Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Структурно-метаболическая характеристика нейронов мозжечка в постреанимационном периоде



:6кжий институт вдгекнарлой медицина

' На правах рукописи

НОХРИНА Татьяна Яковлевна

УДК 575.3./4:616.831.71-036.882-08

СТРШУРНО-ШЕГАБОЛИЧВПКАЯ ХАРШ£РЙСТИКА НШРОНОВ МОЗЖЕЧКА' В ПОСТРМНИМАДОННОМ ПЕРИОДЕ

16.00.02 - патология, онкология и морфология животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

омск - 1993

Работа выполнена на кафедре биологии Омского государственного медицинского института.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор биологических наук, ■ профессор ЛШИКОВА Т.М.

ОйЩШЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

1. Доктор биологических наук, профессор ИЛЬИН П.А.

2. Доктор медицинских наук, профессор СЬЖЕНКО В.В.

РЭДУЩКЙ УЧРЕЖДЕНИЕ :. ■

Алтайский государственный аграрный университет.

Защита диссертации состоится " А." ^^ЬС^З Х993 года в часов на заседании специализированного Со-

вета К 120.48.01 при Омском институте ветеринарной медицины ( 644007, Омск - 7, ул.Октябрьская, 92).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского института ветеринарной медицины.

Автореферат разослан "_

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат ветеринарных наук,

доцент , Б.М.БАРАБАНОВ •

0Б1Ш1Я ХАРАКТЕРНО ТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из важнейших проблем современной неврологии является изучение структурных а метаболических процессов, лежащих в основе нормальной жизнедеятельности мозга, патологических и компенсаторно-приспособительных изменений,возникающих в образованиях нервной системы при различных воздействиях.

Состоянию мозга при гипоксии посвящено значительное количество работ, при этом оольшое внимание отводится изучению моз- -жечка, что объясняется наибольшей его чувствительностью к кислородной недостаточности /Романова Н .П.,1959,1977; Гурзич A.M., 1971; Неговспий В.А.,1Э79,1987; Кривицкая Г.Н.,1960; Хосман А.К. I960; Пермяков Н.К. с сс&вт.,1986; ¿zi^U-ki-H , 1591/. Интерес к изучению процессов, протекающих-в мозжечке, обусловлен и данными, обт чснясщими значение пораясения этого отдела в формировании отсроченной энцефалопатии у больных, пгрекесших терминальное состояние или клиничэскуо смерть /Алексеева Г.В.,1979/.

Имеющиеся в литературе сведения освегзэт морфологические изменения только в популяции нейронов ганглкозкого слоя корн ■ «озжечха на разных этгпех восстановительного периода /Улыбина H.H. Цвдрекко С.Н.,1974; Хучуа A.B.,1973; Авруценко М.111., 1981,1982, .1984,1988; Цутусгп:га Е.А. с соавт.,1985; Пермяков Н.К. с соавт., IS8S; Нбитницеий-Еежоз D.3.. Еалязский В.Г., 1990;VboQCLrJ-;i99Z/.

. Еазсте с тем, - было бы дошо отиетагь долю участия других морфо-функщаднальшх типов нейронов мозкечка - важного звена двигательной системы мозга - в развитии постгипокскческих изменений.

Актуальность данной работа связана и с проблемой пластичности мозга. Для понимания механизмов пластичности нервной ткани при различим еоздэйскзиях необходимо исследование фонда бел-когах Еещоств /вродекпй В.Я.,1956; Гератейи I.M., 1972, .2о9; Пигарева 3,Д., 1973; Чеботарева Т.Л., 1987,1988/. Бзлеи определяют специфическую деятельность мозга, активность нейронов, их способность к коггпенсаторко-едаптационвшг перестройкам /Бродский В.Я.,1966; йрытан Н.£. и Ярыгкн В.Н.,1973; Палладии A.B., Езлик S.В., 1974; Попова Э.Н. с соавт.,1976; ^LeijO ü. Я.,1991/.

- г -

Несмотря на имевшиеся работы по характеристике белкового фонда нейронов мозга в норме и патологии, данные по нейронам мозжечка единичны, особенно с применением количественных цитохимических методик, и касаются только клеток ганглиозного слоя коры /Аврущенко М.Ш.,1984/. Практически не изучены цитохимические показатели белкового фонда нейронов различных популяций нейроцитов коры и подкорковых ядер мозжечка в динамике восстановительного периода после оживления. Зто позволило бы оценить роль и дола участия отдельных типов нейронов в развитии изменений мозга при кислородной недостаточности.

Цель работы. Изучить структурно-метаболические показатели популяций'нейронов отдельных слоев коры и зубчатого ядра мсзаеч-яа в динамике восстановительного периода после, оживления.

Задачи исследования.

1. Провести ыорфометрический анализ состояния нейронов мозжечка в норма и в разные периоды после оживления.

2. Изучить состояние белкового фонда .различных популяций нейронов коры и зубчатого ядра мозжечка в норма и в динамике постреаншационного периода по дашам интерфероыетрического исследования. •'

3. Оценить выраженность компенсаторных процессов в нейронах коры полушарий и подкорковых ядрах мозжечка в постасфикси-ческсм периода.

