Автореферат и диссертация по медицине (14.00.23) на тему:Система субсинаптических единиц межнейронных синапсов головного мозга в норме, при ишемических состояниях и в восстановительном периоде

гЛ

'< 0 1 7

На правах рукописи

СТЕПАНОВ Сергей Степанович

СИСТЕМА СУБСИНАПТИЧЕСКИХ ЕДИНИЦ МЕЖНЕИРОННЫХ СИНАПСОВ ГОЛОВНОГО МОЗГА В НОРМЕ, ПРИ ИШЕМИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ И В ВОССТАНОВИТЕЛЬНОМ ПЕРИОДЕ

14.00.23 - гистология, цитология, эмбриология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Новосибирск - 1999

Работа выполнена в Омской государственной медицинской академии

Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор

В.В.СЕМЧЕНКО

Официальные оппоненты: чл.-корр. РАМН, доктор медицинских наук,

профессор В.А.ШКУРУПИЙ,

доктор медицинских наук, профессор С .В .ЛОГВИНОВ,

доктор биологических наук, профессор Т.М.ЛЮТИКОВА

Ведущее учреждение - Институт кардиологии им. А.Л.Мясникова Российского кардиологического научно-производственного комплекса МЗ РФ

Защита состоится » ¿-¿¿¿РАС^ 1999 г. в часов на заседании дис-

сертационного совета Д 084.52.02 в Новосибирском медицинском институте (630091, Новосибирск, Красный проспект, 52).

Автореферат разослан « » мая 1999 г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского медицинского института.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук, профессор А.Н.МАШАК

з-I о

I !

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Межнейронные взаимоотношения в центральной нервной системе млекопитающих реализуются посредством специализированных для химической передачи нервного импульса межнейронных контактов - синапсов. Синапсы формируются на теле и отростках нейронов в течение всей жизни организма. Потенциальная способность к образованию синапсов генетически детерминирована, максимально реализуется в созревающем и поврежденном мозге. Процессы формирования, функционирования и пластической реорганизации синапсов включают несколько последовательных этапов и происходят с участием компонентов пре- и постсинаптической мембран, парамембршшых скопле-нш синаптического цитоскелета и вещества синагггичсской щели - системы субсшыптиче-ских единиц (ССЕ), зависят от концешрации ионов Са2+, Na+, К+ в зоне контакта, аксо- и децдротока, состоя1шя биоэнергетических и биосшггетических процессов нейронов и глии. В зоне синапса посредством специфических рецепторов постсинаптической мембраны и вторичных мессецджеров осуществляется влияние на все стороны функционирования пост-синаптического нейрона [Акмаев И. Г., 1992; Гомазков О. А., 1993; Сотников О.С. и др., 1994;ШепердП, 1987; Guldner F. Ii, Phillips S. С., 1986; Calverley R. K. S„ Jones D. G„ 1990].

За счет хорошо развитого синаптического цитоскелета синапсы обладают стабильной пространственной организацией, высокой пластичностью, являются ключевым местом коммуникации между нейронами и играют важнейшую роль в системной деятельности мозга как в составе функциональных, так и при формировании патологических систем мозга. ССЕ является составной часгао синаптического цитоскелета и принимает участие в организации всех основных этапов транссшиппиеской передачи импульса [Крыжановский Г. Н., 1997; Geinisman Y., 1993, 1996; Jones D.G.; Harris R.J., 1995]. Несмотря на значимость ССЕ в функционировании синапсов, ее роль в синапгаческой реакгавносш и пластичности изучена слабо. Особенно это касается интегрирующей роли ССЕ.

Показано, что любые физиологические и патологические атония на мозг проявляются структурными изменениями на уровне синапсов, структурный гомсостаз поддерживается посредством постоянной реализации механизмов образования новых контактов, их созревания, трансформации активно функционирующих синапсов в гипертрофированные с последующей их реорганизацией в более сложные синаптические устройства. Активация мозга сопровождается усложнением пространственной организации синапсов, увеличением их эффективности, инакгавация - упрощением организации нейропиля. Патологическое воздействие на мозг, несмотря на включение компенсаторных процессов, первоначально приводит к деструкции значительной части синапсов и образующих их нейронов, а затем - к выраженной стимуляции компенсаторно-восстановитеяьных процессов преимущественно в зоне межнейронных контактов сохранившихся нейронов [Швалев В. Н. и др., 1992; Логвинов СВ. и др., 1994; Лютикова ТМ. и др., t996; Боголепов H.H. и др., 1996; Guldner F. Н., Phillips S. С., 1986; Jones D.G., Calverley R.K., 1991; Jones D.G.; Harris R.J., 1995].

Высокая избирательная чувствительность синапсов к гипоксии и ишемии мозга послужила основанием целенаправленного исследования этих образований нейрона при изучении патогенеза постишемических повреждений и эпилептизации мозга. В результате получена подробная ультраструктурная характеристика синапсов при различных ишемических состояниях мозга (Боголепов Н. Н., 1975; Ссмченко ВБ. и др., 1995, Geinisman Y., 1993; 1996]. Однако этих данных недостаточно для расшифровки глубинных общебиологических закономерностей реорганизации межнейронных взаимоотношений в посгашемическом периоде и при эпилептизации мозга. Отсутствует достаточно полно сформулированная общая теория функционирования синапсов как автономных функциональных систем. Окончатель-

но не установлена роль ССЕ как системообразующего фактора синапсов. Не ясна роль ССЕ в механизмах пластической реорганизации синапсов при ишемии и в постишемическом периоде.

Для ответа на эти и многие другие вопросы представляется важным детальное мор-фомеприческое исследование ССЕ синапсов головного мозга в норме, при различных ише-мических состояниях и в восстановительном периоде. Необходима сравнительная характеристика формы и размеров ССЕ различной степени сложносш, их количества в различных отделах мсога. Исследования ССЕ подобного рода отсутствуют, но они необходимы для определения структурной базы молекулярного действия медиаторов на нейронные рецепторы, ионселекшвные №+, К+, Са1+-каналы и комплекс ионных насосов, лежащих в основе штге-гративно-пусковой деятельности мозга, реализации поведенческих реакций, высших функций мозга в норме и при иосгишемической патологии. Определение места ССЕ в синаптиче-ской пластичности позволит целенаправленно воздействовать на механизмы реорганизации межнейропных взаимоотношений.

Цель и задачи исследования. Изучить закономерности структурно-функциональной реорганизации системы субсинагпических единиц межнейронных синапсов головного мозга в норме, при ишемических состояниях и в восстановительном периоде для определении ее роли в реактивности и пластичности синапсов. Для решения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести сравнительный анализ системы субсинагпических единиц синапсов I, Ш, IV и V слоёв соматосенсорной коры большого мозга, молекулярного слоя коры мозжечка, сектора САз гиппокампа, венгробазальных ядер талямуса, миндалины кошрешьных крыс н коры большого мозга человека в норме.

2. Провести сравнительный анализ изменений системы субсинаптических единиц синапсов I, Ш, IV и V слоёв соматосенсорной коры белых крыс при ишемических состояниях и в восстановительном периоде.

3. Провести сравнительный анализ изменений системы субсинаптических единиц сшапсов молекулярного слоя соматосенсорной коры, моажечка и венгробазальных ядер талямуса белых крыс при ишемических состояниях и в восстановительном периоде.

4. Изучить цигоархитекгонику соматосенсорной коры, венгробазальных ядер талямуса, коры мозжечка белых крыс в различные сроки после кратковрема п юй тотальной ишемии мозга.

5. Определить особенности реактивных и пластических изменений системы субсинагпических единиц сшапсов и изменения синагггоархтекгоники соматосенсорной коры большого мозга белых крыс и височной коры человека в процессе увеличения судорожной готовности мозга.

6. Провести сравнительный количественный анализ реактивных и пластических изменений системы субсинаптических единиц синапсов мозга белых крыс и человека.

Научная новизна. В настоящей работе впервые дана сравнигелыия развернутая характеристика ССЕ синапсов головного мозга белых крыс и человека в норме, при ишемических состояниях и в восстановительном периоде. Раскрыты структурные механизмы, лежащие в основе реактивной и пластической реорганизации ССЕ синапсов и представлены новые данные о сшихпической пластичности и регуляции структурного шмеосгаза на уровне синапсов. В частности, установлено, что плотные проекции (ПП), образующие пресинап-тическую решетку, и посшшаптческое уплотнение (ПСУ) необходимо рассматривать как единую систему со всеми особенностями, присущими внутрисистемным взаимоотношениям. Физиологические и реактивные пространственные изменения синапсов зависят от организации ССЕ. Синапсы, обладающие различным объемом ССЕ, имеют различную термодинами-

ческую устойчивость, отличаются степенью чувсгшггелы юстио к ишемии и вариабельностью пространственной рекомбинации в постишемическом периоде.

Впервые дана сравшггельная характеристика структурных изменений ССЕ межнейронных контактов различных отделов мозга в процессе деструкции и элиминации синапсов, образования незрелых межнейронных контактов, их созревания, дифференцировки, стабилизации и функционирования (гипертрофия и расщепление на автономные контакты), реорганизации сохранившихся и вновь образованных межнейронных ко1 ггакгов в динамике пости-шемическото периода в различных отделах головного мозга. Показано, что все эти процессы находятся в динамическом равновесии и зависят от организации ССЕ. В постишемическом периоде равновесие между различными формами синапсов смещается в сторону активации большей части контактов сшштической популяции сохранившихся функдаониругащих нейронов. ССЕ этих синапсов гипертрофируется, затем расщепляется сначала гипертрофированная ССЕ и только посте этого - синапс в целом. В результате происходит усложнение пространственной организации синапгического устройства по конвергентному или дивер-гапному типу и образование более мелких автономных синапсов. Увеличение содержания синапсов с гипертрофированной и перфорированной ССЕ, сложных синатических устройств является структурным проявлением реорганизации межнейронных взаимоотношений в постишемическом периоде. Степень этой реорганизации отличается в различных отделах мозга.

Установлено, что для посшшемической активации синапсов и активации синапсов при эпилеппвации мозга характерно сходство пространственной реорганизации ССЕ и синапгического устройства в целом. Активно функционирующий синапс в силу особенностей организации ССЕ является нестабильной структурой, посредством реорганизации которой реализуются высокие пластические возможности нейрона.

Впервые дня постишемического периода выявлено, что, несмотря на особенности струтаурно-функциональной реорганизации ССЕ синапсов различных отделов мозга, общебиологические закономерности синапгической пластичности направлены, в конечном итоге, на восстановление площади синатических связей контактирующих нейронов за счет процессов гиперплазии и рекомбинации ССЕ. Эш и определяет особенности реабилитации ин-тегративно-пусковой деятельности мозга в постишемическом периоде.

На основании полученных результатов предложена концепция "субсинаптической интегрирующей системы синапса".

Теоретическое и практическое значение. Сравнительные количественные исследования ССЕ синапсов различных отделов мозга в норме, при ишемических состояниях и восстановительном периоде, проведенные в настоящей работе, существенным образом расширили представления о структурно-функциональных механизмах реактивности и пластичности химических синапсов. Разработаны теоретические положения, совокупность которых является новым достижением в развитии синашшогии. Расшифровка реактивных и пластических механизмов мозга на уровне синапсов служит фундаментальной базой для целенаправленного изыскания способов регуляции функций мозга, разработки патогенетически обоснованной профилактики и терапии постггатоксических энцефалопатий, стимуляции компенсаторно-восстановительных процессов.

