Автореферат и диссертация по медицине (14.00.02) на тему:Структурная организация микрососудистого русла тимуса человека в постнатальном периоде онтогенеза

РГ6 од

На правах рукописи УДК 611.438.001.616.9-097

БАБКИНА ИРИНА ВАЛЕНТИНОВНА

СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ МИКРОСОСУДИСТОГО РУСЛА

ТИМУСА ЧЕЛОВЕКА В ПОСТНАТАЛЬНОМ ПЕРИОДЕ ОНТОГЕНЕЗА

14.00.02 - анатомия человека

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Саранск - 1996

Работа выполнена на кафедре анатомии человека Самарского государственного медицинского университета

Научный руководитель - доктор медицинских наук профессор Э.А. Адыширин-Заде

Официальные оппоненты - доктор медицинских наук

профессор Э.С. Валишин

доктор медицинских наук профессор В.И. Козлов

Ведущая организация - Саратовский государственный медицинский университет

Защита состоится "_"_____1996 года

в _ часов на заседании диссертационного совета Д 063.72.03

при Мордовском ордена Дружбы народов государственном

университете имени Н.П. Огарева

(430000, Саранск, ул. Большевистская, 68)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мордовского государственного университета

Автореферат разослан "_"_1996 года

Ученый секретарь диссертационного совета доцент

П.П. Кругляков

1. ОЕШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕКИ. В настоящее время центральная роль тимуса в поддержании иммунологического гомеостаза ке вызывает сомнений. Открываются все новые аспекты функциональной анатомии тимуса и механизмов лимфспоэза и иммунорегуляции (А.А.Ярнлин, В.Г.Пинчук. Ю. А.Гриневич, 1991; M.Kendall, 1991). Помимо функции центрального лимфоидного органа, ответственного за клеточно-зависимый иммунитет, тимус выполняет функцию эндокринного органа и тесно связан с нейроэндокринной системой. В тимусе синтезируется целый ряд пептидов, родственньж нейрогипофизарным гормонам (F.Goldshtein, A.White, 1971: P.Deschaux, 1980: Y.Geenen, 1993). Посредством этих веществ тимус оказывает влияние на иммунную и нейроэндокринную системы, в свою очередь подвергаясь действию гипоталамо-гипофизарной системы и других эндокринных органов (G.Millington, J.C.Buckinhan, 1992; В.II.Анисимова, 1994). В связи с этим открываются ногые перспективы воздействия на иммунитет и лечения' некоторых заболеваний. На сегодняшний день из тимуса выделен ряд веществ с гормональным действием, которые уже применяются в качестве лекарственных препаратов (А.С.Свинцицкий, 1991). Установлена роль тимуса в этиопатогенезе ряда заболеваний (D.Metcalf, 1966; A.L.Goldstein, 1972, О.В.Зайратьянц, 1991). Имеются морфологические подтверждения участия тимуса в канцерогенезе, реакции реципиента на донорский трансплантат, регуляции крозетворения, регенерации (А.Г. Пугасоз, 1984; А.Г. Бабаева, 1985; Ю.И. Гриневич, И.Ф. Лабунец, 1987; О.Л. Хмельницкий с соавт., 1989).

К настоящему моменту уже описаны эмбриогенез и возрастные изменения морфологии тимуса, однако сведения о cpoiiax и динамике возрастной инсоляции железы разноречивы, а Еопрсс о причинах ее возникновения и рели в иммунных процессах остается открытым ( В. von Gaudecker, 1978; Л.О. Филиппова, 1982; Т.Д.Абдурахманов, 1991). Замечена тесная связь между возрастными изменениями паренхимы тимуса и строением его кровеносного русла (В.И. Пузик, 1951). Достаточно подробно изучались возрастные изменения крупных внутриорганных сосудов тимуса (Н.Б. Лихачева, 1958; В.Ф. Парфентьева и В.А. Ткачук, 1961), но эти сведения получены только в те возрастные периоды, когда паренхима тимуса еще хорошо развита. Строение микрососудов тимуса наиболее подробно изучено в пренатальком периоде онтогенеза ' (В.Г. Черкасов, 1979; М.И.Пекарский, Е.И.Ишия, 1981). Изменения микрососудистого русла тимуса на протяжении постнатачьного периода онтогенеза описываются лись в единичных работах и отобрачены недостаточно полно, имеется ряд спорных и малоизученных вопросов. В процессе изучения морфологии и функции тимоцигов возникла идея существования гематотимусного барьера (S. L. Clark,

1964).предотвращающего их контакт с антигенами. Однако вопрос о морфологическом и функциональном обеспечении этого барьера остается открытым (Е. Raviola, М. Karnovsky, 1972; N. Tacasugi. 1978 и др.).

Изучение микрососудистого русла тимуса в онтогенезе тесно связано с проблемой эндокринной регуляции иммуногенеза, реализации гормонального воздействия на функцию лимфоидной системы и диктуется необходимостью выяснения механизмов циркуляции лимфоцитов, мест образования и выделения его секретов.

Тимус, кис никакой другой орган, претерпевает возрастные изменения, поэтому состояние его кровоснабжения в разные возрастные периоды представляет значительный интерес з свете развития иммунологии.

1.2. ЦЕЛЬ И ЗАЛАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Цель работы - получить морфологические характеристики структурной организации .микрососудистого русла тимуса человека в различные периоды постнатального онтогенеза.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить гистоструктуру тимуса в различные периоды постнатального онтогенеза.

2. Исследовать динамику мсрфсфункциональных изменений микрососудистого русла тимуса в постнатадьном периоде онтогенеза.

3. Еыяснить взаимоотношения микрососудистого русла и паренхимы тимуса в процессе его возрастных изменений.

Работа является самостоятельным разделом комплексной темы кафедры анатомии человека Самарского государственного медицинского университета (номер госрегистрации 01.87.0003703).

