Автореферат и диссертация по медицине (14.00.02) на тему:Закономерности формирования двенадцатиперстной кишки человека в эмбриогенезе

На правах рукописи

КОЧИАШВИЛИ Хатуна Андреевна

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНОЙ КИШКИ ЧЕЛОВЕКА В ЭМБРИОГЕНЕЗЕ

14.00.02 — анатомия человека

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Тюмень - 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Тюменской государственной медицинской академии Министерства здравоохранения РФ

доктор медицинских наук, профессор Пантелеев Сергей Михайлович

доктор медицинских наук, профессор Чучков Виктор Михайлович

доктор медицинских наук, профессор Койносов Петр Геннадьевич

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения РФ

Защита состоится «_»_2004 г. в_часов на заседании

диссертационного совета К 208.101.02 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Тюменской государственной медицинской академии Министерства здравоохранения РФ по адресу: 625023, г. Тюмень, ул. Одесская, 54.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Тюменской государственной медицинской академии Министерства здравоохранения РФ.

Автореферат разослан «_»_2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доцент

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из задач изучения процессов эмбрионального морфогенеза является выявление корреляций между органогенезом и гистогенезом, установление сменяющих друг друга стадий или фаз развития на основе количественной оценки структурной организации и онтогенетических преобразований (Леонтюк А. С, 2002).

Известно, что тонкая кишка развивается на 5-ой неделе эмбриогенеза человека из среднего отдела пищеварительного тракта — из первичной кишечной трубки (Пэттен Б. М., 1959; Станек И., 1977; Афанасьев Ю. И., Юрина Н. А., 1989). По мнению Волковой О. В., Пекарского М. И. (1976) активное развитие энтодермального эпителия приводит к облитерации просвета тонкой кишки! Ре-канализация просвета начинается в верхнем отделе двенадцатиперстной кишки и происходит путем вакуолизации эпителия (Hisami А. с соавторами, 1999), при этом образование эпителиальных перемычек характерно только для двенадцатиперстной кишки. Однако, Cheng W., Tarn Р. К. Н. (1998), Wide K.-H., Winkler Fr. (1998) определили, что двенадцатиперстная кишка не проходит стадию «сплошного тяжа», а также не происходит и процесс вакуолизации во время последующего развития.

На ранних этапах развития формирование пищеварительного тракта происходит под контролем клеток энтодермы, в то время как окончательная спецификация эпителия происходит под влиянием мезенхимы (Yasugi S., 1993). В то же время данные о дифференцировке мезенхимы кишечной трубки и сроках формирования слоев и оболочек стенки кишки весьма противоречивы.

По мнению Chen D. с соавторами (1990) формирование первичных ворсинок двенадцатиперстной кишки происходит путем выпячивания эпителия мезенхимой. В то же время Карлсон Б. (1983) считает, что к формированию кишечных ворсинок приводит слияние вторичных полостей и врастание мезодермаль-ных клеток. Winkler Fr., Wille K-H. (1998) отмечают, что первичные ворсинки возникают в период эпителиальной пролиферации, а вторичные - в период пролиферации мезенхимы.

Современные морфологические исследования требуют не только описания качественных параметров изучаемого объекта, но и его четкой количественной характеристики (Ирьянов Ю. М. с соавторами, 2004). По мнению Сапина М. Р. (2000) особого внимания заслуживают морфометрические исследования структур, дающие очень объективную информацию о количестве, размерах и даже взаимоотношениях структурно-функциональных единиц в различных органах с прилежащими тканевыми элементами.

В современной литературе единичные работы по оценке закономерностей развития оболочек и слоев стенки двенадцатиперстной кишки в первом тримес-

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

БИБЛИОТЕКА С. Пете

оэ *

тре внутриутробного развития человека касаются, как правило, отдельных вопросов и не носят системного характера (Майборода Ю. Н., Ставрова Н. П., 1978; Еремеева О. Н., 2002, 2004; Тельцов Л. П. с соавт., 2004; Hamilton W., Boyd J., Mossman H., 1962; Sheng K.-I. с соавт., 1993).

Кроме того, в отмеченных работах отсутствуют системные данные, характеризующие количественные показатели формирования оболочек и слоев стенки двенадцатиперстной кишки человека в первом триместре внутриутробного развития, а также данные по оценке интегративных отношений между производными энтодермы и подлежащей мезенхимы.

Цель исследования. Определить закономерности формирования оболочек и слоев стенки двенадцатиперстной кишки и установить интегративные отношения их дифференцировки в процессе органогенеза в первом триместре внутриутробного развития человека. Задачи исследования:

1. Изучить закономерности дифференцировки производных энтодермально-го эпителия и мезенхимы при формировании оболочек и слоев стенки двенадцатиперстной кишки в период от 4,5 до 12 недель внутриутробного развития.

2. Изучить морфометрические показатели формирования слоев и оболочек стенки двенадцатиперстной кишки в первом триместре внутриутробного развития человека.

3. Определить интегративные отношения между метрическими показателями дифференцировки производных энтодермального эпителия и мезенхимы в процессе формирования стенки двенадцатиперстной кишки в первом триместре внутриутробного развития.

Научная новизна исследования. Впервые — определены морфометрические показатели формирования и дифференцировки оболочек и слоев стенки двенадцатиперстной кишки в первом триместре внутриутробного развития человека; выявлена периодичность изменения толщины подслизистой основы в области стенки кишки и в формирующихся ворсинках; показано, что до 10 недель развития фазы динамики изменения высоты мезенхимных сосочков в области ворсинок в целом совпадают по своей протяженности с фазами изменения толщины подслизистой основы стенки кишки, но наступают на 0,5 недели позже; определено, что нарастание толщины подслизистой основы стенки кишки опережает таковые в области ворсинок, создавая основу для формирования и роста ворсинок; показано, что появление первых неровностей слизистой происходит путем погружения эпителия в толщу подлежащей мезенхимы в период реканализации просвета кишки и активной резорбции эпителия; показано, что процесс погружения эпителия при формировании неровностей слизистой прекращается по мере формирования просвета, а формирование

ворсинок происходит путем выпячивания эпителия с подлежащей мезенхимой в просвет кишки.

Определены закономерности формирования и дифференцировки слоев и оболочек стенки двенадцатиперстной кишки в период от 4,5 до 12 недель внутриутробного развития; установлены сроки дифференцировки эпителия стенки двенадцатиперстной кишки в однослойный многорядный в области полостей резорбции, начала дифференцировки циркулярного слоя мышечной оболочки, начала изменения конфигурации базальной мембраны в 5 недель; реканализа-ции просвета кишки, формирования первичных ворсинок в 7-7,5 недель; начала функциональной перестройки внутреннего циркулярного слоя мышечной оболочки в 8 недель; формирования вторичных ворсинок в 8,5-9 недель; формирования наружного продольного слоя мышечной оболочки в 10,5-11 недель.

Впервые получены данные об интегративных отношениях морфометричес-ких показателей дифференцировки эпителия и формирования производных мезенхимы стенки двенадцатиперстной кишки.

Научная и практическая значимость работы. Установление интегративных отношений количественных показателей формирования оболочек и слоев стенки двенадцатиперстной кишки в первом триместре внутриутробного развития позволяет дать объективную характеристику закономерностей дифференцировки производных энтодермального эпителия и подлежащей мезенхимы.

Выявление периодичности увеличения доли подэпителиального слоя мезенхимы и установление взаимозависимых отношений его дифференцировки с формированием первичных ворсинок слизистой оболочки позволяет характеризовать периоды преимущественного роста и новообразования ворсинок.

