MORPHOFUNCTIONAL CHARACTERISTICS OF PERIPHERAL NERVES OF BRACHIAL PLEXUS INNERVATING EXTENSOR MUSCLES IN LAGOMORPHS

Full Text

Повышенный интерес к нейроморфологии, в настоящее время, связан с необходимостью познания потенциальных возможностей нервной системы при адаптации к различным антропогенным факторам [3, 6]. Особое значение приобретают знания макро-микроморфологии периферического отдела нервной системы, а именно периферических нервов плечевого сплетения, в связи с их наиболее частыми повреждениями. Такие знания необходимы как для теоретических обобщений, так и для решения многих практических задач в неврологии, нейрохирургии, травматологии [1, 4]. В связи с этим понятен повышенный интерес к морфогенезу и топографии нервов плечевого сплетения не только морфологов, но и клиницистов. На протяжении последних десятилетий многие авторы подчеркивают важность и необходимость изучения особенностей строения не только проводникового, но и стромального компонентов периферических нервов [2, 7]. В доступной литературе имеется значительное число работ, в которых дано подробное описание внутриствольного строениюя периферических нервов плечевого сплетения, что же касается сведений об окружающем нервные стволы соединительнотканном стромальном аппарате, то они малочисленны, имеют противоречия и нуждаются в значительном расширении и дополнении [5, 8, 9, 10]. Такое состояние проблемы и определило цель нашего исследования. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Изучить морфогенез изменений стромального и проводникового аппаратов периферических нервов плечевого сплетения в области средней трети плеча на латеральной поверхности у представителей отряда зайцеобразные. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Сравнительно-гистологическое изучение периферических нервов плечевого сплетения проведено на обеих грудных конечностях представителей отряда зайцеобразные: заяц-русак (Lepus europaeus) и европейский кролик (Oryctolagus cuniculus). Исследование выполнено на 40 органокомплексах сосудисто-нервного пучка медиальной поверхности плеча в области средней трети. Все исследуемые животные, перед введением в эксперимент, находились на двухнедельном карантине в экспериментально-биологической клинике Курского государственного медицинского университета, в течение которого были сформированы экспериментальные группы. Обращение с животными, их содержание и умерщвление проводилось в соответствии с Европейской конвенцией «О защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных целях», принятой Советом Европы (Страсбург, 18 марта 1986 г.) и согласно правилам лабораторной практики РФ (приказ МЗ РФ № 267 от 10.06.2003 г.). Полученный материал фиксировали в 10%-м водном растворе нейтрального формалина. Для общегистологического изучения материал заливали в парафин по стандартной методике и микротомировали. Обзорное гистологическое исследование проводили на поперечных срезах сосудисто-нервных пучков, толщиной 10-12 мкм, окрашенных гематоксилином и эозином. Для изучения стромального компонента сосудисто-нервного пучка использовали окраску по Маллори и пик- рофуксином по Ван-Гизону, железным гематоксилином по Гайденгайну. Для изучения проводникового компонента периферических нервов препараты окрашивали по методу Вейгерта-Паля. Для анализа полученных гистологических препаратов проводилась их микроскопия, описательная морфология и микрофотосъемка с помощью оптической системы микроскопа Leica-CME и окуляр-камеры DCM-510 на увеличениях х 40, х 400 крат с документированием снимков в программе Future winjoe, входящей в комплект поставки окуляр-камеры. На поперечных срезах сосудисто-нервных пучков определяли количество первичных нервных пучков, измеряли площадь поперечного сечения нервных стволов, толщину периневрия, эндоневрия, миелиновой оболочки, подсчитывали количество миелиновых и без- миелиновых нервных волокон в нервных пучках и их соотношение, выраженное в относительных единицах (%). Полученные данные обрабатывали вариационно-статистическими методами. Для всех изучаемых параметров определяли минимальное и максимальное значения, среднюю арифметическую, ошибку средней, стандартное отклонение, моду, медиану. Ввиду асимметричного расположения значений в выборке, достоверность различий определяли с помощью непараметрического критерия Вилкоксона-Манна-Уитни (Biostat, 2007). При этом различия считали достоверными при 95%-м пороге вероятности (р < 0,05). Все вычисления выполнялись с помощью аналитического пакета приложения Excel Office, 2010, лицензией на право использования которой обладает Курский государственный медицинский университет. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОСУЖДЕНИЕ При изучении гистологических препаратов, поперечно срезанных сосудисто-нервных пучков периферических нервов, иннервирующих мышцы-разгибатели в области средней трети плеча, было выявлено, что у всех животных они имели овальную форму и были ограничены симпластами поперечно-исчерченной мышечной ткани. В окружающей нервные стволы соединительной ткани эпиневрия находятся толстые, ориентированные в разных направлениях пучки коллагеновых волокон, к которым примешиваются и эластические волокна. В прослойках рыхлой волокнистой соединительной ткани эпиневрия в большом количестве встречаются клетки фибробластического ряда, единичные лимфоциты, тучные клетки, группирующиеся преимущественно паравазально, адипоциты, образующие дольки белой жировой ткани, причем интересно отметить, что количество белой жировой ткани значительно больше в «нервах-разгибателях» (периферические нервы, иннервирующие мышцы-разгибатели) у кролика европейского. Условно названные нами «нервы-разгибатели» хорошо васкуляризованы, подтверждением этому является наличие большого количества кровеносных сосудов артериального и венозного русла малого и среднего диаметра (около 5-10 в стандартном поле зрения) в соединительнотканной эпиневральной клетчатке. Очень интересным является количество и топография нервных стволов. При сравнении количества нервных пучков было выявлено, что у всех изученных животных на левой конечности количество пучков было больше, чем на правой. У кролика европейского левый «нерв-разгибатель» был образован пятью нервными стволами, не покрытых общим соединительнотканным футляром, параневральные структуры не выражены. Все нервные пучки разделены прослойками межпучкового эпиневрия и находятся на значительном расстоянии друг от друга. Сосудисто-нервный пучок (СНП) правого «нерва-разгибателя» отличается от левого тем, что сосуды магистрального типа - артерия и вена, располагаются на одном из полюсов, а не в центре, как у кролика европейского. Периферический нерв образован четырьмя нервными пучками, не покрытыми общим фасциальным футляром и разделенными дольками белой жировой ткани. У зайца-русака правый «нерв- разгибатель» образован пятью пучками практически одного размера, расположенными в одну линию и находящимися очень близко друг к другу. Прослойки эндоневрия между ними очень тонкие и образованы волокнами рыхлой волокнистой ткани. Левый «нерв- разгибатель» состоит из шести-семи нервных пучков разного диаметра. В непосредственной близости к нервному пучку рыхлая соединительная ткань межпучкового эпиневрия постепенно переходит в более плотную соединительную ткань периневрия. Построен он по типу многослойного пластинчатого футляра, состоящего из уплощенных периневральных фибробластоподобных клеток, чередующихся с оксифильными прослойками коллагеновых волокон. От внутреннего слоя периневрия отходят пучки коллагеновых фибрилл, разделяющие, в виде перепончатых перегородок, миелиновые и безмиелиновые волокна, составляющие нервный пучок на отдельные группы. Между коллагеновыми волокнами располагаются уплощенные веретеновидной формы темнобазофильные клетки, кровеносные капилляры (2-3 в поле зрения), с преимущественной локализацией по периферии нервных стволов. Интересно отметить, что у кролика европейского с медиальной стороны, по отношению к окружающим мышцам, к периневрию, в виде полу- луний, прилежит участок соединительной ткани, образованный упорядоченными, плотно расположенными, параллельно идущими друг другу пучками зрелых коллагеновых волокон (рис. 1). По результатам морфометрического анализа в сравнительном аспекте было выявлено, что площадь поперечного сечения, в области средней трети плеча, сосудисто-нервного пучка нервов, иннервирующих мышцы-разгибатели, была достоверно (р < 0,05) большей у зайца-русака, чем у европейского кролика, с достоверным (р < 0,05) отличием значений на правой и левой конечности одного и того же животного и преобладанием этих показателей на правой конечности у зайца-русака и левой конечности у кролика европейского. Площадь поперечного сечения самих нервных пучков была достоверно большей в 1,3 раза у зайца-русака на левой конечности. На правой конечности достоверных отличий выявлено не было (табл.). Средние значения площади, окружающей нервные стволы и магистральные сосуды, эпи- и параневральной соединительной ткани были достоверно (р < 0,05) большими на 5-10 % у зайца-русака, чем у европейского кролика. Изучение толщины периневральной соединительнотканной манжеты подтвердило выявленную нами закономерность - преобладание значений, некоторых изучаемых параметров, у зайца-русака. Проведенный корреляционный анализ между компонентами СНП правой и левой конечности у представителей отряда зайцеобразные представлен на рис. 2, 3. Рис. 1. Микрофотография сосудисто-нервного пучка «нерва-разгибателя» в области средней трети плеча у заяц-русака на левой конечности (А), клеточный состав межпучкового эпиневрия (Б), на правой конечности (В). Ув. х 40, х 400. Окр. Г+Э, по Маллори Значения площади поперечного сечения сосудисто-нервного пучка (СНП) и площади поперечного сечения первичных нервных пучков (ПНП) на левой и правой конечности в области средней трети плеча на латеральной поверхности у представителей отряда зайцеобразные Представители отряда зайцеобразные Расположение СНП Средняя величина (М ± m), мм2 Максим. величина, мм2 Миним. величина, мм2 Стандарт. откл. а Медиана Мода Заяц-русак площадь СНП ПР 1,730 ± 0,033'# 2,00 0,93 0,33 1,86 1,79 ЛР 1,710 ± 0,015* 1,89 1,39 0,15 1,78 1,86 Европейский кролик ПР 1,640 ± 0,009'# 1,92 1,43 0,09 1,64 1,62 ЛР 1,680 ± 0,022' 2,46 1,08 0,22 1,77 1,83 Заяц-русак площадь ПНП ПР 0,060 ± 0,002# 0,09 0,03 0,02 0,05 0,05 ЛР 0,090 ± 0,008 0,34 0,004 0,08 0,05 0,05 Европейский кролик ПР 0,060 ± 0,005'# 0,29 0,007 0,05 0,05 0,05 ЛР 0,070 ± 0,005' 0,20 0,006 0,05 0,05 0,05 Примечание. ПР ЛР - периферические нервы, иннервирующие мышцы разгибатели на правой или левой конечности. I. Толщина периневрия, мкм С.