1.3. НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ. Епергые исследованы сосуды капсулы тимуса на протяжении всего постнатального онтогенеза. Впервые изучена архитектоника сосудов тимуса с точки зрения гемссепарации. Впервые показана роль сосудов капсулы тимуса в осуществлении гемосепарации. Впервые проведено сравнительное исследование хировой ткани тимуса е различных возрастных группах.

1.4. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Полученные в работе мср'фометрические данные доказывают, что масса

- о -

тимуса и соотношение компонентов его паренхимы (корковое и мозговое вещество, жировая ткань) меняется на протяжении постнатального периода. онтогенеза. Результаты исследования позволяют считать, что в формировании гемздотимусного барьера важнейшую роль играют не только структура стенки микрососудов, но и архитектоника вне- и внутриорганных артериальных сосудов. Морфологические данные о возрастных преобразованиях микрососудов тимуса, соотнесенные с преобразованиями его паренхимы, доказывают наличие прямой корреляционной связи между динамикой изменений организации сосудистого русла и гистоструктурой паренхимы тимуса и помогают осветить возрастные особенности лимфопоэза, иммуногенеза и эндокринной секреции одного из главных органов иммунитета. Изучение морфологических основ гематотимусного барьера способствует пониманию механизмов взаимодействия лимфоидной ткани с антигенами. Полученные сведения могут быть использованы в преподавании анатомии, гистологии, иммунологии.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Формирование микрососудистого русла тимуса в постнатальном периоде онтогенеза носит этапный характер.

2. Гематотимусный барьер обеспечивается не только строением стенки капилляра, но и иерархической организацией всего сосудистого русла тимуса.

3. Сосудистое русло капсулы тимуса принимает активное участие в регуляции гемодинамического баланса в сосудах паренхимы.

-о -

1.5. АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты исследований по теме диссертации доложены на: Научной конференции молодых ученых Ульяновского государственного педагогического института (Ульяновск, 1987); Итоговой научно-методической конференции Ульяновского государственного педагогического института (Ульяновск, 1988); XXVI научно-практической конференции врачей Ульяновской области (Ульяновск, 1991); Научно-методической конференции "Актуальные проблемы физиологии человека и животных" (Ульяновск, 1996).

1.6. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. По материалам диссертации опубликовано 5 работ, полученные данные включены в лекционные курсы кафедр анатомии человека, гистологии и эмбриологии, топографической анатомии и оперативней хирургии, детской хирургии Самарского государственного медицинского университета, кафедры анатомии и физиологии человека Ульяновского государственного педагогического университета.

1.7. СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения (5 глаз), выводов и литературного указателя. Текст иллюстрирован 56 рисунками, 6 таблицами. Список литературы содержит 232 наименования, в том числе 70 иностранных авторов.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проведено на препаратах тимуса 104 трупов детей и Езрсслых обоего пола от момента рождения до глубокой старости.

При распределении материала по возрастным группам за основу взята классификация, принятая на 7 Всесоюзной научней конференции по проблемам возрастной морфологии, Физиологии и биохимии в 1965 году. С целью наиболее вероятного исключения попадания в исследуемый материал желез с процессами акцидентальной трансформации брались препараты из морга судебно-медицинской экспертизы от трупов людей, погибших от причин, не связанных с заболеваниями. Учитывались вес и размера железы для исключения тимомегалии или гипоплазии.

При изучении возрастной динамики массы тимуса, а так же массы его коркового, мозгоеого вещества и интерстициальной ткани в отдельности, пользовались прямыми и непрямыми методами с определением удельного веса ткачей и гистометрией (Г.Г. АЕтандилов, 1973).

В работе' использовались комбинации различных методик для изучения организации крупных и мелких сосудов, позволяющих выявить архитектонику сосудистых сетей, структуру стенки сосуда и оценить взаимоотношения сосудов и их окружения.

Для изучения анатомии питающих тимус сосудов производилось их препарирование.

Для получения представления о характере ветвлений сосудов и строении сосудистых ветвей использована инъекция кровеносного русла через общую сонную артерию и в артерии изолированной железы парижской синей в хлороформе. Фиксация производилась в 10Х

растЕоре нейтрального формалина. Капсула железы снималась, и из нее готовились отдельные плоскостные препараты, сосуды в которых выявлялись окраской железным гематоксилином Вейгерта (И.И.Марков, 1991) или импрегнацией азотнокислым серебром по Ранвье и В.В.Куприянову (1965). Из паренхимы тимуса производилась серийная вырезка кусочков , а так же серийные срезы всей площади железы с последующей реконструкцией. Гистологические срезы обезволивались в спиртах восходящей концентрации и просветлялись в метиловом эфире и карбол-ксилоле. Срезы окрашивались гематоксилин-эозином, по Ван Гизон, по Массону, фукселином по Вейгерту.

На окрашенных срезах изучались качественные и количественные характеристики Есех элементов микрососудистого русла. При идентификации звеньев микрососудистого русла" за основу взяты классификации, приведенные в руководствах по микроангиологии (В.В.Куприянов, Я.Л.Караганов, В.И.Козлов, 1975; Л.СТххНп, 1981; Я.Л.Караганов, Н.В.Кердиваренко, В.Н.Левин, 1982; А.М.Чернух, П.А.Александров, О.В.Алексеев, 1984). К микрососудам отнесены артериолы, прекапиллярные артериолы, капилляры, посткапиллярные векулы. венулы, лимфатические капилляры и пссткапилляры соответственно их калибру и строению стенки. Микропрепараты фотографировались с использованием апохроматических объективов и светофильтров.

Морфометрия производилась в световом микроскопе МБИ-15 с помощью стандартного окуляр-микрометра.