Научная новизна. У интактных животных в популяциях нервных клеток мозжечка модифицированным'методом ыорфоыетрии выявлен разной степени выраженности полиморфизм. Исследование белкового фонда нейронов мозжечка контрольных зиготных показало корреляцию между содержанием и концентрацией белков в цитоплазме нейронов и в их ядрах с показателями площадей их прсфгльнкх полей.

. Установлено количественными методами /применением интерференционной цитомзтрии и подсчета числа нервных клеток по степени хромофилии/ различие состояния нейроцитов, содержания, концентрации белка и площадей профильных полей цитоплазмы и ядер нейронов коры латеральных участков полушарий и зубчатого ядра мозжечка крыс в динамике восстановительного периода после оживления.

Впервые в динамике постреанимационного периода проведен сравнительный анализ реакции нейронов молекулярного, ганглиозного слоев косы и зубчатого ядра мозжечка на перенесенное воздей-

ствие» Еыявлено преобладание гиперхромных нервных клеток. Отмечен волнообразный характер нарастания гиперхромии в динамике восстановительного периода, более выраженный среди нейронов ганглиозного слоя и зубчатого ядра.

Анализ проведенных исследований показал однонаправленный харантер изменений, полученных количественными методами морфо-и интерферометрии. Нарастание средних показателей концентрации и содержания белковых веществ во всех популяциях нейронов мозжечка носило волнообразный характер. Изучение гистограмм показало, что выявленные сдвиги средних величин интерферометрических показателей обусловлены изменением определенных групп клеток каждой популяции. Это, возможно, является важным фактором в восстановлении организма после перенесенного воздействия. •

Выявлена наибольшая чувствительность на действие повреждавшего фактора культиполярных нейронов зубчатого ядра и клеток ганглиозного слоя коры мозжечка. Отмечена особенность зубчатого ядра, где уменьшение числа норыохромных клеток сопровождалось не только нарастанием гиперхромных нейроцитов, но и нейронов с ги-похромией.

Теоретическое и практическое значение. Результаты настоящего исследования вносят дополнительные сведения и могут Оыть использованы в практике реаниматологии для обсуждения вопроса о состоянии нейронов мозжечка и его белковых компонентов после оживления. Полученные данные о структурно-метаболических особенностях нейронов мокжечка могут послужить базой в целенаправленном поиске средств предупреждения возникновения отсроченной энцефалопатии.

Результаты работы могут быть использованы для дальнейшего развития фундаментальных исследований структурных основ реактивности нервной системы на действие факторов внешней среды, в частности расшифровки особенностей реакции отделов головного мозга при моделировании кислородной недостаточности.

Сведения о морфонитохимической гетерогенности нейронов коры и подкорковых ядер мозжечка з норме и в эксперименте могут' быть внедрены в лекционный и практический курсы на кафедрах гистологии и эмбриологии, биологии по темам "Органы нервной системы", "Эволация нервной системы", "Изменчивость", "Популяциокная генетика" медицинских и ветеринарных институтов, а такае на ка-

федрах нервных, болезней, анестезиологии реаниматологии медицинских институтов.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. У интактных животных определены особенности различных популяций нейронов мозжечка при оценке их хромофилии и показателей белкового фонда, выявлена неодинаковая степень вариабельности показателей внутри популяции нервных клеток; установлена корреляция между содержанием и концентрацией белков в цитоплазме и ядре нейронов с показателями площади их профильных полей.

2. В мозжечке животных, оживленных после механической асфиксии, отмечено сни&эние числа нормохромных. нейронов за счет увеличения числа как гипо-, так и гиперхромных клеток. Цитохи- • мически выявлено снижение концентрации и содержание белков через V и 14 суток. Результаты гистограмм свидетельствуют об увеличении в коре мозжечка числа мелких нейронов, а в зубчатом -нейронов средних размеров с низким содержанием белков.

3. Компенсаторно-приспособительные процессы /нарастание числа нейронов с гиперхромией цитоплазмы, увеличение количества клеток с высоким содержанием и концентрацией белков/ в динамике постреанимационного периода имеют волнообразный характер и наиболее выражены через 3 часа, 2 и 30 суток эксперимента.'

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и одобрены на ХУ1 итоговой научно-практической -конференции ЦНИД /1986/; на научной конференции молодых ученых-медиков /Рига, 1988/; итоговых научных конференциях молодых ученых Омского мединститута /1990,1991,1992/; на заседании Омского отделения ВРИО АГЭ /1990/; итоговых научных конференциях сотрудников Омского мединститута /1990, 1991/; на научно-практической конференции морфологов по проблеме "Компенсаторно-приспособительные механизмы внутренних органов и- головного мозга в норме и в эксперименте" /Тюмень, 1991/; на Всесоюзной молодежной конференции "Многоуровневая организация церебральных функций"/Ыоск-ва,1991/; на 52-й научной сессии молодых ученых /Новосибирск, 1991/; на XI Всесоюзном съезде АГЭ /Смоленск, 1992/; симпозиуме > "Макро- и микроуровни организации мозга" /Москва,1992/; объединенном заседании Омского отделения общества АГЭ /1993/; Республиканской научной конференции ветеринарных морфологов /Омск,1993/,

„Пубдикаций. Пс теме диссертации опубликовано II печатных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 4 глав собственных исследований, обсуждения, выводов, указателя литературы, раздела внедрения в практику. Работа содержит страниц машинописного текста, 21 таблицу, 54 рисунка /30 графиков, 7 схем, 17 фотографий/. Указатель литературы включает 158 отечественных и 69 зарубежных источников. Весь материал, представленный.в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.