Предложенная теоретическая концепция «субсинапгической интегрирующей системы синапса» позволяет объяснить ведущие механизмы структурно-функциональных реактивных и штстических перестроек синапсов, выявленных при изучении ишемических и по-стишемичсских состояний мозга. С позиций данной концепции убедительно траиуются избирательная элиминация мелких контактов и устойчивость крупных контактов, механизмы появления различных типов иафивлеиия плоскости контактов, реорганизация ССЕ и синап-

сов в целом, термодинамическая целесообразность реорганизации пшергрофированных шггакгов, большая эффективность гипертрофированных и перфорированных контактов, закономерности активации механизмов пластической реорганизации межнейронных взаимоотношений в постишемическом периоде. Поэтому использование основных положений данной концепции может послужить базой для создания нового направления в изучении межнейронных взаимоспношений в центральной нервной системе в норме, при экстремальных состояниях и в восстановительном периоде.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на республиканской научной конференции "Морфологические иауки практической медицине и биологии" (Омск, 1986), II Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Москва, 1988), учредительном конгрессе международного общества патофизиологов (Москва, 1991), научиэ-пракгаческой конференции (Тюмень, 1991), симпозиумах и конференциях НИИ мозга РАМН (Москва, 1987, 1988, 1990, 1992), научио-пракшческой конференции НИИ общей реаниматологии РАМН (Москва, 1992), конференции кафедры гистологии и эмбриологии Омской медицинской академии (Омск, 1992), заседании проблемной комиссии 'Экстремальные и терминальные состояния" (Омск, 1992), республиканской научной конференции (Омск, 1993), конференции кафедры неврологии и нейрохирургии Омской медицинской академии (Омск, 1993), международном симпозиуме, посвященном 85-летио академика РАМН ВАБеговского (Москва, 1994), Ш съезде анатомов, гистологов и эмбриологов РФ (Тюмень, 1994), II нейрогисттаогической конференции, посвященной памяш чл.-корр. АН и АМН СССР НГЛСолосова (Санкт-Петербург, 1994), международном симпозиуме 11Физиолого-биохимические основы жизнедеятельности мозга" (Санкт-Петербург, 1994), I Российском кошрессе по патофизиологии (Москва, 1996), Ш междунар. конф. по функциональной нейроморфологии, посвященной 100-летаю со дня ровдения чл.-корр. АН и АМН СССР НГХояосова (Санкт-Петербург, 1997), Ш съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, сентябрь, 1997), международном симпозиуме, посвященном 90-летию академика В А-Неговского (Москва, 1999).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 46 печатных работ, в которых отражены основные положения диссертации.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Пресинапгические (пресинагпическая решетка) и посгсинапгаческие (посгсинап-тическое уплотнение) специализированные образования парамембранного синаптического цитоскелета, содержимое синашической щели составляют универсальную структурю-фущщиональную систему во всех аксо-шигапсовых и аксо-дендршных синапсах головного мозга животных и человека - систему субсинаппнеских единиц, строение которой имеет особенности в синапсах разных отделов головного мозга.

2. Пространственная организация системы субсинаппнеских единиц лежит в основе структурно-функциональных проявлений реакшвности и пластичности межне{фОнных си-наптических контактов в головном мозге в норме, при ишемических состояниях и в восстановительном периоде. Гиперплазия и рекомбинация системы субсинагпических единиц (расщепление, слияние и перераспределение ее фрагментов) являются ключевыми механизмами синашической пластичности и определяются термодинамическими законами.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания методик исследования, 3 глав собственных исследований, заключения и выводов. Общий объем диссертащш с приложением составляет 378 страниц машинописи, фактические данные иллюстрированы 111 рисунками, 10 таблицами. Указатель литературы включает 538 источников, из них иностранных - 453. Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Эксперименты выполнены на 218 половозрелых белых крысах самцах массой 190-210 г. с соблюдением всех правил работы с лабораторными животными (приказ МЗ РФ №755 от 12.08.77). Влияние острой ишемии на структурно-функциональную организацию ССЕ синапсов головного мозга изучали с использованием модели острой остановки системного кровотока (острая тотальная кратковременная ишемия мозга) в результате мехшшческой асфиксии, кровопотери, пережатия сосудистого пучка основания сердца на крысах с последующим восстановлением кровотока при помощи реинфузии, непрямого массажа сердца и искусственной ветиляции легких [Шим HB., 1979; Корпачев ВГ. и др., 1982; Степанов С.С. и др., 1983]. В качестве общего наркоза использовался эфир. Регистрация алектриче-ской активности осуществлялась с помощыо вживленных в теменные области субдуральных билатеральных элеиродов. Степень неврологического дефищпа оцешшалась по шкале H.H.L.Hendrickx е.а. [1984], показатель общего состояния животных - по шкале СЛ. Лыссн-коваидр. [1982].

Наркотизированных крыс ингубировали с помощью полихлорвиниловой трубки диаметром 2-2,5 мм. Состояние асфиксии после создавалось пережатием шпубационной трубки хирургическим зажимом на 6 мин [Шим HB., 1979]. Кровопотсря осуществлялась через бедренную артерию. В качестве антикоагулжпа использовали гепарин. Продолжительность полной ишемии составляла 5 мин [Степанов С.С. и др., 1983]. Нервно-сосудисшй пучок сердца пережимался на 10 мин специальным Г-образным стальным крючком без вскрытия грудной полости [Корпачев В. Г. и др., 1982].

Реанимационные мероприятия во всех случаях включали наружный массаж сердца в сочетании с искусственной вентиляцией легких до появления роговичного рефлекса и ритмичного самостоятельного дыхания. Специфическая медикаментозная терапия в процессе восстаношгения системного кровотока не применялась. При моделировании кровопотери параллельно проводилось нагнетание крови через бедренную артерию под давлением 90-100 мм рт. ст. Во всех случаях восстановление физиологических параметров происходило в одинаковой последовательности. Сердечная деятельность восстанавливалась в течение первой минута после начала массажа сердца. Первое дыхательное д вижение появлялось через 7-10 мин, а роговнчный рефлекс - через 3-6 мин постишемического периода. Элеюрическая активность мозга возникала к копну первых 30 мин после восстановления системного кровотока Рим HB., 1979; Степанов С.С., 1980; Kawai К. е.а., 1992].

Общая продолжительность электрического молчания коры мозга в течение острой ишемии и раннего постишемического периода в наших экспериментах составляла 20-40 мин.

Для морфологического исследования при всех моделях ишемии мозг забирали у контрольных (ингактные) крыс, в конце ишемии (через 6 мин механической асфиксии, через 5 мин после начала клинической смерти от кровопотери, через 10 мин после пережатия сосудистого пучка сердца), через 5,30, 90 мин, 6 ч и 1,3, 7, 14 и 30 суг после ишемии. На каждый срок приходилось 3-5 крыс.

Состояние повышенной судорожной акшвносга мозга моделировали по методу ЛВХрушинского [I960] с помощью дозированных звуковых стимуляций (86 дБ) в звукоизолированной камере. Выделяли животных с редким (через трое сут) и частым (ежесуточно) режимом аудиогенных воздействий, вызывающих судорожные пароксизмы.

Для морфологического исследования мозга человека использовали резецированные во время хирургических операций участки височной коры большого мозга 5 больных височ-яой эпилепсией в возрасте 21-30 лет, 5 бальных в возрасте 21-30 лет с хронической гипокси-;й мозга без судорожных припадков (экстрагемпоральные опухоли головного мозга), мозг 5 практически здоровых лиц в возрасте 21-30 лет, умерших внезапной смертью.

Мозг экспериментальных животных фиксировали путем транскардиальной перфузии смеси 4% раствора параформальдегида, 1% раствора глюгарового альдегида, 5% раствора сахарозы на 0,1М фосфатом буфере (рН=7,4) в течение 15-20 мин под давлением 90 мм рт. сг. После фиксации мозг извлекали, рассекали на серийные пластаны толщиной 2 мм, которые дофиксировали в аналогичной смеси фиксатора в течение 2 ч при 4°С. После дофикса-ции материал промывали и сепарировали с использованием стереотаксических атласов мозга взрослых крыс [Светухиш ВМ., 1962; Paxinos G. e.a., 1982]. Выделяли соматосенсорную кору (ССК), кору мозжечка, вапробазальные ядраталямуса, сектор СА3 гиппокампа, мшща-лину мозга 1фыс. Экранные образования (кора большого мозга, кора мозжечка, гиппокамл) мозга рассекали ориентированно в виде пирамид с молекулярным слоем в основании, ядерные образования (талямус, миндалина) рассекали на кубики объемом 1 мм3. Затем половину материала (по 5 кусочков на случай) обрабатывали для осмий - урашлацегат - цитрат свинцового шпрастирования, а другую половину (по 5 кусочков на случай) обрабатывали по методике спиртового контрастирования фосфорновольфрамовой кислотой (ФВК), позволяющей выявлял, специализированные парамембранные образования субсинаптаческого цигоскелета - плотные проекции (1Ш), посгсинаптическое уплотнение (ПСУ) [Bloom F. Е., Aghajanian G. К., 1967; Le Beux Y. J., Willemot J., 1975; Dyson S. E„ Jones D. G„ 1976; Vrensen G. e.a., 1980]. Все образцы мозга заключали в смесь эпона и аралдша. Биопсийный и аутопсийный материал коры большого мозга человека фиксировали пофужением в раствор фиксатора. Затем биопгаты рассекали на пирамидные блоки и обрабатывали так же как и экспериментальный материал. Для электронной микроскопии использовали ультратонкие (=70-100 нм), а для световой - полугонкие (=1000 нм) срезы.

Для исследования ССЕ синапсов использовали стерсологаческкй подаод и адаптирован] ibni для этих целей математический аппарат [Коган ME., 1985; ívíayhew Т.М, 1979; Norden J.J., 1986; Geinisman Y. e.a., 1996]. В каждом случае анализировали 50-60 полей зрения, произвольно отснятых при просмотре материала в электронном микроскопе при увеличении 15000 на пластины 9x12 см. Определение числеиной плотности синаппнеских контактов проводили на электронограммах при конечном увеличении 30000. Для количественной оценки ССЕ использовали только поперечные профили контактов, где четко верифицировались ФВК-позигивные ПП, ПСУ, вещество атлантической щели и ФВК-непггивные пре-, постсннаггшческие мембраны (рис. 1).

Определяли высоту ПП, расстояние между центрами и вершинами ПП, толщину ПСУ, ширину синаптической щели и толщину синатических мембран (рис. 1). Кроме того, подсчитывали численную плотность синапсов с асимметричной (зрелые контакты) и симметричной (незрелые контакты) организацией ССЕ. Среда синапсов с асимметричной организацией ССЕ выделяли неперфорированные и перфорированные, плоские, положительно и отрицательно искривленные [Семченко ВВ. и др., 1982, 1995; Le Beux YJ., Willemot J., 1975; Dyson S.E., Jones D.G., 1976; 1980; 1984; Buny R.W. e.a., 1978; Huttenlocher P.R., Cour-ten Ch.de., 1987; Vrensen G. e.a., 1980; Calverley R.K.S., Jones D.G., 1987; Aubert I., e.a., 1995; SurC. e.a., 1995].

Индивидуальные параметры ССЕ определялись на сканированных фотографиях с помощью компьютерной программы «PhotoShop 5.0». По высоте ПП все синапсов делили согласно S.EDyson, D.GJones [ 1976] на контакты с такими (тип С), средними (тип В) и высокими (тип А) ПП. Учитывали форму ПП (круглая, овальная, полигональная, треугольная). Выделялись синапсы с тонкими (до 40 нм) и толстыми (более 40 нм) ПСУ. Численную плотность различных ферм ССЕ относительно единицы площади среза (100 мкм2 нейропиля) выражали как среднюю арифметическую ± ошибка средней арифметической (XiSx).

Численную плотность синапсов в 1 мм3 ткани мозга рассчитывали по общепринятым формулам [Bloom F.E., Aghajanian G. К., 1967; Mayhew Т.М., 1979, 1992; Huttenlocher P.R., Courten Ch.de., 1987]. Длину синашического профиля (рис. 1) определяли с помощью тестовой метрической решетки. Все синапсы по длине синашического профиля (диаметр ССЕ) делили на 5 групп: I - < 100 нм (очень мелкие), П - 101-300 нм (мелкие), Ш - 301-500 нм (средние), IV- 501-700 нм (крупные) и V-> 701 нм (очень крупные).

Искривление плоскости синашического контакта определяли на поперечных профилях по формуле 1/R, где II - радиус (im) окружности, полученной как продолжение синапги-ческого профшм [Jones D.G., Devon R.M., 1978].

На микрофотографиях осмированного материала проводили анализ тинкгориальных свойств синапсов (осмиофилия) и качественный анализ структуры синапсов (пре- и постси-наптические мембраны, синаптические пузырьки, вакуоли, митохондрии, шипиковый аппарат, микротрубочки дендритов и др.). Кроме того, на осмировагаюм материале определяли численную плотность деструктивно (по светлому типу) измененных синагпических терми-налей в пересчете на 100 мкм2 нейропиля.

Объем ССК и различных ее слоев определяли на основе серийных фронтальных парафиновых срезов целого мозга [Miller M.W., Potempa G., 1990]. Для унификации первичных данных по синапсам и нейронам численную плотность нейронов в единице плоскости среза каждого слоя ССК определяли на окрашенных тионином полутонких фронтальных срезах (серия срезов через каждые 25-30 мкм) осмированных блоков. Полутонкие срезы проходили через все слои коры мозга. На площади среза 12666 мкм2 (объектив х40, окуляр х15) подсчитывали количество нормохромных, гиперхромных несморщенных, гиперхромных сморщенных и гипохромных нейронов. Учитывали только нейроны с четко верифицируемым ядром [Miller M.W., Potempa G., 1990].