Определение сроков и закономерностей формирования слоев мышечной оболочки с установлением взаимосвязи их дифференцировки с образованием первичных неровностей слизистой оболочки позволяет характеризовать взаимозависимые процессы при формировании стенки двенадцатиперстной кишки и прогнозировать сочетанность их нарушений в эмбриогенезе.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Закономерности формирования слоев и оболочек стенки двенадцатиперстной кишки из энтодермального эпителия и подлежащей мезенхимы в первом триместре внутриутробного развития человека.

2. Морфометрические показатели динамики формирования и дифференцировки слоев и оболочек стенки двенадцатиперстной кишки; периодичность изменения их количественных показателей в процессе органогенеза стенки кишки от 4,5 до 12 недель внутриутробного развития человека.

3. Интегративные отношения дифференцировки производных энтодермально-го эпителия и подэпителиального слоя мезенхимы в процессе формирования первичных неровностей слизистой, первичных и вторичных ворсинок в первом триместре внутриутробного развития.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на научной конференции «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины» (Тюмень, 2001,2002); I Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы эволюционной и популяционной физиологии человека» (Тюмень, 2001); Международном симпозиуме «Медицина и охрана здоровья» (Тюмень, 2001, 2002, 2003); VI Конгрессе международной ассоциации морфологов (Уфа, 2002); V Общероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Казань, 2004) и VII Конгрессе международной ассоциации морфологов (Казань, 2004).

Внедрение. Результаты исследований внедрены в учебный процесс кафедры анатомии и физиологии человека и животных Тюменского государственного университета, кафедры гистологии и эмбриологии ГОУ ВПО ТюмТМА Минздрава России, кафедры гистологии, биологии и патанатомии Ханты-Мансийского государственного медицинского института.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ. Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственных исследований, включающих материал и методы исследования, описание закономерностей формирования двенадцатиперстной кишки, характеристику интегративных отношений морфометри-ческих показателей двенадцатиперстной кишки в эмбриогенезе человека. Отдельными главами представлены обсуждение полученных результатов, выводы и список литературы. Диссертация изложена на 159 страницах машинописного текста, содержит 4 таблицы, 13 рисунков, 33 микрофотограммы. Список литературы включает 267 источников, из них 167 отечественных и 100 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования

Изучено 94 зародыша человека в возрасте от 4,5 до 12 недель. Эмбрионы и плоды человека были получены при проведении медицинских абортов у анамнестически здоровых женщин, эмбрионы ранних сроков развития — в результате проведения миниабортов аспирационным методом. Материал для исследования забирался из гинекологического отделения родильного дома № 2 г. Тюмени.

Возраст эмбрионов и плодов определяли по комплексу данных, который включал акушерский анамнез, измерение теменно-копчиковой длины зародыша, а, начиная с 5,5 недель развития, проводили дополнительно измерение длины стопы. Данные, полученные в ходе измерения сопоставляли с таблицами длины эмбрионов и плодов человека (Фалин Л. И., 1976; Clara M., 1955; Hamilton W. I., Boyd I. D., Mossman H. W., 1957; Harkness L, Baird D., 1997), а также со схемой соотношения длины стопы зародыша и его теменно-копчикового размера (Абрамов Б. Д., Гапиенко Е. Ф., Маркеволова И. В., 1975). Кроме этого определяли и учитывали критерии стадий развития зародыша, принятые наХ всесоюзном съезде анатомов, гистологов и эмбриологов в Виннице (1986) и критерии, принятые в институте Карнеги (Брусиловский А. И. с соавт., 1986; Савельев С. В., 2002).

Исходя из цели и задач исследования период от 4,5 до 12 недель внутриутробного развития, был разделен на 16 возрастных групп с интервалом в 0,5 недели. Уменьшение интервала между возрастными группами дает более достоверные результаты при морфометрическом исследовании, так как позволяет определить незначительные изменения в формировании и дифференцировке органа, которые сглаживаются при увеличении интервала. Таким образом, изученные эмбрионы и плоды были распределены по возрастным группам следующим образом: 4,5 недели - 6; 5 недель — 6; 5,5 недель — 5; 6 недель — 6; 6,5 недель — 6; 7 недель — 6; 7,5 недель — 6; 8 недель - 6; 8,5 недель - 5; 9 недель — 6; 9,5 недель - 6; 10 недель - 6; 10,5 недель - 6; 11 недель - 6; 11,5 недель - 6; 12 недель — 6 зародышей.

Для изготовления гистологических срезов материал фиксировался в 10% нейтральном формалине. Зародыши человека укладывали горизонтально и заливали в парафин. Гистологические срезы двенадцатиперстной кишки толщиной 5-7 микрон получали на роторном микротоме и окрашивали гематоксилином Майера и эозином, из гистохимических методов окраски использовали пе-рийодат - Шифф реакцию по Мак Манусу.

Морфометрию проводили с помощью окулярного винтового микрометра MOB 1-15х. В стенке двенадцатиперстной кишки с 4,5 недель развития у каждого зародыша проводили по 10 измерений толщины эпителия, величины мезенхим ного слоя, начиная с 5 недель — толщины циркулярного мышечного слоя и серозной оболочки, с 11,5 недель - толщины продольного мышечного слоя. С 6-ти недель эмбрионального развития дополнительно проводили измерение высоты мезенхимных сосочков в области формирующихся ворсинок. Всего в каждой возрастной группе количество измерений составило от 50 до 60.

При определении числа объектов достаточных для исследования использовали рекомендации по оценке допустимой ошибки (Катинас Г. С. с соавт., 1969;

Катинас Г. С, 1972; Автандилов Г. Г., 1973, 1980,1990; Лакин Г. Ф., 1980; Глотов Н. В. с соавт., 1982; Добровольский Г. А., 1984; Зайцев Г. Н., 1984).

Для определения достаточности объектов исследования и количества измерений на каждой стадии развития использовали показатель точности опыта (Р), который определяли по формуле P=(Sx:X) г 100%, где X - среднее арифметическое площади, Sx - ошибка среднего (Бессмертный Б. С, 1967;. Углова М. В. с соавт., 1982; Автандилов Г. Г., 1980,1990; Автандилов Г. Г. с соавт., 1984; Вальвачев Н. И., Римжа М. И., 1989). Во всех случаях данный показатель был меньше 5%, что указывает на достаточность объектов и количества проведенных измерений на всех этапах исследования.

Полученные морфометрические показатели были подвергнуты статистической обработке на персональном компьютере с использованием программы «Excel» из состава пакета «Microsoft Off ice-97» с дополнительным пакетом анализа статистических данных и построения гистограмм. Проводили определение средних величин площадей, ошибки среднего, среднего квадратичного отклонения, коэффициента вариации и точности опыта. Данные статистической обработки представлены в виде линейных диаграмм и графиков распределения частот генеральной совокупности величин.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Изучение формирования двенадцатиперстной кишки позволило выявить некоторые тенденции и закономерности, динамическая характеристика которых легла в основу определения интегративных отношений ее развития.

Исследования показали, что диаметр кишки в период от 4,5 до 12 недель нарастает от 240,52,8 мкм до 867,5±2,65 мкм (табл. 1) и его динамика имеет линейный характер. При этом темп прироста величины диаметра кишки достаточно постоянен от 4,5 до 10,5 недель и значительно возрастает после 10,5 и до 12 недель развития. В то же время оценка темпа прироста диаметра кишки позволяет отметить его неравномерность в различные периоды эмбриогенеза (рис. 1).

В 4,5 недели эмбрионального развития двенадцатиперстная кишка непосредственно прилежит к зачатку поджелудочной железы и располагается в окруженном полостью тела мезенхимном комплексе. Просвет кишки не сформирован, и ее внутренняя поверхность заполнена энтодермальным эпителием, в массе которого определяются единичные полости. Эпителий кишки лежит на формирующейся базальной мембране, которая лучше выражена в части кишки, обращенной к поджелудочной железе. В отдельных участках стенки кишки, где полости разрушающегося эпителия расположены ближе к базальной мембране, стенка формирующейся кишки выстилается многорядным эпителием, клетки в котором расположены в три-четыре ряда.