МАТЕРИАЛ и метода ИССЛЕДОВАНИЯ .

. Экспериментальная модель острой механической асфиксии создавалась путем пережатия интубационной трубки в течение 7 минут с.последующим оживлением Дим Н.В.,1979; Степанов С.С.i960/. Эксперимент выполнен на 240 нелинейных белых крысах-самцах массой 160-200 г под эфирно-воздушным наркозом. Оживление экспериментальных животных проводилось сочетанием непрямого массажа сердца с искусственной вентиляцией легких. Процент успешной реа-н'/мации составил. 65?. Неврологический статус оценивался по системе, предложенной С.П.Лысенновыы с соавт./1932/. Анализ физиологических показателей, а также балльная оценка общего состояния крыс по тестам /Дысенков С.П. с соавт.,1982/ позволили разделить экспериментальных животных на две группы: с восстановленным и невосстановленным неврологическим статусом.

Проведено исследование коры полуоарий и зубчатого ядра мозжечка, топографии которых определяли, пользуясь атласом мозга крыс / % Pcioot-noS; С WaAiOn^, 1982/. Фронтальные парафиновые срезы толщиной 5-7 мкм окрашивались тионинсм по Нисслю /Викторов И.В., 1969/.

Для определения степени изменения структур мозжечка в разные сроки восстановительного периода /через 1,5, 3 часа, I, 2, 3, 7, 14, 30 суток/ нами применен метод количественной морфомет-рии. В латеральных участках полушарий мозжечка исследовались нейроны коры молекулярного слоя: малые звездчатые клетки /МЗК/, большие звездчатые клетки /БЗЦ/, корзинчатые клетки /КК/; ганг-

- б -

лиозного слоя - клетки Цуркинье /Ш/, а также нейроциты больших /НБР/ и средних /НСР/ размеров зубчатого ядра.

В интактной группе и во всех вариантах опытов раздельно во всех исследуемых популяциях нейронов мозжечка проводили подсчет числа клеток с различной степенью хромофилии их цитоплазмы по методике, модифицированной Т.М.Лютиковой /1980/. В ганглиоз-ном слое при микроскопическом изучении препаратов вычисляли общую плотность распределения ИП .на I мм длины верхней части из-о билины и количество выпавших нейроцитов /из расчета на 100 изучаемых клеток/, пользуясь винтовым окуляо-микрсметаоы МОВ -1-15*.

Для'выяснения сущности процессов, происходящих в нейронах мозжечка в норме и э постреанимационном периоде, мы изучали цитохимические показатели звездчатых /ЗК/ нейроцитов молекулярного, КП ганглиозного слоев коры и НБР_зубчатого ядра мозжечка крыс методом интерференционной цитометрии34 /Бродский В.Я.,1966; Герштейн Л.М.,1979/. По методике, описанной Л,М.Герштейн /1979/, в мокохроыаточеском свете при длине волны 535 нм на микроскопе ШгШ Л-2П /об. 40х, ок. 10х/ в цитоплазме и в ядрах нейронов определяли концентрацию алотных-веществ, которая на фиксированном материале отражает концентрацию белков в исследуемых структурах. Винтовым окуляр-микрометром М0В-1-15х измеряли наибольшую и наименьшую оси эллипсов, вписанных в контуры клеток и ядер, и вычисляли площади их профильных полей. -Обследовали нейроны только с сохранной структурой. Показатели снимали .со 150200 клеток каждой изучаемой популяции нейронов /всего промерено 3300 клеток/.

Статистическая обработка полученных данных проведена с применением Т-критерия /Закс Л,, 1976; Автандилов Г.Г., 1990/ па индивидуальной программе на ДВК СМ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ

Структурно-метаболическая характеристика нейронов моожечка у животных интактной группы

Интерсерсметрическзе исследование проведено в лаборатории цитохимии иЛИ мозга РАМН /зав.лаб. - доктор биол.наук -л.млератейн/.

Подсчет нейронов по степени хромофилии их цитоплазма в коре и в зубчатом ядре мозжечка интактных крыс выявил полиморфную картину: на фоне основной массы нормохромных нейронов встречались гиперхромные, единичные тстально-гкперхромные, а также клетки гипохромные с явлениями частичного, реже полного хроматолиза, но с сохранной структурой.

