месте есть серотонинергические нейроны, водопровода, центральное серое вещество а у крыс - и ГАМК ергические (J.R. Sladik, P. среднего мозга в различных областях имеет ци Walker, 1977;
I. Koichi, 1989). Голубоватое место тоархитектонические, миелоархитектонические и зона А5 бокового ядра покрышки моста ядра и ангиоархитектонические особенности. Пери экспрессируют тирозин гидроксилазу, но не акведуктальная область выделяется низкой кон нейропептид Y (K.Y. Pau, 1997). В некоторых те центрацией нейронов, равномерным распреде лах и отростках нейронов выявлена способность лением сосудистого русла и удлиненными ка к синтезу оксида азота, который (как и галанин), пиллярными петлями. Латеральные части близ модулирует синаптическую передачу (Z.Q. Xu et ки по нейронному составу, но различаются мик al., 1994;
N. Singewald et al., 1988;
Z.Q. Xu et al., роанатомически. Вентролатеральная - имеет 1998). Важным представляется широкое пред повышенную объемную плотность нейронов, с ставительство терминалей нейронов голубова хорошо развитой мелкопетлистой капиллярной того места в центральной нервной системе (Т.И. сетью. Дорсолатеральные зоны с мелкопетлис Белова, 1980;
В.К. Березовский, Т.Г. Кебкало с той и крупнопетлистой капиллярными сетями и соавт., 1984, ;
P. D' Ascanio et al., 1998), обеспе средней концентрацией нейронов. Нейроны мо ченное не только аксонами, но и дендритами (E. гут располагаться группами или одиночно.
Jodo, G. Aston Jones, 1998). Показано значи Основное внимание нами было уделено кон тельное повышение активности нейронов голу кретной области центрального серого вещества боватого места в стрессовых ситуациях у кошек среднего мозга, охватывающей дорсолатераль (A. Reche Junior, C.A. Buffington, 1998). ное пространство ядра. Цитоархитектоника и Центральное серое вещество среднего моз миелоархитектоника ядра при межвидовом ана га содержит серотонинергические нейроны лизе являются стабильными и в целом пред (В.К. Березовский, 1984). Оно считается непо ставлены близкими типами нервных клеток у средственной структурой ретикулярной форма рассмотренных видов животных. Нейроны рас ции, либо входит в группу неспецифических полагаются группами по 2Ц8, либо одиночно. У ядер, тесно связанных с таламусом. С помощью крысы и кролика существенно выше объемная ретроградного транспорта пероксидазы хрена у плотность тел нейронов в ядре (P<0,05 в срав кошки выявлены взаимосодействия цетрально нении с человеком и с собакой). В конгломера го серого вещества среднего мозга с аффе тах обычно выделяется 1Ц2 перикариона сред рентными терминалями локомоторной области него диаметра, а остальные - малого. Нервные гипоталамуса (В.К. Березовский, 1984). Показа волокна формируют ретикулярную сеть. Типич но, что нейроны центрального серого вещества ным представляется следующее деление попу среднего мозга не являются однородными и ляций нервных клеток центрального серого ве каждый из них охватывает обширные рецептор щества среднего мозга (табл. 6, рис. 5):
ные поля. Часть из них контролирует двигатель 1. Крупноклеточные нейроны с перикариона ную активность кошки (в основном, дорсолате ми удлиненной, звездчатой, веретенообразной ральная область ядра);
вторые реагируют на от формы и средним диаметром от 31 (у кролика) дельные звуковые раздражения (вентролате до 36 мкм (у человека). Данная группа клеток у ральная область);
третьи - на звуковые раздра всех рассмотренных видов животных удалена от жители с последующим движением;
четвертые - периакведуктального пространства (то есть на повторные звуки, вызывающие условно ре имеется в латеральных зонах центрального се флекторную активность (есть во всех областях) рого вещества). Среди них имеются клетки с (В.М. Сторожук, С.Ф. Иванова, 1984). Функцио умеренным количеством отростков (8Ц10 на Таблица Соотношение типов нейронов в голубоватом месте (M + m) (%) (%) (%) 17,1 + 2,2 38,0 + 3,3 44,9 + 3, 41,8 + 2,3*** 47,9 + 2,8 10,3 + 1,8*** 56,9 + 3,6*** 37,9 + 3,5 5,2 + 1,2*** 39,2 + 1,6*** 57,8 + 2,4*** 3,0 + 0,6*** Сравнение показателей проводится с человеком.
нейрон), которые слабо ветвятся в начальных ных нейронов увеличивается и у последних двух сегментах. Имеются как длинные, так и короткие видов данная популяция является преобладаю отростки. Короткие дендриты в основном тон щей (P<0,01). Формы перикарионов, число ден кие, с варикозными расширениями. Ко второй дритов и их ветвлений у человека и собаки су группе крупноклеточных нейронов можно отнес щественно разнообразнее по сравнению с кры ти слабо разветвленные (4Ц6), с длинными, не сой. Кролик по данному показателю занимает ветвящимися или слабо ветвящимися дендри промежуточное положение.
тами, прямым ходом отростков. У клеток обеих У кошки в центральном сером веществе име популяций аксоны и часть дендритов, при изуче ются среднеклеточные нейроны, локализующи нии их на серийных срезах, покидают пределы еся в латеральных областях центрального серо ядра. го вещества, и мелкоклеточные нейроны, лежа Крупноклеточные нейроны являются редки щие в основном вблизи Сильвиева водопрово ми для центрального серого вещества, состав да. Оба типа нейронов относят к ретикулярному ляя незначительный процент у человека, кроли или изодендритному типу (Е.О. Брагин, З.В.
ка и собаки. У крыс подобных клеток в раннем Елисеева с соавт., 1984).
онтогенезе и в 6 месяцев постнатального онто Таким образом, при сравнительном анализе генеза не выявлено. Объем перикарионов в дан исследуемых ядер можно видеть специфичес ной популяции существенно выше у человека, в кие особенности построения нейронных ансам сравнении с собакой и кроликом. блей в каждом из ядер. Они различны по форме 2. Среднеклеточные нейроны. Средний диа и размерам перикарионов;
особенностям стро метр перикарионов составляет около 21Ц23 ения ядра, цитоплазмы, базофильного вещест мкм. Чаще встречаются клетки с перикарионами ва цитоплазмы, нейрофибрилл;
количеству и полигональной или веретеновидной формы. Три степени ветвлений отростков;
плотности тел - шесть коротких или длинных, тонких дендри нейронов и развитию нейропиля;
миелоархи тов умеренно ветвятся. Имеются нейроны с рав тектонике;
месту расположения в структуре номерно распределенными 3Ц7 короткими сла ствола (рис. 6, 7, 8, 9).
боветвящимися отростками, а также с сильно Рассматривая нейронные ансамбли в межви удлиненными перикарионами. Дендриты всех довом аспекте, от крысы, кролика, собаки к че клеток средних размеров нежные, с обилием ва ловеку обнаруживается тенденция к их усложне рикозностей, имеют прямой или слабоизвитый нию. Повторяя особенности структуры цитоар ход. Отличительной особенностью у человека хитектоники и миелоархитектоники, в исследо являлось смещение преобладающей популяции ванных ядрах увеличивается разнообразие по в сторону нейронов средних размеров в сравне пуляций нейронов, степень развития их отрост нии с другими видами животных (P<0,05Ц0,001), ков (рис. 10). Мы не ставили целью исследовать при этом наименьшее содержание таких клеток межнейронные отношения. Основным критери наблюдалось у крысы. ем для нас являлись не столько межнейронные 3. Мелкоклеточные нейроны. Имеют округ взаимосодействия, особенно синаптические, лую или веретеновидную форму тел и средний сколько возможности трофических и иных вне диаметр, колеблющийся в пределах 12Ц13 мкм у синаптических взаимовлияний. При этом мы ни всех рассмотренных видов. Имеется 3Ц6 невет сколько не умаляем значимости синаптических вящихся или слабо ветвящихся отростков. Они контактов в процессе структурирования и функ нежные, имеют относительно равномерную тол ционирования как центральной, так и перифе щину и прямой ход. При сравнении межвидово рической нервной системы. Примером таких го ряда, представленного человеком, собакой, взаимосодействий является формирование кроликом и крысой, содержание мелкоклеточ нейронами специализированных ансамблей - Таблица Соотношение типов нейронов в центральном сером веществе среднего мозга (M + m) (%) (%) (%) 47,1 + 2,4 49,1 + 2,0 3,8 + 1, 56,1 + 3,6** 36,7 + 3,5* 6,6 + 1, 63,6 + 2,9*** 34,5 + 3,1*** 1,9 + 0, 68,4 + 3,1*** 31,6 + 3,1*** Сравнение показателей проводится с человеком.
