Диссертация (1141208), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Как88следствие этого, эффективность МЦТ резко возрастает: скачкообразно (в2,5 раза) увеличивается скорость движения слизи, мукоцилиарныйклиренс (оцениваемый по времени обновления слизи) возрастает в 3,4раза.Расчет коэффициентов корреляции (Пирсона) количественныхпараметров реснитчатых и бокаловидных клеток в возрастном интервале 0-3мес. после рождения показало (рис.28, б), что наиболее значимыми факторамидля МЦТ в данный временной период являются морфометрические параметрыпопуляции РК (высота клетки – ВРК, длина ресничек – ДР, процентноесодержание в пласте - % РК), между ними и величиной СДС выявляетсяустойчивая прямая зависимость на уровне значений r = +0,7 – 0,8 (p<0,05).
Вто же время корреляция между частотой бокаловидных клеток (% БК) и СДСне выявляется, что может свидетельствовать об относительно небольшой ихстепени участия в движении слизи в этот период.В возрасте 6-12 мес. мукоцилиарный аппарат трахеи достигаетструктурной и функциональной зрелости. Наиболее активны каудальныеучастки трахеи: в них содержание реснитчатых клеток и ЧБР оказалисьв среднем в 1, 1 раза выше по сравнению с краниальными. Исходя изнашихданных,существующиевлитературеточкизренияопреобладании мерцательной активности в краниальных отделах трахеиили отсутствии региональных различий, основанные на измерении ЧБРнепрямыми методами (Kawamata S, Fujita H..1983; Joki S, Saano V., 1994),нуждаются в корректировке.К концу репродуктивного периода (18 мес.) и у старых (24 мес.)животных количественные параметры реснитчатых клеток превышаютсоответствующие значения у 12-месячных крыс, возрастает содержаниебокаловидных экзокриноцитов, скорость движения слизи достигаетмаксимальных значений.
Все это свидетельствует о сохранении пристарении высокого уровня структурной и функциональной зрелостиэпителиального пласта. В то же время, есть основания говорить о89снижении компенсаторных резервов эпителиальной выстилки в данныйвозрастной период:уменьшаетсядосодержание базальных (камбиальных) элементовминимальныхгипертрофированныхзначений,мерцательныхвозрастаетклетокиколичествоэлементовсморфологическими признаками гибели, нивелируются выявляемые уживотных репродуктивного возраста региональные различия междукраниальными и каудальными отделами; в подслизистых железахотмечается появление участков деструкции.
В пользу такой точки зрениясвидетельствуют наблюдения J.C.Ho et al. (2001) о накоплении пристарениичастотыультраструктурныхдефектовмикротрубочекмерцательных ресничек, а также данные А.К.Козловой (1997) о развитииинволютивныхизмененийвэпителиибронховпожилыхлюдей(накопление PAS-позитивных гранул в реснитчатых клетках, усилениедесквамации эпителиоцитов, увеличение числа бокаловидных клеток,ослаблениесвязипластасбазальноймембраной).Полученныерезультаты не совпадают с наблюдениями ряда авторов о снижении пристарении скорости МЦТ в трахее мышей, морских свинок и носовойполости человека (Joki S, Saano V., 1997; Ho J.C.et al., 2001; Bailey K.L. etal., 2014).
В основе подобных различий, кроме видовых особенностей,могутлежатьособенностиметодическихподходовкизучениюмерцательной активности, у человека нельзя исключить и влияние наизученные функциональные показатели дополнительной возрастнойпатологии.Однако,сохранениевысокогоуровняструктурнойифункциональной организации мукоцилиарного аппарата при старении необеспечиваетподдержаниямукоцилиарногоклиренсанауровнеживотных репродуктивного возраста: время обновления слизи у старыхкрыс по сравнению с 12-18-месячными животными увеличивается всреднем на 15% (с 6,3-6,6 до 7,7 мин.).Подобный феномен можнообъяснить тем, что у крыс рост массы, линейных размеров тела и органов90АВРК+0,56%БК+0,86ДРСДС+0,82-0,05+0,36%РКЧБРБВРК+0,86%БК+0,82ДРСДС+0,85+0,79%РКРис.
29.-0,79ЧБРКоэффициенты корреляции количественных параметровреснитчатых клеток (высота – ВРК, длина ресничек – ДР, частота биенияресничек – ЧБР, процентное содержание в пласте - % РК) и бокаловидныхклеток (процентное содержание в пласте - % БК) и скорости движенияслизи (СДС).А - возрастной интервал 3-24 мес., Б – в расчете на весьпостнатальный онтогенез.91происходит (в отличие от многих млекопитающих и человека) напротяжениивсей жизни (Западнюк И.И. с соавт., 1974; ГансбургскийА.Н., 1989). Продолжающийся интенсивный рост площади выстилкитрахеи (на 41% в интервале 12-24 мес.