Полученные результаты обработаны общепринятыми в медико-биологических исследованиях методами статистического анализа [Венчиков AM. и др., 1974; Белицкая ЕЛ, 1972; Автандилов ГГ., 1980; Лакин Г.Ф., 1980] с использованием компьютерных программ "SYSTAT", "EXCEL". Для определения достоверности отличий результатов в разных экспериментальных группах применяли статистический t-кригерий Стьюденга.

* ^ ^ «г

I .sf v i

t * ¥ V - «

»»и-' . * '

ПСУ V

' * **

Рис. 1. Основные параметры системы субсинапгтческих единиц (ССЕ) отдельного поперечного профиля простого неперфорированного синоптического контакта при окраске фосфорноволъфрамовой кислотой (ФВК). 1 - диамепр ССЕ; 2 - толщина ССЕ; 3 - синап-тическая иугль, ограниченная сверху и снизу ФВК-негативными пре- и постсинаптической мембранами; 4 - высота пюпшой проекции; 5 - толщина постсинапттеского уплотнения; 6-расстояние мехсду серединами соседних плотных проекций; ПСУ— постсинаптическое уплотнение.

Все эксперименты выполнены на базе Омской государственной медицинской академии (ЦНИЛ, кафедра гистологии). Аугопсийный материал мозга человека забирался в бюро судебно-медицинской экспертизы Омского облздравогдела, биопсийный материал - в отделении нейрохирургии Омской областной клинической больницы. Совместно с мл.с. ГЕГапонепко проведены эксперимешы по моделированию клинической cMqpra от крово-иогери. Эксперимешы по моделированию клинической смерти путем пережатия сосудистого пучка сердца выполнены kaiji. В ААкулининым и аспирантом АЭНикель; анализ этого материала проведен совместно с к.м.н. Е Д.Сергеевой. Эксперименты по моделированию ау-диогенных судорожных состояний выполнены д.мл. СИЕрсниевьгм; забор и анализ этого материала проведен с непосредственным участием автора. Забор мозга человека проведен совместно с профессорами AJO .Савченко, ВВ.Семченко и д-мл. С.И.Ерешювым. Серийные срезы мозга крыс для светоошического исследования приготовлены ст. лаборантом ЦНИЛ НЕКузовковой. Фотографирование элекгронномикроскопического материала проведено с участием инженера ЮВ.Чеснокова.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Система субсинаптияеских единиц синапсов различных отделов контрольного мозга белых крыс и человека

Во всех изученных отделах мозга животных и человека преобладают аксо-шипиковые и аксо-децдритные синапсы с универсальной организацией ССЕ. Отличия этих синапсов касаются индивидуальных параметров некоторых субсинаптическнх образований (ССЕ, синоптические пузырьки, митохондрии, шипиковый аппарат). По организации ССЕ при контрастировании спиртовым раствором ФВК выявляются две основные формы контактов - асимметричные (75-80%) и симметричные (20-25%). Значительно реже (2-10%) встречаются смешанные контакш, сочетающие в себе более 1фупный участок ССЕ асимметричного типа и мелкий участок ССЕ симметричного типа. Контакты с симметричной ССЕ имеют мелкие размеры (не более 100-120 нм) и тонкие недифференцированные парамембрш а пле специализации цитоскелета. Асимметричные синаггпиеские контакты имеют более крупные размеры (диаметр > 120-150 нм), выраженные ПП и различаются значительной вариабельностью формы, размеров ССЕ. Основная масса асимметричных контактов на поперечных профилях имеют непрерывную организацию ССЕ (простые неперфорированные контагаы). Реже встречаются контакты с одной (простые перфорированные) и еще реже - с двумя и более (множественные перфорированные) перфорациями ССЕ. Как правило, перфорированные кошакты являются более крупными, чем простые неперфорированные контакш. Некоторые (14 на 100 мкм2 нейропиля) крупные неперфорированные и перфорированные контакты имеют смешанную симметричную и асимметричную организацию ССЕ. Во всех отделах мозга превалируют мелите и средние контакты диаметром 101-300 и 301-500 нм.

Максимальная общая численная плотность контактов выявляется в миндалине и гип-покампе (60 на 100 мкм2 нейропиля), несколько меньше (35-50 на 100 мкм2 неГропиля) в молекулярном слое коры мозжечка и вентробазальных ядрах талямуса и еще меньше (20-25 на 100 мкм2 нейропиля) - в ССК большого мозга. В коре большого мозга человека численная плотность синапсов несколько мепыпе (15-18 на 100 мкм2 нейропиля), чем в коре мозга крыс.

ССЕ асимметричных синапсов одной популяции отличается размерами ПП и ПСУ, характером и степенно искривления плоскости контакта. Во всех изученных отделах мозга преобладают плоские контакты. Крупные синапсы с неперфорированной и перфорированной ССЕ могут иметь смешанный тип искривления плоскости контакта.

Выделяются две крайние (с толстыми и тонкими ПСУ) и промежуточные (средние по толщине ПСУ) формы ССЕ. Первые характерны для ССК, вторые - для коры мозжечка, а третьи - для талямуса, гиппокампа и миндалины.

Для синашической популяции мозжечка характерно незначительное содержание отрицательно искривленных статических контактов. Высота и ширина ПП, синалтической щели синапсов ССК и мозжечка достоверно не отличаются. Размеры ПП в большей степени варьируют внутри группы синапсов с одинаковым формой ССЕ, но разным типом искривления плоскости контакта. Особенностью синапсов коры мозжечка является то, что ССЕ основной массы синапсов имеет тонкие ПСУ (табл. 1.1).

Параметры ССЕ аксо-дендришых синапсов гиппокампа, миндалины и талямуса ближе к параметрам ССЕ синапсов ССК.

Степень искривления плоскости контактов всех отделов мозга варьирует от (-0,2) до (+0,2), однако, преобладают синапсы с незначительным искривлением контакта [(-0,14)-(+0,14)].

Таким образом, в аксо-дендришых синапсах исследованных отделов мозга выявлены две крайние формы организации ССЕ. Отличия касаются преимущественно толщины ПСУ. В ССЕ синапсов ССК ПСУ имеет тогащну в пределах 63,315,5 - 79,416,9 км, а в коре мозжечка - только в пределах 32,813,2 - 39,6+4,2 нм. Однотипные ССЕ (например, ССЕ только аксо-дендришых синапсов ССК или мозжечка) синапсов с различным типом иофивления плоскости контакта отличаются формой, размерами ПП и расстоянием между центрами и вершинами ПП, толщиной синашических мембран. Положительно искривленные контакты имеют более высокое содержание круглых ПП и большее расстояние между центрами и вершгаими ПП. ПП отрицательно искривленных кошжгов имеют в основном треугольную форму, а рассшяше между вершинами ПП

Таблица 1.1

Основные параметры системы субсинаптических единиц плоских, полоокипшьно и отрицательно искривленных аксо-дендритных синапсов молекулярного слоя соматосенсорной коры большого мозга и мозэмхчка контрольных белых крыс (окраска фосфорювольфрамовой кислотой)

Система субсинаптинеских единщ синапсов коры большого мозга

Контакты и значения показателей (Х+Бх)

Показатель плоские положительно искривленные Отрицательно искривленные

1. Относительное содержание (%) 44,4% 36,0% 19,6%

2. Длина профиля ПСУ (нм) 376,8+24,2 391,6±28,5 328,3+24,3

3. Толшина ПСУ (нм) 79,4+6,9 74,8+6,2 63,3+5,5

4. Количество ПП 4 4 4

5. Высота ПЩнм) 70,8+2,3 82,5+2,7* 86,4+2,5*

6. Ширина ПП (наиболее широка часть) (нм) 62,8+2,9 78,7+3,9* 69,113,1

7. Расстояние между цегпрами П (нм) 85,8±4,0 112,3±5,6* 86,414,3

8. Расстояние между вершинам ПЩнм) 85,8+4,0 132,4+6,2* 69,1+3,3*

9. Соотношение количества ПП 1/94,2 нм 1/97,9 нм 1/82,1 нм*

размера ПСУ

10. Форма ПП: -К 32,3% 56,6%* 15,4%**

-Т 25,8% 0,0%** 69,2%**

-П 25,8% 33,4%* 15,4%*

-О 16,1% 10,0%* 0,0%**

11. Толщина пре-СМ + пост-СМ 30,5+1,2 46,1+2,3* 40,311,8*

синоптической щели (нм)

12. Толщина вещества синапгаче- 17,3±0,6 18,610,8 18,2+0,8

ской щели (нм)

Система субсинантических единиц синапсов корымозжечка

Контакты и значения показателей (ХЙ>х)

Показатель плоские положительно искривленные отрицательно искривленные

1. Относительное содержание (%) 57,8% 41,0% 3,2%

2. Длина профиля ПСУ (им) 394,4+26,3 447,2+36,2 391,8+31,6

3. Толщина ПСУ (нм) 39,614,2 36,3 ±3,8 32,8+3,2

4. Количество ПП 4 4 4

5. Высота ПП(нм) 79,2±4,1 81,213,6 90,213,2*

б. Ширина ПП (наиболее широка часть) (нм) 75,2+4,1 79,414,2 69,1+3,1

7. Расстояние между центрами П (нм) 106,4+12,1 122,6110,2 107,1110,2

8. Расстояние между вершинам ПП(нм) 109,8110,1 145,6+7,3* 86,6+4,8*

9. Соотношение количества ПП 1/98,6 нм 1/111,8 нм 1/97,9 нм

размеров ПСУ

10. Форма ПП: -К 40,7% 41,3% 16,5%**

-Т 25,1% 11,1%* 60,4%**

-П 21,1% 36,8%* 21,1%

-О 13,1% 10,8% 2,0%**

И. Толщина пре-СМ + пост-СМ синапгической щели (нм) 33,7+1,2 48,5+2,5* 43,6+2,2*

12. Толщина вещества синапгиче- 15,810,5 17,410,8 16,9+0,8

ской щели (нм)

Примечание. К-круглые (шарообразные), Г- (треугольные) пирамидные, П-полигональные, О - овальные ПП, пре-СМ- пресинаптическая мембрана, пост-СМ- постси-наптическая мембрана. Достоверюсть различий рассчитана в сравнении с плоскими контактами (*-Р<0,05, **-Р<0,01).

значительно меньше такового у положительно искривленных. Это свидетельствует о существовании зависимости изменения типа кривганы синаптического контакта от формы ПЛ. Синапсы талямуса, гиппокампа, миндалины имеют промежуточные размеры ССЕ.

2. Зависимость реактивных изменений межнейронных синапсов в постишемическом периоде от организации системы субсинаптических единиц При ишемических состояниях структурные проявления реактивных ¡вменений синапсов с различной организацией ССЕ значительно отличаются. В ССК большого мозга, ССЕ синапсов которой отличается толстым ПСУ, во время ишемии и в течение 30 мин после восстановления кровотока численная плотность плоских контактов и суммарная плотность положительно к отрицательно искривленных контактов не меняется. Однако, внутри группы искривленных контактов отмечается достоверное значительное (на 58,8% Р<0,05) уменьшение плотности положительно искривленных контактов и увеличение (на 94,6%, Р<0,05) плотности отрицательно искривленных контактов (рис. 2.1).

сск

—плоские

— (+) . -ж- (.)

о4

250 200 150 100 50 0

К И 90

Мозжечок

140

90

40

-10

* - - -А

К И 90

Рис. 2.1. Содержание плоских положительно (+) и отрицательно (-) искривленных конпштов в молекулярных слоях соматосенсорной коры (ССК) большого мозга и мохисечка в контроле (К), при острой ишемии (И) и раннем постишемическам периоде (90 мин).

Восстановление системного кровотока (5-90 мин) сопровождается обратным процессом - численная плотность положительно искривленных контактов растет, а отрицательно иофивленных - падает. Все это происходит при стабильном содержании плоских контактов и свидетельствует о возможности перехода положительно искривленных контактов в отрицательно искривленные в период ишемической деполяризации нейронных мембран и нарушения ионного гомеостаза. Восстановление кровотока, ионного гомеостаза и реполяризация мембран сопровождаются обратным процессом - переходом отрицательно искривленных контактов в положительно искривленные.

Особенностью молекулярного слоя коры мозжечка, ССЕ синапсов которого отличаются тонкой ПСУ, является то, что плоские контакгы составляют 57,8% положительно искривленные - 41,0%, а отрицательно искривленные - только 3,2% всех асимметричных контактов иейропиля. То есть, синапсы с тонкой ПСУ очень редко имеют отрицательное ис-(фивление плоскости контакта.

Через 10 мин острой ишемии мозга содержание положительно искривленных и плоских контактов в коре мозжечка не изменяется, отрицательно искривленные контакты полностью исчезают. Через 90 мин постишемического периода содержание плоских контактов уменьшается до 49,3% а положительно иофивленных - увеличивается до 50,7% (Р<0,05).

