Диссертация (1141208), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Объективная периодизация процессовАнализ динамики величины коэффициента вариации (С v) центрированных ординат аппроксимизирующих значений 11 количественныхпоказателей (ВРК, ДР, ЧБР, СДС, % основных типов эпителиоцитов, %элиминированных клеток, площадь эпителиальной выстилки, времяочищения слизистой) в каждой временной точке в сочетании ссодержательным анализом описываемых процессов позволяет выделитьзакономерную фазность в постнатальном развитии мукоцилиарногоаппатата трахеи (рис.27):Период активной дифференцировки (новорожденные - 3I.мес.). C v снижается с максимальных значений (67%) до минимума (15%).В этот период наиболее активно развиваются морфогенетическиепроцессы дифференцировки мерцательных и железистых элементов,приводящие к формированию дефинитивной структуры эпителиальногопласта.
Внутри данного периода можно выделить: а) фазу активнойструктурной дифференцировки (1-30 сут.) и б) фазу становленияэффективной функции МЦТ (1-3 мес.).Период структурной и функциональной зрелости (3-24 мес.).II.C v поддерживается на уровне 15-16% в интервале 3-6 мес., возрастает до38% к концу первого года жизни, сохраняясь на этом уровне (38-40%) устареющих и старых животных. Это дает основания выделить внутриданного периода: а) фазу стабилизации основных количественныхпоказателей (3-12 мес.) и б) фазу максимальной зрелости (12-24 мес.)эпителиального пласта.
Для последней характерны наиболее высокиезначенияплощадипоказателейэпителиальнойреснитчатыхвыстилки,клеток,морфометрическихчастотыбокаловидныхэкзокриноцитов и элиминированных клеток, скорости движения слизи, атакжеминимальныеуровнипромежуточных эпителиоцитов.содержаниявпластебазальныхи83[]А3%РК[]СДСВРК2[]ДР[]%БКДР1ЧБРмес.0H0,51236Б+0,780+0,76+0,70-0,90Рис. 28. А - относительная динамика количественных показателеймукоцилиарного аппарата в первые 6 мес. постнатального развития (за 1,0приняты исходные значения); Б - коэффициенты корреляцииколичественных параметров реснитчатых клеток (высота – ВРК, длинаресничек – ДР, частота биения ресничек – ЧБР, процентное содержание впласте - % РК) и бокаловидных клеток (процентное содержание в пласте %БК) и скорости движения слизи (СДС) в возрастной интервал 0-3 мес.после рождения.84Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯУспешная реализация цели настоящего исследования потребовалапроведения специального исследования по отработке оптимальногоалгоритмакомплексногоизученияфункциональнойморфологиимукоцилиарной транспортной системы в эксперименте на мелкихлабораторных животных с учетом возможностей современной цифровойтехники.
Важнейшим элементом данного алгоритма явилась разработкаметодапрямогоизученияскоростидвиженияслизипутемвидеорегистрации перемещения инертного маркера (частицы угля) вопытах in vivo на достаточно протяженном (средняя треть) участкетрахеи. Имеющиеся в литературе подходы к решению данной задачиреализовались только в условиях in vitro на изолированных иограниченных по протяженности фрагментах органа (Wills P.J. et al., 1995;Gerber V. et al., 1997; Fransis R.J. et al., 2009; Liu L. et al., 2013). Разработанныйнами подход, несомненно, является более точным и надежным.
Вкачестве оптимального прямого метода изучения частоты биения ресничек(ЧБР) при выполнении настоящего исследования выбран и адаптирован дляусловийэкспериментапрограммно-аппаратныйкомплекс«Азимут»,разработанный и успешно апробированный ранее в ринологическихисследованиях (Козлов В.С. с соавт., 2005; Крамной А.И., 2008; Алексеев Д.С.,Попечителев Е.П., 2012).использованияданныхСущественным положительным моментомметодовизученияфункцииМЦАявляетсявозможность сохранения первичных видеоматериалов в электронной базеданных.Разработанный комплексный алгоритм изучения гистофизиологииэпителиальной выстилки трахеи у крыс, впервые сочетающий методыфункционального анализа МЦТ in vivo и in vitro, позволяет за короткий периодвремени (20-30 мин.) прижизненно зарегистрировать, задокументировать в85цифровой форме изученные процессы и провести взятие материала длягистологического анализа стенки органа.