колонок в коре больших полушарий. Данные о тельно изменяет местный ионообмен в мембра сложных структурно функциональных единицах нах прилежащих нейронов. Эта способность раз как о варианте организации центральной нерв лична в условиях in vivo и in vitro (G. Glassmeier et ной системе дополнены сведениями о возмож al., 1994). При исследовании пирамидных нейро ности подобных образований и в других отде нов, культивируемых на астроцитах, либо без них лах. Выявлено, что формирование структурно выявлен полиморфизм в активации нейрональ функциональных единиц в виде колонок имеет ных клеток. Изменения реакций коррелируют со место и в крыше среднего мозга, где они имеют степенью взаимосодействий с астроцитами, что вертикально ориентированный вид (А.С. Батуев, указывает на модулирующее влияние последних В.П. Бабминдра, 1993). Обнаружены закономер на процессы передачи возбуждения в нейронах ности структурирования таких баррелоидов в (Wi Rui Lin, M.E. Borish, 1994). Глия деполяризует ядрах комплекса тройничного нерва и некото ся при повышении содержания ионов калия в рые их изменения при неонатальных поврежде межклеточном веществе, реагируя на возбужде ниях (P.M. Wait, P.J. de' Permenteir, 1997). ние нейронов (Б.И. Ткаченко, 1994). Мембран ный потенциал астроцитов составляет 70 - 90 мВ и меняется в зависимости от химического соста ва межклеточной среды. Импульсы распростра II.2. Строение и функция нейроглии в няются от клетки к клетке на расстояние до центральной нервной системе. мкм и передаются со скоростью 30 - 60 м/с (Б.И.
Ткаченко, 1994;
Р. Bach y Rita, 1994).
В последние десятилетия значительно воз Морфологическим подтверждением возмож рос интерес к нейроглие и ее роли в функциони ности передачи возбуждения служит наличие ровании нервной ткани. В процессе онтогенеза щелевидных контактов между отростками гли и филогенеза происходит не только значитель альных клеток (А.П. Новожилова, 1993). Предпо ная структурная перестройка нейронов, но и лагается значение макроглии в механизмах так нейроглии, что проявляется в ее морфологичес называемой объемной передачи сигнала, пре ком разнообразии, степени дифференцировки, образовании возбуждения, приспособлении и особенностях функциональных реакций и ус синхронизации ансамблей нейронов, вовлекае ложнении нейроглиальных взаимосодействий. мых в адаптивные реакции (М.Щ. Самойлов, Сделаны попытки систематизации полученных А.А. Мокрушин, 1999). Значимым представляет данных (О.С. Сотников, Н.К. Богута, 1994). Инте ся значительное число щелевидных контактов рес к нейроглие связан, в частности, с выявле вокруг синапсов (J.C. Sipe, R.Y. Moore, 1976).
нием ее важной роли в психопатологии (Н.А. Ве Почти не вызывает сомнений, что щелевидные ретенников, Д.А. Наумова с соавт., 1996). Важ контакты являются основой буферного механиз ными в глиально - нейронных взаимосодействи ма, обеспечивающего электрическое перерас ях представляются следующие аспекты: 1) кон пределение ионов калия по глиальному синци троль над степенью метаболизма головного тию (Ройтбак А.И., 1993).
мозга;
2) регуляция генной экспрессии;
3) моле Нейроглия значима в адаптивных процессах кулярные механизмы дегенерации нейронов. перестройки энергетического метаболизма Нейро - астроцитарные взаимосвязи играют нейронов, что проявляется в согласованном из ведущую роль в развивающемся и зрелом моз менении обмена в нейронах, олигодендроцитах ге. Глиальные клетки участвуют в программиро и астроцитах в течение суток (выявленное с по вании нейробластов, контролируют их мигра мощью определения АТФ азы) (В.С. Гусатин цию и рост отростков, способствуя росту нейри ский, Л.А. Кондратьева, 1986). Данные реакции тов как in vivo, так и in vitro (R.D. Fetter, K. Broadie, имеют место и в условиях патологических нару C.S. Goodman, 1995). Так бергмановские клетки шений, что проявляется в изменении содержа и зернистые нейроны чувствительны N метил ния гликогена и изменения ультраструктуры D аспартату (NMDA). При этом бергмановские (М.М. Свинов, 1999). Одним из важнейших спе клетки воспринимают сигнал, реализованный из цифических эффектов глиального окружения в зернистых нейронов в течение их стимуляции ЦНС является ее стабилизирующее влияние на (S. Yanping, K. D. Mc'Carthy, 1997). В ЦНС астро нейроны и их отростки. У взрослых млекопитаю циты содержат рецепторы к различным росто щих и человека макроглия тормозит формиро вым факторам, нейротрансмиттерам и нейро вание и рост нервных отростков, одновременно модуляторам, цитокинам, оксиду азота. В ней обеспечивая жизнеспособность и регенерацию ронах же имеются рецепторы к астроцитарным нейронов (S.C. Clemens, U. Klans, 1994;
T.J. Sims, ростовым факторам. S.A. Gilmore, 1994).
Астроциты способны формировать быстрый Накопился целый ряд данных, указывающих ток и передавать его в другие клетки, что значи на важную роль астроцитов в процессах регене рации. Одним из важнейших регулирующих культуры астроцитов коры больших полушарий факторов, выделяемых астроцитами, является головного мозга (R. Avola et al., 1993).
группа веществ, называемых факторами роста Демиелинизирующие заболевания связаны с фибробластов. Основной и кислый факторы повреждением олигодендроглии, и их восста роста фибробластов выявляются в развиваю новление, по сути, регенерация олигодендрог щейся и зрелой центральной нервной системе лиоцитов. Фактор роста тромбоцитов и основ кур, мышей, крыс, обезьян и человека (W.D. ной фактор роста фибробластов являются ве Woodward et al., 1992;
G. Labourdette, M. ществами, стимулирующими их репарацию.
Sensenbrenner, 1995). Основной фактор роста Фактор роста тромбоцитов выделяется эндоте фибробластов и рецепторы к нему широко экс лием и нейроглией. Он активирует формирова прессируются в периакведуктальных зонах и ние олигодендроцитов из клеток предшествен ядрах с нейроэндокринной функцией (A.M. ников, тогда как фактор роста фибробластов Gonzalez et al., 1994). Имеются высокоаффин обеспечивает их пролиферацию и дедифферен ные рецепторы, содержащие тирозин киназ цировку (J.B. Grinspan, 1994).
ные домены, к данным факторам на гликокалик После аксотомии в ядрах лицевого нерва сах мембран нейронов (A. Baird, P. Bohlen, крысы с 3 х по 7 е сутки усиливается синтез ин 1990;
E. Rouoshalti;
Y. Yamaguchi;
1991). Основ сулиноподобного фактора 1 го и 2 го типов и ной и кислый факторы роста фибробластов сти рецепторов к нему реактивными перинейраль мулируют выживание и дифференцировку ней ными астроцитами. Рецепторы к ним локализо ронов центральной нервной системы как in vivo, вались также на нейронах, которые реагировали так и in vitro (P.M. Swectman et al., 1991;
T. Mayer на этот фактор активацией регенераторных про et al., 1993;
D. Zhou, M. Di' Figlia, 1993;
G. Ferrary цессов (J. Gehrmann et al., 1994). Инсулин, инсу et al., 1993). Реактивный астроцит характеризу линоподобные факторы роста 1 и 2 способству ется повышением экспрессии факторов роста ют выживанию и стимулируют рост центральных фибробластов в цитоплазме и в ядре клетки (на и периферических холинергических и дофами внутренней мембране ядерной оболочки, где нергических нейронов в культуре (E. Recio Pinto располагается рецептор) (M.K. Stachowiak et et al., 1986;
P. Nissley, Y. Lopaczynski, 1991). Инсу al., 1997). Исследование эффекта при хрониче линоподобный фактор 1 предотвращает вклю ском введении основного фактора роста фиб чение программы клеточной смерти и оказыва робластов и цилиарного нейротрофического ет защитное действие в стрессовых ситуациях фактора на клеточную смерть при повреждении (C.C. Matteus et al., 1997).
головного мозга у крыс выявило существенное Астроциты могут индуцировать выделение уменьшение погибших клеток по сравнению с факторов некроза опухолей, эйконазоидов. Эй контролем в течение продолжительного време коназоиды влияют на иммунную регуляцию. (E.Г.
ни после повреждения. Предполагается, что Гилерович, 1993;
И.Г. Акмаев, 1996;
P.K. Haugen, они ингибируют включение программы клеточ P.C. Letoumeau, 1991;
E.N. Benveniste, 1995). Вы ной смерти, не предотвращая изменений атро явлена рецепция нервными и глиальными клет фического характера в заинтересованных ней ками интерлейкина I, секретируемому микро - и ронах. Эти пептиды обеспечивают один из ме макроглией ЦНС. Кроме того, астроциты спо ханизмов пластичности нервной системы при собны к выделению интерферона, который по повреждении (S. Agarwala, R.E. Kali, 1998 a,b). вышает выделение интерлейкина 2 в структурах При ишемическом инфаркте головного мозга у мозга (И.Г. Акмаев, 1996). Интерлейкин 2 явля крыс показана пролиферативная активность на ется модулятором клеточного роста нейронов и 2 сутки в глиальных клетках и сосудах. Реактив нейроглии, переживания клеток, выделения гор ные астроциты, макрофаги и эндотелиальные монов, модулирует синаптическую передачу и клетки экспрессируют основной фактор роста контролирует нейроиммунные взаимосодейст фибробластов, стимулирующий ангиогенез вия. Он стимулирует внедрение Т - и В - лимфо (H.H. Chen, 1994). цитов в головной мозг и внутрикраниальную аг Не менее важна функция адгезивных молекул глютинацию большого числа МНС - 2 класса по в межклеточных коммуникациях нервной ткани зитивных клеток, что может вызвать декорацию (B. Marchetti, 1997). Эпидермальный и транс глиальных клеток и нейронов экзогенными анти формирующий факторы роста, образуемые телами (U.K. Hanisch et al., 1996;
U.K. Hanisch et нейроглией, являются родственными пептида al., 1997). Рецепторы к интерлейкину 2 также ми и относятся к нейротрофическим факторам выявляются в структурах головного мозга. Он для нервов. Они выявляются в эмбриональных способен влиять на созревание олигодендрог мезэнцефалических дофаминергических ней лиоцитов, периферических нейронов симпати ронах культуры тканей крыс (D. Casper et al., ческих узлов и эндотелия (P.K. Haugen, P.C.