Таблица 1

Диаметр двенадцатиперстной кишки человека в эмбриогенезе

Возраст (недели) Диаметр кишки

Х±Бх (мкм) % прироста

4,5 240,52±2,80 —

5 260,72+3,95 8,4

5,5 284,38+4,41 9,1

6 306,32+5,62 7,7

6,5 314,44+3,97 2,7

7 358,23+6,04 13,9

7,5 389,99±7,26 8,9

8 428,68±4,85 9,9

8,5 429,07±5,55 0,1

9 489,4912,74 14,1

9,5 495,04±6,59 1,1

10 526,93+5,12 6,4

10,5 529,62±5,34 5,1

11 604,59±11,81 14,2

11,5 755,20+7,88 24,9

12 867,51+2,65 14,9

мкм

1000

800600400 ■ 200 ■

0 -,-,-,-,-■-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,

О Л ^ <Ь ^ ^ £ ^ ^ ^ недели

Рис. 1. Динамика диаметра двенадцатиперстной кишки человека в эмбриогенезе

Под эпителием и формирующейся базальной мембраной располагается пласт мезенхимных клеток, формирующих стенку кишки. Уже на этой стадии мезенхим-ные клетки имеют различную морфологию, что отражает начало дифференциров-ки оболочек и слоев стенки кишки. Непосредственно под эпителием располагаются мезенхимные клетки, имеющие слабую циркулярную ориентацию. В этой зоне находится значительное количество формирующихся кровеносных сосудов. На середине расстояния между базальной мембраной эпителия и внешним контуром киш-

Таблица 2

Толщина оболочек стенки двенадцатиперстной кишки человека в эмбриогенезе

Оболочки стенки кишки

Возраст(недели Слизистая Подслизистая Мышечная Серозная

эпителий циркулярный слой продольный слой

Х±вх (мкм) % прироста Х±Бх (мкм) % прироста Х±Бх (мкм) % прироста Х±вх (мкм) % прироста Х±Эх (мкм) % прироста

4,5 32,82±1,13 - 59,33±1,21 - - - - - -

5 36,74±0,69 11,9 25,60±0,88 -56,9 13,04±0,34 - - 16,08±0,35 -

5,5 37,54±0,68 2,2 31,70±1,0 23,8 17,60±0,85 35,0 - 12,0±0,90 -25,4

6 33,05±0,63 -11,9 28,90±1,01 -8,8 11,45±0,33 -34.9 - 14,96±0,37 24,7

6,5 36,13±0,49 9,3 24,98±0,81 -13,6 13,82±0,60 20,7 - 17,12±0,43 14,4

7 34,0810,58 -5,7 27,43±1,22 9.8 11,80±0,49 -14,6 - 13,90±0,33 -18,8

7,5 35,42±0,78 3,9 30,51±0,76 11,2 11,99±0,29 1.6 - 15,29±0,39 10,0

8 33,90*0,79 -4,3 29,35±0.53 -3,8 11.72±0,23 -2,3 - 15,45±0,74 1.0

8,5 31,70±0,80 -6,5 32,97±0,95 12,3 10,62±0,43 -9,4 - 16,37±0,35 5,9

9 31,83±0,36 0,4 35,45±1,05 7,5 11,59±0,24 9,1 - 15,52±0,33 -5,2

9,5 27,71±0,43 -12,9 35,06±0,75 -1.1 11,24±0,26 -3,0 - 15,43±0,42 -0,6

10 29,90±0,66 7,9 31,83±1,06 -9,2 10,99±0,16 -2,2 - 15,01±0,52 -2,7

10,5 29,43±0,46 -1,6 29,70±1,25 -6,7 12,10±0,33 10,1 - 18,93±0,50 26,1

11 28,24±0,62 -4,1 29,47±0,68 -0,8 11,47±0,19 -5,2 - 16,57±0,42 -12,5

11,5 29,40±0,50 4,1 36,69±1,52 24,5 18,81±0,58 64.0 21,29±045 - 15,42±0,28 -6,9

12 27.92±0,33 -5,0 49,91 ±0,54 36,0 16,23±0,22 -13,7 20,61±0,24 -3,2 5.79±0,10 -62,5

ки располагаются вытянутые клетки плотно прилежащие друг к другу и имеющие циркулярную ориентацию. Морфология клеток и их топография свидетельствуют о начале дифференцировки циркулярного слоя мышечной оболочки, при этом он хорошо определяется в отделах кишки не контактирующих с полостью тела и практически отсутствует в отделах, покрытых формирующейся серозной оболочкой.

Использование морфометрических методов позволило выявить в двенадцатиперстной кишке уже в 5 недель эмбрионального развития некоторое увеличение с 32,8±1,1 до 36,7±0,69 мкм толщины эпителия слизистой оболочки (табл. 2).

Сочетанная оценка полученных данных с морфологической характеристикой эпителия показала, что увеличение высоты эпителиального пласта на 11,9% обусловлено дифференцировкой эпителия в зонах формирования полостей резорбции, когда в нем появляются признаки однослойного многорядного.

В период от 5 до 6 недель развития в стенке двенадцатиперстной кишки отмечаются процессы, предшествующие изменению рельефа базальной мембраны и выстилающего ее эпителия. Так, от 5 до 5,5 недель отмечается нарастание на 23,8% толщины мезенхимного пласта расположенного между базальной мембраной и формирующейся мышечной оболочкой (рис. 2), что связано с разрастанием клеток мезенхимы в период, предшествующий изменению внутреннего рельефа кишки и формированию первичных неровностей слизистой.

Увеличение же диаметра кишки на стадии 6 недель развития сопровождается уменьшением толщины слоев и оболочек стенки при их начальной дифференци-ровке на фоне увеличивающегося объема полостей резорбции, формирования просвета и появления первичных неровностей слизистой. На этой стадии просвет две-

Рис. 2. Динамика толщины оболочек стенки двенадцатиперстной кишки человека в эмбриогенезе

надцатиперстной кишки уже практически сформирован, и лишь в отдельных участках можно видеть полости резорбции эпителия не соединенные с просветом. Отмеченное нами на предыдущих стадиях изменение конфигурации базальной мембраны проявляется на стадии б недель развития появлением хорошо выраженных складок слизистой оболочки, изменяющих конфигурацию и базальной мембраны и эпителиального пласта. Некоторое увеличение высоты эпителиального пласта в области первичных неровностей на стадии 6 недель развития является следствием продолжающейся пролиферации эпителия и его дифференцировки в однослойный многорядный. Ряд авторов отмечает зависимость формирования первичных ворсинок от активной пролиферации эпителия (Winkler Fr.,Wille K.-H., 1998).

Под базальной мембраной эпителия располагается слой мезенхимы, из которого в последующем будут дифференцироваться пластинки слизистой и под-слизистая оболочка. Отмечаемая на стадии б недель развития равномерность толщины циркулярного слоя мышечной оболочки свидетельствует о продолжающемся ее формировании и отсутствии сократительной функции как единого мышечного пласта. В свою очередь, некоторое увеличение толщины серозной оболочки с 12,0±0,9 мкм до 15,0±0,37 мкм связано с началом группировки клеток и увеличением их доли в области будущего продольного слоя мышечной оболочки.

На стадии 6,5 недель эмбрионального развития в просвете двенадцатиперстной кишки еще встречаются эпителиальные перемычки, соединяющие противоположные стороны стенки кишки.

