Диссертация (1141208), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В рамках проведения подобных исследований полученныесредние значения мукоцилиарного клиренса (двигательная активностьцилиарного аппарата и скорость движения слизи) могут быть использованы вкачестве возрастной нормы.Результаты исследования респираторного эпителия на разных стадияхпостнатального развития (включая оригинальные видеофайлы) могут бытьиспользованы в учебном процессе при изложении соответствующих разделовобщей и частной гистологии.Положения, выносимые на защиту1.
Формирование мукоцилиарного аппарата трахеи на ранних этапахпостнатального развития происходит асинхронно: дифференцировка системымерцательных эпителиоцитов опережает по времени развитие системысекреторных элементов (бокаловидных клеток и подслизистых желез).2. Возрастные перестройки реснитчатых эпителиоцитов и секреторныхструктур трахеи в сформировавшемся эпителиальном пласте направлены на9обеспечение стабильного уровня мукоцилиарного транспорта на протяжениивсей жизни организма.3.
Экструзия из пласта гибнущих и жизнеспособных клеток являетсяпостояннымфеноменом,наблюдаемымвдифференцированнойэпителиальной выстилке трахеи.4. Поддержание высокого уровня структурной и функциональнойорганизации мукоцилиарного аппарата трахеи при старении происходит засчет снижения компенсаторных резервов эпителиального пласта.Степень достоверности и апробация результатовДостоверность и обоснованность результатов и выводов диссертацииработыподтверждаетсяихрепрезентативностьюзасчетизучениягистологических препаратов и видеофайлов прижизненной съемки отдостаточного количества экспериментальных животных разных возрастныхгрупп (125), а также проведением морфометрических и количественныхвидеомикроскопических исследований с использованием адекватных методовстатистического анализа.Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на VIВсероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Саратов, 2009 г.),X Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Ярославль, 2010 г.),Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодыхучёных с международным участием «Актуальные вопросы медицинскойнауки», посвященной 70-летию профессора А.А.Чумакова (Ярославль, 2012г.), Объединенном XII Конгрессе Международной ассоциации морфологов иVII Съезде Российского научного медицинского общества анатомов,гистологов и эмбриологов (Тюмень, 2014 г.).Личный вклад автораалгоритмаЭксперименты по разработке и реализацииструктурно-функциональногоанализамукоцилиарнойтранспортной системы, гистологическое исследование с последующимморфометрическим анализом, а также статистическая обработка и обобщение10полученных результатов на основании проведенного анализа литературы потеме диссертационного исследования выполнены лично автором.ПубликацииПо теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе6 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.Внедрение результатов исследования в практикуРезультатыисследования используются при чтении лекций и проведении практическихзанятий по темам "Эпителиальные ткани" и «Система органов дыхания» накафедрах гистологии, цитологии и эмбриологии Смоленского, Воронежскогои Тверского государственных медицинских университетов.Разработанный комплексный алгоритм морфофункционального анализамукоцилиарного аппарата трахеи крыс поддержан Фондом содействияразвитию малых форм предприятий в научно-технической сфере в рамкахпрограммы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса(УМНИК)» (грант №4041, 2011 г.) и успешно апробирован в Институтебиологии Коми НЦ Уральского отделения РАН при проведении исследованиявлияния эффектов хронического низкоинтенсивного гамма-излучения намерцательную активность эпителиальной выстилки трахеи (Ермакова О.В.
ссоавт., 2014; работа поддержана проектом конкурсных программ научныхисследований УрО РАН №12-У-4-1015).Объем и структура диссертацииДиссертация изложена на 110страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы,описания материалов и методов исследования, собственных результатов и ихобсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций и спискаиспользованной литературы, включающего 136 источников, в том числе 89работ зарубежных авторов.
Диссертация содержит 4 таблицы, 22 диаграммыи схемы, 44 микрофотографии, 4 макрофотографии и 16 фотографий фреймоввидеофайлов.112. СТРУКТУРА И ФУНКЦИЯ МУКОЦИЛИАРНОГО АППАРАТАТРАХЕИ В РАЗЛИЧНЫЕ ВОЗРАСТНЫЕ ПЕРИОДЫ(обзор литературы)2.1. Понятие, структурные компонентыРеснитчатый аппарат мерцательных клеток окружен слизью и образуетвместе с ней мукоцилиарную транспортную систему (Ballenger J., 1984; UmekeS., Vanabe T., 1992; Rubin B.K., 2002; Кобылянский В.В., 2008; Захарова Г.П. ссоавт., 2010). В основе мукоцилиарного транспорта лежит эффективная работареснитчатого аппарата мерцательных клеток, погруженного в жидкийперицилиарный слой и перемещающего за счет биения ресничек более вязкийповерхностный слой слизи, между этими слоями расположен тонкий слойсурфактанта (Рихельманн Г., Лопатин А.С, 1994; В.И.Кобылянский, 2008).Движение ресничек мерцательных клеток может быть охарактеризовано какгребневой удар, состоящий из двух фаз: эффективной и возвратной(Lindenberg S.