1991) и могут стимулировать пролиферацию Letoumeau, 1991, U.K. Hanisch, et al., 1997).
Предполагается, что астроглия специализиро следования связей астроцитов приводятся при вана на локальной антиген презентирующей менительно либо к нервным клеткам, либо к со функции (Е.Г. Гилерович, 1993;
И.Г. Акмаев, судам. При этом они рассматриваются в основ 1996;
E.N. Benveniste, 1995). ном на молекулярно биохимическом или на Значительно расширились представления о функциональном уровнях, комплексные же ис роли микроглии. Ее содержание в белом вещест следования на тканевом уровне в рассмотрен ве центральной нервной системы взрослого че ной литературе носят единичный характер.
ловека составляет около 13 процентов к общей В связи с этим, нами был подробно рассмот популяции глии. Наряду с классическими фаго рен именно этот аспект структурирования мак цитарными и антигенпрезентирующими свойст роглии. Важное внимание при этом уделено ми вами, показана их важность в процессе синтеза кроархитектонике нейроглии в соответствии с значительного числа цитокинов в центральной их принадлежностью к тому или иному ядерному нервной системе (М. Righi, 1991). Микроглиоци центру.
ты изменяют активность при таком эндогенном В двигательном ядре тройничного нерва со психическом расстройстве, как шизрофрения отношение числа нейронов и нейроглии смеще (А.С. Тиганов, 1999;
В.П. Чехонин, 1999). Доказа но в сторону глиальных клеток. Среди нейроглии на возможность синтеза оксида азота, а также основную популяцию ядра составляют прото бета эндорфина в активированных микроглио плазматические астроциты, но наряду с ними, цитах (S. Betz Corradin, 1993;
P. Sacerdote, 1993), можно видеть и волокнистые астроциты, олиго а к ним чувствительны некоторые нейроны (F. дендроциты и единичные микроглиоциты. Про Licata et al., 1998). Интерлей кин 3 и интерлей топлазматические астроциты в двигательном кин 6, экспрессируемые микроглией, обеспечи ядре можно подразделить на несколько морфо вают выживание холинергических и дофаминер логических вариантов (табл. 7, рис. 11):
гических нейронов у зрелых крыс (M. Kamegai et 1. Сателлитные астроциты. Располагаются al., 1990, T. Hama et al., 1991). между близко лежащим капилляром и поверхно Цитокины и растворимые факторы микро стью нейрона. Они как бы распластываются на глии, астроцитов и инфильтрирующих клеток плоскости в соответствии с границей нервной (нейтрофилы и лимфоциты) играют важную роль клетки. Распространенность отростков ограни в реакциях центральной нервной системы в про чена прилежащими одним или несколькими со цессе заболеваний. Важна микроглия при по судами. Их длинная ось развернута параллель вреждениях нейронов (A.H. Cross, B. Canella, C.F. но поверхности тела нейрона. Отростки прото Brosnam, C.S. Raine, 1991;
E.N. Benveniste, 1995;
плазматических астроцитов этого типа сильно D. Guilian, 1990;
H. Wekerle, 1995). Способность к или умерено ветвятся, короткие.
образованию главных комплексов гистосовмес 2. Астроциты, контактирующие с соседними тимости 2 го типа обнаружена в астроцитах и в крупноклеточными нейронами, но тяготеющие к микроглие. В последние годы делаются попытки одному из них. Они могут окружать один крупный активизировать регенераторные процессы по и один или несколько нейронов среднего и мало сле аксотомии. Одним из вариантов такой сти го диаметра. Отростки нейроглии распределены муляции предлагается трансплантация перито равномерно во всех направлениях. Клетки фор неальных макрофагов в зону повреждения. Мак мируют перикапиллярные муфты на значитель рофаги стимулируют развитие поврежденных ных расстояниях от тела (до 75 Ц100 мкм у чело аксонов, что проявляется на морфологическом века и собаки). Астроцит контактирует с 2 мя и и иммуногистохимическом уровне в спинном более сосудистыми петлями.
мозге у половозрелых крыс (R. Franzen, 1998). 3. Астроциты, равномерно распределяющие Таким образом, важное свойство глиальных свои отростки на тела нескольких прилежащих клеток заключается в их высокой пластичности. нейронов. Эта форма клеток у человека и соба Они быстро и активно реагируют на изменение ки отличается обилием относительно длинных, функциональной нагрузки в виде изменения сильноветвящихся отростков и контактами с 2 и строения и распределения глиальных комплек более соседними сосудистыми петлями. Клетки сов (М.Г. Жвания, Н.А. Костенко, 1995;
Е.Э. Пе характеризуются высокой лонгтудинальной ревозщикова и др., 1999). Данные литературы протяженностью и способностью формировать указывают на роль нейроглии (особенно астро единую цепь с областями переплетений отрост цитов) в формировании и функционировании ков. У человека, и реже у собаки, обнаруживают нейронов и организации микроциркуляторного ся астроциты с очень длинными отростками, ко русла в центральной нервной системе. Но до на торые подходят к телам 4Ц6 нейронов, участву стоящего времени нет морфологического опи ют в формировании глиальной муфты с несколь сания их взаимосодействий в зависимости от кими сосудами. Несмотря на значительное чис нейроархитектоники и ангиоархитектоники. Ис ло ветвлений, часть из них занимает переходное положение между протоплазматическими и во структуры (неправильной формы, промежуточ локнистыми астроцитами, в силу удаленности ных размеров) ядер. Закономерностей распре терминалей отростков и их малой толщины. деления микроглии в пространстве нервного Количественный межвидовой анализ указы центра не выявлено.
вает на прогрессирующее увеличение длины от В мезэнцефалическом ядре тройничного ростков протоплазматических астроцитов и нерва можно выделить следующие группы про представительства сателлитных нейроглиоци топлазматических астроцитов (табл. 8):
тов от крысы к человеку. Стабильными являются - взаимосодействующие с прилежащими со показатели числа нейронов, окруженных отро судами и крупноклеточным нейроном. Вся стками одного протоплазматического астроци структура отростков астроцита, как бы находит та, и числа сосудов, контактирующих с одним ся в зависимости от построения нейронов. Он астроцитом. Таким образом, увеличение разме охватывает своими отростками одну или не ров протоплазматических астроцитов как бы сколько прилежащих сосудистых петель и, фор компенсирует увеличение представительства мируя дуги, покрывает поверхность нервной нейропиля и размеров сосудистых микробас клетки. Это глиоциты с относительно неболь сейнов, сохраняя основные особенности ансам шим количеством коротких, тонких умеренно блевой организации ядер. ветвящихся отростков. Есть клетки и с более Волокнистые астроциты (рис. 12) встречают длинными умеренно или сильно ветвящимися ся в пограничных зонах ядра и зонах нейропиля, отростками;
особенно в местах скопления нервных волокон, - астроциты, контактирующие с 1Ц2 сосуда формирующих корешки тройничного нерва. Их ми и 2Ц3 прилежащими крупноклеточными ней отростки распространяются в пределах сосед ронами. Данные астроциты, более или менее них капиллярных петель в соответствии с облас равномерно распределяя свои отростки в про тями сосудистых микробассейнов. странстве, охватывают соседние нервные клет Олигодендроциты вблизи тел нейронов ки основной популяции. Среди них можно встречаются реже, что может быть связано с встретить коротко и длинноотростчатые клетки особенностями примененной методики и их с обильной системой ветвлений;
меньшим абсолютным количеством. Это под - протоплазматические астроциты, контак тверждается небольшим количеством ядер гли тирующие с телами крупноклеточных нейронов оцитов в окружении перикарионов нейронов, и распространяющие свои отростки на прост типичных для олигодендроцитов, при окрашива ранства, соответствующие границам голубова нии общими гистологическими методами. Сре того места и центрального серого вещества.
ди них можно видеть сателлитные клетки, рас Среди них преобладают клетки с длинными, полагающиеся вблизи тел нейронов, но встре сильно ветвящимися отростками.