Увеличение толщины эпителиального пласта в области стенки кишки обусловлено продолжающейся первичной дифференцировкой энтодермального эпителия в однослойный многорядный. Именно возрастание рядности клеток обуславливает увеличение на 9,3% толщины эпителиального пласта в промежутках между ворсинками. В то же время сохранение его толщины в области ворсинок указывает на начальный этап их формирования и отсутствие дифференцировки эпителия в однослойный призматический. Таким образом, морфометрическая характеристика эпителиального пласта может рассматриваться как количественный эквивалент процессов его дифференцировки.

Превышение на этой стадии развития высоты мезенхимных сосочков над толщиной подэпителиального слоя мезенхимы в области стенки кишки в 3,5 раза обусловлено продолжающимся процессом формирования первичных неровностей слизистой. Увеличение на 44,6% средней высоты мезенхимных сосочков ворсинок по сравнению с предыдущей стадией (рис. 3) определяется характером дифференцировки новых ворсинок и интенсивным ростом ранее образованных. Это подтверждает и сравнительная характеристика графиков распределения частот величин мезенхимных сосочков в области формирования ворсинок на стадии 6 и 6,5 недель развития.

Рис. 3. Динамика толщины оболочек стенки двенадцатиперстной кишки человека в области ворсиноквэмбриогенезе

Так, на стадии 6 недель развития сосочки с величиной до 82 мкм составляют 81,7%, а на стадии 6,5 недель таких сосочков всего 43,3%. На стадии б недель величина сосочков от 90 до 98,5 мкм составляет 18,3%, в то время как на стадии 6,5 недель сосочки с величиной свыше 93,9 мкм составляют 46,3% (рис. 4).

Рис. 4. Распределение величин высоты мезенхимных сосочков ворсинок двенадцатиперстной кишки человека в эмбриогенезе. Возраст: 6,5 недель

Определяемая нами в возрасте 6,5 недель эмбрионального развития разница в 17,2% толщины мышечной оболочки в области ворсинок и в промежутках между ними свидетельствует, о сопряженности морфометрической характеристики циркулярных мышц и процесса формирования первичных неровностей.

Таким образом, морфометрические показатели мышечной оболочки во взаимосвязи с изменениями рельефа слизистой позволяют говорить о начале со-

кратительной деятельности пучков гладких мышц уже в период от 6,5 до 7 недель развития, в то время как о сократительной функции циркулярного слоя мышц как единого пласта можно говорить только к 8 неделям развития.

На стадии 7 недель эмбрионального развития формирование просвета двенадцатиперстной кишки практически завершается на всем ее протяжении, однако, в отдельных участках еще можно видеть небольшие эпителиальные мостики, соединяющие выстилку кишки.

Анализ графика частот величин мезенхимных сосочков в этот период развития указывает на закономерность появления новых ворсинок и рост ранее образованных. Наряду со «сдвигом вправо» и появлением ворсин с величиной свыше 116 мкм отмечается нарастание до 26,7% числа ворсинок с величиной до 80 мкм (рис. 5). При этом число ворсинок с такой величиной на предыдущей стадии 6,5 недель развития составляет 16,7%.

Рис. 5. Распределение величин высоты мезенхимных сосочков ворсинок двенадцатиперстной кишки человека в эмбриогенезе. Возраст: 7 недель

На стадии 7,5 недель эмбрионального развития впервые можно говорить о формировании протяженного просвета и канализации двенадцатиперстной кишки. В просвете кишки отсутствуют эпителиальные перетяжки и мосты, соединяющие различные отделы ее стенки. Таким образом, впервые удается говорить об эпителиальном пласте, выстилающем кишку как единой органотипической структуре отграничивающей кишечную трубку от просвета.

Появившиеся на предыдущей стадии развития неровности формирующейся слизистой на данной стадии реализуются в первичные ворсинки, вдающиеся в просвет кишки и увеличивающие площадь ее поверхности. Большинство ворсинок имеет коническую форму, незначительную высоту и выстилаются эпителием различной степени дифференцировки.

Анализ морфометрических показателей двенадцатиперстной кишки в 7,5 недель развития показывает нарастание толщины подслизистой основы не только в области ворсинок, но и в промежутках между ними, что, как и на стадии 7 недель развития обусловлено прекращением процесса погружения эпителиального пласта в толщу подлежащей мезенхимы при формировании первичных неровностей просвета кишки. Именно на стадии от 7 до 7,5 недель развития происходит окончательное формирование просвета кишки, и прекращение погружения эпителия в толщу подлежащей мезенхимы.

Полученные нами данные позволяют говорить о существовании органо-ге-нетической связи между закономерностью формирования просвета кишки и появлением первых неровностей базальной мембраны подстилающей эпителиальный пласт. По мере усиления резорбции эпителия кишки удается четко проследить, что участки выпячивания эпителия в просвет кишки связаны эпителиальными мостиками как бы удерживающими выстилку эпителия на фиксированном расстоянии. В свою очередь погружение эпителиального пласта в мезенхиму являются следствием первичной резорбции эпителия и возникновению отдельных полостей не связанных с общим просветом кишки. Увеличение объема этих полостей и рост эпителия является первопричиной погружения эпителиального пласта в этих зонах в толщу подлежащей мезенхимы. По мере завершения канализации кишки прекращается процесс погружения эпителия слизистой в подлежащую мезенхиму при формировании неровностей рельефа кишки, а дальнейшее формирование ворсинок идет путем врастания эпителия с подлежащей мезенхимой в просвет кишки.

Именно эти процессы определяют факт нарастания толщины подслизистой оболочки после 7 недель развития. Продолжающееся же нарастание средней величины мезенхимных сосочков ворсинок является вполне закономерным и обусловлено общим их ростом.

Анализ графика распределения частот величин мезенхимных сосочков ворсинок на стадиях 7,5 и 7 недель указывает на преобладание процессов их роста в этот период. Так, диапазон величины ворсинок на стадии 7,5 недель расположен в интервале от 77,8 до 174,2 мкм, в то время как на предыдущей стадии этот диапазон лежит в границах от 44,7 до 128,1 мкм. Таким образом, именно анализ гистограмм позволяет подтвердить процессы роста уже существующих ворсинок и отсутствие образования новых.

Изменение высоты эпителиального пласта стенки кишки и в области ворсинок и в промежутке между ними в период от 7,5 до 8 недель подтверждает отмеченные нами морфологические изменения характера эпителиальной выстилки. Так, в области стенки кишки между ворсинками на всем ее протяжении эпителий дифференцируется в однослойный многорядный, при этом рядность клеток в различных участках колеблется от трех до четырех. В области ворсинок про-

должается дифференцировка однослойного пласта, и по мере их роста они на все большем протяжении выстилаются однослойным высокопризматическим эпителием.

Сравнительная характеристика гистограмм величин мезенхимных сосочков на стадиях 8 и 7,5 недель развития указывает на интенсивный рост ранее образованных и появление новых ворсинок небольших размеров. Так, показатель минимальных величин сосочков расположенных в левой части гистограммы уменьшается с 77,8 мкм на стадии 7,5 недель до 67,1 мкм на стадии 8 недель, что указывает на появление новых ворсинок.

В период от 8 до 8,5 недель развития отмечаемый рост толщины мезенхим-ной основы в области стенки кишки на 12,3%, а в области ворсинок на 3,4% обусловлен ее разрастанием на стадиях предшествующих дифференцировке не только подслизистой оболочки, но и пластинок слизистой. В этот период развития уже можно говорить об определенной группировке мезенхимных клеток в участках подлежащих базальной мембране эпителия, характеризующей начало формирования мышечной пластинки слизистой.

Сравнительная характеристика графиков распределения величин мезенхимных сосочков на стадии 8,5 недель и предшествующей ей стадии 8 недель указывает на продолжающийся в этот период рост ворсинок средней величины.