Между размерами, формой ПП и степенью искривления плоскости синаптического контакта существует обратная зависимость. Снижение высоты ПП, переход пирамидных ПП в сферические, увеличение расстояния между ПП сопровождается увеличением степени положительного искривления плоскости контакта от 0,0885 в котроле до 0.1282 через 10 мин острой ишемии, 0,1471 - через 90 мин после ишемии.

Таким образом, анализ числе! шой плотности плоских и искривленных контактов с различной организацией ССЕ свидетельствует о том, что характер и степень истфивления плоскости синаптичсских контактов в ответ на ишемию зависит от толщины ПСУ, отражает

динамический процесс реорганизации контактов и доку мет пирует возможность взаимного перехода плоских, положительно и отрицательно искривленных контактов. Причем, для основной массы синапсов ССК возможен переход по пути: положительно искривленные -> плоские -» отрицательно искривленные и обратно, а для основной массы синапсов коры мозжечка - только в направлении: плоские -> положительно искривленные и обратно.

Деструктивные изменения ССЕ синапсов появляются в течение первых мин после острой ишемии. Высота ПП уменьшается, четкость их контуров снижается, увеличивается расстояние между ПП и количество округлых ПП, часть ПП полностью разрушается. ПСУ является более устойчивым к ишемии образованием ССЕ. В крупных синапсах встречается очаговая дегенерация, когда деструктивный процесс распространяется только на небольшой объем ССЕ синапса.

Наиболее типичной для мембранных структур синапсов яштяегся агрегация синаяги-ческих пузырьков (СП) в центре пресинаптических отростков с отдалением СП от пресинап-тической мембраны, появление вакуолей и уменьшение осмиофильного содержания СП, разрушение синаптических мембран, разрушение митохондрий, склеивание, дисперсия СП, набухание пресинапгаческих терминалей, увеличение ширины синагггической щели. Реактивные посгашемические струюурные изменения сохраняются в течение 30 сут после ишемии у значительной (до 30%) части синапсов. Именно за счет этих синапсов происходит редукция общей численной плотности синапгаческих контактов в постшпемическом периоде и после аудиогенных судорожных пароксизмов.

При асфиксии уже через 90 мин после восстановления системного кровотока во всех слоях ССК выявляется достоверное снижение общей численной плотности (сумма синапсов с асимметричной и симметричной ССЕ) синапгаческих контактов (рис. 2.2). В большей степени страдают синатическая популяция верхних слоев коры (1-1У). Общая численная плотность контактов снижается в молекулярном слое на 43,9% (Р<0,05), в слоях Ш-ГУ - на 40,5% (Р<0,05), а в слоях У-У1 - только на 19,5% (Р<0,05). В молекулярном слое общая численная плотность контактов сохраняется ш максимально шоком уровне в течение 1 сут, а затем, начиная с 3 сут, несколько увеличивается. В слоях Ш-ГУ и в слое V увеличение общей численной плотности синапгаческих контактов отмечается только на 7 сут. Кроме того, для слоев Ш-ГУ характерно прогрессирующее снижение плотности контактов в течение 7-30 сут (рис. 2.2).

На модели кровопотери выявляется та же, что и в постасфиксическом периоде, закономерность изменения общей численной платности синаптических контактов. Однако, максимальная редукция контактов на 36,8% (Р<0,05) на этой модели остановки системного кровотока отмечается только через 14 сут после ишемии, а степень последующего восстановле-ггия плотности контактов достоверно выше, чем три асфиксии.

Выявляется три варианта восстановления общей численной плотности синапсов. Так в молекулярном слое ССК через 3 (на 25,2%, Р<0,05) и 14 (на 24,6%, Р<0,05) сут после асфиксии определяется достоверное по сравнению с предыдущими сроками увеличение численной плотности синапсов с асимметричной ССЕ на фоне низкого содержания синапсов с симметричной ССЕ. Подобные результаты свидетельствуют о том, что через 3 и 14 сут численная плотность синаптических контактов увеличивается за счет популяции синапсов с асимметричной ССЕ (вариант 1 - реактивный синахпогенез). По сравнению с предыдущим сроком через 7 сут после асфиксии во всех слоях ССК выявляется значительное увеличение (в молекулярном слое - на 52,5%, Р<0,05; в слоях Ш-ГУ - на 82,6%, Р<0,05; в слоях У-У1 - на 176,0%, Р<0,05) платности мелких синаптических контактов с симметричной ССЕ на фоне низкого содержания синапсов с асимметричной ССЕ (вариант 2 - реактивный неосинапгоге-нез). Это свидетельствует о том, что через 7 сут после асфиксии общая численная плотность

контактов увеличивается за счет синапсов с симметричной ССЕ. Возможен и смешанный вариант, когда увеличение общей численной плотности контактов осуществляется за счет пула симметричных и асимметричных контактов (вариант 3). Об этом свидетельствуют данные по кровопотере. Через 30 сут отмечается достоверное значительное увеличение численной плогаост синапсов с асимметричной (на 52,5%, Р<0,05) и симметричной ССЕ (на 54,8%, Р<0,05) в сравнении с предыдущими сроками. После асфиксии подобное отмечается через 30 сут, но в значительно меньшей степени.

Увеличение численной плотности симметричных синапсов (7 сут) сменяется последующим (14 сут) падением плотности этих контактов и увеличением численной плотности асимметричных синапсов. Это свидетельствует, вероятно, о созревании мелких симметричных koi пактов и переходе их в типичные асимметричные синапсы с хорошо развитыми ПП.

Постишемическое уменьшите численной плотности синаптнческих контактов с различной организацией ССЕ удается выявить также и в коре мозжечка, гиппокампе, мицдали-не, талямусе. Однако, динамика изменения численной плошосго синаптнческих контактов этих образований отличается от таковой в ССК большого мозга. Так в коре мозжечка через 90 мин после восстановления системного кровотока общая численная плотность синаптнческих кмпакгов по сравнению с кипролем падает только на 15,5% (Р<0,05). Через 1, 3 и 7 сут после ишемии выявляется, характерная именно для коры мозжечка (с ее упорядоченной организацией дендригов клеток Пуркинье), значительная неравномерность распределения различных синалтических контактов в нейропиле. Диффузное избирательное гюврэкдение синапсов сопровождается появлением очагов (О-зоны) с очень низкой общей плотностью контактов. Эти очаги соответствуют значительно поврежденным клеткам Пуркинье. ССЕ более 70% синапсов О-зон деструктивно изменены, а в окружающем нейропиле ССЕ 50-70% синапсов не имеют признаков необратимого повреждения. Основной формой повреждения синапсов является светлый тип деструкции. Через 1 сут после ишемии дефицит общей численной плотности синапсов в О-зонах составляет 59,8% (Р<0,01), а в окружающем нейропиле - 29,1% (Р<0,05). Через 3 сут после тотальной ишемии, в сравнении с данными предыдущего срока, в О-зонах увеличивается численная плотность синапсов с асимметричной ССЕ. Наибольшие различия численной плотности синагпических контактов между очагами избирательного повреждения синапсов н окружающим нейропилем выявляются через 7 сут после ишемии. Численная плотность контактов в окружающем нейропиле составляет 149,8% в сравнении с контролем. Через 30 сут посгашемического периода восстанавливается равномерность распределения синапсов в нейропиле, О-зоны не выявляются, общая численная плотность контактов превосходит контрольный уровень.

Таким образом, для коры мозжечка, в отличие от ССК, характерно значительное компенсаторное увеличение общей численной плотности синалтических контактов через 30 сут после ишемического воздействия. Это происходит в основном за счет пула зрелых синапсов с асимметричной организацией ССЕ и сопровождается лишь незначительным предварительным (7 сут) увеличением плотности мелких симметричных контактов.

В гиппокампе общая численная плотность синалтических контактов снижается через 1 сут на 35,3% (Р<0,05), а в миндалине - на 54,0% (Р<0,05). Восстановление общей численной плотности контактов в этих отделах мозга происходит преимущественно за счет образования мелких симметричных контактов. Как и в ССК большого мозга, в гиппокампе восстановление численной плотности контактов не завершается в полной мере в течение 30 сут после ишемического воздействия.

В нейропиле вентробазального ядра талямуса максимальное (на 45,9%, Р<0,05) снижение общей численной плотности синалтических контактов выявляется через 1 сут после ишемии. Для талямуса характерно ярко выраженное смешанное восстановление общей чис-

ленной плотности контактов за счет сохранившихся синапсов с асимметричной организацией ССЕ и новообразования симметричных ко1пакгов (3 вариант). В период 3-14 сут реализуются механизмы образования симметричных контактов и механизмы увеличения общей плотности ко!ггакгов за счет асимметричных кмпактов. В период 14-30 сут восстановление плотности синатических контактов происходит, видимо, только за счет созревания симметричных контактов. Об этом свидетельствуют данные о практически зеркальной динамике увеличения (на 38,9%, Р<0,05) асимметричных и уменьшения (на 46,4% Р<0,05) симметричных контактов.

Таким образом, в постишемическом периоде в мозге экспериментальных животных происходят процессы (1) образования большого количества мелких симметричных контактов, (2) увеличения численной плотности асимметричных синапсов за счет расщепления простых гипертрофированных и перфорированных контактов и (3) дифферент тровки симметричных контактов в асимметричные статические контакты. Эта процессы связаны с реорганизацией ССЕ и в различной степени проявляются в изученных отделах мозга. Характерной особенностью синоптической популяции коры мозжечка является ярко выраженное преобладание механшмов расщепления ССЕ }фупных асимметричных синапсов. В гиппо-кампе более выражено восстановлеште синаптоархигектоники за счет образования мелких симметричных кгаттакгов, а в ССК большого мозга, миндалине и талямусе - сочетаются оба типа восстановления.

Динамика изменения численной плотности синаппиеских контактов в различных отделах мозга после острой ишемии имеет волнообразный характер и характеризуется индивидуальной амплтудой и периодичностью уменьшения и увеличения численной плотности синоптических контактов (рис. 2.2). Общим дня всех отделов мозга в течение 30 сут посга-шемического периода является активация компенсаторно-восстановительных процессов на фоне постепенного снижения интенсивности деструктивных процессов. Деструкция синапсов сопровождается параллельным новообразовашем и реорганизацией ССЕ сохранившихся синапсов. Поэтому, уже через 3 сут после ишемии начинает преобладать восстановление численной плотности контактов, До кстралыюго уровня численная плотность синатических котактов восстанавливается только в коре мозжечка.

Изменения численной плотности синапсов происходят на фоне прогрессивного снижения численной плотности нейронов, которое максимально выражено в мозжечке (рис. 2.3). Поэтому при неблагоприятном или осложненном течении посгишемического периода деструктивные процессы превалируют над компенсаторно-восстановительными, потенциальные возможности которых исчерпываются с уменьшением количества активных нейронов.

Степень изменения численной плотности синаптических контактов во многом зависит от интенсивности использования синапсов. Так в ССК при истощающем режиме аудио-генной судорожной активации (ежедневно) общая численная плотность синапсов снижается гораздо значительнее (на 66,3%, Р<0,01), чем при тренирующем режиме (каждые 3 сут) активации (45,8%, Р<0,05). Редукция общей численной плотности синапсов происходит за счет синапсов с асимметричной и симметричной организацией ССЕ.

К 90 мин I 3 7 14 ЗОсут Постишемический период

К 90 мин 1 3 7 14 ЗОсут Постишемический период

--Д- сск

-е—Мж

-•А--ССК

-е—Мж

■ -0--Т

1 3 7 14

Постишемический период

ЗОсут

-а--п -о- - III V

--Х-- VI

-е-т

•■Ж—-Мж

Рис. 2.2. Динамика изменения численной плотности синапсов с асимметричной (а), симметричной (б) организацией системы субсинаптических единиц и нейронов (в) в сома-тосенсорнойкоре (ССК), мозжечке (Мж), вентробазалънамядре талямуса (Г) белых крысе постишемическом периоде. К - контроль. В ССК и коре мозжечка численная плотность синапсов дана для молекулярного слоя, численная плотность нещюнов - для клеток Пуркинье и Д Ш, Уи И слоев ССК

Уменьшение численной плотности синаптических контактов при гипоксии выявляются и в мюле человека (на 49,9%, Р0,05). При эпилепсии уменьшение численной плотности синапсов отсутствует.

Таким образом, все вышеизложенное свидетельствует о значительной реакшвности и пластичности межнейронных синапсов в посгашемическом периоде и зависимости структурных проявлений реактивных и пластических изменений синапсов от организации ССЕ.