Для электронной микроскопии материал фиксировали в 2,5£ глутаральдегиде на 0,1М фосфатном буфере с дофиксацией в.1% осмиевой кислоте, заключали в эпон-аралдит. Ультратонкие срезы

получали на ультратоме ЬКВ - 8800 и просматривали в микроскопе УМВ-100К.

Для статистической обработки результатов измерений и подсчетов применялись методы вариационной статистики (Г.Г.Автандилов, 1973; Г.Ф. Лакин, 1990) с учетом особенностей изучения биологических объектов. Определялись статистические характеристики (средняя арифметическая х), показатели вариации (лимиты, дисперсия. среднее квадратическое отклонение эх, коэффициент вариации Су) и достоверности различий (ошибка средней тх-). Построены вариационные кривые.

При исследовании тимуса у детей возникла проблема отбора желез без признаков акцидеитальнсй трансформации или с минимальными ее проявлениями. С этой целью оценивались Фааы акциденталькой трансформации (Я.И.Ладене, Е.И.Сталиорайтите,1968; Т.Е.Ивановская, Л.П.Катасонова, 1986) по степени реакции эпителиальной и лимфоидной ткани. Для уточнения степени акцидентальной трансформации подсчитывалссь количество лимфоцитов на единицу площади. Получены графики убыли количества лимфоцитов. Вычислялся коэффициент сопряженности количества лимфоцитов в различных фазах трансформации, который наиболее высок в начале процесса. Для определения тесноты связи между фазой трансформации и процессом делимфатизации паренхимы проведен

корреляционно-регрессионный анализ на ЭВМ (А.Афифи, С.Эйзен, 1982; П.А.Вельмисон с соавт., 1984). Получены уравнения регрессии. Коэффициенты корреляции указывают на выраженную связь между фазой процесса и убылью лимфоцитов в корковом веществе тимуса и умеренную связь между фазой и количеством лимфоцитов в мозговом веществе.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННИК ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

' Проведенные нами исследования подтверждают представление о тимусе, как об органе, меняющемся на протяжении всего постнатального онтогенеза. В отличие от других лимфоидных органов, тимус постоянно изменяет свою массу и соотношение компонентов своей паренхимы. Тимус новорожденного сформирован и обеспечивает поддержание иммунологического гсмеостаза (Л.С.Филиппова, 1981,1962;. Р.В.Петров, 1982) . В его паренхиме выделяется корковое и мозговое вещество с преобладанием объема •коркового. Особенностью мозгового вещества является наличие так называемых телец Гассаля, состоящих из 2-3 концентрически расположенных клеток. С окончанием детского Еозраста, масса коркового вещества прогрессивно уменьшается вплоть до почти полного исчезновения. Меняются размеры телец Гассаля в сторону их увеличения с одновременным уменьшением.их числа.

Полученные морфсметрические данные свидетельствуют о нарастании массы органа с периода новорожденное™, когда она в среднем составляет 12,5±0,9 г, до 15 лет, когда средняя масса 30,2±3,4 г. Затем происходит ее постепенное уменьшение до 18,8Ü,б г в ЗО-летнем возрасте и 9,8±3,1 г к 60 годам. На протяжении постнатального онтогенеза меняется не только масса всей паренхимы, но и соотношение массы мозгового вещества, коркового вещества и интерстицнатьной ткани. По нашим данным, их соотношение соответственно составляет: У новорожденных - 2:5:0,5 В три года -1:3:1 В 10 лет - 3:7:2

В 20 лет -

2:5:3

В 40 лет -

В 30 лет -

В 60 лет -

5:7:13 1:1:16 0,5:0:13

Таким образом, в постнатальном онтогенезе определяется пик нарастания массы коркового и мозгового вещества в десятилетнем возрасте и начало резкого нарастания жировой и соединительной ткани в тридцатилетнем возрасте. Полученные результаты соответствуют данным, приведенным в литературе (Л.Налипаг, 1936; В.С.Сперанский, 1983). Еместе с тем, сроки начала возрастной инволюции тимуса носят индивидуальный характер (Ю.Г.Забусов. 1977).

В описаниях возрастной инволюции тимуса появление и развитие жировой ткани, замещающей его паренхиму, просто констатируется как факт. В изученной литературе мы не встретили попыток определить значение развития жирогой ткани и ее возможную роль в функционировании тимуса. До недавнего времени жировой ткани отводилась весьма примитивная роль источника энергии, а ее развитие изучалось преимущественно в свете патологических процессов. В последнее время появился ряд работ, заставляющих по-нсвсму взглянуть на роль жировой ткани в функционировании организма и реализации иммунных процессов в частности (И.И.Марков, 1992 и др.). Роль липидсв в организации и функционировании клеточных структур в настоящее время не вызывает сомнений. За некоторыми фракциями липидов признается способность активации и пролиферации регуляторных лимфоцитов и образование активных киллеров (М.А.Туманян, А.П.Дуплишева, 1981; Б.Б.Фукс, А.Г.Стерлина, 1985). С эмбриональными жировыми клетками

Рис. 1. Вес тканей, составляющих паренхиму тимуса, в различные' возрастные периоды. 1-мозгсвое вещество; 2-корковое вещество; 3-общий вес тимуса.

связывается образование антител (С.М.Лейтес, 1954 и др.). Так называемым клеткам 11о, накапливающим жир и находящимся в перисинусоидных пространствах печени, приписывается важная роль в процессах метаболизма, эндоцитсзе чужеродных Еедеств, участие в регуляции кровотока (И.И.Бобрик с соавт., 1991).

По наблюдениям В.С.Барсукова (1987), в незрелом тимусе развивается так называемый несвоевременный жировой патоморфоз без коллабирования долек и на фоне активизации признаков протекания иммунных процессов в паренхиме. Автор трактует это как патологический процесс, однако, в свете приведенных Еыше данных, можно предположить, что в случаях врожденной гипоплазии тимуса развитие жировой ткани носит компенсаторный характер.