чается они весьма ограниченно, особенно при Нередко можно видеть своеобразные пере сравнении с мезэнцефалическим ядром трой ходные формы между протоплазматическими и ничного нерва. Значительная плотность олиго волокнистыми астроцитами, имеющие тонкие, дендроцитов обнаруживается в области преоб практически не ветвящиеся, короткие отростки ладания нейропиля и прилежащем к ядру белом (до 15Ц25), которые продолжаются в пределах веществе. близлежащей капиллярной петли, тела крупно Иногда можно идентифицировать единичные клеточного нейрона и его окружения. Средняя микроглиоциты, в основном по особенностям длина отростков всех протоплазматических аст Таблица Морфометрические показатели астроцитов в двигательном ядре тройничного нерва (M +m) Max La () 97,58 + 2,28 89,12 + 3,25 76,12 + 3,91** 54,05 + 1,78*** Min La () 68,42 + 1,86 62,56 + 2,10 52,25 + 2,52** 42,11 + 1,27*** Ng (.) 6,55 + 0,19 5,86 + 0,21 5,21 + 0,23** 4,37 + 0,14*** Nn/a 1,41 + 0,09 1,48 + 0,09 1,89 + 0,14* 1,73 + 0, Ns/a 2,57 + 0,14 3,06 + 0,15 2,72 + 0,13 2,68 + 0, Сравнение показателей проводится с человеком.
роцитов в целом невелика. Среди астроцитов, лярных областях. Среди олигодендроцитов находящихся между серым веществом покрыш много сателлитных клеток, тела которых непо ки и мезэнцефалическим ядром преобладает средственно прилежат к перикарионам круп клон с длинными, умеренно и сильноветвящи ных нейронов. В сравнении со всеми рассмот мися отростками. Нередко длинная ось, сфор ренными ядрами, этот тип клеток наиболее ча мированная отростками, простирается от ней сто выявляется в мезэнцефалическом ядре ронов мезэнцефалического ядра тройничного тройничного нерва, особенно у более крупных нерва до границ голубоватого места или цент видов (человек, собака). Их отростки расплас рального серого вещества среднего мозга. Тен таны на поверхности тел нейронов и формиру денция к уменьшению распространенности от ют структуры гомологичные глиальным капсу ростков протоплазматических астроцитов в изу лам периферических узлов. Сателлитные оли ченном ряду видов от человека к крысе сохраня годендроциты у крыс, в отличие от человека и ется, как и в двигательном ядре, но при этом от собаки, встречаются редко.
носительно стабильны показатели числа сосу В главном чувствительном ядре тройничного дов, взаимосодействующих с отростками одно нерва ветвления протоплазматических астроци го астроцита, что указывает на единство нейро тов могут охватывать от 1 го до 6 ти тел нервных глио сосудистой ансамблевой организации. клеток. Протоплазматические астроциты отли Близким является число сателлитных клеток. В чаются значительным разнообразием разветв то же время показатели меньшей автономности ленности отростков, их толщины и направленно трофического обеспечения отдельных нейронов сти. Так можно выделить клетки с равномерно в мезэнцефалическом ядре тройничного нерва распределенными, сильно ветвящимися отро от человека к крысе совпадают с уменьшением стками средней длины, контактирующими с 2 - автономности их глиального окружения. У кро соседними сосудами и несколькими нейронами.
ликов и крыс преобладают протоплазматичес Они различаются по толщине отростков, преоб кие астроциты с обильными ветвлениями, рас ладанию дистальных или проксимальных терми пространяющимися на соседние нейроны. Фор нальных ветвлений. Данный тип астроцитов яв мируется своеобразный конгломерат с цент ляется преобладающим. Имеются также корот рально расположенным нейроном, окружающи коотростчатые клетки, контактирующие преиму ми его протоплазматическими астроцитами и щественно с 1 м или 2 мя кровеносными капил "спутниковыми" нейронами. По периферии ле лярами и нейронами. Отростки могут распола жит сеть кровеносных капилляров. гаться по преимуществу в 1Ц2 плоскостях, в Интерес вызывают олигодендроциты при свою очередь, различаясь по длине и конфигу лежащего к мезэнцефалическому ядру белого рации. Эти клетки концентрируются по ходу од вещества, область ветвлений которых ограни ного из сосудов, часто на границе серого и бе чена соседними сосудистыми петлями. Неко лого вещества.
торые отростки этих клеток могут распростра От человека к крысе (рис. 13) происходит до няться и до анатомических структур мезэнце стоверное уменьшение протяженности и слож фалического ядра тройничного нерва. Отрост ности ветвлений отростков у протоплазматиче ки этих клеток слабо увязаны с кровеносными ских астроцитов, со снижением их качественно сосудами. Близкая морфология отростков ха го разнообразия (табл. 9). Растет число тел рактерна для волокнистых астроцитов, но зна нервных клеток, включенных в систему метабо чительная часть их заканчивается в периваску лической заинтересованности одного астроци Таблица Морфометрические показатели астроцитов в мезэнцефалическом ядре тройничного нерва (M + m) Max La () 68,89 + 2,83 67,73 + 2,40 52,57 + 1,65*** 49,38 + 1,48*** Min La () 45,56 + 1,56 47,47 + 1,38 37,43 + 1,51** 37,83 + 1,23*** Ng (.) 3,95 + 0,15 4,86 + 0,21*** 4,29 + 0,16 3,91 + 0, Nn/a 1,22 + 0,12 1,36 + 0,12 1,79 + 0,09*** 1,71 + 0,08*** Ns/a 2,04 + 0,14 2,25 + 0,17 2,16 + 0,13 2,42 + 0, Сравнение показателей проводится с человеком.
та (P<0,01), что может указывать на меньшую 4. С тонкими или толстыми, сильно ветвящи автономность групп нейронов у крысы и кроли мися отростками, максимальная длина которых ка, в сравнении с человеком и собакой. приходится на какую то из плоскостей. Обнару Волокнистые астроциты в главном чувстви живаются у всех исследованных видов.
тельном ядре лежат в областях преобладания Каждая из приведенных популяций отличает нервных волокон и на границе ядра. Их отростки ся значительным полиморфизмом отростков, ограничены пределами сосудистых микробас что обеспечивает разнообразие возможных сейнов и контактируют с несколькими прилежа нейроглиальных взаимосодействий. Они фор щими капиллярными петлями. Олигодендроци мируют своеобразные конгломераты, в которых ты обычно преобладают в областях скоплений отростки соседних астроцитов переплетаются, нервных волокон, проникающим в ядро из ко формируя зоны трофического взаимоконтроля.
решков тройничного нерва. Астроциты своими отростками окружают от 1 до Межвидовой анализ в главном чувствитель 4Ц6 тел нейронов (табл.10).
ном ядре тройничного нерва показал, что в ряду В краниальном отделе сильно и равномерно от человека, собаки, кролика к крысе уменьша ветвящиеся протоплазматические астроциты ется протяженность отростков протоплазмати распространяют свои отростки на значительные ческих астроцитов содержание сателлитных расстояния, контактируя с 1Ц3 соседними сосу нейроглиоцитов на нейрон, в то время как число дами, в то время как в каудальном отделе, сте нейронов, охватываемых отростками одного ас пень ветвлений и длина отростков в пространст троцита, увеличивается. Это может быть обус ве несколько меньшая, особенно в центральных ловлено более компактным расположением пе областях (зонах более плотного расположения рикарионов нервных клеток, тогда как уменьше нейронов). Наиболее широко представлены в ние размеров отростков астроцитов, менее вы каудальной области протоплазматические аст ражено. У человека и у собаки наблюдается зна роциты с относительно короткими, сильно вет чительное морфологическое разнообразие про вящимися отростками. Отростки могут расхо топлазматических астроцитов. диться равномерно во всех направлениях, или Среди протоплазматических астроцитов го ведущими могут быть 2Ц3, что придает послед лубоватого места можно выделить следующие ним сложную конфигурацию границ распрост популяции (рис. 14): ранения. При импрегнации по методу Гольджи 1. С равномерно распределенными, сильно Бюбенета можно наблюдать мозаичное распо ветвящимися толстыми короткими отростками. ложение скоплений протоплазматических аст Клетки характерны для всех рассмотренных ви роцитов и тел нейронов, особенно на перифе дов млекопитающих. рии ядра и в областях более редкого распреде 2. С равномерно и широко распространенны ления тел нервных клеток.
ми, сильно ветвящимися тонкими отростками. Интересной особенностью некоторых прото Их существенно больше у человека и собаки. плазматических астроцитов человека является 3. Клетки, напоминающие первые 2 типа, но с способность формировать отдельные, слабо одним или несколькими слабо ветвящимися от ветвящиеся отростки значительной протяжен ростками, имеющими значительную протяжен ности, заканчивающиеся либо в периваскуляр ность. Встречаются, в основном, у человека, ном пространстве, либо, реже, в непосредст редко у собаки. венной близости от тел нервных клеток. Астро Таблица Морфометрические показатели астроцитов в главном чувствительном ядре тройничного нерва (M + m) Max La () 95,71 + 2,70 95,10 + 3,62 75,91 + 3,72*** 54,75 + 1,20*** Min La () 83,11 + 3,29 81,47 + 4,49 60,54 + 1,95** 42,31 + 0,75*** Ng (.) 3,04 + 0,11 3,19 + 0,19 3,25 + 0,14 3,01 + 0, Nn/a 2,47 + 0,14 2,33 + 0,16 3,63 + 0,12*** 3,61 + 0,1*** Ns/a 2,64 + 0,13 2,57 + 0,11 2,26 + 0,09 2,67 + 0, Сравнение показателей проводится с человеком.