Отмеченный'нами полиморфизм нервных клеток мозжечка в норме имеет разную степень проявления в изученных популяциях. Для нейронов молекулярного слоя характерен высокий уровень нор-мохромных клеток /МЗК - 83,БЗК - 69,7$, КК - 88,0%/. Гипер-хромные нейроны чаще встречались среди МЗК /8,4.%/ и КК /7,6;«/, а гипохромные - среди БЗК /7,В%/. Нейроны ганглиозного слоя более разнообразны: нормохромные КП составляли преобладавшее бсяь-пинство /80,4%/. гиперхромные - 12,2^, а гипохромные - 7,С*Х, кроме того встречались единичные тотально-гиперхромные и клетки-тени. Число Ы1 на I км длины извилины мозжечка, как показал анализ плотности распределения меток, было 18 ± 0,49. Среди нейронов зубчатого ядра интактных животных преобладали кормохромныг /НБР - 83,1%, НСР - 83,0%/, на их фоне встречались как.гипер-/НБР - 5,1%, НСР - 7,1%/, так и гипохромные /НЕ? - 4,8,1, КСР -4,9*/ клетки. Среди Ш.и нейронов зубчатого ядра встречались единичные измененные клетки в состоянии набухания, хроматолиза слабой сеепет, что связывает /Саркиссз Д.С. и др., 1980/ с функциональной мозаикой органа в норме.

Отмеченные нами данные о наличии светлых и темных клеток в норме согласуются с- подобны»,« наблвдениями. Гиперхро?«!я у интактных животных /Орловская Д.Д. с соавт., 1978; Клекинов В.Н. с соавт.,1983; Есипова З.Я. с ссавт., 1969/ рассматривается как обратимое явление, они формирует неактивный пул популяции. Гипохромные нейроны в норме /Попова Э.Н. с соавт., 1976/ - активно функционирующие, переутомленные, однако, это состояние тоге обратимое до определенного предела. Наличие определенного числа светлых и темных клеток в норме /Авруценко М.2., 1931/ стратлет соотношение мегду активными и "покоящимися" элементами, которое определяет стабильность работы органа.

КнтерфероАгетркческое исследовгму.е различных популяций нейронов козжечка обнаружило корреляции мезду содержанием и концен-

трацией белков в цитоплазме и ядре нейронов с показателями площади их профильных полей: например, в ЗК с наименьшими показателями площади профильного поля цитоплазмы /23,4 мкм / концентрация /1,0 пг/акы3/ и содержание белков /23,76 пг/ в них были минимальными; наибольшие показатели площади профильного поля цитоплазмы /278,3 ыкы2/ и показатели белкового фонда /концентрация - 1,55 пг/мкм3, содержание белков - 431,7 пг/ выявлены в НБР зубчатого' ядра; Ы1 по характеризуемым величинам занимали , промежуточное положение /площадь профильного поля цитоплазмы составила 198,3 мкы^, -концентрация белков - 1,23 пг/мкм3, их содержание - 243,1 пг/. Установленные нами цитохимические показатели исследуемых популяций нейронов мозжечка интактных животных свидетельствуют об особенностях белкового фонда нервных клеток различных уровней его организации, что согласуется с работами Худоеркова P.M. /1992/ и высказанным Гбрштейн Л.М./1989/ положением о функционально обусловленной биохимической гетерогенности нейронов, различающихся в морфофункциональном отношении. -

„ Использование нашего варианта морфометрии позволило расположить популяции изученных клеток мозжечка в следующие ряды: по числу нормохроыных нейронов: БЗК^НБР>МЗК>КК>НСР>КП ; по" числу гиперхромных клеток: Ш>МЗК>КК>НСР>НВ?>БЗК ; по числу гипохромных клеток: БЗК>КП>НСР>НБР>КК>МЗК.

По результатам интерферометрического исследования по всем анализируемым показателям /концентрация и содержание белков,площадь профильного поля/ исследуемые нейроны можно расположить по убыванию данных в следующий ряд: КБР>НП>ЗК.

Морфометрические показатели мозжечка в динамике постреанимационного периода

Коса мозжечка. Молекулярный и ганглиозный слои.

Подсчет числа нейронов по степени иххромофилии среди всех изученных популяций нейронов молекулярного и ганглиозного слоев ( коры мозяечка в восстановительном периоде после механической асфиксии вклэил снижение числа нормохромных клеток за счет нарас-гакия гипо- и гиперхромных нейроцитсв. По мнению большинства ав-

торов," гипохромия нейронов связана с повышением их функциональной активности, а гиперхромия - с состоянием торможения /йабо-тинский Ю.М., 1965; Ярыгин Н.Е. и Ярыгин В.Н.,1973; Коломеец Н.С. и Клещинов В.Н.,1982; Кузьмина Т.Р. с соавт.,1989/. Особого внимания заслуживает трактовка темных клеток как показателя компенсаторно-приспособительных прсцессов /Квитницкий- Рыжов Ю.Н., Квитницкая-Рыжова Т.Ю.,1951; Ёсипова З.Я..Соловьева К.&., 1989/.