3. Термодинамические основы реактивных и пластических изменений система субсинаптических единиц Различия структурно-функциональной реорганизации синапсов, имеющих различную организацию ССЕ, в процессе реактивных и пластических постишемических изменений связаны с термодинамической устойчивостью (ТУ) этих синапсов. ТУ синапса зависит в основном от состояния ССЕ, так как ССЕ является наиболее жесткой и стабильной структурой химического синапса [Степанов С.С., Семченко ВВ., 1998].

ТУ ССЕ, как объемного образования, определяется отношением ее поверхности (Б) к объему (V) - относительная наружная поверхность. Уменьшение отношения ЙЛ/ свидетельствует о большей стабильности структуры [Сотников ОС. и др., 1994]. ТУ ССЕ можно определить методами морфомегрии и выразтъ как 1/(й/У). ССЕ является близким к диску геометрическим образованием, поэтому ее 8 и V определяются как 8 и Vдиска [Семченко В.В. и др., 1995; Угегвеп а е.а, 1980].

Диаметр ССЕ синапсов изученных отделоз мозга в норме варьирует в пределах 501000 нм, а толщина - в пределах 50-140 нм. В сомагосенсорной коре (ССК) большого мозга преобладают синапсы с ССЕ толщиной 100-140 км, а в кере мозжечка - до 100 нм. В рачках указанных размеров ССЕ ее ТУ верьирует от 8,3 да 54,6 (рис. 3.1). Кривые, отражающие связь ТУ и диаметра ССЕ, имеют форму птерболы. Поэтому увеличение диаметра ССЕ свыше 400-500 нм сопровождается лишь незначительным увеличением ТУ.

80 70 60 50

40 £

30 20 10

О 150 300 450 600 750 900 1050120013501500

Рис. 3.1. Термодинамическая устойчивость синоптических контактов с различными размерами системы субсинаптических едтщ (ССЕ). 1 -ССЕ толщиной 140 нм; 2 - ССЕ толщиной 100 нм; 3 - ССЕ толщиной 50 нм; 4 - изменение сил деформации ССЕ в зависимости от ее диаметра.

С целью выявления влияния диаметра диска ССЕ на ее ТУ все синапсы целесообразно разделить на 4 группы: I - диаметр диска ССЕ < 100 нм (очень мелкие), II - от 101 до 500 нм (мелкие и средние), Ш - от 501 до 700 нм (крупные) и IV - > 701 нм (очень крупные). Группу I составляют в основном симметричные контакты. Среди синапсов с одинаковым диаметром контакта максимальная ТУ характерна для синапсов с более толстой ССЕ. Показатель ТУ ССЕ синапсов I группы составляет 10,6+1,2, II - 33,0+2,8, III - 48,0i4,0, IV -54,0+5,0. В контроле максимальное (58,0%) количество синапсов коры большого мозга входит во П группу и обладает невысокой ТУ ССЕ.

В ССК большого мозга значительное снижение общей численной плотности синапсов через 90 мин - 3 сут постишемического периода сопровождается увеличением относительного содержания крупных синапсов с более высокой ТУ ССЕ (рис. 3.2). В результате активации реактивного неосинаптогенеза на 7 сут увеличивается численная плотность мелких симметричных контактов и, следовательно, параллельно этому происходит смещение показателей ТУ в сторону уменьшения содержания термодинамически менее устойчивых контактов I и П группы. Однако, для 7 сут постишемического периода характерно наибольшее содержание крупных контактов IV группы с максимальной ТУ. Поэтому, как и в предыдущие сроки, преобладают контакш с более высокой термодинамической устойчивостью. 14 сут характеризуются новой волной увеличения содержания термодинамически устойчивых контактов и лишь на 30 cyr после ишемии распределение синапсов с низкой и высокой ТУ в молекулярном слое ССК приближается к контрольному уровню. В то же время сохраняются различия содержания синапсов с неодинаковой ТУ в сравнении с таковым у контрольных животшлх (рис. 3.2).

В коре мозжечка после ишемии также отмечается тенденция к увеличению содержания гипертрофированных контактов с высокой ТУ ССЕ (рис. 3.2). Однако, в сравнении с ССК, содержание крупных и очень крупных контактов в мозжечке никогда не превышает содержания мелких и средних контактов. Кроме того, ТУ ССЕ синапсов коры мозжечка, имеющих меньшую, чему синапсов ССК толщину ССЕ, значительно меньше, чем синапсов ССК (рис. 3.1).

На содержание контактов с различной ТУ ССЕ оказывает влияние интенсивность использования синапсов. Аудиогенная судорожная активация приводит к значительному увеличению численной плотности и относительного содержания крупных и очень крупных контактов. Однако, истощающий режим аудиогенной судорожной активации сопровождается более значительной, чем при тренирующем режиме, редукцией численной плотности мелких и средних котакгов.

В посгишемическом периоде в молекулярном слое ССК большого мозга и мозжечка редукция значительной части перфорированных контактов через 90 мин сменяется увеличением численной плотности этих юяггакгов. При этом относительное содержание перфорированных кошакгов в посгишемическом периоде существенно превосходит таковое в контроле. На ранних этапах постишемического периода (1-3 сут) образование перфорированных котакгов может происходить только на базе пула сохранившихся неперфорированных контактов, так как в этот период новообразование симметричных контактов не выявляется ни в одном отделе мозга. В более позднем периоде (7-30 сут) образование перфорированных синапсов может дополняться новообразованием незрелых контактов с последующим их созреванием и объединением в перфорированные контакты. Максимальное относительное увеличение численной плотности перфорированных контактов регистрируется в мозжечке через 1 сут после восстановления системного кровотока.

П<100 а 101-500 □ 501-700 Н>701нм

сск

60 40

° 20 о

60 40 20 о

60 40 20 о

60 40

»

4 20 О

60 40 20 О

60 40 20 О

ЯЯЕ .•/.•••Х-ията! 1

Кснпроль

90 мин

-г-

1 сут

т-гг

3 сут

-ЭЕг

Тсуг

т-

Я <100 13101-500 13501-700 Н>701 нм Мозжечок

60

40 г -х-г-г-

в4

20 О

60 40 20 О

60 40 20 О

60 40 20 О

Контроль

гЭЕт

90 мин

1 сут

7-3-

3 сут

60 г

40 -

20 1-

Т> КГ?

7 сут

60

40 -

20 цДд,

о

1-Ясг

30 сут

30 сут

Рис. 3.2. Содержание синапсов с различной термодинамической устойчивостью системы субсинаптических едтщ в молекулярном слое саматосенсорной коры большого мозга (ССК) имозжечка в контроле и различные сроки постишемического периода.

/и

Существенной особенностью синапгаческого пула коры мозжечка является низкая численная плсгпюсгь перфорированных контактов и то, чш в зонах очаговой деструкции нейропиля перфорированные контакты вообще не выявляются. Несмотря на зшчигелыюе воссганоатение общей численной плотности контактов в коре мозжечка через 30 сут после ишемии, плотность перфорированных koiпактов в этот период очень низкая (рис. 3.3). Всё это свидетельствует о существовании особенностей процесса взаимного перехода перфорированных и неперфорированных контактов, обеспечивающего определенный баланс (равновесие) этих двух разновидностей контактов. Явно то, что в мозжечке равновесие смещено в сторону увеличения содержания неперфорированных контактов, а в ССК большого мозга - в сторону образования перфорированных контактов из неперфорированных. Увеличение относительного содержания перфорированных контактов выявлено нами в височной коре большого мозга больных эпилепсией, а при хронической гипоксии мозга отмечено некоторое уменьшение содержания перфорированных кошакгов.

Таким образом, исходя из положения о существовании равновесия между различными формами синапгических контактов [Geinisman Y. е.а., 1993,1996; Jones D.G., Harns R.J., 1995], можно констатировать, что наши данные по динамике изменения численной плотности неперфорированных и перфорированных кошакгов в постишемическом периоде и при аудиогенной активации мозга свидетельствуют о выраженной пластической реорганизации сохранившихся синагпических контактов по пути: неперфорированные -> перфорированные. В ССК, где синапсы имеют толстое ПСУ, преобладает образование перфорированных кошакгов, а в коре мозжечка, где синапсы имеют тонкое ПСУ, - автономных неперфорированных. То есть, в синапсах корь! мозжечка осуществляется более полное расщепление ССЕ на автономные фрагменты, чем в ССК.

110т

9070-

£ 50-

3010 -

-10

К 90 мин I 3 7 ЗОсуг

ГЬсгашемический период

Рис. 3.3. Содержание синапсов с перфорированной (п) и неперфорированной (н) системой субсинаптических единиц в молекулярном слое соматосенсорной коры (ССК) большого мозга и мозжечка (Мж) белых ирыс в постишемическом периоде. К— контроль.

В синапгическом пуле ССК и коры мозжечка половозрелых животных существует смещаемое равновесие между контактами различных размеров, определяемое законами тер-

<>--ССК(п)

i........}......I......i -

' .ж. :

§......§■" '5......5......§

Д--ССК(н)

-Мж(п)

-Я-Mmi'uI

модинамики. В мозге контрольных животных преобладают термодинамически неустойчивые контакты диаметром 100-500 им, что обеспечивает постоянные условия для термодинамически выгодных процессов гиперплазии элементов ССЕ, объединения мелких фрагментов ССЕ в более крупные. Однако, значительное повышение ТУ синапсов с толстой ССЕ возможно только в интервале увеличения ее диаметра до 500-600 нм, а с тонкой ПСУ - до 300450 нм. Дальнейшая гипертрофия ССЕ менее выгодна с позиций термодинамики. Это, вероятно, связано с тем, что увеличение объема и ТУ устойчивости ССЕ, как жесткого дискообразного образования, сопровождается пропорциональным (гиперболическим) усилешгсм сил когезии и ретракции, стремящихся придать пре- и посгсинаптическим частям синапса форму шара и направленных на деформацию ССЕ. Последнее способствует расщеплению и рекомбинации ССЕ, особенно в синапсах с теткой ССЕ.

Процесс реорганизации ССЕ можно разделить на два основных этапа: 1) энергозависимые, термодинамически выгодные только в определенных пределах, гиперплазия сохранившихся и образование новых элементов ССЕ; 2) энергонезависимое слияние и перегруппировка мелких фрагментов ССЕ, расщепление сначала ССЕ, а затем и синапса в целом, с образованием перфорированных синапсов или автономных синапгаческих фрагментов (собственно рекомбинация), обладающих, хотя и меньшей ТУ, но и меньшими силами деформации ССЕ. При этом эффективность передачи информации и потенциальные возможности нового цикла рекомбинации вновь образованных более сложных синаптических устройств усиливаются. На месте одного синаптического контакта посредством механизмов рекомбинации образуется -2,4, 8 и тд. контактов. Вполне вероятно, что в активно функционирующих нейронных сетях 2-й этап является механизмом усиления афферентных входов и долговременного закрепления-кодирования информации.

Кратковременная тотальная ишемия мозга приводит к смещению равновесия между синапсами в направлении увеличения содержания крупных термодинамически устойчивых контактов. Сначала это происходит за счет деструкции преимущественно мелких контактов, а после акшвации компенсаторно-восстановительных механизмов и за счет гипертрофии ССЕ сохранившихся синапсов. В постишемическом периоде, таким образом, создаются условия для быстрого увеличения ТУ межнейронных контактов с последующей их рекомбинацией. Однако, в отличие or кошроля, появляются дополнительные факторы снижения ТУ ССЕ за счет Са2+-зависимых механизмов снижения локальной жесткости шггоскелетнош каркаса ССЕ. Обусловленное ишемией увеличение концентрации Са2+ в зоне синаптических кошакгов доказано с помощью специальных исследований [Gajkowska В., Mossakowski MJ., 1992; Ekholm А. е.а., 1993; Bidder Р.Е, Hansen В.М., 1994; Hong S.Ch. е.а., 1994]. Са2+ способствует разрывам ССЕ и появлению большого количества сначала перфорированных, а затем и автономных кошакгов. Поэтому, поспшюмическая реорганизация межнейронных взаимоотношений, базирующаяся на рекомбинации гипертрофированных ССЕ, в целом термодинамически выгодна для мозга, так как снижает затраты энергии на преодоление сил когезии и ретракции крупных контактов, способствует образованно автономных контактов.

Полученные результаты подтверждают неизбежность рекомбинации гипертрофированных кошакгов и раскрывают термодинамическую сущность рекомбинационных перестроек ССЕ, являющихся основой многих качественных изменений биологических систем [Саркисов Д.С., 1993]. Появление перфораций способствует рекомбинации ССЕ по пути дискообразная -> фенестрированная -» подковообразная -» полностью сегментированная. Поэтому синапсы с перфорированной и сегментированной ССЕ могут значительно превосходить по размерам и эффективности простые неперфорированные синапсы.