Нами установлено, что гистологическая картина жировой ткани тимуса претерпевает определенные изменения на протяжении ее существования. В момент своего появления липоциты расположены непосредственно у стенок сосудов, что находится в соответствии с механизмами гистогенеза соединительной ткани. Это относительно мелкие округлые клетки величиной около 50 мкм, находящиеся в стадии накопления жира. В подростковом возрасте размеры липоцитов нарастают, они имеют разнообразную величину, четкую оболочку, содержат крупные ядра, окруженные различимой цитоплазмой, что говорит об активном функционировании и накоплении липидов (С.М.Лейтес, 1954). У пожилых людей липоциты теряют округлость, как-бы сморщиваются, оболочка их тонкая, с разрывами, ядра определяются с большим трудом. Вокруг жировых долек накапливаются волокна соединительной ткани. Среди жировых клеток тимуса подростков, юношей и людей молодого возраста мы обнаружили большое количество мелких гемокапилляров с тонкими стенками и

высоким, как и в паренхиме, гематокритсм, а так же лимфатические капилляры. К 40-50 годам количество капилляров на единицу площади достсЕерно снижается за счет увеличения размеров липоцитов.

Мы считаем, что жировая ткань тимуса активно участвует в поддержании высокого иммунного статуса в зрелом возрасте (Р.В. Петров, 1982), когда лимфоидная ткань тимуса существует уже в очень незначительных количествах.

Артериальная кроЕЬ в тимус поступает по большому количеству мелких артерий, отходящих от различных артериальных стволов, расположенных вблизи железы. По нашим дачным, чаще источниками •питания служили ветви внутренних грудных артерий (в 82Х) случаев, атак же безымянной артерии (11%), что принципиально не расходится с литературными данными (В.А.Афанасьев, 1877 и др.). Также, как и другие авторы, мы считаем, что источники кровоснабжения тимуса можно разделить на основные, питающие болькую часть железы и наиболее часто встречающиеся, и дополнительные, питающие краевые зоны железы и существующие в период ее расцвета.

В результате проведенных исследований, установлено, что на протяжении постнататьного периода онтогенеза происходят изменения как морфологической картины строения паренхимы тимуса, так и организации его сосудистого русла. К моменту рождения микрососудистое русло тимуса сформировано и содержит все звенья микроциркуляции (В.Ф.Парфентьева. В.А.Ткачук, 1961; М.В.Шубинец, 1975; В.Г.Черкасов, 1977). Микрососуды имеют определенные особенности строения в корковом и мозговом ЕещестЕе паренхимы, что, по-видимому, определяется функциональным различием этих отделов тимуса.

В настоящее время установлено, что микрососудистое русло органов и тканей состоит из стандартных повторяющихся участков, являющихся структурно-функциональной еденицей взаимодействия между кровью и тканями (В.В.Куприянов с соавт., 1983, В.И.Козлов, 1985), и называемых "модулем" (Y.-С.Fung, B.W.Zweifach, 1971) или "блоком" ( Я.Караганов, В.В.Банин, 1978). Микрососудистое русло

паренхимы и капсулы тимуса не является исключением и имеет все

*

признаки модульной организации.

Микрососудистое русло капсулы тимуса организовано как наиболее простая форма взаимодействия элементов микроциркуляции. Организация же микрососудистого русла паренхимы имеет определенные особенности, присущие только тимусу. Хотя абсолютная масса тимуса широко варьирует у различных видов животных, размер тимических долек является удивительно одинаковым для всех. Этот факт заставляет предположить, что существует критический лимит для размеров долек тимуса, а каждая долька представляет собой функционально независимую единицу тимической ткани (D.Metealf, 1964). Это положение подтверждается данными наших исследований, в результате которых мы не нашли связей между микросссудистым руслом долек. Сосудистые модули кавдой дольки обособлены и сообщаются между собой.только на уровне междольковых сосудов, и больше в венозном отделе, где имеется значительное количество анастомозов.

Снабжение коркового и мозгового слоев дольки тимуса идет через общий дольковый артериальный сосуд (артериолу). Капилляры почти под прямым углом радиально отходят в корковое и мозговое вещество. Нами установлено, что на всем протяжении существования выраженного коркового вещества, его капиллярная сеть гуще, чем е

мозговом веществе, что находится в соответствии с данными других авторов (Ш.Д.Галустян.1949; В.И.Пузик. 1951; Л.BiБелецкая с ссавт., 1981 и др.).

В работах ряда авторов (В.Бачков, М.Петкова, 1974; Я. Л. Караганов с соавт., 1987 и др.) описана система подкапсулярных венул долек тимуса, проходящих по их поверхности, и венул, которые начинаются на границе коркового и мозгового вещества и самостоятельно еыходят из долек в междольковые пространства. В наших исследованиях наблюдалось такое же распределение оттока крови из паренхимы долек. Капилляры коркового вещества переходят в посткапиллярные венулы, идущие к поверхности дольки и сливающиеся з венулы, проходящие по поверхности или в наружных слоях паренхимы. Редкая сеть капилляров мозгового вещества, диаметр которых шире, чем у капилляров коркового вещества, впадает в посткапиллярные венулы. Последние выходят из долек самостоятельно и сливаются с поверхностными венулами лишь за пределами долек. Однако, на основании собственных данных, мы не можем с уверенностью утверждать, что капиллярные сети коркового и мозгоеого вещества между собой не сообщаются и представляют собой совершенно обособленные системы. Морфологических дачных, позволяющих дать однозначный ответ на этот вопрос, мы не нащли и в литературе.