1994; Захарова Г.П. с соавт., 2010; Завалий М.А., 2014 а, б). Впервую фазу ресничка движется как прямой ригидный стержень, верхнийконец которого описывает дугу 180°, достигая поверхности покрывающего егослоя слизи; во вторую фазу ресничка движется как гибкая нить, прижимаясьсвободным концом к поверхности клетки. В первой фазе ресничкаосуществляет быстрое перемещение (взмах), во второй фазе ресничкамедленно возвращается в исходное положение.Строгая ритмичность мерцательных движений ресничек обеспечиваетперемещение продуктов секреции слизистой оболочки, а также оседающих наеё поверхности микроорганизмов и различных чужеродных частиц в сторонуносоглотки, осуществляя таким образом её постоянное очищение –мукоцилиарныйклиренс;основнымиисточникамислизиявляютсябокаловидные экзокриноциты в составе пласта и подслизистые железы (ClampJ.R., 1978; Puchelle E. et al., 1981; Захарова Г.П.
с соавт., 2010). Кроме того, в12отдельных участках верхних дыхательных путей (выстилка околоносовыхпазух) показана возможность секреции муцинов вставочными клетки(Пискунов С.З., Яглов В.В., 1975; Пискунов С.З., 1993).2.2. Эпителиальная выстилка2.2.1. Клеточный состав зрелого эпителиального пластаСтенка воздухоносных путей почти на всём своём протяжении выстланаизнутри респираторным эпителием - сложной тканевой системой, играющейключевую роль в реализации защитных функций слизистой оболочкитрахеобронхиального дерева (Шубникова Е.А., 2011; Завалий М.А., 2014 а). Всоставе зрелого респираторного эпителия с помощью световой и электронноймикроскопии выделяют не менее 7 типов клеток (Rhodin J.A.G., 1966; JefferyP.K., Reid L., 1975; Бойков А.К.
с соавт., 1989 а; Яглов В.В., 1989; Tomasz F.,1989;Шубниковаэпителиоцитов,Е.А.,2011),преобладающимиоднакоосновнымиколичественноиразновидностямиобеспечивающимидеятельность мукоцилиарного аппарата, являются реснитчатые клетки (РК),бокаловидные клетки (БК), базальные (БЗК) и вставочные клетки (ВК).o Реснитчатые клеткиДифференцированные реснитчатые (мерцательные) клетки (РК) зрелогоэпителиального пласта трахеи имеют призматическую форму с расширениемв апикальной части (средняя высота 20-30 мкм, ширина 5-7 мкм) ипростираются от базальной мембраны до просвета воздухоносных путей; насвоем апикальном конце клетки имеют множество (100-250) ресничек. ВцитоплазмеРКсодержитсяумеренноразвитаягранулярнаяэндоплазматическая сеть, митохондрии сконцентрированы преимущественнов области апикального полюса. Помимо ресничек, на апикальной поверхностиРК имеются микроворсинки, каждая из которых имеет 0, 1-0,5 мкм впоперечнике и 0,5-2,0 мкм в длину.
Вся апикальная плазмолемма, включаямикроворсинки и реснички, покрыта гликокаликсом, который состоит из13разветвленных цепей гликопротеидов, встроенных в плазмолемму (RhodinJ.A.G., 1966; Романова Л.К., 1987, 2000; Шубникова Е.А., 2011).С учетом ультрамикроскопического строения выделяют два типареснитчатых клеток – светлые и темные (Бойков А.К. с соавт. , 1989 б; ЦелуйкоС.С., 2011). Светлые клетки с электронно-прозрачной цитоплазмой, содержатумеренное количество рибосом, равномерно распределенных по всему объемуцитоплазмы; митохондрии овальной и круглой формы в большом количестверасположены в апикальной части клеток.
Ядра смещены ближе к апикальномуотделу, овальной или округлой формы, часто с неровными контурами.Цитоплазма темных (метаболически активных) клеток обладает высокойэлектронной плотностью, содержит многочисленные канальцы гранулярнойЭПС и свободные рибосомы, митохондрии с плотным матриксом и хорошовыраженными кристами.Ультраструктурные основы и молекулярные механизмы ДАЦАРеснички–специализированныеорганеллы,позволяющиеосуществлять перемещение секрета, вырабатываемого БК и железамиподслизистой основы. Каждая ресничка со своим базальным тельцем являетсяавтономным двигательным аппаратом, который в норме находится в жесткихфазовых отношениях с соседними (Завалий М.А., 2014 а). Согласно даннымэлектронномикроскопических исследований (Рихельманн Г., Лопатин А.С.,1994; Proctor D.F., 1982; Pollard T.D., 2004; В.Н.