С названных выше позиций становится понятным почему в постишемическом периоде происходит усиленное расщепление сохранившихся контакте®, лежащее в основе реак-

тивного синшггогенеза, а количественные показатели динамики изменения содержания крупных и перфорированных контактов в ССК и коре мозжечка значительно отличаются. Синапсы мозжечка, обладая меньшей ТУ ССЕ, значительно быстрее расщепляется на перфорированные и автономные ссгметпированные. Поэтому постоянно поддерживается более высокое содержаше мелких и средних неперфорированных контактов, а механизмы расщепления гипертрофированных асимметричных контактов в мозжечке вносят больший вклад в синатггогенез. После расщепления ССЕ перфорированные синапсы мозжечка в силу меньшей ТУ ССЕ становятся менее, чем синапсы ССК, устойчивыми к сипам периферического смещения фрагментов ССЕ и, вероятно, быстрее превращаются в автономные. В результате этого содержание перфорированных синапсов в коре мозжечка значительно меньше, а общая численная шгошосп. контактов больше, чем в ССК. Следовательно, в мозжечке постишеми-ческое восстановление общей численной плотности зрелых контактов за счет расщепления простых гипертрофированных и перфорированных контактов (реактивный синаптогенез) значительно превосходит таковое в ССК, а зависит это от особенностей организации и рекомбинации ССЕ.

Рекомбинация ССЕ может иметь как компенсаторно-восстановительное значение, так и являться ключевым механизмом формирования патологических систем мозга за счет инициации разрастания только отдельных неповрежденных афферетпных входов, что может быть структурным эквивалентом закрепления межнейронных связей между патологически активными нейронами. Во всех случаях рекомбинация ССЕ сопровождается значительным качественным скачком межнейронных взаимоотношений мозга. Совокупное, взаимозависимое действие механизмов рекомбинации ССЕ, неосинаптогенеза осуществляет постоянную автоматическую подстройку структуры синапса к конкретным функциональным потребностям мозга. При сохранении способов передачи информации синапсами меняется только пространственная организация ССЕ, что позволяет оптимально использовать площадь контакта.

4. Информационная емкость и эффективность нейронных сетей мозга в норме и в постишемическом периоде

Информационная емкость любой объемной нейронной сети определяется количеством пластических элементов, содержащихся в этой сети. Основными пластическими элементами нейронной сети мозга являются нейроны и синапсы. Следовательно, информационная емкость любого отдела головного мозга является производным количества нейронов и синапсов в этом отделе. Эффективность нейронных сетей определяется содержанием крупных синаптических контактов и отношением синапсы/нейроны [Кендел Э., 1980; Батуев А. С., 1984; Korn Н. е.а.,1986; Charpier S.e.a., 1995; Jones D.G.; Harris R.J., 1995].

В течение 30 сут постишемического периода численная плотность нейронов в единице объема (1 мм3) всех изученных отделов мозга прогрессивно снижается, но степень редукции численной плотности нейронов различных нейронных комплексов значительно отличается. Максимальная редукция нейронов в коре мозжечка (клетки Пуркинье) составляет 59,0% (Р<0,01), в вешробазальном ядре талямуса - 50,6% (Р<0,05), а в разных слоях ССК варьирует от 30,8% до 41,4% (Р<0,05). Редукция нейронов происходит на фоне существования явных структурных проявлений некроза и апопгоза поврежденных нейронов. Процесс элиминации повревденных нейронов растянут во времени, сопровождается структурными проявлениями высокой реактивности одних нейронов, дистрофии и регенерации других. Однако основная масса нейронов редуцируется в течение первых 7-14 сут после восстановления системного кровотока.

Таким образом, в посшшемическом периоде га трех представленных отделов мозга максимально страдает популяция клеток Пуркинье, а в ССК несколько больше повреждается нейронная популяция верхнего этажа коры (1I-1V слои).

Только часть статических ко1ггакгов имеет функционально зрелую асимметричную ССЕ и может осуществлять специфические межнейронные взаимоотношения [Dyson S. Е., Jones D. G., 1976]. Это свидетельствует о том, что информационная емкость объемной нейронной сети определяется не общим количеством синалгических контактов, а только количеством асимметричных контактов. Содержание симметричных контактов скорее определяет потенциальные пластические возможности данной нейронной сети.

Изменения информационной емкости нейронной сети ССК большого мозга, определенные по количеству асимметричных контактов во всем объеме ССК, в посшшемическом периоде значительно отличаются в слоях, обеспечивающих восприятие специфической (слои 1II-IV) и неспецифической (слои 1, V) афферентной импульсации (табл. 4.1). Информационная емкость слоя I ССК максимально уменьшается через 1 сут (на 54,1%, Р<0,01), слоев III-IV - через 3-7 сут (53,7%, Р<0,01), слоя V - через 3 сут (35,8%, Р<0,05) постишемического периода. В более отдаленном периоде происходит частичное восстаношгение информационной емкости ССК, но до контрольного уровня этот показатель восстанавливается только в слое I. В слоях Ш-IV даже через 30 сут после ишемии выявляется дефицит 56,4% асимметричных контактов, а в слое V - 28,2% Следовательно, более длительно ншкая информационная емкость сохраняется в слоях, обеспечивающих восприятие специфической сенсорной информации.

Таблица 4.1.

Количество синапсов с асимметричной организацией системы субсинаптических единиц в различных слоях соматосенсорной коры большого мозга белых крыс в по-

стишемическом периоде

Количество контактов (X+Sx * 107)

Время Слой1 Слой Ш-IV* Слой V Всего в ССК

Контроль 24,4±2,4 34,412,9 58,2+5,9 212,2+21,4

Посгишемический период

90 мин 12,0+0,3* 21,8+2,1* 49,2+3,7 194,4+18,9

6ч 11,9+1,1* 17,9+1,7* 45,9+4,4* 138,9112,0*

1 11,2+1,4* 18,6+1,7* 50,416,2 131,6113,6*

3 13,2+0,5* 16,5+1,6* 31,613,1* 120,0110,9*

7 12,2+1,2* 15,9+1,3* 38,914,0* 117,0110,9*

14 17,3+0,6* 20,4+1,6* 44,314,9* 145,4113,1*

30 сут 21,9+1,6 15,011,7* 41,814,1* 141,4113,2*

Примечание: - вторичный проекционно-ассоциативный комплекс ССК, осуществляющий восприятие специфической сенсорной информтрм (нижние 2/3 слоя III + слой IV). Достоверность различий между контролем и экспериментальной группой (Р<0,05).

В среднем на один нейрон в ССК большого мозга контрольных крыс приходится 2028+203 синалгических контактов. В посгишемическом периоде показатель синапсы/нейроны претерпевает значительные изменения. В ССК большого мозга уже через 90 мин этот показатель снижается на 30,4% (Р<0,05) для асимметричных контактов и на 50,1% (Р<0,05) - для симметричных контактов. То есть, происходит выраженная деафференгация нейронов. Затем наблюдается постепенное восстановление этого показателя для асимметричных контактов до кошралыюго уровня через 14 сут и выше контрольного уровня на

13,8% (Р<0,05) через 30 суг. Для симметричных контактов характерно значительное (на 58,8% Р<0,01) увеличение показателя синапсы/нейроны через 7 сут и последующее снижение его значения через 14 и 30 сут.

В коре мозжечка котпрольных крыс на один нейрон Пуркинье приходится 75801:700 контактов. Через 1 сут для асимметричных контактов этот показатель практически не изменяется, а для симметричных падает на 49,0% (Р<0,05). Через 7 сут показатель синап-сыЛюйроны для асимметричных контактов увеличивается на 192,5% (Р<0,01), а для симметричных контактов - на 81,8% (Р0,05) выше контроля. Через 30 сут показатель синапсы/нейроны для симметричных контактов уменьшается до кошралыюго уровня То есть, в коре мозжечка степень конвергенции афферентов на сохранившиеся нейроны Пуркинье увеличивается почти в 3 раза.

Эффективность нейронной сети напрямую зависит от количества крупных сигапги-ческих контактов в этой сети. Средний диаметр синангических контактов ССК, вешроба-зального ядра талямуса в посгишемичсском периоде имеет тенденцию к увеличению, хотя имеются временные особенности изменения этого показателя по отделам мозга. Поэтому и эффективность нейронной cení этих отделов мозга, определенная по отношению (численная плотность крупных + очень крупных)/( численная плотность мелких + средних) асимметричных контактов, меняется в сторону увеличения (табл. 4.2).

В коре мозжечка достоверное увеличение показателя эффективности синапгаческих контактов отмечается только через 3 сут после ишемии, а через 90 мин и 7 сут - этот показатель даже снижается. В отличие от молекулярного слоя ССК большого мозга, через

Таблица 4.2

Эффективность синоптической популяции молекулярного слоя соматосенсорной

коры большого мозга и коры мозжечка белых крыс в постишемическом периоде

Время Эффективность в условных единицах (X±Sx)

ССК Мозжечок

Контроль 0,252±0,02 0,45610,04

Постишемический период

90 мин 0,40810,04* 0,368+0,04*

1 0,53910,05* 0,488+0,05

3 0,39010,04* 0,541+0,05*

7 0,66210,07** 0,392+0,04*

30 сут 0,398+0,04* 0,41710,04

Примечание: в таблице даны данные по отделам мозга, имеющим крайние формы организации ССЕ синапсов. Достоверность различий рассчитана между контролем и экспериментальной группой (*-Р<0,05; **-Р<0,01).

30 сут после ишемии в коре мозжечка показатель эффективности синапгаческих контактов восстанавливается до контрольного уровня. Эш свидетельствует о расщеплении 1фупных : высокоэффективных контактов мозжечка.

| Таким образом, в течение 30 сут постишемического периода информационная ем-

I кость изученных отделов мозга, определенная по количеству нейронов, йрогресеивно сни-' жаегся. При этом информационная емкость, определенная по количеству асимметричных | синапгаческих контактов зависит от типа организации ССЕ синапсов. В: ССК (синапсы с I толстыми ССЕ) после первоначального падения до уровня кошроля информационная ем-| кость восстанавливается через 30 сут только в слое I, а в слоях Ш-1У и V сохраняется низкий 1 уровень этого показателя. В коре мозжечка (синапсы с тонкими ССЕ) информационная ем! ! \ 24 !

кость уже через 7 сут значительно превосходит ко'.ггрольное значение. Снижение информационной емкости (особенно в ССК) сопровождается значительным увеличением эффективности сохранившейся нейронной сеш мозга за счет увеличения содержания крупных контактов. В коре мозжечка это наблюдается только через 3 сут. Кроме того, изменения информационной емкости и эффективности различных отделов головного мозга сопровождается усилением использования сохранившихся нейронов. Об этом свидетельствует усиление степени конвергенции аффсраггов в постишемическом пq"мoдe за счет увеличения количества синапгических ко1 пактов на одном нейроне (особенно для клеток Пуркинье). При ишемиче-ских состоящих и в кос спи юи ггелы гам пфиоде все это может быть структурной основой •вменения межнейронных отношешв'! и интегратавно-пусковой деятельности мозга.

5. Концепция "субсинаптической интегрирующей системы синапсов"

Обсуждение полученных результатов проведено с позиций предложенной нами концепции "субсинаптической интегрирующей системы синапсов", в основе которой лежит собственная орипшальная модель струюурно-фушшиональной организации химических синапсов головного мозга. Согласно этой модели синаппяеский цигоскелег, его специализированные образования (плотные проекции, ПСУ) и вещество статической щели рассматриваются как универсальная для всех химических синапсов головного мозга автономная суб-синатическая структурно-функциональная система, предназначенная для интеграции деятельности всего синапса и осуществления дискретной, односторонней транссинапгической передачи импульсов в виде дозированных порций нейромедиатора. Подобная функция обеспечивается структурной непрерывностью ССЕ, ее асимметричным строением, существованием взаимообратной связи между пре- и посгсинатпичсскими элеметами ССЕ, осуществляется путем пространственной реорганизации ССЕ в результате последовательных Са2*-зависимых конформациошшх изменений филаченгозных компонентов ПП и ПСУ, адгезивных, когезивных и ретрактльшлх свойств пре- и постсинапгических частей синапса. При этом количественные особенности (эффекптность) каждого конкретного синапса определяются размерами и формой ССЕ (перфорированные, неперфорированные), местом распо-ложешм синапса на нейроне (аксо-децдртные, аксо-сомагические контакты), а тип синапса (тормозной, возбуждающий) - рецепторным набором постсинаггтической мембраны [Сем-ченко ВВ., Степанов С.С., 1997].