Отсутствие реакции плазматизации и центров размножения лимфоцитов на введение антигенов в сосуды или паренхиму тимуса позволило сформулировать положение о наличии гематотимического барьера, который однако существует только в корковом веществе железы (S.L.Clark, 1964). На основании этого предприняты попытки дать морфологическое обоснование этому положению, то есть найти

особые структуры, или механизмы, образующие барьер. Ряд авторов (D.Pincel, 1968; E.Raviola. M.Karnovscy, 1972; И.И.Бобрик и В.Г.Черкасов, 1979 и др.) к этим структурам относят непрерывную базальную мембрану с большей, чем в других капиллярах толщиной, слой перицитов, футляр из плотно расположенных ретикулярных клеток, слой макрофагов.

Описание ультраструктурного строения стенки капилляров тимуса позволяет отнести их • к капиллярам соматического нефенестрированного типа (И.И.Бобрик, В.Г.Черкасов, 1980), к которому относится большинство капилляров организма человека (В.А.Шахламов, 1971). К этому типу капилляров относятся как капилляры коркового, так и капилляры мозгового вещества тимуса. Стенка нефенестрированных соматических капилляров обеспечивает высокий уровень селективной проницаемости. Именно этим капилляры тимуса, как железы внутренней секреции, отличаются от капилляров других эндокринных желез (В.В.Куприянов, 1975). "В то же время установлено, что капилляры тимуса проницаемы для ряда веществ: в паренхиме тимуса как в норме, так и в условиях измененной реактивности, присутствуют плазматические клетки (Ю.И.Афанасьев, Л.П.Бобова, 1976). Поэтому существует и другая точка зрения, согласно которой, нет никаких анатомических предпосылок для существования гематотиыусного барьера (Т.Ito, T.Hoshino, 1966).

Тем не менее, вопрос о том, могут ли антигены проникать в паренхиму тимуса, и, если да, то как обеспечивается нечувствительность тимоцитов к этим антигенам, остается нерешенным вопросом иммунологии. В наших исследованиях мы не обнаружили каких - либо отличий капилляров тимуса от других капилляров соматического типа. По нашим данным, капилляры

коркового вещества, как и другие его сосуды, уже капилляров мозгового вещества, что совпадает с результатами исследований Н. Д:Чхолария (1975), разница в их диаметре недостоверна в период уменьшения массы коркового вещества, что возможно объясняется снижением давления в капиллярном русле коры в этот период.

Изучение сосудов тимуса различной иерархии дает основание предположить, что существование гематотимусного барьера обеспечивается самой организацией сосудистого русла, начиная с внеорганных питающих артерий.

В соответствии с положением о преорганной гемосепарации (Э.А. Адыширин-Заде, 1988; И.И. Марков, 1990) состав крови, поступающей к клеткам органов и тканей, отличается по гематокриту и качественному составу плазмы, что зависит от функциональных особенностей органа и . обеспечивается строением внеорганного приносящего кровеносного русла, строением кровеносного русла капсулы или висцератьной серозной оболочки, архитектоникой внутриорганного кровеносного русла и, наконец, специфической организацией стенки сосудов обменного звена ( И.И. Марков, 1989, 1990). Антигены, являясь веществами белковой природы, находятся в плазме крови, кровь же, направляющаяся в паренхиму тимуса, подвергается сепарации, то есть плазма крови отводится в сосудистое русло анастомозов внеорганных сосудов и сосудов капсулы, а в паренхиму тимуса поступает кровь с высоким гематокритом. Это обеспечивается специфическими особенностями архитектоники сосудистого русла: большим числом сосудистых ветЕей, углами их ветвления, разницей в диаметре материнского и ветвящегося сосуда, образованием дуг O.A.Адьиирин-Заде, А.И. Марков, 1992), которые мы наблюдали в сосудистом русле

тимуса. В мевдольковых артериальных и венозных сосудах наблюдаются приспособления для регуляции кровотока. В местах ответвления дольксвых артериол видны скопления миоцитов, что в микроангиологии считается признаком наличия -сфинктера (В.В. Куприянов с соавт., 1975, А.М.Чернух с соавт., 1975), в венозных сосудах обнаружены клапаны, состоящие из двух створок. Замечены возрастные изменения структуры створок ( появление и разрастание соединительной ткани), в псжнлом возрасте клапаны обнаруживаются только в крупных сосудах. Подтверждением сепарации крсви является и наличие высокой плотности элементов микроциркуляции г капсуле тимуса, состоящей из брадитрофной ткани и не нуждающейся в таком обильном,питании. Объем венозного русла капсулы в несколько раз превышает объем артериального. Мы считаем, что это связано с ультрафнльтрацией плазмы в интерстициальные пространства и ее транспортом в лимфатические сосуды, объем которых также высок. В просветах сосудов капсулы окрашивается плазма крови с небольшим количеством эритроцитов. Напротив - в просветах капилляров паренхимы - эритроциты расположены плотно, практически без промежутков между клетками. Зто является достоверным доказательством разных показателей гематокрита в сосудах капсулы и паренхимы.

Таким образом, гематотимусный барьер носит скорее функциональный характер, и обеспечивается особым иммунным состоянием лимфоцитов (Ю.И.Афанасьев, Л.П.Бобова, 1976), гуморальными факторами (Л.В.Белецкая, В.С.Тер-Григоров, 1972), фагоцитарной активностью макрофагов (Е.!?ау1о1а, М.КагпоУэку, 1972), а так же архитектоникой сосудистого русла и строением стенки сосудов тимуса.

Как и в других лимфоидных органах, в тимусе пссткапиллярнке венулм. обнаруживающиеся на границе коркового и моэгоесго вещества, отличаются Еысогам эндотелием (T.Ushiki, 1086, В.Г.Черкасов, 19Б0; И.И.Бобрик, 1991). Ряд авторов описывает процесс миграции лимфоцитов через стенку этих венул как по межэндотелиальным щелям, так и трансцеллюлярно (M.Kotani et al.,1966; Е.Ravicla, M.Karnovsky, 1972; G.Sainte-Marie, 1973). Л.П.ЕсбОЕа (1977) считает, что лимфоциты проходят через стенки капилляров и посткапиллярных венул в обе стороны, чему нашла морфологическое подтверждение.