Таблица Морфометрические показатели астроцитов в голубоватом месте (M + m) Max La () 88,45 + 3,10 74,27 + 2,08* 72,0 + 2,91* 51,43 + 1,89*** Min La () 64,14 + 3,90 57,35 + 2,87 56,90 + 2,26 41,03 + 1,50*** Ng (.) 3,09 + 0,13 3,39 + 0,13 3,53 + 0,17 3,95 + 0,15* Nn/a 2,39 + 0,15 1,84 + 0,12* 3,25 + 0,18*** 4,14 + 0,16*** Ns/a 2,84 + 0,15 2,31 + 0,15* 2,20 + 0,12* 3,40 + 0, Сравнение показателей проводится с человеком.
циты распространяются в пределах соседних ний, начиная с проксимальных отделов, либо с сосудистых петель. Это могут быть как капилля преобладанием хорошо развитого дерева в дис ры, так и пре и посткапиллярные структуры. Ес тальных сегментах. Последние астроциты ха ли соседние капиллярные петли располагаются рактеризуются богатством очень коротких тер на значительных расстояниях, то соответствую минальных отростков.
щим образом меняется и длина отростков дан Наряду с общими для всех видов признаками ного типа макроглиоцитов. глиоархитектоники, наблюдаются значимые В центральном сером веществе среднего межвидовые различия. Они заключаются в мозга среди нейроглии преобладают прото большом разнообразии степени ветвлений, плазматические астроциты с сильно и равно длине отростков и многообразии их толщины и мерно разветвленными отростками, окружаю формы у человека и собаки, особенно при срав щими тела соседних нервных клеток (от 1 нении с крысами, что повторяет подобные явле до 5Ц6) и участвующими в формировании пери ния в выше описанных нервных центрах васкулярных муфт вокруг 1Ц5 сосудов, (чаще (табл.11).
два - три капилляра). Имеются и периваскуляр В центральном сером веществе среднего ные протоплазматические астроциты, которые мозга астроциты концентрируются в простран концентрируют отростки по ходу сосудов систе стве между нейронами или располагаются диф мы микроциркуляции. Выделяются следующие фузно. Во всяком случае, у части из них отрост варианты протоплазматических астроцитов рис. ки переплетаются, формируя взаимно контро 15): а) распределяющих отростки лонгитуди лируемые области. Некоторые из астроцитов нально по ходу одного сосуда;
б) контактирую человека и собаки, но не крысы, формируют пе щих преимущественно с одним сосудом, но на реходную группу к волокнистым, имея тонкие, правляющие отдельные отростки к соседним ка длинные, но сильно ветвящиеся отростки. По пиллярным петлям. Протоплазматические аст следний вид клеток чаще типируется в зонах с роциты человека и в меньшей степени у собаки, редким распределением нейронов и периакве отличаются значительным распространением дуктальной области. Можно встретить единич отростков, что, возможно, позволяет сохранять ные клетки, идентифицируемые как волокнис общий характер микроархитектоники ядра с тые астроциты, характеризующиеся обильны учетом редкого расположения нервных клеток. ми, длинными, слабо ветвящимися отростками.
Среди данного типа клеток обнаруживается не Ход их ветвлений ограничен соседними сосуди сколько структурных вариантов. Они различают стыми петлями. В среднем каждый из прото ся по отношению к сосудам и нейронам. Так плазматических астроцитов половозрелой кры можно отметить периваскулярные астроциты, сы охватывает 3,18 тел нервных клеток, а каждая идущие преимущественно вокруг одной капил нервная клетка в среднем окружена 3,42 глиоци лярной петли (либо по ходу артерии и вены). тами.
Часть из этих клеток участвует в формировании Таким образом, полученные результаты ука отдельных отростков к соседним сосудистым зывают на морфологическое разнообразие по структурам. Имеются клетки, равномерно рас пуляций нейроглиоцитов, особенно астроцитов, пределяющие отростки, непосредственно при при их сравнении в межвидовом аспекте, анали лежащие к стенкам 2 х и более соседних капил зе различных ядер у животного одного вида и лярных петель. По особенностям строения от внутри участков ядра. Это подтверждается дан ростков выделяются клетки с обилием ветвле ными о количественной разнородности нейрог Таблица Морфометрические показатели астроцитов в центральном сером веществе среднего мозга (M + m) Max La () 79,33 + 1,92 79,13 + 2,03 64,45 + 2,38* 58,47 + 2,00*** Min La () 61,37 + 1,59 63,36 + 1,60 56,57 + 1,67 46,31 + 1,97*** Ng (.) 2,43 + 0,16 3,21 + 0,16** 3,78 + 0,11*** 3,42 + 0,17*** Nn/a 2,73 + 0,20 3,03 + 0,15 3,12 + 0,17 3,18 + 0, Ns/a 1,84 + 0,09 2,26 + 0,13 2,16 + 0,10 2,34 + 012*** Сравнение показателей проводится с человеком.
лии в разных отделах ЦНС. В стволе головного зом, нейроглиальные взаимосодействия не яв мозга человека обнаруживается достоверное ляются безоговорочным показателем степени увеличение числа волокнистых астроцитов и эволюционного развития данного вида, а носят олигодендроцитов по отношению к протоплаз приспособительный характер в зависимости от матическим астроцитам и микроглие, если его размеров нейронов и степени развития нейро сравнивать со спинным мозгом (Н.Л. Микелад пиля. Именно эти показатели увеличиваются па зе, 1968). Имеются видовые особенности струк раллельно формированию глиально нейронно туры протоплазматических астроцитов в изу го соотношения. Это согласуется с мнением ченном ряду животных крыс, кролика, собаки и других исследователей (А.И Ройтбак, 1993).
человека. Значительная часть этих различий мо Итак, в исследованном ряду от крысы к чело жет быть обусловлена условиями трофики и по веку происходит несколько разнонаправленных строения нейронных ансамблей ядер. При ана процессов:
лизе строения ядер крысы наблюдается более 1. Увеличиваются размеры перикарионов плотное расположение тел нейронов, их сред нейронов.
ний диаметр по всем клеткам ниже. Гуще распо 2. Уменьшается плотность их расположения лагаются и сосудистые сети. Это сопровождает на единицу объема.
ся тем, что при сохранении общей морфологии 3. Уменьшается плотность расположения ка протоплазматических астроцитов, характерной пиллярных сетей.
особенностью в строении ЦНС половозрелых Наиболее ярко межвидовые различия наблю крыс является преобладание клеток с коротки даются в ядрах, где наблюдаются значительные ми, сильно ветвящимися отростками. При срав изменения размеров нейронов и плотности их нении изучаемых параметров у кролика и соба расположения (центральное серое вещество ки наблюдается увеличение разнообразия по среднего мозга, главное чувствительное ядро степени ветвления и длине отростков прото тройничного нерва). В данных ядрах значитель плазматических астроцитов. Наиболее явно по ный процент у человека, наряду с преобладаю лиморфизм проявляется у человека. Наряду с щими мелкоклеточными, начинают составлять увеличением морфологической неоднороднос среднеклеточные, и даже крупноклеточные ней ти изменяется соотношение между содержани роны, что, по видимому, сказывается на харак ем тел нейронов к макроглии в ряду от крысы к тере трофического обмена. В то же время, дан человеку. Данная закономерность была отмече ные исследований указывают, что, несмотря на на и другими авторами (С.М. Блинков, И.И. Гле значительные изменения, претерпеваемые в зер, 1961;
А.И. Ройтбак, 1993). исследуемых структурах, обнаруживается един Усложнение органных внутритканевых и ство цитоархитектоники и миелоархитектоники.
структурных межтканевых взаимоотношений Наблюдаемые структурные особенности распо можно объяснить как в эволюционном, так и в ложения, характера формирования комплексов приспособительном аспекте. Важным является нейрон астроцит капилляр в отдельных ядрах предположение о компенсаторных изменениях также аналогичны у всех видов, что позволяет нейроглии, адекватных изменениям трофичес предполагать возможность единства механиз кого обеспечения нейронов и их отростков, при мов формирования комплексов в онтогенезе.
сохранении основных принципов внутриядер Анатомическое расположение астроцитов и ных внесинаптических взаимосодействий и ос их отростков уникально. Они могут одновремен новных функций упомянутых ядер. Таким обра но контактировать с синапсами и кровеносными сосудами. Астроциты изолируют синаптические щих нейронов и элементов нейропиля. Среди контакты и периваскулярное пространство мик протоплазматических астроцитов в изученных рососудов. Это создает для астроцитов возмож нервных центрах можно выделить следующие ность для выполнения активной роли в ионном, морфологические группы клеток (рис. 16, 17):
водном и нейротрансмиттерном обеспечении в 1. Астроциты с равномерным распределением ЦНС (В. Ranson, 1992;
S.G. Sims, 1992). Kuffler и отростков в пространстве. Среди них имеются:
Nichols, (1966) впервые выявили взаимосодей а) с толстыми, короткими или длинными, ствия между нейронами и глиальными клетками, сильно ветвящимися отростками, которые необходимо вовлекают диффундирую б) с тонкими, сильно ветвящимися, относи щие субстанции межклеточных зон головного тельно короткими отростками, мозга. Такой обмен не является чисто трофиче в) с тонкими, сильно ветвящимися, относи ским. Не лишено смысла предположение, что тельно длинными отростками, глиальные клетки могут играть ключевую роль в в) с короткими или длинными, сильно ветвя процессах нейрональных возбуждения и взаи щимися отростками, среди которых имеется 1 и мосодействий, модуляции синаптической пере более отростка, уходящих на значительные рас дачи и обработки информации, связанной с обу стояния.