таоая сила отрицательной корреляционной зависимости о Нерва. 4. Минимальный диаметр нервного пучка, мкм 5. Минимальный диаметр нервного пучка, мкм 6. Диаметр оезмислнного волокна, мкм 7. Диаметр маслинового волокна, мкм Средняя сила отрицательной корреляционной зависимости С.таоая сила положительной корреляционной зависимости Толщина миелина, мкм Средняя сила положительной корреляционной зависимости Сильная сила положительной корреляционной зависимости * #р < 0,05. *По сравнению со значениями на правой и левой конечности одного и того же животного; #по сравнению со значениями у разных животных. Толщина периневрия, мкм 2. S СНП, мм* 3. S Нерва, мм* 4. Минимальный диаметр нервного пучка, мкм 5. Минимальный диаметр нервного пучка, мкм 6. Диаметр оезмислнного волокна, мкм 7. Диаметр млели нового волокна, мкм 8. Толщина миелина, мкм Слабая сила отрицательной корреляционной зависимости Средняя сила отрицательной корреляционной зависимости Слабая сила положительной корреляционной зависимости Средняя сила положительной корреляционной зависимости Сильная сила положительной корреляционной зависимости Рис. 2. Корреляционная зависимость между компонентами СНП у зайца-русака Рис. 3. Корреляционная зависимость между компонентами СНП у кролика европейского Морфометрический анализ внутриствольных структур показал, что они были образованы более чем на половину миелиновыми волокнами, из которых преимущественное большинство принадлежало волокнам среднего диаметров (у зайца-русака - 47-51 % на левой и правой конечности соответственно; у европейского кролика - 42-44 % соответственно). Диаметр миелиновых волокон был достоверно (р < 0,05) больше у европейского кролика с преобладанием значений на левой конечности в 1,2 раза. Диаметр безмие- линовых волокон был достоверно больше у зайца-русака. Одним из важных элементов в строении нервных волокон является степень их миелинизации, которая существенно повышает скорость передачи нервного импульса. В нашем случае при измерении толщины миелиновой оболочки в мякотных нервных волокнах достоверно (р < 0,05) большие ее значения были выявлены у европейского кролика с преобладанием на левой конечности. Согласно закону В. О. Ковалевского: «...у представителей нескольких филогенетических ветвей одной естественной группы органы в процессе адаптивной эволюции приспосабливаются к выполнению определенных функций в определенных условиях среды», выявленные нами изменения в строении периферических нервов у животных, относящихся к одному семейству, но находящихся в разных условиях существования, не являются исключением. Проведенное нами сравнительное гистологическое изучение структурных особенностей периферических нервов, иннервирующих мышцы-разгибатели, выявило морфологические признаки адаптации периферических нервов плечевого сплетения. В основе такой морфологической адаптации лежит принцип дивергентности (предложенный Н. Г Хло- пиным), обеспечивающий выживание близкородственных особей, находящихся в разных экологических условиях. Адаптация периферических нервов плечевого сплетения к более тяжелым условиям существования и большей физической нагрузки на конечность проявлялась достоверным (р < 0,05) преобладанием у зайца- русака не только площади поперечного сечения сосудисто-нервного пучка, но и площади окружающей эпи- и параневральной соединительной ткани, площади поперечного сечения нервных стволов, их максимальных и минимальных размеров, толщины периневральной манжеты. В нервных пучках преобладали миелиновые волокна среднего диаметра, толщина миелина которых была более выражена на левой конечности. Интересным является факт выявленной нами билатеральной асимметрии, проявляющийся качественным и количественным отличием в строении периферических нервов на правой и левой конечности. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, большая физическая активность, выполняемая передними конечностями животных, находящихся в естественных условиях обитания, приводит к реструктуризации стромального и проводникового компонентов периферических нервов, иннервирующих мышцы этих конечностей. Такие микроструктурные изменения и являются проявлением адаптивной инволюции позвоночных животных. Полученные нами данные носят фундаментальный характер и дополняют знания о закономерностях эволюционных процессов периферической нервной системы. ЛИТЕРАТУРА

About the authors

M. A. Zatolokina

Email: marika1212@maji.ru

References

Supplementary files