Косвенным признаком того, что лимфоциты должны в больших количествах покидать тимус, считается их высокий митотический индекс на протяжении всего онтогенеза без нарастания веса органа (G.Sainte-Ma-ie, С.P.Le Blond, 1964; J.Myslivska, 1979). Однако D.Metealf (1964), не нашел доказательств того, что лимфоциты покидают тимус. Он установил, что основная масса лимфоцитов гибнет в пределах тимуса, что в определенной степени уравновешивает продукцию новых клеток, и задается справедливым Еопросом - в каком направлении двигаются лимфоциты, находящиеся между эндотелиальными клетками сосуда? Действительно, если бы имела место массовая рециркуляция или эмиграция лимфоцитов через сосуды тимуса, этот процесс бил бы повсеместно обнаруживаемым. На гистологических препаратах нам нередко удавалось зафиксировать переход лимфоцита через стенку посткапиллярной Еенулы мозгоесго вещества. Окружение посткапилляров коркового и мозгового вещества тимуса отличается - посткапилляры коры погружены в рыхлую соединительную ткань, стенки " посткапиллярных венул мозгового вещества тесно соприкасаются с лимфоцитами. В лимфатических

капиллярах и сосудах тимуса мы видели лимфоциты, вполне возможно, что они мигрируют и этим путем. Таким образом, мы согласны с мнением D.Metcalf, что существует рециркуляция лимфоцитов через тимус как с помощью кровеносных, так и лимфатических сосудов, но это не является массовым явлением и, вероятно, имеет возрастные или адаптивные особенности, связанные с напряжением иммунитета.

Сведения о наличи лимфатических сосудов в паренхиме тимуса различны. Одни авторы описывают густые трехмерные сети лимфатических капилляров как в корковом, так и в мизгог.см веществе (Е.А.Воробьева, 1961; Л.А.Сизова, 1977). Другие придерживаются мнения, что лимфатические сосуды не проникают в лимфоидную TiîaHb ( G'. Sainte-Marie, С. P. Le Blond, 1964; З.Кемилева, 1984 и др.).

Лимфатические капилляры в большом количестве обнаружены в капсуле тимуса. В соединительнотканных прослойках долек и жировой ткани также обнаружены лимфатические сосуды, которые располагались изолированно или сопровождали артерии и вены. В самой паренхиме обнаружены единичные слепо начинающиеся широкие сосуды, содержащие лимфоциты и соответствующие лимфатическим капиллярам по своему строению. Эти результаты согласуются с данными J.Kato (1988); G.Sandberg, M.Hagelin (1990) и подтверждает мнение 6.Sainte-Marie, С.P.Le Blond, что лимфатические сосуды играют незначительную роль в миграции лимфоцитов и циркуляции жидкости в тимусе. По наиему мнению, это является еще одним доказательством поступления незначительного количества плазмы крови в сосуды паренхимы тимуса, что находится в соответствии с законами взаимодействия кровеносного и лимфатического русла (В.В.Куприянов с соавт., 1983).

Доли тимуса покрыты тонкой' соединительнотканной капсулой, отдающей тяжи в паренхиму. Ее кровеносное русло возникает из ветвей сосудов, несуна« кровь в паренхиму, а также из мелких Ееточек от сосудов, питающих соседние органы и ткани.

Питающая артерия разветвляется по магистральному типу. Микрососудистое русло состоит из всех звеньев кровеносных микрососудов, а так же лимфатических капилляров и посткапилляров. Артериолы образуют ячейки с ровными контурами, венулы повторяют их ход. Прекапилляры отходят от артериол под прямыми углами и имеют прекалиллярные сфинктеры. У новорожденных капилляры образуют густые сети. Объем венозного русла значительно преобладает над объемом артериального, превышая его в 2,5-3 раза. В венулах обнаруживаются двухстворчатые микрсклапаны. Объем лимфатического русла капсулы также значителен. Авторы, исследовавшие сосуды капсулы тимуса (А.Х.ХЕан, 1975; Е.А.Воробьева, 1976), объясняют такой большой объем сосудистого русла капсулы необходимостью дополнительного питания паренхимы и сброса крови из сосудов паренхимы. Мы считаем, что такое строение сосудистого русла капсулы обусловлено поступлением большого количества плазмы крови в артериальный отдел микрососудов, и связываем это с механизмом преоргачной сепарации крови, поступающей в тимус. Значение сосудистого русла капсулы в кровообращении тимуса показано в работе Е.А.Воробьевой (1976), установившей выраженные признаки нарушения гемодинамики и перестройки русла капсулы тимуса при его акцидентачьнсй инволюции, которая, как известно, является процессом быстро развивающимся и преходящим (Т.Е.Ивановская, Л.П.Катасонова, 1986).

Сосудистое русло капсулы остается хорошо развитым почти до 20 лет. что соответствует данным А.Х.ХванЧ1975), изучавшей сосуды капсулы тимуса человека с рождения до 16 лет. Данных о преобразованиях сосудов капсулы в более позднем Еозрасте мы не обнаружили. По нашим данным, снижение плотности капилляров капсулы начинается после 20 лет, а Еыраженная редукция капилляров с формированием артериолсвенулярных анастомозов появляется в 30-летнем возрасте. Во втором зрелсм и пожилом Еозрасте редуцируются не только капилляры, но и артериолы с венулами. По сравнению с периодом ноЕсрожденности. количество капилляров снижается в 1,9 раза, артериол - в 1,3, венул - в 1,2 раза. Уменьшается в 1,5 раза количество лимфососудов.