В период от 8,5 до 9 недель следует обратить внимание на продолжающееся нарастание толщины мезенхимной основы подэпителиального слоя не только в области ворсинок (на 14,1%), но и в промежутках между ними (на 7,5%). Как и на предыдущей стадии, это связано с увеличением клеточной массы мезенхимы и созданием условий для дифференцировки как подслизистой основы, так и собственной и мышечной пластинок слизистой.

В этот же период впервые определяется формирование вторичных ворсинок за счет погружения базальной мембраны эпителия первичных ворсинок в области их верхушки.

Отмеченное нами на стадии 9,5 недель уменьшение высоты эпителия характеризует последовательную дифференцировку ворсинок, выстилка которых становится в основном однослойной высокопризматической. На этой стадии гистологически определяется значительное количество сформированных ворсинок, основание которых имеет диаметр меньший, чем их тело. Такие ворсинки практически полностью выстилаются однослойным высокопризматическим эпителием, который только у их основания переходит в однослойный двухрядный.

Сравнительная характеристика графиков распределения частот величин мезенхимных сосочков на стадии 9,5 и 9 недель указывает на продолжающийся общий рост ворсинок, что характеризуется выравниванием гистограммы и отсутствием сосочков небольшой величины, что указывает на активное новообразование ворсинок.

На стадии 10,5 недель развития представляет интерес начальная диффе-ренцировка продольно расположенных гладкомышечных клеток, обуславливающая увеличение показателя мезенхимной основы, определяемой от наружного контура циркулярного слоя мышц до базальной мембраны мезотелия.

Стадия 11 недель развития характеризуется незначительным и недостоверным снижением высоты эпителия и толщины подслизистой основы, мышечной и серозной оболочек. Снижение высоты эпителия свидетельствует о продолжающейся дифференцировке эпителиального пласта, как в области ворсинок, так и в промежутках между ними. Толщина подслизистой в области стенки кишки остается практически неизменной (снижение на 0,8%), а в области мезенхимных сосочков -увеличивается достоверно (р<0,05) на 13,2%. На графике распределения частот величин высоты мезенхимных сосочков формирующихся ворсинок определяются две совокупности размерных показателей, одна из которых лежит в диапазоне от 87 до 159 мкм и составляет 53%, а другая - от 206 до 254 мкм составляет 47% (рис. 6).

Рис. 6. Распределение величин высоты мезенхимных сосочков ворсинок двенадцатиперстной кишки человека в эмбриогенезе. Возраст: 11 недель.

Подобное выделение двух категорий ворсинок на этой стадии развития свидетельствует о росте ранее сформированных и об ограничении процесса их новообразования.

В тоже время оценка морфометрических показателей слоев и оболочек стенки двенадцатиперстной кишки от 11 до 11,5 недель развития свидетельствует об активном одновременном новообразовании ворсинок и продолжающемся росте уже существующих. Появление новых ворсинок в промежутках между сформированными на предыдущих стадиях определяет увеличение высоты эпителия и в области стенки кишки и в области ворсинок. Новообразованные ворсинки выстилаются одно-двухрядным эпителием, дифференцировка которого в однослойный высокопризматический происходит по мере их роста и дифференцировки.

Увеличение толщины мезенхимной основы подслизистой оболочки стенки кишки и мезенхимных сосочков в области ворсинок, как отмечалось выше, предшествует очередной стадии активного увеличения средних метрических показателей ворсинок за счет их новообразования и роста ранее сформированных.

Представляет интерес и выделение на этой стадии самостоятельного продольного слоя мышечной оболочки.

Период от 11,5 до 12 недель внутриутробного развития характеризуется некоторым замедлением процессов новообразования и дифференцировки ворсинок, что подтверждается в первую очередь замедлением темпа прироста величины мезенхимных сосочков ворсинок до 16,8% по сравнению с показателем в 25,7% на предыдущей стадии. К 12 неделям развития происходит окончательная дифференцировка двух слоев мышечной оболочки, после чего мезенхим-ная основа серозной оболочки становится более компактной и подстилает ме-зотелий в виде тонкой пластинки.

Таким образом, к 12 неделям внутриутробного развития происходит формирование слоев и оболочек стен ки двенадцатиперстной кишки. П росвет кишки имеет звездчатую форму за счет значительного количества первичных ворсинок. Выстилка просвета представлена в основном однослойным высокопризматическим эпителием, который имеет высокую степень дифференцировки в области ворсинок, а в промежутках между ними менее дифференцирован и представлен, как правило, однослойным двухрядным эпителием.

Анализ морфометрических показателей развития двенадцатиперстной кишки в первом триместре внутриутробного развития показывает, что существуют взаимозависимые отношения между показателями дифференцировки ее оболочек и слоев. Прежде всего, следует отметить, что в динамике размерных показателей двенадцатиперстной кишки выявляется определенная периодичность, проявляющаяся в той или иной степени достоверности при формировании оболочек и слоев ее стенки. При этом, наиболее значимые периодические изменения отмечаются в процессе формирования и дифференцировки подэпителиаль-ногослоя мезенхимы при формировании первичных неровностей слизистой двенадцатиперстной кишки.

Наши исследования показали, что взаимодействие энтодермального эпителия и подлежащей мезенхимы хорошо прослеживаются при формировании и дифференцировке слоев и оболочек стенки двенадцатиперстной кишки. Так в процессе образования просвета кишки первичные неровности эпителиального пласта формируются путем погружения базальной мембраны в толщу подлежащей мезенхимы, в то время как после образования просвета кишки и дифференцировки энтодермального эпителия как единого пласта, на первое место в процессе формирования первичных ворсинок выступают преобразования подэпителиального слоя мезенхимы. Эти преобразования могут быть оцене-

ны с помощью морфометрических исследований, которые позволяют выявить периодичность увеличения доли мезенхимы, предшествующую новообразованию ворсинок.

Сравнительная характеристика графиков динамики толщины мезенхимной основы в области стенки кишки и в формирующихся ворсинках показывает, что они имеют определенную фазность. При этом фазы увеличения темпа прироста и его замедления на этих двух кривых не совпадают в полной мере. Так, в промежутках между ворсинками первая волна изменения темпа прироста толщины подслизистой основы определяется с 5 до 6,5 недель развития, вторая - с 6,5 до 8 недель, третья — с 8 до 10,5 недель, после чего определяется интенсивный прирост этого показателя до 12 недель развития. В области формирующихся ворсинок также определяются три волны изменения высоты мезенхимных сосочков, первая из которых определяется с б до 7 недель развития, вторая - с 7 до 8,5 недель, третья — с 8,5 до 10 недель, после чего также отмечается интенсивный прирост высоты мезенхимных сосочков до 12 недель развития.

Обращает на себя внимание, что волны динамики изменения высоты мезенхимных сосочков в целом совпадают по своей протяженности, но наступают на 0,5 недели позже, чем таковые в стенке кишки, и лишь в период от 10 до 10,5 недель наступает опережающий прирост увеличения толщины мезенхимных сосочков.

Следует подчеркнуть, что процесс образования ворсинок, являясь результатом органотипической детерминации, имеет и тканевую основу. Именно нарастание доли мезенхимы в зоне подлежащей эпителию, является формообразующим фактором, определяющим выпячивание эпителия в просвет кишки.

Таким образом, полученные данные об интегративных отношениях морфометрических показателей дифференцировки эпителия двенадцатиперстной кишки во взаимосвязи с формированием производных мезенхимы, позволяют с высокой степенью достоверности говорить о взаимозависимости развития и дифференцировки энтодермального эпителия и подлежащей мезенхимы и ее производных. При этом морфометрические данные могут рассматриваться как один из показателей процессов дифференциации и роста.