Установлено, что на ранних сроках постреанимационного периода /до 3-х суток/ среди нейронов молекулярного слоя число нормохромных клеток оставалось преобладающим, но в сравнении с контролем достоверно снижалось за счет нарастания числа нейронов, измененных по темному типу. Максимальное количество гип'ер-хронных МЗК выявилось через 1,5 часа /18,7«; Р<0,01/ и через 2-е суток /19,0»; Р<0,01/ после оживления; БЗК - через 1,5 часа /22,3%; Р<0,001/; КК - через 1,5 часа /27,С®; р<0,001/, через 3 часа /22,8%; Р<0,001/ и через 2-е суток /20,552,' Р<0,05/. В подгруппах с восстановленным и невосстановленным неврологическим статусом наблюдались однонаправленные изменения - в сторону нарастания гиперхроыии. В подгруппах с невосстановленным неврологическим статусом через 1,5 часа и 2-е суток выявлено резкое нарастание гиперхромных клеток среда БЗК /24,5$;РсО,05, .17,0%; Р£.0,01/ и КК /32,5^,' Р<0,С5 и 25,2%; Р<0,05/. В более поздние сроки после оживления /через 7 и 14' суток/ состояние нейронов молекулярного слоя мало отличалось от контроля. Через 30 суток восстановительного периода после оживления в молекулярном слое вновь наблюдалось нарастание гиперхромии /среди МЗК до 14,5$; Р<0,05, среди БЗК - до 9,0%; Р<0,05/. . '

В популяции КП в ранние сроки восстановительного периода отмечено резкое снижение числа нормохромных нейроцитов за счет нарастания КП измененных по темному и реже по светлому типу. Причем, отмечался волнообразный характер изменений: через 3 часа после оживления процент гиперхромных нейронов достигал максимума /45,0%; Р<0,001/, составляя половину популяции КП, через I сутки снижался до 25,/Р<0,01/, ко 2-м суткам снова нарастал до 37,5$ /Р<0,001/, а через 3-е суток вновь снижался до 23,0$ /Р<0,01/, превышая норку. Кроме того, для Ш типично

появление тотадьно-гиперхромных клеток, достигших максимального значения через 2-е суток /10,0%; Р<0,05/' после оживления. Через 1,5 часа и I сутки в популяции ганглиозных клеток наряду с гиперхромными нейроцитами нарзстало и количество гипохроыных, однако преобладающей оставались гиперхромные. Среди нейронов гаиглиозного слоя ьыязлено значительное число морфологически измененных клеток; с резким набуханием, вакуолизацией, гидропи-ческими изменения!!«, тотальным хроматолизом тигроида, появлением клеток-теней, особенно характерных в период от I до 3-х суток после оживления. В подгруппах с восстановленным и невосстановленным кеврологическим статусом изменения носили однонаправленный характер - в сторону нарастания гиперхроыни и лиаь в подгруппах животных через 1,5 часа и I сутки после оживления с невосстановленным неврологическим статусом отмечено высокое содержание гипохромных нейронов и клеток-теней.

В более поздние сроки /7 и 14 суток/ наблюдалось постепенное нарастание нормохроашх нейроцитов, гипо- и' гиперхромные клетки по численности приблизились к норме. Через 30-суток вновь отмечено снижение числа нормохромшх клеток, составивших лииъ половину всей популяции КП за счет нарастания гиперхромии. Числа Ш на I мм длины иззилины в динамике постреанкмационнога периода оставалось ниае нормы * достигнув минимума /13 Ш/ через 2-е суток после оживления.

Сопоставление реакции нейронов коры мозжечка"на перенесенное воздействие позволило отметить более глубокую реакцию, КП /резкое нарастание числа гиперхромнкх клеток, появление тоталь-но-гиперхромных, клеток-теней, разрежение клеточных популяций, появление очагов клеточных опустошений, /что, возможно, следу-, ет связать с их принадлежностью к разным генетическим группам /Антонова АД., 1969/, разным филогенетическим возрастом и функциональным значением.

Наш данные согласуются с исследованиями Кдецинова В.Н., Ойфа А.И. /1986/, Кузьминой Т.Р. с соавт. /1989/, отметивших гиперхроматоз как типичное изменение корковых нейронов для ас-фиксического состояния.

Возможно, переход преобладающего большинства нейронов в гиперхромнсе состояние в коре мозжечка после оживления носит характер приспособительной реакции к новым условиям функциони-

рования, что позволяет нейроцитам некоторое время поддерживать свою жизнеспособность.

Зубчатое ядро.

Исследование нейронов зубчатого ядра по степени хромофи-лии их цитоплазмы в динамике постреанимационного периода показало резкое снижение числа нормохромных клеток за счет нарастания количества нейронов, измененных как по темному, так и по светлому типам. Через 1,5 часа и I сутки снижение числа нормохромных . клеток среди НБР происходило за счет нарастания количества /до 22% и 23%/ л гипо-, и гиперхромных нейроцитов. Среди ЬСР аналогичная картина отмечена в этих же группах и через 2-е суток после оживления, где процент нормохромных клеток составил всего 35,5% /Р<0,001/, а гипо- и гиперхроыные соответственно - 24% и .34% /Р<0,01/. Через 3 часа после оживления з НБР и через 3 часа, 3-е суток и 30 суток з КСР - снижение количества нормохромных нейронов происходило преимущественно за счет увеличения числа нейроцитов, измененных по темному типу /гиперхрсмные и тоталько-гиперхроыные/, например, среди НСР у животных через 3 часа восстановительного' периода снижение числа нормохромных клеток до 39,4% /Р<0,001/ сопровождалось достоверным нарастанием гиперхромных клеток /37%/ я тотально-гиперхромных /12%/. Низкое содержание нормохромных клеток а популяции НСР и НБР через 7 и 14 суток, а среди НБР и через 2-е суток обусловлено нарастанием ги-похромных нейроцитов. Так, снижение числа нормохромных клеток в НБР'у животных через 2-е суток после оживления до'44% /?<0,001/ обусловлено увеличением количества гипохромных до 30% /Р<0,001/, что вдвое больше числа гиперхромных клеток. .