см. рис.22) на фоне достиженияпредельного уровня функциональной активности эпителиального пластаприводит к неизбежному снижению величин мукоцилиарного клиренса.Расчет коэффициентов корреляции (Пирсона) количественныхпараметров реснитчатых и бокаловидных клеток в возрастном интервале 3-24мес. после рождения показало (рис.29, а), что наиболее значимыми факторамидляэффективногоМЦТвданныйвременнойпериодявляютсяморфометрические параметры реснитчатого аппарата (длина ресничек – ДР) иколичество бокаловидных клеток в пласте (% БК); между ними и величинойСДС выявляется устойчивая прямая зависимость на уровне значений r = +0,82– 0,86 (p<0,05). Это свидетельствует о все возрастающей роли (особенно пристарении) популяции БК.
Популяция РК к 3 мес. практически ужесформировалась,поэтомузначимымэффективного МЦТ является сохранениеусловиемвысокойдляподдержанияструктурной зрелостиреснитчатого аппарата, но не рост числа РК в пласте (r = -0,05; p>0,05).Аналогичные расчеты, проведенные для всего постнатального онтогенеза(рис.29,б)показываютвысокуюзначимостьвсехизученныхморфометрических показателей как реснитчатых, так и бокаловидных клеток(r = +0,79 – 0,86; p<0,05). Наличие отрицательной корреляции между ЧБР иСДС обусловлено отчетливым снижением ДАЦА в течение первого месяца инезначительными колебаниями величин ЧБР в последующие возрастныепериоды.В результате прижизненных наблюдений впервые продемонстрированадинамика процесса экструзии эпителиоцитов из пласта in vivo, на основаниичегоопределеныкритериирегистрацииэлиминируемыхклетокнагистологических срезах. Впервые показано, что в многорядном мерцательномэпителии трахеи крыс, как и в других разновидностях эпителиальных тканей92(однослойный эпителий толстой кишки человека, рецепторный эпителийвнутреннего уха птиц, культура клеток эпителия почек собак, эпидермальныйэпителий зародышей рыб) экструзии подвергаются не только гибнущиеклетки, но и морфологически жизнеспособные элементы (Bird J.E.
et al., 2010;Eisenhoffer G.T. et al., 2013); согласно данным прижизненных наблюдений ианализа микроскопических срезов доля жизнеспособных клеток (сохраненнаямерцательная активность, морфологически неизмененная структура ядра) непревышает 25% от общего числа элиминируемых эпителиоцитов. Суммарнаячастота клеток на разных стадиях экструзии, рассчитанная на гистологическихпрепаратах трахеи у взрослых и старых животных (0,9-1, 2‰) сопоставима суровнем митотической активности (0,4-1, 1‰) эпителиоцитов в пласте(Романова Л.К., 1987; Ayers M.M., Jeffery P.K., 1988).Использованиеразработанных в ходе проведения настоящего исследования критериев оценкивыраженности клеточной экструзии в комплексе с современным арсеналомизучения клеточной пролиферации позволяет проводить системную и болееобъективную оценку основных количественных параметров внутритканевогогомеостаза эпителия воздухоносных путей в норме и патологии.Для интегральной оценки динамики постнатального развитиямукоцилиарнойтранспортнойсистемытрахеииобъективноговыявления основных этапов ее становления использована методикаобъективной периодизации процессов (Катинас Г.С., Быков В.Л., 1976),ранее успешно апробированная для этих целей на кафедре гистологииЯГМУприанализевозрастныхзакономерностейпостнатальногоразвития мозгового вещества надпочечника (Павлов А.В., КемоклидзеК.Г., 1998).Наоснованииморфологическимматематическихизучениемрасчетовгистологическихвсочетаниипрепаратовсисодержательным анализом процессов установлено, что во временнойдинамикепостнатальногоразвитиямукоцилиарнойтранспортнойсистемы трахеи крыс можно выделить ряд последовательных этапов93возрастныхпреобразований.Последниевключаютдваосновныхпериода: а) активной дифференцировки с выделением фаз активнойструктурной дифференцировки (1-30 сут.) и становления эффективнойфункции мукоцилиарного транспорта (1-3 мес.); б) структурной ифункциональной зрелости мукоцилиарного аппарата с выделениемфаз стабилизации количественных показателей (3-12 мес.) и максимальнойзрелости (18-24 мес.) эпителиального пласта.* * *Такимобразом,постнатальныйморфогенезмукоцилиарнойтранспортной системы трахеи продолжается в течение всей жизни животногои имеет закономерный фазовый характер.