выводы

1. В процессе формирования двенадцатиперстной кишки человека в первом триместре внутриутробного развития определяются морфогенетические взаимосвязи развития производных энтодермального эпителия и подлежащей мезенхимы с установлением закономерных количественных отношений между изменением толщины подэпителиального слоя мезенхимы стенки кишки и формирующихся ворсинок. При этом выявляется три периода увеличения и замедления темпа прироста указанных показателей: в стенке кишки — с 5 до 6,5, с 6,5 до 8 и с 8 до 10,5 недель развития; в области ворсинок - с б до 7, с 7 до 8,5 и с 8,5 до 10 недель, а периоды увеличения толщины мезенхимного слоя в области стенки кишки на 0,5 недели опережают периоды ее увеличения в области формирующихся первичных ворсинок.

2. В период от 5 до 12 недель внутриутробного развития происходят основные процессы формирования и дифференцировки слоев и оболочек стенки двенадцатиперстной кишки: в 5 недель — дифференцировка эпителия стенки двенадцатиперстной кишки в однослойный многорядный в области полостей резорбции, начало формирования циркулярного слоя мышечной оболочки, начало изменения конфигурации базальной мембраны; в б недель — появление складок слизистой оболочки; в 6,5-7 недель — реканализация просвета кишки, формирование первичных ворсинок; в 8 недель — начало функциональной перестройки циркулярного слоя мышечной оболочки; в 8,59 недель — формирование вторичных ворсинок; в 10,5-11 недель — формирование продольного слоя мышечной оболочки.

3. В процессе формирования двенадцатиперстной кишки определяется орга-но-генетическая зависимость между формированием ее просвета и появлением первых неровностей слизистой: первые неровности рельефа слизистой формируются в период реканализации просвета кишки путем погружения базальной мембраны эпителия в подлежащую мезенхиму.

4. Образование первичных ворсинок двенадцатиперстной кишки происходит после формирования ее просвета путем выпячивания базальной мембраны эпителия в просвет, при этом каждому периоду формирования ворсинок предшествует период увеличения доли подэпителиального слоя мезенхимы.

5. Морфометрическая характеристика циркулярного слоя мышечной оболочки во взаимосвязи с показателями изменения рельефа слизистой свидетельствуют о начале сократительной деятельности отдельных пучков гладких мышц в период от 6,5 до 7 недель развития, в то время как его сократительная функция как единого слоя определяется только к 8 неделям развития.

СПИОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Глущенко И. Л. Коррелятивные отношения морфометрических показателей желудка и двенадцатиперстной кишки в эмбриональном периоде / И. Л. Глущенко, X. А. Кочиашвили // Молодежь и медицинская наука в XXI веке (материалы УИ-ой открытой итоговой научной конференции молодых ученых и студентов КГМА). Киров, 2001. С. 197.

2. Использование методов интегративной морфометрии в изучении эмбриогенеза человека / С. М. Пантелеев, А. В. Маргарян, X. А. Кочиашвили,

М. М. Белхороева // Научный вестник Тюменской медицинской академии (материалы Международного симпозиума «Медицина и охрана здоровья»). Тюмень, 2001. № 4. С. 109.

3. Глущенко И. Л. Особенности ранних этапов развития пищеварительной трубки человека / И. Л. Глущенко, X. А. Кочиашвили, Н. О. Караулова // Научный вестник Тюменской медицинской академии (материалы Международного симпозиума «Медицина и охрана здоровья»). Тюмень, 2001. № 4. С. 106.

4. Особенности ранних этапов органогенеза производных разных эмбриональных закладок человека в пренатальном онтогенезе / С. М. Пантелеев, Л. В. Вихарева, И. Л. Глущенко, X. А. Кочиашвили // Проблемы сало-генного и патогенного эффектов экологического воздействия на внутреннюю среду организма (материалы V Международного научного симпозиума). Чолпон-Ата, 2001. 2. С. 66-70.

5. Глущенко И. Л. Закономерности формирования рельефа слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки в эмбриогенезе / И. Л. Глущенко, X. А. Кочиашвили // Актуальные проблемы эволюционной и популяци-онной физиологии человека (материалы I Всероссийской конференции). Тюмень, 2001. С. 89-91.

6. Формирование подэпителиального слоя мезенхимы стенки двенадцатиперстной кишки при внутриутробном развитии / С. М. Пантелеев, Л. В. Вихарева, X. А. Кочиашвили, И. Л. Глущенко // Морфология. СПб., 2002. Т. 121. №2-3. С. 119.

7. Кочиашвили X. А. Закономерности формирования рельефа слизистой и дифференцировки эпителия стенки двенадцатиперстной кишки в эмбриогенезе / X. А. Кочиашвили, И. Л. Глущенко, Н. О. Караулова // Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины (материалы XXXVI Всероссийской научной конференции молодых ученых). Тюмень, 2002. С. 102-104.

8. О механизме формирования первичных неровностей слизистой начального отдела тонкой кишки человека в эмбриогенезе / С. М. Пантелеев, X. А. Кочиашвили, И. Л. Глущенко, Н. О. Пяльченкова // Научный вестник Тюменской медицинской академии (материалы Международного симпозиума «Медицина и охрана здоровья»). Тюмень, 2002. № 7-8. С. 144.

9. Применение методов интегративной морфометрии при изучении органов и систем производных различных эмбриональных закладок // С. М. Пантелеев, Л. В. Вихарева, И. Л. Глущенко и др. // Научный вестник Тюменской медицинской академии (материалы Международного симпозиума «Медицина и охрана здоровья»). Тюмень, 2003. N° 5-6. С. 111-112.

10. Особенности дифференцировки эпителия органов — производных энтодермы кишечной трубки // С. М. Пантелеев, X. А. Кочиашвили, И. Л. Глущенко, Н. О. Пяльченкова // Морфологические ведомости (приложение). Москва-Берлин/2004. № 1-2. С. 78.

11. Особенности эпителио-мезенхимальных отношений при формировании органов - производных различных эмбриональных закладок / С. М. Пантелеев, А. В. Маргарян, Л. В. Вихарева и др. // Морфология. СПб., 2004. 126. №4. С. 98.

12. Кочиашвили X. А. Формирование мышечной оболочки стенки двенадцатиперстной кишки человека в первом триместре внутриутробного развития / X. А. Кочиашвили // Закономерности эмбрио-фетальных морфогенезов у человека и позвоночных животных (материалы Международного научного симпозиума «Югра—эмбрио»). Ханты-Мансийск, 2004. С. 22-26.

КОЧИАШВИЛИ Хатуна Андреевна

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНОЙ КИШКИ ЧЕЛОВЕКА В ЭМБРИОГЕНЕЗЕ

14.00.02 — анатомия человека

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Подписано в печать 18.11.2004г. Усл. печ. листов 1,0. Тираж 100 экз. Зак. № 683. Печать ризограф. Отпечатано в издательском центре «АКАДЕМИЯ»

Лицензия ИД № 05351 от 10.07.2001 г. г. Тюмень, ул. Одесская, 50. Тел. (345-2) 28-05-03

№2562 8

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Одной из задач изучения процессов эмбрионального морфогенеза является выявление корреляций между органогенезом и гистогенезом, установление сменяющих друг друга стадий или фаз развития (Леонтюк А.С., 2002). Рост интереса к эмбриональному развитию человека связан с достижениями в изучении генома, теоретическими успехами в области клонирования и поиска стволовых клеток (Савельев,С.В., 2002), и, по мнению Колесникова С.И. с соавторами (1999) в 21 веке эмбриология, как основная составляющая биологии развития в силу своей приоритетности будет определять развитие фундаментальной и прикладной медико-биологической науки

В последнее время все большее внимание уделяется прикладному характеру исследований в таком новом направлении как эмбриональная топография (Кирпатовский И.Д., 1992). Так Сапин М.Р. (2000) отмечает, что лежащие рядом структурные элементы любого органа находятся не только в морфологическом единстве, но и, несомненно, оказывают друг на друга функциональное влияние, а изучению микротопографии исследуемых объектов, уделяется недостаточное внимание.