Все это обеспечивает достаточновысокуювоспроизводимостьинадежностьполученныхрезультатов.Предложенная методика успешно апробирована в Институте биологии КомиНЦ Уральского отделения РАН при проведении исследования влиянияэффектовхроническогонизкоинтенсивногогамма-излучениянамерцательную активность эпителиальной выстилки трахеи (Ермакова О.В. ссоавт., 2014).Морфогенетическиепроцессыформированиямногорядногомерцательного эпителия трахеи крыс наиболее активны в течениепервого месяца после рождения, наблюдаемые изменения в целомсовпадают с данными литературы применительно к воздухоноснымпутям лабораторных животных и человека (Smolich J.J. et al., 1977; LeighM.W.
et al., 1986; Joki S.,Saano V., 1997; Carson J.L. et al., 1999). Ведущимитенденциями, обеспечивающими созревание мукоцилиарного аппарата вэтотпериод,являются:а)активныйцилиогенезвнедифференцированных элементах, приводящий к выраженному росту(особенно в первые 2 недели) содержания реснитчатых клеток; б)структурная и функциональная дифференцировка реснитчатых клеток,б) трансформация незрелых эпителиоцитов в бокаловидные клетки; в)морфогенез и дифференцировка подслизистых желез трахеи.Структурнаядифференцировкамерцательногокомпонентаэпителиального пласта происходит наиболее интенсивно на протяжениипервого месяца жизни: доля РК и высота РК и их ресничек возрастаютсоответственно в 2,3 и 1,6-1,7 раза, в результате чего частотные иразмерные характеристики РК приближаются к таковым у половозрелыхживотных (рис.28, а).Частота биения ресничек (ЧБР) максимальна уноворожденных животных по сравнению со всеми последующимивозрастными периодами, к концу 1 месяца она снижается до 80% отисходного уровня.
Данный феномен, характерный для воздухоносных86путей животных и человека (O'Callaghan C. et al., 1991; Voter K.Z. et al., 1992;Joki S., Saano V., 1997; Francis R.J. et al., 2009), в сочетании с[]А3%РК[]СДСВРК2[]ДР[]%БКДР1ЧБРмес.0H0,51236Б+0,780+0,76+0,70-0,90Рис. 28. А - относительная динамика количественных показателеймукоцилиарного аппарата в первые 6 мес.
постнатального развития (за 1,0приняты исходные значения); Б - коэффициенты корреляцииколичественных параметров реснитчатых клеток (высота – ВРК, длинаресничек – ДР, частота биения ресничек – ЧБР, процентное содержание впласте - % РК) и бокаловидных клеток (процентное содержание в пласте %БК) и скорости движения слизи (СДС) в возрастной интервал 0-3 мес.после рождения.87отсутствием движения слизи на момент рождения отражает незрелостьне только реснитчатых клеток, но и всего мукоцилиарного аппарата вцелом.По мнению ряда авторов, (Voter K.Z.
et al., 1992; Francis R.J. et al., 2009),появление устойчивого мукоцилиарного клиренса возможно только последостижения порогового (не менее 25-30%) уровня содержания реснитчатыхклеток в пласте. Наши данные подтверждают такую точку зрения: кмоменту появления начала движения слизи по трахее (14 сут.) доля РКдостигает 30%. Однако, наряду с количественным ростом популяции РК,не менее важным фактором созревания системы МЦТ в этот периодявляетсяотчетливовыраженнаядифференцировкареснитчатогоаппарата: на 30% увеличивается длина ресничек, впервые визуальнорегистрируетсяпоявлениеклассическогоциклаихдвижениясвыделением возвратной и эффективной фаз.
Одновременно происходитзакладка и дифференцировка трахеальных желез (Smolich J.J. et al., 1978;данные настоящего исследования), секрета которых (наряду с секреторнойактивностью недифференцированных промежуточных клеток в составепласта) становится достаточно для начала стабильного МЦТ транспорта.Однако,несмотряфункциональноенаопережающеесозреваниепопопуляциивремениструктурноереснитчатыхиклеток,эффективность мукоцилиарной транспортной системы к концу первогомесяца жизни относительно невысока: для этого срока характерныминимальные значения СДС и максимальное (12, 1 мин,) времяобновления слизи в трахее (см.
рис.23).На протяжении 2 месяца после рождения окончательно созреваетсекреторный компонент мукоцилиарного аппарата: начиная с 30 сут.формируется популяция дифференцированных бокаловидных клеток истабилизируется их количество в пласте (рис.28, а), формируются игистохимически дифференцируются подслизистые железы трахеи (LimM. et al., 1995; Leigh M.W. et al., 1986; данные настоящего исследования).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