В- подгруппах с восстановленным и невосстановленным неврологическим статусом существенных отличий не наблюдалось, реакция нейронов зубчатого ядра быйа однотипной /изменения происходили как в сторону гипо-, так и гиперхромии, с преобладанием изменений по темному типу/ на всех этапах восстановительного периода после асфиксии.

Анализ состояния НБР и НСР в зубчатом ядре мозжечка по степени хромофилии. их цитоплазмы позволил отметить, что во всех экспериментальных группах число нормохромных клеток среди пСР было ниже, чем среди НБР; число гипохромных клеток среди НСР на

всех этапах эксперимента оставалось преобладающим.

Наличие значительного количества светлых нейронов в зубчатом ядре в динамике постреанимационного периода указывает на активную работу подкорковых нейронов, так как известно /Неговс-кий В.А.,1986/, что светлые клетки первыми реагируют на гипокси-ческое воздействие, повышая свою функциональную нагрузку. С другой стороны появление достаточно большого количества темных нейронов, находящихся в неактивном состоянии /Орловская Д.Д., Кле-щинов В.Н., 1986; Пермяков Н.К. с соавт., 1986; Соловьева К.Ф., Есипова З.Я., 1989 и др./ позволяет предполагать о высоком уровне компенсаторных возможностей зубчатого ядра мозжечка в ответ на действие экстремального фактора.

Состояние пластического обмена мозжечка по данным интерферометрии

Кора мозжечка. Молекулярный и ганглиозный слои.

Интерферометрическое исследование звездчатых нейронов молекулярного слоя в динамике постреашмационного периода обнаружило волнообразный характер изменений белкового фонда: на ранних этапах после оживления наблюдалось достоверное повышение концентрации белков /через 3 часа - до 1,29 пг/мкмэ, что на 26,7% выше нормы; через 2-е суток - до 1,42 пг/ыкмэ, что на 39,2% больше, чем в контроле/.- Содержание белков в .этих группах оставалось на уровне нормы. Через.7 и 14 суток восстановительного периода отмечено снижение средних показателей концентрации белков, соответственно, до 1,06 пг/мкы3 /Р<0,05/ и до 1,09 пг/ мкм5 /Р<0,01/, что соответствовало уровню нормы; содержание уменьшалось до 20,68 пг /Р<0,01/ и 19,23 пг /Р<0,001/, что на" 13% и 19% ниже контроля. Через 30 суток вновь отмечено нарастание показателей белкового фонда /концентрация - до' 1,34 пг/'мкм3; Р< 0,001, содержание - до 26,77 пг; Р<£0,001/. Повышение'концентрации белков обусловлено преобладанием нейронов с высокими показателями, так, через 3 часа и 30 суток после оживления в молекулярном слое преобладали ЗК с концентрацией 1,4-1,6 пг/мкмэ /52&-и 40%/. Снижение концентрации связано с нарастанием ЗК со средними, значениями /например, через 7 суток после оживления преобладали клетки с концентрацией 1,0-1,2 пг/мкм3 /59,5%/, а

через 14 суток - 1,0 пг/мкм3 /54%/.

■ Колео'ания показателей содержания белков в динамике восстановительного периода связано с перераспределением нейронов с содержанием 20 пг и 30 пг. Так, через 2-е суток после оживления увеличился процент нейроноз /до 54$/ с содержанием 30 пг, а через 7 и 14 суток, наоборот, с содержанием 20 пг /50^ и 63, Sfa/.

На всех этапах восстановительного периода наблюдалось снижение средних показателей площади профильного поля цитоплазмы. Причем, эти показатели стабильно оставались ниже уровня контроля. При рассмотрении гистограмм это объяснялось появлением большого процента мелких нейронов. Так, через 3 часа после оживления по сравнению с контролем площадь профильного поля ЗК сократилась на 23,3$, составив 17,95 мкм2 /Р<0,001/, анализ гистограмм показал нарастание числа нейроцитов с площадью профильного поля 15-20 мкм^ /76%/, в то время как в контроле преобладали клетки с площадью 20-25 мкм2 /65%/. Через 7 суток отмечалось незначительное ■увеличение площади профильного поля цитоплазмы /до 20,1 мкм ; Р<0,001/, однако, она оставалась ниже нормы, что связано также с преобладанием мелких клеток. Подобные изменения размеров нервных клеток некоторые исследователи /Мац В.Н., Ларина З.В., Герщ-тейн Л.И., 1970; Гератейн Л.М., 1930/ связывают с подавлением активности нейронов. Уменьшение размеров нервных клеток, сопровождающееся повызением белкового фонда, ряд авторов /Унгар Дж., 1951; Гератейн Л.М., 1959; Неговский В.А.,1973; Чеботарева Т.Л. с соавт.,1987, 1988/ связывают с трансконформационными перестройками внутри белковой молекулы, повышающие общую реакционную способность клетки. Такие изменения авторами откосятся к компенсаторно-функциональным. Несмотря на нарастание концентрации белковых веществ в этих клетках, видимо, их перестройка и особенности функционирования в госстановлении связаны со значительными тратами белкоз, что приводит к уменьшению та размеров.