Рост микросссудистого русла происходит под влиянием стимулирующих факторов. При достижении половозрелого состояния организма срабатывают механизмы стабилизации кровотока и сосудистое русло приобретает структурную завершенность, обеспечивающую его рациональное функционирование (В.й.Козлов с соавт., 19Э4). Развитие сосудистого русла тимуса не является исключением - в постнатальных преобразованиях его сосудоЕ наблюдаются три этапа: продолжение роста сосудов с усложнением строения их стенки, относительная стабилизация русла и регрессивные изменения, связанные с возрастной инволюцией паренхимы и заключающиеся в редукции части сосудоЕ, развитии соединительной ткани в их стенках. Однако, по сравнению с другими органами и тканями! наибольшего разьития сосудистое русло тимуса достигает в детском возрасте, а уже в подростковом возрасте появляются признаки регрессии сосудов. По налим данным и данным ряда авторов (В.И.Пузик, 1951; Н.Б.Лихачева, 1958), наибольшего

развития сосудистое русло тимуса достигает в возрасте 5-7 лет.

В грудном возрасте в тимусе параллельно увеличению массы нарастают диаметры сосудов, увеличивается толщина мыщечнсй оболочки артерий и вен, удлиняются капилляры. Плотность последних периодически меняется, что говорит о неравномерности их роста. В течение первого года жизни тип ветвления сосудов изменяется с рассыпного на магистральный, в процессе роста сосудов углы их ветвления становятся более острыми. Капиллярное русло коркового вещества достигает наивысшей плотности в трехлетнем возрасте, высокой его плотность остается до 10 - 11 лет. При мсрфометрии сосудов мы получили статистически достоверные данные о сужении просвета артериальных и увеличении просвета венозных отделов долькоеых микрососудов тимуса в детском возрасте. Это свидетельствует сб увеличении давления в микрссосудистом русле и. следовательно, более интенсивном обмене между кровью и окружающими тканями (И.И.Бобрик с ссавт., 1991). Причем, расширение Еенозкых сосудов наблюдается сначала в корковом веществе, а затем, в процессе сокращения его массы, - в мозговом. Перисд с 6 до 10 лет относительно стабилен для архитектоники сосудов тимуса, хотя и в это время продолжается совершенствование их обменного ЗЕена и дифференцирование стенок сосудсЕ.

Возраст 11-12 лет называют критическим в развитии, системы мккроциркуляции (В.И.Козлов, 1983, 1984). Последующие преобразования капилляров и всей системы -микроциркуляции сопряжены с уменьшением функциональной активности органов под влиянием среды (В.И.Козлов, 0.А.Гурова. 1989). В тимусе, начиная с 10 - И лет, наблюдается изменение структуры паренхимы, прекращается ее рост, начинается развитие жировой ткани. Зтст

возраст действительно критический для микрососудов тимуса, так как, начиная с этого момента. прекращается их рост и дифференцирование, и далее они претерпевают только регрессивные изменения. Уже в раннем детстве вокруг сосудов тимуса начинается разрастание соединительной ткани , в результате чего они обособляются от паренхимы и со временем все более мелкие сосуды оказываются за ее пределами, то есть лежащими п соединительнотканных перегородках. Это подтверждается морфометрическими данными, показавшими уменьшение среднего размера междольковых сосудов. Дифференцирование стенок сосудов приводит к тому, что в возрасте около двух лет питающим сосудом дольки становится не артериола. а артерия, а прекапилляры отодвигаются от корково-мозговой границы в корковое и мозговое вещество. Вокруг микросссудов рыхлая соединительная ткань постепенно заменяется грубыми соединительнотканными волокнами, этот процесс начинается вокруг артериол и венул коркового вещества. Сохраняющаяся структура мозгового вещества способствует относительной стабильности его капиллярного русла. Количество капилляров в мозговом веществе с возрастом даже нарастает. Возможно, это говорит о смещении функциональных акцентов в паренхиме. Уменьшение массы коркового вещества сопровождается разрежением сети его капилляров, расширением перикапиллярных пространств, появлением вокруг них ксллагеновых волокон. Каждый фрагмент коркового вещества имеет свою. капиллярную сеть, постепенно теряющую упорядоченность петель и количество ветвей и сливающуюся в обособленные посткапиллярные венулы, лежащие на поверхности корковых фрагментов. Капилляры мозгового вещества также теряют свою упорядоченность, но в более старшем возрасте.

Рис. 2. Возрастная динамика средних значений плотности капилляров коркового (1) и мозгового (2) вещества тимуса на 1 мм~.

- 'J7 -

В период второго детства непосредственно в адвентиции сосудов появляются жироЕые клетки. Этот же возраст в качестве начала развития жировой ткани приводят и другие авторы (В.И.Пузик, 1951; H.E.Kay, 1962; P.Deshaux, 1980). Увеличение количества жировой и соединительной ткани и сокращение паренхимы сопровождается уменьшением количества ветвей сосудов, уменьшением углов отхождения ветвей, что хорошо заметно в юношеском возрасте. В пожилом возрасте исчезают даже крупные ветЕИ, что связано с резким уменьшением массы паренхимы. В оставшихся ее участках остаются только неорганизованные капиллярные сети, а более крупные элементы микрососудистого русла оказываются за ее пределами.

Возрастные изменения венозного русла соответствуют изменениям артерий и подчиняются обидам законам развития венозного русла в постнатальном онтогенезе. Вокруг вен нарастает количество соединительной ткани, вокруг венул - количество клеточных элементов и коллагеновых волокон, увеличивается диаметр венул. В подростковом возрасте заметно меняется архитектоника венозного русла: уменьшается количество мелких вен, их анастомозов, и к 20 годам венозное русло представлено лишь крупными сосудами с магистральным ходом. Нарушения в организации долькового русла вызывает увеличение емкости • междольковых венозных сосудов -расширение просвета, образование тонкостенных лакун, описанных и у других авторов (H.H.Козырь, 1958; Н.Б.Лихачева, 1958.).