чением и памятью (B. Ranson, 1992;
K.T. Ng, M.E. 2. Клетки с преимущественным объемом Gibbs et al., 1992;
A. Schousboe, N. Westergaard ветвлений в одной из плоскостей. Среди них вы et al., 1995;
C.M. Muller, 1995). Между нейронами деляются:
и нейроглией осуществляется обмен информа а) с короткими тонкими или толстыми отро ционными молекулами двустороннего характе стками. Часто они тонкие и характеризуются ра. К ним относят нейротрансмиттеры, лиганды умеренной разветвленностью, и ростовые факторы (F. Hefti, 1986, 1994;
D.F. б) с длинными, сильно ветвящимися, толсты Condorelli, F. Ingrao et al., 1989;
A. Arender, J. ми, реже тонкими отростками.
de'Pellis, 1992;
G. Labourdette, M. Sensenbrenner, Как видно из приведенного описания, какая 1995;
B. Marchetti, 1996). Значение придается то часть из этих клеток занимает промежуточное нейротропным факторам, факторам роста фиб положение к волокнистым астроцитам, что поз робластов, фактору роста эпидермиса, инсули воляет рассматривать морфологическое деле ноподобным ростовым факторам (F. Hefti, 1994;
ние этих клеток как несколько относительное.
G. Labourdette, M. Sensenbrenner, 1995). По отношению к капиллярным петлям, астро Многочисленные факторы роста могут сти циты можно подразделить на периваскулярные мулировать рост и дифференцировку нейронов и "спутниковые", охватывающие своими отрост и часто называются нейротрофическими. Они ками тела нейронов. Данный тип деления пред участвуют в обеспечении структурной интегра ставляется весьма условным. Значительная ции и синтетической пластичности нервной тка часть астроцитов распространяет свои ветвле ни (F. Hefti, 1994). Отмечается повышенный ин ния как на сосуды, формируя периваскулярные терес к нейроглиальным взаимосодействиям на "муфты", так и на тела и отростки нервных кле молекулярном уровне и показана возможность ток. Важным представляется выделение прото активного взаимовлияния микроглии, макро плазматических и волокнистых астроцитов по глии и контактирующих с ними нейронов в раз отношению к капиллярам и другим прилежащим личных физиологических и патофизиологичес сосудистым петлям на группы:
ких состояниях (Ф. Блум, А. Лейзерсон, 1998;
B. 1. Клетки, тяготеющие преимущественно к Ranson, 1992;
E.N. Benveniste, 1995;
K.E. одному из сосудов и направляющие свои ветви Bovenkamp, P.A. Lapchac, et al., 1997;
J.M. по его ходу на протяжении. Такие астроциты мо Conner, S. Varon, M.S. Hoener 1998). Выявлена гут контактировать либо с одним крупным ней важная роль предшественников макроглии в роном и его мелкими нервными клетками "спут контроле процессов миграции нейробластов и никами" (крупноклеточные ядра);
либо с не роста аксонов в ЦНС (R. Hardy, R. Reynolds, сколькими нейронами, прилежащими к данной 1993;
R.B. Norgen, R. Brackenbury, 1993;
S.V. капиллярной петле (мелкоклеточные ядра). Дан Saveliev, B.A. Korochin at al. 1997). ный тип клеток наиболее характерен для двига В использованных методах исследования об тельного и мезэнцефалического ядра тройнич наружена высокая степень разнообразия мор ного нерва.
фологических типов протоплазматических аст 2. Астроциты равномерно распределяющие роцитов, что позволяет думать о том, что они отростки на два и более сосуда, охватывая так могут рассматриваться как качественно разно же тела и отростки прилежащих нервных клеток.
родные морфологические популяции клеток, Данные глиоциты отличаются относительно рав либо как клетки со значительной подвижностью номерным распределением отростков в прост отростков в зависимости от состояния прилежа ранстве.
3. Промежуточный тип, имеющий большее 100 мкм) - на расстоянии 0,5Ц1 мм. И тех и дру сродство к одному из сосудов, но направляю гих по 32Ц45 с каждой стороны. Все артерии на щий отдельные отростки к соседним капилляр правляются к 4 му желудочку и по архитектони ным петлям. ческим особенностям напоминают усеченный 4. Астроциты без прямого контакта с капил конус. Приносящие сосуды рассыпаются в тол лярными петлями. Это сравнительно редкий тип ще мозга на 3Ц7 ветвей и, дойдя до дна 4 го же клеток и может быть связан с неполным выявле лудочка, делятся на восходящие и нисходящие нием сосудистого русла в рассматриваемом яд ветви, достигая эпендимного слоя. Есть длинно ре (возможные погрешности методики или ее ствольные и короткоствольные ветви. По струк применения). туре внутриорганное сосудистое русло ядер Такое микроанатомическое положение отро моста характеризуется обилием анастомозов, стков клеток играет определенную функцио имеет сетевидную структуру (С.М. Огнева, нальную роль с учетом особенностей диффузии 1950). Артериальные анастомозы на основе веществ с высоким молекулярным весом. При электронно микроскопических исследований нарушении структуры гематоэнцефалического можно подразделить на группы по локализации барьера у крыс и у кролика, видно, что данные (на месте прекапиллярных сфинктеров, вдоль вещества проникают в паренхиму мозга и ин одной и той же артерии, между мелкими артери фильтрируют его, проникая на значительные ями мозговой оболочки) (B.G. Anderson, W.D., расстояния. Морфологическая картина окраши Anderson, 1978).
вания трассерами указывает на преобладание По мнению Н.Г Верещагина с соавт., (1999) в транспорта через систему астроцитарных отро головном мозге можно выделить три уровня стков, что позволяет предполагать их активную структурно функциональной организации сис роль в переносе веществ в паренхиме мозговой темы артериального притока. Это экстракрани ткани. Таким образом, астроциты могут активно альные (магистральные артерии), экстрацереб регулировать региональные потоки в централь ральные и интрацеребральные (артерии осно ной нервной системе наряду с отростками ней вания мозга и мозгового ствола, крупные пер ронов и сосудами. Направленность отростков форирующие и мелкие интрацеребральные), а олигодендроцитов и их распространенность также тканевые или метаболические сосуды также косвенно может указывать на то, что (система микроциркуляции). Их реакции при па транспортные трофические процессы могут иг тологических воздействиях различны в зависи рать важную роль в жизнедеятельности этих мости от вида патологии.
клеток. Наличие той или иной морфологически Количественное изучение внутриорганного идентифицируемой популяции находится в не сосудистого русла определяется по плотности посредственной взаимосвязи с нейронными ан капилляров на единицу площади или объема.
самблями рассматриваемых ядер, а также их Имеются подробные исследования трофическо ангиоархитектоникой. го обеспечения некоторых структур ствола взрослого человека (И.И. Шворин, 1988). Доста точно подробно рассмотрена макроанатомия кровоснабжения среднего и заднего мозга с II.3. Взаимосвязь между ангиоархи учетом видовых различий. Показано, что эти тектоникой и структурно функциональ различия тесно взаимосвязаны с анатомо функ ной организацией ядерных центров. Ан циональными особенностями головного мозга самблевая организация ядерных центров (Л.Я. Доцев, 1982). На примере собаки показано обилие межвенозных анастомозов и наличие Кровеносной системе головного мозга в по коллатеральных путей оттока (И.И. Коган, 1995).
следние десятилетия уделяется значительное Вегетативные ядра среднего мозга отличаются внимание. С классической точки зрения сосу от соматических исключительно богатой мелко дам придавалась, в основном, трофическая петлистой сетью капилляров и наличием собст роль. Подобным же образом рассматриваются венных артерий, располагающихся по длине они и в онтогенезе (И.В. Ганнушкина с соавт., ядер в гуще нейронов, что аналогично вегета 1977;
D.B. Cheek, 1975). Изучение ангиоархи тивным ядрам спинного мозга. Принцип органи тектоники моста и среднего мозга имеет дав зации кровоснабжения моста сходен у ряда изу нюю историю. Еще Стопфорд дал анатомичес ченных авторами млекопитающих (человек, кое описание их артерий (Stopford, 1916). Изве обезьяна, собака, кролик, морская свинка) (П.Л.
стно, что анатомически в мост входят две систе Микеладзе, 1968).