Полное представление о состоянии нейрона как целостной системы связано не_ только с оценкой концентрации и содержания белков в цитоплазме тел нейронов, но и в их ядрах. Проведенное исследование белкового фонда,з ядрах нейронов молекулярного слоя позволило отметить волнообразный характер изменений, одинаково повторяющий кривую по цитоплазме, в динамике постреанимационного

периода. На всех этапах данные остаются выше нормы.

Изучение нейронов ганглиозного слоя показало качественно различные и противоположно направленные изменения белкового фонда, сопровождавшиеся как уменьшением, так и увеличением показателей площади цитоплазмы и ядер нейронов.

Через 3 часа, 2-е, 30 суток после оживления показатели концентрации и содержания белков в цитоплазме КП повышались, достигнув максимального значения через 2-е суток: концентрация составила 1,55 пг/ыкм3 /Р<0,001/, что на 26,9% выше, чек в контроле, а содержанке белков увеличилось на 35,5%, составив 325,3 пг /Р<0,001/. Анализ гистограмм показал преобладание КП со средними и высокими показателями концентрации: /от 1,6 до 2,4 пгД:км3/ и содержания /от 300 до 500 пг/. Повышение показателей белкового фонда через 2-е суток восстановительного периода сопровождалось достоверным увеличением площади цитоплазмы КП, через Ь часа площадь нейронов была ниже нормы, а через 30 суток практически соответствовала контролю.

Через 7 и 14 суток после оживления в сравнении с ранними и более поздними сроками выявлены изменения КП иного характера: показатели концентрации белков снижались до 1,2 пг/ыкм3 и до 1,29 пг/мкм3 /Р^0,05,/, содержание белков также было низким и составило 220,7 пг и 239,9 пг, что ниже контроля. Средние показатели площади профильного поля цитоплазмы не намного превышали норму. Как показал анализ гистограмм, в зткх группах вырос процент нейронов средних размеров с низкий и средним содержанием белка и средними показателями концентрации.

Б динамикё постреанккационного периода содержание и концентрация белков в ядрах КП повышались и достигали максимального значения через 2-е и 30 суток. Показатели площади ядер нейронов ганглиозного слоя ниже уровня контроля отмочены через 7 и 14 суток восстановительного периода после перенесенной асфиксии.

Аналогичные изменения наблюдали ряд авторов /Арефьева А.И. с-совет., 1972; Гейнисман Ю.Я., 1974; Аврущенко М.Ш., 1984; Гер-штейн Л.Ы., 1981; Чеботарева Т.Н., 1987,1938,1990; Актушина r.A.j 1989/ при исследовании нейронов зрительной коры, структур двигательного анализатора, КП мозжечка при действии на организм пов-

релщающих факторов разной природы'. Подобная динамика'цитохимических показателей в анализируемых ими структурах рассматривалась как отражение компенсаторных перестроек.

Отмеченные нами сдвиги белкового фонда нейронов ганглиоз-ного слоя коры мозжечка на этапах постреанимационного периода можно отнести к адаптационным перестройкам метаболизма нервных клеток в условиях недостатка кислорода, что связано со снижением функциональной активности большинства нейронов данной популяции.

Зубчатое ядро.

В крупных нейронах зубчатого ядра на всех этапах постреанимационного периода изменения концентрации и содержания белков цитоплазмы были сходны с таковыми в нейронах ганглиозного слоя, но выражены в большей степени, чем в Ш.

Реакция НБР на перенесенную асфиксию у животных, оживленных через 3 часа, 2-е и 30 суток, характеризовалась в сравнении с контролем, достоверным повышением показателей концентрации • и содержания белков цитоплазмы. При этом площадь профильного поля цитоплазмы НБР практически не отличалась от контроля. Тая, через 2-е суток после оживления концентрация составила 1,84 пг/мкм3 /Р-С0,001/, что на 19% больше нормы, содержание белков увеличилось на 24%, составив 535,8 пг /Р< 0,001/. Как показал анализ гистограмм, в популяции НБР в данных группах преобладали нейро-циты с высокими показателями концентрации /от 1,6 до 2,6 пг/мкм3/ высоким- содержанием белков /400-700 пг/ и средними размерами /250-350 мкм /.

Некоторые авторы /Герштейн Д.М. с соавт.,' 1981; Чеботарева Т.Л.,■1937/ повышение белкового фонда в постреанимационном периоде- связывают с накоплением белков в клетке, однако, авторами не исключается вероятность активно происходящего синтеза белка в нейронах.

Через 7 и 14 суток после оживления среди нейронов зубчатого ядра, наоборот, наблюдалось достоверное уменьшение как содержания, .так и концентрации белков цитоплазмы, причем, показатели стали ниже нормы /содержание - на 12,6% и 14,6%, составив 377,4 пг и 363,7 пг; Р^-0,001; концентрация - на 13% и 17%, составив соответственно 1,35 и 1,29 пг/мкм3; Р<0,001/. Показатели

площади цитоплазмы не отличались от нормы. Анализ гистограмм показал преобладание клеток средних размеров /250-350 мкм3/, с низкой концентрацией /0,8-1,4 пг/мкы3/ и с низким содержанием белков /200-450 пг/. .