Одной из актуальных задач морфологии является изучение взаимодействия между сопряженными частями развивающегося организма на основе количественной оценки структурной организации и онтогенетических преобразований с установлением морфогенетических корреляций между преобразующимися в процессе морфогенеза клеточными популяциями (Леонтюк А.С., 2002). В свою очередь изучение процессов роста и дифференцировки структур, а также процесса их интеграции, обеспечивающего морфофункциональное объединение элементов в целостную систему, привело к- необходимости использования принципа корреляции в морфологии (Слука Б.А., 2004). В то же время установление зависимости между дифференциацией элементов системы и изменением ряда морфометрических характеристик позволяет рассматривать последние в качестве количественного эквивалента процессов дифференциации, характер которых изменяется на различных этапах онтогенеза (Кравцова И.Л., 1996).

Известно, что тонкая кишка развивается на 5-ой неделе эмбриогенеза человека из среднего отдела пищеварительного тракта - из первичной кишечной трубки (Пэттен Б.М., 1959; Станек И., 1977; Афанасьев Ю.И., Юрина Н.А., 1989). По мнению Волковой О.В., Пекарского М.И. (1976) активное развитие энтодермального эпителия приводит к облитерации просвета тонкой кишки у эмбрионов 5-7 мм (4,5 5 недель). Реканали-зация просвета начинается в верхнем отделе двенадцатиперстной кишки у эмбрионов длиной 16-18 мм (7 недель) в результате гибели клеток, при этом образование эпителиальных перемычек характерно только для двенадцатиперстной кишки. По мнению других авторов, просвет двенадцатиперстной кишки временно- облитерируется к 6-7 неделям развития, а к концу 2-го месяца проходимость кишки восстанавливается (Станек И., 1977; Карлсон Б., 1983). При этом восстановление проходимости двенадцатиперстной кишки в эмбриогенезе происходит путем вакуолизации эпителия (Hisami А. с соавторами, 1999). Однако, Cheng W., Tarn Р.К.Н. (1998), Wille К.-Н., Winkler Fr. (1998) определили, что двенадцатиперстная кишка не проходит стадию «сплошного тяжа», а также не происходит и процесс вакуолизации во время последующего развития.

Интенсивные преобразования мезенхимной ткани стенки тонкой кишки приводят к формированию эмбриональной соединительной ткани, которая на зародышевом и предплодном этапах развития является ведущей интегрирующей тканью (Тельцов Л.П., Добрынина И.В., 1997). В то же время данные о дифференцировке мезенхимы кишечной трубки и сроках формирования слоев и оболочек стенки кишки весьма противоречивы.

По данным Афанасьева Ю.И., Юриной Н.А. (1989) собственная пластинка слизистой и подслизистая основа тонкой кишки образуется на 78-й неделе эмбриогенеза. Мышечная оболочка раньше всего дифференцируется в двенадцатиперстной кишке (Волковой О.В., Пекарского М.И.

1976). Сведения о начале формирования внутреннего циркулярного слоя мышечной оболочки колеблются от 5 - 5,5 недель развития (Волкова О.В., Пекарский М.И., 1976; Hamilton W., Boyd J., Mossman H., 1962) до 7-8 недель (Афанасьева Ю.И., Юриной Н.А., 1989; Krafka J., 1942; Spencer R., 1960), а наружного продольного - от 8-9 (Афанасьева Ю.И., Юриной Н.А., 1989) до 12 недель развития (Spencer R., 1960). Однако Фалин Л.И. (1976) указывает на одновременную дифференцировку на 7-й неделе развития циркулярного и продольного слоев мышечной оболочки. Данные о формировании мышечной пластинки слизистой оболочки колеблются от 19-20 (Волкова О.В., Пекарский М.И., 1976) до 24-28 недель развития (Афанасьев Ю.И, Юрина Н.А., 1989).

Процесс формирования ворсинок двенадцатиперстной кишки в эмбриогенезе остается недостаточно изученным, а имеющиеся данные носят фрагментарный характер. Sheng K.-I. с соавторами (1993) определили первые неболыпйе выпячивания на поверхности кишки, на 6-й неделе эмбрионального развития человека, а окончательное формирование пальцевидных кишечных ворсинок - в конце 3-го месяца. Елисеев В.Г. (1963), Станек И. (1977) отмечают формирование ворсинок в 7-8 недель, а Афанасьев Ю.И., Юрина Н.А. (1989) считают, что процесс новообразования и роста ворсинок происходит на 8-10 неделе эмбриогенеза во всех отделах тонкой кишки.

Процесс инициации образования ворсинок по данным Волковой О.В., Пекарского М.И. (1976) связан с активностью мезенхимы. Формирование первичных! ворсинок двенадцатиперстной кишки путем выпячивания эпителия мезенхимой отмечают и Chen D. с соавторами (1990). В то же время Карлсон Б. (1983) отмечает, что к формированию кишечных ворсинок приводит слияние вторичных полостей и врастание мезодермальных клеток. По мнению Winkler Fr., Wille К.-Н. (1998) первичные ворсинки возникают в период эпителиальной пролиферации, а вторичные - в период пролиферации мезенхимы.

Heath J.K., Smith A.G. (1989) считают, что эмбриональный материал является источником факторов роста, контролирующих дифференци-ровку и формообразование. При анализе молекулярно-генетических механизмов эпителио-мезенхимальных отношений, определяющих тип диффе-ренцировки эпителиев различных пищеварительных органов, показано, что на ранних этапах развития формирование пищеварительного тракта происходит под контролем клеток энтодермы, в то время как окончательная спецификация эпителия происходит под влиянием мезенхимы (Yasugi S., 1993).

В последнее время возросло значение количественных методов в морфологии. Современные морфологические исследования требуют не только описания качественных параметров изучаемого объекта, но и его четкой количественной характеристики (Ирьянов Ю.М. с соавторами, 2004).

По мнению Сапина М.Р. (2000) особого внимания заслуживают морфометрические исследования структур, дающие очень объективную информацию о Количестве, размерах, массе и даже взаимоотношениях t структурно-функциональных единиц в различных органах с прилежащими тканевыми элементами. При этом вопрос интегрирации клеток тканей и органов остается недостаточно изученным (Стефанов С.Б., Гербильский Л.В. 1989; Dullemijer Р., 1986).

Следует подчеркнуть, что в современной литературе встречаются единичные работы по изучению закономерностей формирования отделов кишечной трубки на этапах пренатального развития человека (Асфандияров Р.И. с соавт. 1998; Молдавская А.А., 1999; Киясова В.А. с соавт., 2004;

Bourdelat D., Mebis J., Barbet J.P., 1990), а работы по оценке закономерно-1 стей развития оболочек и слоев стенки двенадцатиперстной кишки в первом триместре внутриутробного развития человека (Майборода Ю.Н., Ставрова Н.П., 1978; Еремеева О.Н., 2002, 2004; Родин В.Н., Тельцов Л.П., Кизим Э.В., 2004; Тельцов Л.П. с соавт., 2004; Hamilton W., Boyd J.,

Mossman H., 1962; Sheng K.-I. с соавторами, 1993) касаются, как правило, отдельных вопросов и не носят системного характера.