мы артерий. У человека более крупные артерии, Большинство капилляров головного мозга диаметром 150Ц200 мкм, отходят от a. basillaris относится к 1Аb типу по H.Bennet (1959). Мор на расстоянии 1,5 - 2 мм, а мелкие (диаметром фологически эндотелий таких капилляров не имеет фенестр, окружен перицитами, заключен могут существенно отличаться. Хроническая ги в хорошо выраженную и непрерывную базаль поксия у крыс приводит к значимому усилению ную мембрану. В эндотелиоцитах мало мемб ангиогенеза в коре больших полушарий и в гип ранных органелл, за исключением митохондрий покампе, но не в продолговатом мозге и мозжеч и небольшого числа везикул. Между клетками ке, поскольку в основе ответа сосудов у послед большое число десмосомоподобных соедине них лежит их релаксация (S. Patt, 1997). Значи ний. В перицитах много актиноподобных микро тельно изменяется регионарный мозговой кро филаментов. Имеется плотный перикапилляр воток при различных психопатологических состо ный футляр, образованный астроцитами, в нож яниях, сочетающихся с разным уровнем активно ках, в которых выявляются пиноцитозные вези сти мозга. Так при изучении мозгового кровотока кулы. В зонах со слабо выраженными барьерны человека методом быстрой серийной церебраль ми функциями хорошо развита система крупных ной ангиографии и интракаротидным введением пор (П.А. Мотавкин с соавт., 1983;
В.В. Куприя радиоизотопа 133Хе, выявлено 10Ц8 кратное сни нов с соавт., 1986). жение показателей при необратимой коме и Наблюдаются значительные изменения сосу кратное при обратимой коме и лакунарной де дистого русла при экспериментальном веноз менции (А.П. Ромоданов и др., 1992).
ном застое у кроликов и собак, проявляющиеся Несмотря на большое значение локальных в изменении значимых общих количественных сосудистых реакций в адекватном обеспечении показателей микроциркуляции (С.В. Чемезов, ядер, групп и отдельных нейронов, описание 1999). На ультраструктурном уровне отмечено, микробассейнов в большинстве отделов цент что сосуды реагируют на длительную гипоксию ральной нервной системы неполно. Оно касает пролиферацией и элонгацией. Изменяется диа ся, в основном, коры головного мозга (В.В. Ту метр капилляров. Структурной перестройке ригин, 1988;
В.И. Козлов с соавт.,1994) и некото подвергаются перициты (P.A. Stewart, 1997). Ис рых двигательных ядер (С.Б. Геращенко, 1987).
следование морфологических реакций эндоте Обнаруживаются значительные различия в опи лия в сосудах головного мозга выявило его вы сании архитектоники подобных ансамблей меж сокую чувствительность к различным лекарст ду центрами ядерного и экранного типа в цент венным и другим внешним воздействиям, что ральной нервной системе, что затрудняет срав проявляется в усложнении контура ядер, увели нительный анализ при рассмотрении этих чении представительства синтетического аппа структур. В то же время, по мнению В.И. Козло рата клеток и системы крупных пор, повышении ва и др. (В.И. Козлов с соавт.,1994), модульная проницаемости (И.А. Межибровская, 1981;
М.М. организация нейронного аппарата определен Серденко, 1984). Микроциркуляторное русло ным образом связана с общностью источников головного мозга, как это было показано у белых питания нейронных ансамблей. Он выделяет крыс, обладает высокой степенью реактивности основных компартмента внутренней среды: кле к изменению осмотического давления. В част точный (паренхиматозный), кровеносный, ин ности, при локальном повышении осмотическо терстициальный и лимфатический. Иногда рас го давления увеличивается диаметр сосудов, сматривается и субэндотелиальный. Три из них объемная скорость кровотока, повышается гид характерны для нервной системы. Каждый из ростатическое давление (в первую очередь в ве компартментов обладает различной проницае нах). Обратная картина наблюдается при сниже мостью и отделен системой барьеров. Различ нии осмотического давления в тканях мозга ные отделы сосудов также обладают неодно (М.Н. Авакова с соавт., 1999). родной способностью к диффузии веществ че Кровоток мозга должен поддерживаться на рез свою стенку.
должном уровне даже в условиях нарушенного Однако последние годы значительно расши общего кровообращения и соответствовать ме рились представления о роли как тканевых со таболическим потребностям головного мозга. ставляющих сосудистого русла, так и нейрогли Основными регуляторами степени кровотока яв ального окружения в жизнедеятельности нейро ляются приносящие кровеносные сосуды (осо нов. Она далеко не ограничивается баръерно бенно, артериолы) (Г.И. Мчедлишвали, 1986). Вы трофическими и опорными функциями.
сокая пластичность мозгового кровотока приво В настоящее время сосудам нельзя приписы дит к тому, что функциональные изменения в вать лишь роль поставщика питательных ве нервной ткани наблюдаются при снижении по ществ и кислорода в центральную нервную сис ступления крови в мозг на 50Ц60 процентов. Ком тему. С током крови переносится значительное пенсация происходит за счет регионарного пере число биологически активных веществ, достав распределения кровообращения в головном ка которых играет большую роль в развитии и мозге. Морфо функциональные реакции на оди функционировании нервной ткани. Так, тирозин, наковое воздействие в различных отделах мозга переносимый с кровотоком, стимулирует диф ференцировку нейробластов (в частности, че Комплексное изучение составных элементов рез детерминацию фактора роста нервов) (Y. нервной ткани выявило, что морфологические Hashimoto et al., 1994). Эндогенные глюкокорти реакции нейронов на повреждающие воздейст коиды активно участвуют в процессах созрева вия отнюдь не всегда бывают максимальными.
ния холинергических нейронных комплексов При экспериментальной аудиогенной эпилеп ЦНС в раннем постнатальном развитии (L.K. сии наблюдали наиболее грубые изменения ас Tacahashi, C.S. Goh, 1998), а также увеличения троцитов (особенно протоплазматических) в массы головного мозга (Б.Я. Рыжевский, 1999). сравнении с другими клетками. Они носили ре Одним из механизмов действия глюкокортикои активно продуктивный, а иногда и дегенератив дов является ингибирующее влияние на синтез ный характер. Резко изменяется архитектоника фактора роста сосудистого эндотелия, стиму нейроглии. Значительные преобразования от лирующего ангиогенез (G.R. Criscuolo, 1996). мечались и в сосудистом русле. (Н.А. Веретен Важное детерминирующее значение придается ников с соавт., 1996). Вышеперечисленное поз половым гормонам (И.Б. Акмаев, Л.Б. Калимул воляет предполагать, что это одна из наиболее лина, 1995). С током крови в развивающуюся и мобильных структур нейро - глиально - сосуди зрелую ЦНС поступает фактор роста глии (сома стых комплексов. Доказана высокая степень ре томедин В), синтезирующийся в аденогипофи активности нейроглии на различные патофизио зе, слюнных железах и гепатоцитах;
а также се логические раздражения, что проявляется в из мейства факторов роста нервов, выделяемых менении структуры и перераспределении кле клетками многих периферических органов (М.П. ток в паренхиме нервной ткани. Гипоксия и на Чернышева, 1995). рушение функции сердечно сосудистой систе Имеются данные, что доминирующие биоло мы приводят к повышению ферментативной ак гические мотивации складываются как интегра тивности в олигодендроцитах и гипертрофии тивное химическое взаимосодействие нейро астроцитов, формированию дренажных ком нов различных систем мозга. При этом изменя плексов вокруг очага повреждения. Увеличива ется чувствительность нейронов к нейромедиа ется число периваскулярных глиоцитов, при торам и нейромодуляторам (К.И. Cудаков, уменьшении числа перинейральных (Ю.Н. Квит 1996). Данное влияние может быть наиболее ницкий - Рыжов, Р.В. Матвиенко, 1988). Морфо эффективным в условиях измененного гемато логические проявления активизации астроци энцефалического барьера и в ранние сроки он тов при аксотомии у крыс совпадают со сроками тогенеза, когда барьерные свойства эндотелия гибели нейронов. Наблюдается корреляция невысоки. Повышенная проницаемость барьера между гибелью нейронов и активностью астро к протеинам наблюдается также в условиях ан цитов (S. Agarwala, R.E. Kalil, 1998).
гиогенеза и регенерации, особенно при патоло Нейроглиальные взаимосодействия носят гическом процессе в зонах неоваскуляризации двусторонний характер. Нейроны оказывают ак (S. Nag, 1996). Свободно могут проникать через тивное влияние на глиальные клетки. Ведущие структуры гематоэнцефалического барьера не медиаторы центральной нервной системы (глю которые возбуждающие аминокислоты и их про тамат, норадреналин, ВИП) способны вызывать изводные (M.C. Josek, W.H. Griffith, 1998). Обна выраженные физиологические реакции астро ружена возможность повышения проницаемос цитов. Доказано, что ВИП - нейроны могут взаи ти гематоэнцефалического барьера и в услови мосодействовать с астроцитами, на которых ях психической нагрузки, что значительно изме имеются рецепторные комплексы к вазоинтер няет особенности реакций мозга на атропин стициальному пептиду. ВИП и норадреналино (В.Б. Семенютин и др., 1999). При травме вос вые аппликации в чистых культурах астроцитов становление барьера происходит только через вызывают быстрый гликогенолиз и контролиру 30 дней (И.Н. Сабурина, 1993). ют ресинтез гликогена через активацию цАМФ и Значительный интерес вызывает высокомо факторов транскрипции (J.L. Martin, 1989;
E.