Дтя характеристики эффективности синапса через организацию ССЕ введено понятие часпмно автономной транссинаптической структурно-функциональной единицы (ГСФЕ) системы субсииапгаческих единиц. Эффективность синапса определяется тем, сколько ТСФЕ существует в ССЕ да!того синапса [Степанов С. С., Семченко В. В., 1994]. По размерам ТСФЕ соответствует площади синапгического кошакга, необходимой дтя экзоцигоза одпого синагпического пузырька (СП) и инакгавации сит, блокирующих экзоцитоз соседних СП. Эта площадь определена нами по анализу пространсгвешюй организации ССЕ крупных неперфорированных кошакгов, имеющих два и батее разнородных по функциональному состоянию и характеру искривления плоскости кошакга участка. Средний диаметр ТСФЕ составляет не более 0,320 мкм, а средняя площадь не батее 0,080 мкм2. Четкой границы между соседними ТСФЕ не существует, она имеет, скорее всего, динамический (плавающий) характер, возникает только при активации синапса и располагается в месте изменения типа искривления плоскости кошакга. В перфорировать синапсах и в синапсах с автономными контактами между ТСФЕ может бьпъ жесткая граница в виде перфоращш ССЕ, инвагинаций синапгической мембраны. При одинаковом с простыми синапсами объеме ССЕ это увеличивает эффскпшность использования ССЕ перфорированных и автономных синапсов за счет возможности образования большего количества ТСФЕ.

В синапсах с одной ТСФЕ существует предел увеличения временной суммации приходящих импульсов, определяемый длительностью синаптичсскош цикла (около 0,3 с). Поэтому за один цикл сннапгической переда™ импульса в мелких и средних синапсах возможно выделение только одного СП. Это происходит потому, что зона экзоцигоза СП блокирует экзоцигоз других СП в соседних участках ССЕ [Triller F., KornH., 1985; Guldner F.N., Phillips S.C., 1986]. В синапсах с двумя и более ТСФЕ одновременно может осуществляться более одного экзоцигоза СП.

Исходя из размеров синапгических контактов в изученных отделах мозга существуют синапсы, в которых может осуществляться до 6 экзоцитозов СП одновременно или последовательно через очень короткие интервалы. Это приводит к повышению степени временной суммации приходящих импульсов, увеличению концентрации нейромедиатора в СЩ и усилению эффективности воздействия пресинаптичсского нейрона на постсинаптический. Наибольшей эффекпшностью обладают перфорированные и образующиеся ив них синапсы с автономными ССЕ.

Крупные высокоэффективные синапсы обладают склонностью к рекомбинации ССЕ, в результате которой синапсы трансформируются с образованием автономных контактов. Расщепление ССЕ является пусковым механизмом реорганизации всего синашического устройства по пути конвергентного или дивергентного усложнения.

Таким образом, по нашей модели именно локальные биомеханические силы, возникающие в зоне ССЕ, осуществляют функциональную и пластическую пространственную реорганизацию синапсов. Сфуюурно это проявляется сначала рекомбинацией ССЕ, а затем реорганизацией синапса в цепом. В процессе рекомбинации ССЕ происходит значительное изменение эффективности контактов. В постишемическом периоде и при акгавации синапсов в результате аудиогенных воздействий условия функционирования ССЕ значительно меняются: появляются факторы способствующие расщеплению ССЕ и расхождению расщепившихся фрагментов ССЕ с образованием на их базе новых автономных синатсов.

ВЫВОДЫ

1. В аксо-дендритных и аксо-шипиковых синапсах соматосенсорной коры большого мозга, коры мозжечка, вентробазального ядра талямуса, сектора СА3 гипгокампа, миндалины белых контрольных крыс, височной коры большого мозга человека выявляется универсальная организация парамембранных образований атлантического цшоскелета, объединенных в систему субсинатпических единиц (ССЕ), строение которой имеет особенности в синапсах разных отделов головного мозга. ССЕ синапсов соматосенсорной коры имеет максимально выраженные плотные проекции (ПП) и толщину постсинаптического уплотнения (ПСУ). ССЕ синапсов коры мозжечка отличается минималыюй толщиной ПСУ. ССЕ синапсов остальных отделов мозга характеризуется промежуточными размерами ПП и ПСУ.

2. Высокое содержание в ССЕ шарообразных ПП и увеличение расстояния между вершинами ПП сопровождается положительным искривлением плоскости синагшиесюго контакта. Увеличение в ССЕ содержания пирамидных ПП и уменьшение расстояния между вершинами ПП сопровождается отрицательным искривлением плоскости синашического контакта. Ширина синапшческой щели в зоне ССЕ зависит от типа искривления плоскости контакта. Максимальная ширина атлантической щели характерна для положительно искривленных контактов. Следовательно, существует зависимость между типом, степенью искривления плоскости синапгических контактов и формой ССЕ.

3. Структурные проявления реакшвности синапсов при ишемии зависят от простран-ствештой организации ССЕ и значительно отличаются у синапсов с крайними формами ССЕ.

В синапсах коры мозжечка с тонким ПСУ при обратимой кратковременной ишемии выявляется лишь незначительное увеличите степени положительного искривления плоскости си-наппяеского контакта. В синапсах коры большого мозга с толстым ПСУ при обратимой кратковременной ишемии выявляется переход положительного иафивления плоскости контактов в отрицательное искривление. Необратимая ишемия, возникающая в очагах избирательного повреждения синапсов в коре мозжечка, сопровождается максимальным увеличением расстояния между ПП и степеш положительного искривления плоскости контакта. Для синапсов неокортекса крайняя степень положительного искривления плоскости контакта не характерна.

4. Форма ССЕ оказывает влияние на особенности реорганизации синапсов в пости-шемическом периоде. В синапсах коры мозжечка с тонким ПСУ восстановление системного кровотока приводят к уменьшению расстояния между вершинами ПП и степени положительного искриалешм плоскости контактов. Для синапсов соматосенсорной коры с толстым ПСУ характерен переход отрицательно искривленных км пактов в плоские и положительно искривленные.

5. Более значительно повреждаются и элиминируются синапсы с меньшим объемом ССЕ. Уже через 90 мин постишемического периода во всех изученных отделах мозга численная плотность мелких и средних синапсов значительно снижается, а содержание крупных синапсов увеличивается. ССЕ крупных котпакгов обладает наибольшей термодинамической устойчивостью. Следовательно, деструкция и элиминация поврежденных синапсов в посги-шемическом периоде в значительной степеш обусловлена термодинамической устойчивостью ССЕ, определяемой формой и размерами пре- и постсинаптических частей.

6. Посгашемическое восстановление общей численной плотности межнейронных контактов за счет расщепления простых гипертрофированных и перфорированных контактов на автономные в коре мозжечка значительно превосходит таковое в соматосенсорной коре. Это обусловлено меньшей термодинамической устойчивостью ССЕ синапсов коры мозжечка. Поэтому в синапсах коры мозжечка (при одинаковой степени гипертрофии ССЕ) процесс расщепления и расхождения автономных фрагментов ССЕ включается быстрее и при меньшем диаметре контактов.

7. В постишемическом периоде и после аудиогенных судорожных пароксизмов компенсаторное увеличение размеров синаптических контактов активирует механизмы расщепления и рекомбинации ССЕ с последующим образованием перфорированных и автономных контактов. Рекомбинация гипертрофированной ССЕ осуществляется по пути перегруппировки ее элементов, в результате которой дискообразные контакты превращаются в более эффективные перфорированные контакты. Увеличение объема ССЕ межнейронных контактов происходит за счет активации механизмов гиперплазии и слияния мелких автономных фрагментов ССЕ.

8. Во всех изученных отделах мозга крыс и человека гипергиазия, расщепление и последующая рекомбинация ССЕ обеспечивают постоянную регуляцию структурного гомео-стаза мозга на уровне синапсов в норме, имеют кошенсаторно-приспособигельное значите при ишемических состояниях и в восстановительном периоде. Гиперплазия, расщепление и рекомбинация ССЕ являются универсальными реакциями на элиминацию части синапсов и ведущими механизмами синаптотенеза и синапптческой пластичности в целом

9. При одинаковом общем объеме ССЕ до и после рекомбинации диаметр участка эффективного воздействия пресинаптического нейрона на посгсинаптический нейрон после рекомбинации ССЕ увеличивается. Создаются условия для формирования высокоинформа-

тивных каналов передачи информации, а, следовательно, и для появления устойчивых функциональных и патологических систем мозга. Поэтому механизмы гиперплазии, расщепления и рекомбинации ССЕ обеспечивают изменение ингаративно-пусковой деятельности нейронов в посгишемическом периоде и при эпилептизации мозга.

10. Синапгичсская пластичность структурно проявляется гиперплазией, расщеплением, рекомбинацией ССЕ асимметричных синапсов (синапгогенсз) и неосинапгогенезом за счет образования мелких симметричных контактов с последующей их дифференцировкой. Вышеназванные процессы сопровождаются увеличением содержания смешанных синапги-ческих контактов. Синаптогенез и неосинаптогенез тесно связаны между собой, реализуются волнообразно с определенной для каждого отдела головного мозга периодичностью на фоне прогрессирующего уменьшения численной плотности нейронов и являются основными механизмами постишемической реорганизации межнейронных отношений.

11. В посгишемическом периоде в результате прогрессирующей гибели нейронов и синапсов происходит снижение информационной емкости нейронных сетей мозга. В сомато-сенсорной коре низкая инффмационная емкость более длительно сохраняется в слоях, обеспечивающих восприяше специфической сенсорной информации. Однако, за счет синапгоге-неза и неосинапгогенеза значительно увеличивается эффекгавность сохранившихся афферентных входов. Накопление простых гипертрофированных и перфорированных синагггаче-ских контактов в зоне этих входов может быть струюурной основой облегчения и усиления реверберации импульсов в сохранившихся нейронных сетях.

Внедрение результатов в практику

Результаты шучно-исследовательской рабелы внедрены и используются в учебном процессе кафедры гисголопш и эмбриологии, кафедры неврологии и нейрохирургии Омской государственной медицинской академии при изучении нервной ткани и гисгофизиологии основ нервной системы, в лекционном цикле для врачей анестезиологов-реаниматологов и хирургов по курсу анестезиологии и реаниматологии факультета усоверцЕнствования врачей Омской государственной медицинской академии по теме "Постреанимационные энцефалопатии". Полученные в настоящем исследовании данные использованы при написании монографии: Неговский ВА. Очерки на реаниматологии. - М.: Медицина, 1986. - 256с.; Пермяков HJC., Хучуа AB, Туманский В А. Постреанимационная энцефалопатия. - М.: Медицина, 1986. - 260с.; Неговский ВА. Гурвич А.М, Золотокрылина Е.С. Посгреанимацион-ная болезнь. - М.: Медицина, 1987,- 480 е.; Сслников О.С, Ботуга КХ, Голубев АИ, Мини-чев Ю.С. Механизмы структурной пластичности нейронов. С-Пб.: Наука - 1994. - 217с.; Семчегасо В В, Боголепов НИ., Степанов С.С. "Синапгоархигекгоника коры большого мозга" (морфомегрические аспекты). - Омск: ИПК "Омич", 1995. -168 е.; Гурвич А.М, Алексеева ГВ, Семченко ВВ. Постреанимационная энцефалопатия (патогенез, клиника, профилактика и лечение). - Омск: ИПК "Омич", 1996. - 76с. Результаты исследования внедрены в клиническую практку ЛКБ №1,ПК БСМП г. Омска.

Список работ опубликованных по теме диссертации

1. Степанов С.С., Семченко ВВ., Чесноков ЮВ. Стереолопиеский анализ межнейронных контактов коры большого мозга крыс в посггипоксическом периоде // Арх. анатомии, гистологии и эмбриологии. -1982. - Т. 82, №6. - С.12 -16.

2. Семченко ВВ., Степанов С.С. Пластичность синапсов неокортекса в постреанимационном периоде // Бюл. эксперим. биологии и медицины. - 1982. - Т. 93, №4. - С. 9 -11.

3. Семченко ВВ., Степанов С.С., Чесноков ЮВ. Закономерности реорганизации си-напгоархигекгоники неокортекса в постреашшационном периоде // Бюл. эксперим. биологии и медицины, 1982. - Т.94,№12. - С. 95 -96.

4. Семченко ВВ., Степанов С.С., Савченко АЮ. Пластичность синапсов коры большого мозга человека при гипоксии (морфометрическое исследование) // Журн. невропаттао-1ия и психиатрии. - 1984. - Т. 84, № 7. - С. 1038 -1042.

5. Степанов С.С., Семченко ВВ. Структура прссинаппиеской решетки межнейронных контактов неокортекса в посггипоксическом периоде // Цитология. - 1985. - Т. 25, №11. -С. 1235- 1239.

6. Степанов С.С., Семченко ВВ. Электронно-щпохимическое и морфометрическое исследование синапсов коры большого мозга при посмертном аутолизе // Бюл. эксперим. биологии и медицины. -1986. - Т. 101, №4. - С. 498 - 500.