Изменение микрососудистого русла, идущее параллельно росту паренхимы, характеризуется изменением не только количественных показателей, но и процессами дифференцировки стенок сосудов. Вплоть до подросткового периода в стенках артериальных и венозных

Рис. 3. Возрастная динамика средних значений толщины мышечной (1) и адвентициальной (2) оболочек ме.адолькОЕЫх артерий тимуса.

сосудов различных порядков увеличивается количество миоцитов. утолщается адвентиция. формируются эластические мембраны.

В раннем детстве утолщение стенск артерий происходит в осноеном га счет нарастания количества каплатенсвых волокон в адвентиции. К концу этого периода в дольковых артериолах формируется внутренняя эластическая мембрана, в семилетнем Еозрасте в дольковых артериях обнаруживается 2-?. слоя миоцитов.

В стенке долевых вен тимуса уже в грудном возрасте утолщается мышечная оболочка, к 10 годам 2-3 слоя миоцитов имеет уже мышечная оболочка междольковых вен. Изменения в венозных микрососудах характеризуются нарастанием коллагеновых волокон вокруг них с одновременным уменьшением рыхлой соединительной ткани. Этот процесс начинается с венул коркового вещества, а к 11-12 годам коллагековые волокна появляются уже и вокруг венул мозгового вещества. Несомненно, что это должно затруднять их контакт с тимоцитами. По мере того, как венулы мозгового вещества отделяются от паренхимы соединительной тканью, уменьшаются размеры ядер их эндотелия, что возможно свидетельствует о превращении еысокого эндотелия в обычный. Начиная с подросткового возраста, нарастание толщины стенки сосудов происходит за счет их адвентиции. Этот процесс происходит вплоть до пожилого возраста, когда развитие соединительной ткачи завершается склерозом и гиалиновом сосудистой стенки с уменьшением просвета артериол, облитерацией артериол, а так же редукцией капилляров. Стенка сосудов венозного отдела истончается, в связи с чем часть сосудов варикозно расширяется, а часть запустевает.

Обнаруженные структурные изменения микрососудов тимуса, находятся в соответствии с данными об общих процессах развития и

редукции сосудистого русла в организме (В.И.Козлов, 1985; И.И.Бобрик с соазт., 1991).

Таким образом, микрососудистсе русло тимуса в лостнатачьксм периоде онтогенеза претерпевает изменения. происходя^« параллельно росту, а затем инволютивным изменениям паренхимы. Структура дслькоеого микрссосудистого русла тимуса имеет ряд особенностей в различных его отделах. Архитектоника вне- и знутрисргачных артериальных сосудов обеспечивает сепарацию крсви и исступление в паренхиму тимуса крови с высоким гематскритом. Микрососудистое русло капсулы тимуса принимает активное участие в сепарации крови и регуляции кровотока в паренхиме. Развитие лирсвсй ткани в тимусе носит функционально неоднозначный характер, о чем свидетельствует изменение интенсивности ее кровоснабжения в различные периоды пос-тнатального онтогенеза..

выводы

1. Формирование микрососудистсго русла тимуса и дифференцирование его паренхимы завершается в пренатальнсм периоде онтогенеза.

2. Масса паренхимы тимуса нарастает до десятилетнего возраста, в последующие возрастные периоды ■ общая масса тимуса увеличивается только за счет увеличения массы рыхлей соединительной и жировой ткани.

3. Одновременно со структурными изменениями паренхимы тимуса в постнатальном периоде онтогенеза происходит морфологическая перестройка микрососудистого русла, осноеным критерием которой являются динамично меняющиеся на протяжении постнатального периода онтогенеза сосудисто-тканевые взаимоотношения.

4. Гематотимусный барьер представляет собой -морфофункциональную систему, включающую в себя экстраорганные кровеносные сосуды и гемомикрососудистое русло тимуса, и выполняющую преоргачную гемосепарацию.

5. Первый уровень гемосепарации осуществляется экстаорганными артериями тимуса. Они являются : ... короткими ветвями крупных артерий, отходящих непосредственно от грудной аорты, образуют многочисленные межартериальные анастомозы и вступают в тимус под углом, близким к прямому.

6. Структурная организация микросссудис-того русла капсулы тимуса обусловлена выполнением им второго уровня гемосепарации. Этим объясняется наличие в брадитрофной ткани капсулы высокой плотности капилляров, посткапиллярных венул, лимфатических капилляров и сосудов.

7. Структурная организация микрососудистого русла паренхимы тимуса обеспечивает окончательную реализацию преорганксй гемосепарации: формирование крови с высоким гематокритом.

8. Возрастные изменения сосудистого русла тимуса являются морфологической основой снижения надежности гематотимусного барьера в лостнатальном периоде онтогенеза.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Изучение акцидентальнсй трансформации р.илсчковой железы с применением статистического анализа и ЭВМ //Внедрение достижений медицинской науки в практику здравоохранения /Тез. докл. XXIII науч.-практич. кснф. врачей Ульяновской области. - Ульяновск, 1988. - С. 84-66.

2. Возрастные особенности телец Гассаля и их кровоснабжение //Новое, прогрессивное - в практику здравоохранения /Тез. докл. XXIY науч.-практич. конф. Ерачей Ульяновской области. УЛЬЯНОВСК, 19S9. - С. 204-206.

3. Изучение акцидентальной трансформации вилочксвой железы с применением статистических методов и ЭВМ //Депонировано ВИНИТИ 07.08.90, N4502-В90.

4. Структурная организация гематотимического барьера //Новое, прогрессивное - в практику здравоохранения/ Тез. XXYI науч.-практич. конф. врачей Ульяновской области. - Ульяновск, 1991. - С. 395-397 (в соет. с И.И. Марковым).

5. Организация сосудистого русла тимуса в постнатачьном периоде онтогенеза //Актуальные проблемы человека и животных /Матер, науч. конф. УГПУ. - Ульяновск, 1996. - С. 18-19.