лекулярный протеин экстрацеллюлярного мат Pralong, P.J. Magistretti, 1994). Рецепторы к со рикса - тенасцин, выделяемый в развивающем матостатину sst 1 и sst 2 выявлены с помощью ся мозге. Он важен для процессов клеточной ад радиоиммунных методов и гибридизации in situ гезии, миграции и пролиферации. В нормаль в гипоталамических культурах мышей. В нейро ном мозге взрослого уровень тенасцина низок. нах преобладали рецепторы типа sst 1, а у аст Его выделение повышается в эмбриогенезе и в роцитов - sst 2 (С. Lanneau, 1997). При исследо астроцитомах человека. Он вызывает гиперпла вании проонкогена Bcl 2, как ингибитора апоп стические процессы в сосудах, что связано с тоза в различных клетках головного мозга, пока воздействием на имеющиеся к нему на эндоте зана экспрессия этого вещества в нейронах, но лии тирозин киназные рецепторы Tie 1 и Tie 2 не в нейроглие. Проонкоген Bcl 2 может обеспе (D. Zagzag, 1995, 1995). чивать контроль над степенью развития глиаль ных элементов в центральной нервной системе русле и на функциональную гетерогенность со (S. Vyas et al., 1997). Фактор роста фиброблас судов (В.А. Говырин, Т.Г. Леонтьева, 1994;
О.Ю.
тов 9 является секреторным и оказывает стиму Гурина, В.В. Куприянов, 1997;
А.В. Яльцев, С.В.
лирующий эффект на рост глиальных клеток. В Шорманов, 1997). Неоднородность подтверж нормальном головном мозге человека и крысы дается и морфологическими данными, соглас он выявляется в нейронах большого числа отде но которым по ходу сосуда эндотелиоциты раз лов, в том числе - в черной субстанции, мотор личается по взаиморасположению, проницае ных ядрах ствола, мезэнцефалическом и мотор мости, структуре органелл и количеству ядер ном ядрах тройничного нерва (T. Todo et al., (А.Н. Гансбургский, 1995). Наблюдаются значи 1998). Семейство факторов роста фиброблас мые различия в реакциях средней оболочки по тов усиливают ангиогенез в развивающихся и ходу мозговых артерий (А.В. Яльцев, 1997), а малигнизировавшихся тканях мозга. Все факто также при сравнении приносящих сосудов, вен ры роста фибробластов имеют сильную аффин и капилляров. Капилляры также отличаются ность к гепариноподобным полисахаридам. Мо разнообразием реактивности эндотелиальной дуляция факторами роста протеогликана гепа выстилки (Н.В. Маркарян, И.В. Маликсетян, ран сульфата может рассматриваться как один 1998). Артериальный конец капилляра отлича из ведущих факторов в регуляции роста и диф ется от венозного конца по условиям гемодина ференцировки (A. Seddon, 1995;
D. Hecht, 1995). мики, ширине просвета, гидростатическому Доказательством роли макроглии и сосудов в давлению, скорости и сопротивлению кровото формировании нейронных ансамблей может ку (В.И. Козлов с соавт., 1994).
служить поведение эмбриональных трансплан Расширились представления о роли сосуди татов в зрелом мозге крыс. Выявлена высокая стых структур в гормонопродуцирующей функ способность к миграции трансплантированных ции (в частности, по классу эндотелинов), а так астроцитов (до 230Ц1000 мкм) на 50 сутки, воз же качественной неоднородности эндотелия, можность вселения в ткани реципиента олиго его роли в процессах физиологических реакций дендроглиоцитов при миелинизации аксонов и регенерации в нервной системе (В.В. Куприя донорских нейронов и клеток реципиента. Ней нов, 1993;
В.В. Банин, 1995;
И.В. Фесенко, 1995;
роны могут мигрировать (максимально до 200 Y. Hashimoto, S. Furikava et al., 1994;
J.W. Shim, мкм), но это относится только к клеткам средне J.G. Chi, et al., 1996;
J. Kripinski, J. Kaluza, et al., го и малого, но не большого диаметра. Мигра 1996). В артериолах эндотелиальные клетки се ция клеток осуществляется вдоль сосудов (М.А. кретируют эндотелиальный релаксирующий Александрова с соавт., 1993). Обширные пер фактор, который повышает приток крови в орган спективы для изучения нервной ткани дает путем расслабления гладких мышц (R.F.
вживление в мозг донорских тканей не только Furchgott, J.V. Zawadzki, 1980). Данный фактор близкородственных видов животных, но даже идентифицируется как оксид азота (S. Moncada различных типов (беспозвоночных - млекопита et al., 1991). Он выделяется эндотелиальными ющим). Для таких пересадок характерно фор клетками через базальную поверхность, оказы мирование контактных взаимосодействий меж вая непосредственное диффузное влияние на ду нейронами трансплантата и "хозяина" (Е.Б. прилежащие структуры (в том числе и сократи Смирнов, И.П. Быстров, 1997;
С.В. Савельев, тельные элементы) (T.F. Luscher, 1993). NO обес Л.А. Корочкин с соавт., 1997). Можно предполо печивает ауторегуляцию мозгового кровообра жить, что мигрировавшие из плотных нейрот щения, сопрягает трофику и скорость метабо рансплантатов астроциты могут оказывать вли лизма, нейротрансмиссию, участвует в форми яние на процессы, происходящие в мозге реци ровании памяти и контроле над поведенческой пиента, так как незрелые астроциты способны активностью (М.В. Онуфриев, М.Ю. Степаничев, стимулировать аксонный рост и изменяют реги 1999). Эндотелий, таким образом, может оказы ональные процессы (G. Smith et al., 1990). вать как вазоконстрикторное (эндотелин 1, В последнее десятилетие значительно углу 3 простагландин PGH2), так и вазодилятирую бились представления о функциональной орга щее (NO) влияния (Т.F. Luscher, 1993).
низации сосудов. Обнаружено, что сократи Сывороточный альбумин играет активную тельные элементы сосудов по их чувствитель роль в депонировании ионов кальция и участву ности к вазоактивным веществам и активности ет, таким образом, в регуляции сосудистого то калий натриевого насоса полиморфны не толь нуса и проницаемости (E. Fuentes, A. Nadal et al., ко в различных органах и между параллельными 1997). Секреция оксида азота, в свою очередь, паренхиматозными артериями и венами, но и контролируется степенью содержания внутри по ходу одного сосуда. Это указывает на весьма клеточного кальция в эндотелии через образо сложную функциональную организацию кон вание энзима синтезы оксида азота (M. Hecker, троля трофического обеспечения в сосудистом A. Mulsch et al., 1994), а проницаемость - через контакты эндотелиоцитов (C.C. Michel, 1988). мембран (M.S. Pepper, 1987). Основной фактор Эндотелиальные клеточные узлы проницаемос роста фибробластов контролирует продукцию ти - это зоны с высоким внутриклеточным со эндотелиальными клетками активатора плазми держанием ионов кальция. Возможно, он дейст ногена 1 (O. Saksela, 1987;
A. Gualandris, 1995).
вует на внутриклеточные контрактильные эле Ламинин играет роль индуктора ангиогенеза в менты, вызывая их сокращение с расширением течение эмбрионального развития. Некоторые межклеточных контактов (F.E. Gury, 1992). Сыво патологические формы ангиогенеза обусловле роточный альбумин понижает содержание внут ны нарушением генетической регуляции эмбри риклеточного кальция не только в эндотелиоци ональной экспрессии ламинина (H.K. Kleinman, тах, но и астроцитах, оказывая прямое физиоло 1993). In vitro показано, что эндотелиальные гическое влияние на последние. Подобным дей клетки (в том числе и мигрирующие) способны ствием обладает и содержащаяся в крови лизо экспрессировать связанные с клеточными мем фосфатидная кислота (E. Fuentes, A. Nadal et al., бранами протеины, специфичные для коллагена 1997;
A. Nadal, E. Fuentes et al., 1996). Важную базальных мембран (T. Kalebic, 1982).
роль в поддержании гомеостаза нервной ткани Изучено влияние кортикостероидов на анги играют и межклеточные пространства (С.И. Ря огенез. Они предотвращают протеолиз и инги бов, 1993). бируют образование новых кровеносных капил Показана особая роль эндотелия в развитии ляров у куриных эмбрионов, роговице кролика и иммунных реакций, что может проявляться при отдельных опухолях мышей. Так лечение гепари определенных условиях в антигенпрезентирую ном стимулирует опухолевый ангиогенез, когда щей способности и экспрессии ими I и II класса как гидрокортизон его подавляет (R. Crum, главных комплексов гистиосовместимости, что 1984, 1985;
D.E. Ingber, 1985).
активно влияет на иммунологические процессы Факторы роста фибробластов - 1 и 2 оказы в области нервных трансплантатов (E.Г. Гилеро вают влияние не через низкоаффинный к ним вич, 1990). гепаран сульфат, а через гепариназу или за счет Модели in vitro показали, что дегенерация ба разрушающих матрикс протеаз, таких как акти зальной мембраны является одним из важных ватор плазминогена. Либо они оказывают пря элементов экстрацеллюлярного матрикса, кон мое митогенное влияние, как хемотаксический тролирующих ангиогенез. Субстрат из образо фактор (K.J. Kim et al., 1993;
D. Coltrini, 1995;
D.
Pages: | 1 | 2 | 3 | 4 | Книги, научные публикации