7. Семченко ВВ, Степанов С.С. Парамембранные нейрофиламенгозные структуры синапсов коры большого мозга при ишемии и в раннем посгише%гаческом периоде II Бюл. эксперим. биологии и медицины. - 1986. - Т. 102, №7. - С. 100 -102.

8. Савченко ЮЛ., Ерениев СИ., Семченко ВВ., Степанов С.С. Структурная перестройка синапсов молекулярного слоя неокортекса крыс при различной частоте аудиогенных судорожных пароксизмов /Методологические, теоретические и методические аспекш современной нейроморфологии: Сб. науч. тр.-М.: НИИ мозга АМН СССР, 1987.-С. 134- 135.

9. Семченко ВВ., Степанов С.С. Пластические перестройки синапсов коры большого мозга в посгишемическом периоде //Арх. анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1987. - Т. 93,№11.-С. 43 - 48.

10. Савченко ЮН., Ереииев СЛ., Семченко ВВ., Степанов С.С. Структурно-функционалыш перестройка межнейронных контактов коры большого мозга после однократного судорожного пароксизма // Журн. невропатологии и психиатрии. - 1987. - Т. 82, №7.-С. 1040-1043.

11. Степанов С.С., Семченко ВВ. Информативность межнейронных контактов коры головного мозга крыс в посгишемическом периоде // Бюл. эксперим. биологии и медицины. -1988.-Т. 105, №6.-С. 728-730.

12. Семченко ВВ., Ерениев СЛ., Степанов С.С. Парамембранные микрофиламентоз-ные структуры синапсов коры большого мозга при судорожных пароксизмах // Интегратив-ная деятельность мозга: Сб. науч. тр.-М.: НИИ мозга АМН СССР, 1988.-С. 148-150.

13. Семченко ВВ., Степанов С.С., Классен КН., Ерениев СЛ. и др. Перестройка си-нахтгоархигекгоники некоторых образований головного мозга при экстремальных воздействиях и в восстановительном периоде //Второй Всерос. съезд анатомов, гистологов и эмбриологов : Тез. докл. - М.: МЗ РСФСР, 1988. - С. Ill -112

14. Савченко ЮЛ., Ерениев СЛ., Семченко ВВ., Степанов С.С. Реорганизация си-I шлтоархитектоники коры большого мозга при сенсибилизации антигенами мозга и судорожных пароксизмах //Журн. невропатологии, и психиатрии. - 1988. - Т. 88, № 6. - С. 3 - 6.

15. Ерениев СЛ., Степанов С.С, Никель A3. Структурные механизмы пластичности шипиков молекулярного слоя коры большого мозга крыс при эпилепгаформных припадках //Пластичность нервной системы: Сб. науч. тр. - М.: НИИ мозга АМН СССР, 1989. - С. 150 -152.

16. Семченко ВВ., Степанов С.С., Акулинин В А. Сгруетурная организация локальных и системных межнейронных отношений в головном мозге в постреанимационном периоде // Макро- и микроуровни организации мозга: Сб. науч. тр. - М.: НИИ мозга АМН СССР, 1990. - Т. 19. - С. 148 - 150.

17. Семченко ВВ., Ерениев С. И., Степанов С.С., Генне РЛ. Синапгоархипжтоника коры большого мозга человека при хронической гипоксии и эпилеггшзации мозга И Арх. анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1990. - Т. 99, №7.- С.40 - 43.

18. Ерениев СЛ., Степанов С.С., Семченко ВВ. Синаптоархитектоника молекулярного слоя коры большого мозга крыс при аудиогенных эгшлепгиформных припадках на фоне регуляции судорожной готовности мозга II Журн. невропатологии и психиатрии. -1991. -Т. 91,№10.-С. 84 - 87.

19. Семченко ВВ., Степанов С.С., Акулинин В Л., Никель A3. Структурные механизмы нарушения и восстановления ишегративной деятельности мозга в постреанимационном периоде // ЦНС и посгреанимационная патология организма: Матер, мокдунар. симп., Москва, 14-16 марта 1989.-М.: АМН СССР, 1991.-С. 47-57.

20. Semchenko V.V., Ereniev S.I., Stepanov S.S., Nikel A.A., Akulinin V.A. Structural mechanisms of increased spastic brain readiness at the post-resuscitation period and their pharmacology correction // Constituent congress international society for pathophysiology, Moscow, may 28 - June 1,1991: Abstracts. - Kuopio, Finland, 1991. - C. 334.

21. Семченко ВВ., Ерениев С. И, Маковецкий КК., Степанов С.С., Никель А3., Акулинин В А. Патогенез и профилактика судорожных пароксизмов в постреанимационном периоде // Реабилитация коматозных и посткоматозных больных: Матер, науч. пракгач. конф., Москва, 15-17 декабря 1992. - М.: НИИ общей реаниматологии РАМН, 1992. - С.61 -63.

22. Степанов С.С., Семченко ВВ. Структурные основы изменения информационной емкости сснсомоторной коры в постишемическом периоде // Макро- и микроуровни оргшш-зашш мозга: Сб. науч. тр.-М.: НИИ мозга АМН СССР, 1992. -С. 141.

23. Семченко ВВ., Степанов С.С., Акулишт В А., Никель A3., Ерениев СЛ., Бели-ченко ПВ. Сгруюурные механизмы повышения судорожной готовности головного мозга белых крыс в постишемическом периоде // Морфология. -1992. - Т. 103, № 7 - 8. - С. 66 - 75.

24. Ereniev S.I., Stepanov S.S., Semchenco V.V. Synaptic architectonics of the molecular layer of the cerebral cortex of rats during audiogenic epileptiform attacks against the background of regulation of the level of cerebral convulsive readness //Neurosci. Behav. Physiol. - 1992. - V. 22, №6.-P. 533-536.

25. Степанов C.C., Ерениев СЛ., Семченко ВВ. Структурные основы повышения судорожной готовности мозга белых крыс при многократных судорожных пароксизмах // Патогенез, клиника и терапия экстремальных и терминальных состояний: Сб. науч. тр. - Омск: Омский мед. ин-т, 1994. - С. 96 - 99.

26. Семченко ВВ., Степанов С.С., Акулинин В.А., Никель A3., Ерениев СЛ., Маковецкий К К., Сергеева ЕД. Структурные механизмы эпилегггозации мозга в постреанимационном периоде //Актуальные проблемы и перспекшвы развитая современной реаниматологии. Матер, междунар. симпоз., посвящ. 85-летию академика Российской АМН В АЛеговскош. -М.: НИИ обшей реаниматологии Российской АМН. -1994. - С.61 - 63.

27. Степанов С.С., Семченко ВВ. Структурно-функциональная организация субси-наппяееких единиц аксо-деццригических синапсов // Структурно-футжциональные механизмы патологических и компенсаторно-восстановительных реакций: Сб. науч. тр. - Омск: Омский мед. ин-т, 1994. - С. 66 - 70.

28. Семченко ВВ., Степанов С.С. Структурные механизмы эпилепгизации мозга в постреанимационном периоде и ее коррекция // Анестезиология и реаниматология. - 1994. -Т5.-С. 38-41.

29. Семченко ВВ., Степанов С.С., Сергеева ЕД. Структурные основы изменения кривизны синагпических контактов сенсомогорной коры и коры мозжечка в норме и при острой ишемии //Бкш. эксперим. биологии и медицины. - 1995. -Т. 119, № 4. - С. 443 - 445.

30. Семченко ВВ., Степанов С.С., Таскаев ИЛ. Сфукгурно-функциональные основы тпегративно-пусковой деятельности мозга при терминальных состояниях и в постреанимационном периоде И Матер, юбилейной науч. сессии. - Омск: Омская мед. академия, 1995. -С. 143 - 152.

31. Сергеева Е Д, Степанов С.С., Семченко ВВ. Структурные основы изменения ин-теграгивной пусковой деятельности коры мозжечка в позднем постишемическом периоде // Современные представления о структурно - функционачьной организащш мозга: Матер, симп., Москва, 28 февр,-1 марта 1995. - М.: НИИ мозга РАМН, 1995. - С. 105.

32. Степанов С.С., Семченко ВВ. Информационная емкость сенсомогорной коры крыс в постреашмационном периоде (морфометричсский анализ нейрональиой популяции) //Бюл. эксперим. биологии и медицины. - 1995.-Т. 119,№3. -С.331 -333.

33. Степанов С.С., Семченко ВВ. Талямокортикальные отношения в мозге белых крыс в постишемическом периоде (морфометричсское исследование циго- и сшштоархи-текгоники) //Морфология. -1995. -Т.108, №3. - С. 11 -14.

34. Семченко ВВ., Боголепов H.H., Степанов С.С. Синаптоархитекгоника коры большого мозга. - Омск: ИПК "Омич", 1995. - 168с.

35. Семченко ВВ., Степанов С.С. Патогенетические принципы реабилитации при острых гипоксических повреждениях головного мозга // Реаниматология на рубеже XX века: Матер, междунар. симп., Москва, 2-4 дек. 1996. - М.: НИИ общей реаниматологии РАМН,

1996.-С. 164-165.

36. Семченко ВВ., Степанов С.С. Перфорированные синапсы неокортсксаи их роль в реорганизации межнейронных взаимоотношений в постишемическом периоде // Морфология. - 1996.-Т.110, №4. - С.26 - 28.

37. Семченко ВВ., Сергеева ЕД, Степанов С.С. Закономерности очаговой реорганизации синагггического пула молекулярного слоя коры мозжечка в постишемическом периоде //Морфология. - 1996.-Т.109, №1. - С.7 -11.

38. Семченко ВВ., Степанов С.С., Ерениев СИ., Сергеева ЕД., Ерохина ЮБ, Мако-вецкий КК., Десятниченко АК., Тонконог ВГ. Структурные основы нарушения высшей нервной деятельности в постреанимационном периоде //Патофизиология органов и систем. Типовые патологические процессы: Тез. докл. I рос. конгр. По патофизиологии с международным участием, Москва, 17-19 окт. 1996.-М.:РШУ, 1996.-С.307.

39. Semchenko V.V., Stepanov S.S., Akulinin V.A. Structural basis of information capacity changes of sensory-motor cerebral cortex of rat brain during post-resuscitation period// Resuscitation.-1996.-V. 31.-P. 151 -158.

40. Сергеева ЕД., Семченко ВВ., Степанов С.С. Структурные основы пластичности межнейронных контактов мозжечка в постишемическом периоде // Гистологический анализ изменчивости и регенерации тканей: Матер, науч. совещания, Санкт-Петербург, 3-4 апр.

1997. - С-Пб: Военно-медицинская академия, 1997. - С. 78.

41. Семченко ВВ., Степанов С.С., Десятниченко АК., Акулинин ВА. Структурные основы реорганизации межнейронных взаимоотношений в мозге млекопитающих //Колосовские чтения-97: Тез. докл. Ш межцунар. конфер. стран СНГ по функциональной нейроморфологии, Санкт-Петербург, 7-8 апреля, 1997. - С-Пб.: НИИ физиологии им. ШШавловаРАН, 1997. - С. 81 - 82.

42. Семченко ВВ., Степанов С.С. Система субсшиптических единиц как универсальный системообразующий и регулирующий фактор синапсов головного мозга // Бюл. эксперим. биологии и медицины. -1997. - Т. 124, №7. - С. 4 -12.

43. Semchenko V.V., Slepanov S.S. Structural basis of postrcsuscitation behavioral pathology // Fourth Congress of the European Resuscitation Counsil, Copenhagen, Denmark. - Resuscitation. -1998. -V. 37,№2. - P. 39.

44. Stepanov S.S., Sergeyeva E.D., Semchcnko V.V., Akulinin V.A. An ultrastructural study of the effect of global transient cerebral ischemia on the synaptic population of the cerebellar cortex in rats // Resuscitation. -1998 -V. 39. - P. 99 - 106.

45. Степанов C.C., Семченко ВВ. Структурные основы изменения термодинамической устойчивости синапсов коры большого мозга белых крыс в посгасфиксическом периоде //Морфология. - 1998. -Т. 113,№1. - С. 58 - 61.

46. Семченко ВВ., Степанов С.С., Ереииев СИ. Гипертрофия синапсов как фактор эгилегпизации мозга в пострешшмациошюм периоде // Теоретические и клинические проблемы совремешой реаниматологии: Матер, междунар. симпозиума, посвящ. 90-летию академика Российской АМН В АНеговского (23-24 марта 1999г.) - М.: НИИ общей реаниматологии РАМН, 1999. - С.67 - 68.

Отечатано в ООО "Орггехцешр", г. Омск, пр. Культуры 4А Подписано в печать 11.05.99. Заказ № 417 Печать оперативная, 2 усл. печ. лист. Тираж 100 экз.