При этом в отмеченных работах отсутствуют системные данные, характеризующие количественные показатели формирования оболочек и слоев стенки двенадцатиперстной кишки человека в первом триместре внутриутробного развития, а также данные по оценке интегративных отношений между производными энтодермы и подлежащей мезенхимы. В то же время установление количественных эквивалентов морфогенеза двенадцатиперстной кишки может служить объективным показателем процессов дифференцировки ее оболочек и слоев и установления интегративных отношений между ними.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Определить закономерности формирования оболочек и слоев стенки двенадцатиперстной кишки и установить интегративные отношения их дифференцировки в процессе органогенеза в первом триместре внутриутробного развития человека.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Изучить закономерности дифференцировки производных энто-дермального эпителия и мезенхимы при формировании оболочек и слоев стенки двенадцатиперстной кишки в период от 4,5 до 12 недель внутриутробного развития.

2. Изучить морфометрические показатели формирования слоев и оболочек стенки двенадцатиперстной кишки в первом триместре внутриутробного развития человека.

3. Определить интегративные отношения между метрическими показателями дифференцировки производных энтодермального эпителия и мезенхимы в процессе формирования стенки двенадцатиперстной кишки в первом триместре внутриутробного развития.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые - определены морфометрические показатели формирования и дифференцировки оболочек и слоев двенадцатиперстной кишки в первом триместре внутриутробного развития человека; выявлена периодичность изменения толщины подслизистой основы в области стенки кишки и в формирующихся ворсинках; показано, что до 10 недель развития фазы динамики изменения высоты мезенхимных сосочков в области ворсинок в целом совпадают по своей протяженности с фазами изменения толщины подслизистой основы стенки кишки, но наступают на пол недели позже; определено, что нарастание толщины подслизистой основы стенки кишки опережает таковые в области ворсинок, создавая основу для формирования и роста ворсинок; показано, что появление первых неровностей слизистой происходит путем погружения эпителия в толщу подлежащей мезенхимы в период реканализации просвета кишки и активной резорбции эпителия; показано, что процесс погружения эпителия при формировании неровностей слизистой прекращается по мере формирования просвета, а формирование ворсинок происходит путем выпячивания эпителия с подлежащей мезенхимой в просвет кишки.

Определены закономерности формирования и дифференцировки слоев и оболочек стенки двенадцатиперстной кишки в период от 4,5 до 12 недель внутриутробного развития; установлены сроки: дифференцировки эпителия стенки 'двенадцатиперстной кишки в однослойный многорядный в области полостей резорбции, начала дифференцировки циркулярного слоя мышечной оболочки, начала изменения конфигурации базальной мембраны в 5 недель; появления складок слизистой оболочки в 6 недель; реканализации просвета кишки, формирования первичных ворсинок в 6,5 -7 недель; начала функциональной перестройки внутреннего циркулярного слоя мышечной оболочки в 8 недель; формирования вторичных ворсинок в 8,5-9 недель; формирования наружного продольного слоя мышечной оболочки в 10,5-11 недель.

Впервые получены данные об интегративных отношениях мор-фометрических показателей дифференцировки эпителия и формирования ■■ производных мезенхимы стенки двенадцатиперстной кишки.

НАУЧНАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. УсI тановление интегративных отношений количественных показателей формирования оболочек и слоев стенки двенадцатиперстной кишки в первом триместре внутриутробного развития позволяет дать объективную характеристику закономерностей дифференцировки производных энтодермаль-ного эпителия и подлежащей мезенхимы.

Выявление периодичности увеличения доли подэпителиального слоя мезенхимы и установление взаимозависимых отношений дифференцировки подэпителиального слоя мезенхимы с формированием первичных ворсинок слизистой оболочки позволяет характеризовать периоды преI имущественного роста и новообразования ворсинок.

Определение сроков и закономерностей формирования слоев мышечной оболочки с установлением взаимосвязи их дифференцировки с формированием первичных неровностей слизистой оболочки позволяет характеризовать взаимозависимые процессы при формировании стенки двенадцатиперстной кишки и прогнозировать сочетанность их нарушений в эмбриогенезе.

АПРОБАЦИЯ И ПУБЛИКАЦИИ. Основные положения работы доложены и обсуждены на,научной конференции «Актуальные проблемы I теоретической, экспериментальной и клинической медицины» (Тюмень, 2001, 2002); I Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы эволюционной и популяционной физиологии человека» (Тюмень, 2001); Международном симпозиуме «Медицина и охрана здоровья» (Тюмень, 2001, 2002, 2003); VI Конгрессе международной ассоциации морфологов (Уфа, 2002); V Общероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Казань, 2004) и VII Конгрессе международной ассоциации морфологов (Казань, 2004).

По материалам диссертации опубликовано 12 научных работ.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Закономерности формирования слоев и оболочек стенки двенадцатиперстной кишки из энтодермального эпителия и подлежащей мезенхимы в первом триместре внутриутробного развития человека.

2. Морфометрические показатели динамики формирования и дифференцировки слоев и оболочек двенадцатиперстной кишки; периодичность изменения их количественных показателей в процессе органогенеза стенки кишки от 4,5 до 12 недель внутриутробного развития человека.

3. Интегративные отношения дифференцировки производных энтодермального эпителия и подэпителиального слоя мезенхимы в процессе формирования первичных неровностей слизистой, первичных и вторичных ворсинок в первом триместре внутриутробного развития.

- 130 -4.ВЫВОДЫ

1. В процессе формирования двенадцатиперстной кишки человека в первом триместре внутриутробного развития определяются морфоге-нетические взаимосвязи развития производных энтодермального эпителия и подлежащей мезенхимы с установлением закономерных количественных отношений между изменением толщины подэпителиального слоя мезенхимы стенки кишки и формирующихся ворсинок. При этом выявляется три периода увеличения и замедления темпа прироста указанных показателей: в стенке кишки - с 5 до 6,5, с 6,5 до 8 и с 8 до 10,5 недель развития; в области ворсинок — с 6 до 7, с 7 до 8,5 и с 8,5 до 10 недель, а периоды увеличения толщины мезенхимного слоя в области стенки кишки на пол недели опережают периоды ее увеличения в области формирующихся первичных ворсинок.

2. В период от 5 до 12 недель внутриутробного развития происходят основные процессы формирования и дифференцировки слоев и оболочек стенки двенадцатиперстной кишки: в 5 недель - дифференцировка эпителия стенки двенадцатиперстной кишки в однослойный многорядный в области полостей резорбции, начало формирования циркулярного слоя мышечной оболочки, начало изменения конфигурации базальной мембраны; в 6 недель - появление складок слизистой оболочки; в 6,5 - 7 недель -реканализация просвета кишки, формирование первичных ворсинок; в 8 недель - начало функциональной перестройки циркулярного слоя мышечной оболочки; в 8,5-9 недель - формирование вторичных ворсинок; в 10,511 недель - формирование продольного слоя мышечной оболочки.

3. В процессе формирования двенадцатиперстной кишки определяется органо-генетическая зависимость между формированием ее просвета и появлением первых неровностей слизистой: первые неровности рельефа слизистой формируются в период реканализации просвета кишки путем погружения базальной мембраны эпителия в подлежащую мезенхиму.

4. Образование первичных ворсинок двенадцатиперстной кишки происходит после формирования ее просвета путем выпячивания базальной мембраны эпителия в просвет, при этом каждому периоду формирования ворсинок предшествует период увеличения доли подэпителиального слоя мезенхимы.

5. Морфометрическая характеристика циркулярного слоя мышечной оболочки во взаимосвязи с показателями изменения рельефа слизистой свидетельствуют о начале сократительной деятельности отдельных пучков гладких мышц в период от 6,5 до 7 недель развития, в то время как его сократительная функция как единого слоя определяется только к 8 неделям развития.