Изменения показателей белкового фонда ядер НБР в динамике восстановительного периода имели аналогичную направленность.

Снижение показателей белкового фонда, как предполагает Т.Д.Чеботарева /1990/, возможно, являются следствием подавления синтеза белка в нейронах. Поэтому наши данные мы можем трактовать как торможение важнейших синтетических процессов в нейронах в связи с развертыванием постреанимационных нарушений метаболизма.

Суммируя данные, полученные разными методами исследования, мы выявили различия изученных показателей в нейронах отдельных типов корковых и подкорковых образований мозжечка. Выявленные нами наиболее выраженные изменения в нейроцитах крупных и средних размеров зубчатого ядра и нейронов ганглиозного слоя, а наименьшие - в мелких нейронах молекулярного слоя, согласуются с данными ряда исследователей /Герштейн 1.М., Чеботарева Т.1., Рахманова Т.Д., 1987/, в которых отмечена большая чувствительность к состоянию клинической смерти в постреанимационном периоде со стороны гигантских нейронов слоя У двигательной коры и в меньшей степени - мелких ассоциативных нейронов хвостатого ядра.

Согласно данным./АИтал]-1967, 1972; 8co&&jf-£e.a.: ддб7; Антонова A.M., 1969; Вербицкая Й.Б., 1970; Аматуни А.С., 1974, 1979/ выявленную- нами высокую чувствительность нейронов ганглиозного слоя коры и зубчатого ядра мозжечка можно связать с их.качественным- скачком в процессе эволюции, проявившимся в усложнении, организации.- -

Выявленная нами своеобразная резистентность, нейронов молекулярного слоя может быть связана, в соответствии с данными A.M. Антоновок /1969/, С.Н.Ивановой /1930/ и других авторов, с их функциональными особенностями: нервные клетки молекулярного слоя являются регуляторным механизмом, меняющим в определенном направлении активность КП, в частности КК являются тормозящим аппаратом, обе.печиваювим определенную степень возбудимости ганглиоз-ных нейронов.

- .17 -

Настоящее исследование позволило выявить доли участия нейронов корково-подкорковых образований мозжечка.в постреанимационных нарушениях разной степени при характеристике процесса восстановления.

Обнаруженные нами особенности реакции групп клеток в пределах одной клеточной популяции объясняются их функциональными различиями, что лежит в основе неодинаковой реакции структур мозжечка при патологических и компенсаторных процессах^

ВЫВОДЫ

1. При оценке хромофилии и показателей белкового фонда нейронов различных популяций мозжечка у интактных животных выявлена неодинаковей степень вариабельности показателей внутри популяции нервных клеток: по числу нормохромных - БЗК > КБР> ЫЗК>КК>НСР>КП; по числу гиперхромных - Ш>МЗК>КК>НСР> НБР>БЗК; по числу гипохромных - БЗК>Ш>НСР>НБ?>КК>МЗК; по показателям белкового фонда - НБР>Ш>ЗК. Установлена корреляция между содержанием и концентрацией белков в цитоплазме и ядрах нейронов с показателями площади их профильных полей.

2. В коре мозжечка животных, оживленных после механической ас. фиксии, отмечено снижение числа нормохромных нейронов за

счет увеличения числа гипо- и гиперхромных клеток с явным преобладанием последних. Оценка хромофилии цитоплазмы нейронов молекулярного слоя выявила преобладание гиперхромных клеток среди .МЗК, гипохромных - среди КК. Более выраженная реакция со стороны ганглиозного слоя проявлялась разнонаправленными изменениями: увеличением количества нейронов с гяпер-. хромие.й цитоплазмы, появлением тотально-гиперхромных и кле-• ток-теней, очагов клеточных опустошений и разрежением клеточных популяций. Наибольший изменения наблюдались через 2, 7 и 14 суток.

3. В зубчатом ядре мозжечка оживленных крыс снижение числа нормохромных нейронов обусловлено нарастанием количества клеток, измененных и по'светлому и по темному типу. Наибольшие изменения отмечены через 2, 7 и 14 суток эксперимента, причем более чувствительными оказались нейроны средних размеров.

4. По степени выраженности реакции на экстремальное воздействие популяции клеток мозжечка, исследованные модифицированным методом морфометрии, можно расположить в следующие ряды:

по числу нормохроыных нейронов ВЗК>ЫЗК^»КК>НБР>Ш>НСР; по числу гиперхромных - Ш > НС?.> НБР> КК> МЗК ^ БЗК; по числу гипохромных - НСР>НБ?>КП>КК>ЕЗК>МЗК.

5. Б восстановительном периоде после оживления выявлены изменения показателей белкового фонда нейронов мозжечка. В ЗК концентрация белков цитоплазмы была выше или на уровне контроля, а средние показатели площади цитоплазмы уменьшались во все сроки наблюдения. Интерферометрические показатели нейронов ганглиозного слоя коры и НБР зубчатого ядра через 2 и 30 суток характеризовалось повышением, а через 7 и 14 суток - снижением абсолютных значений; размеры профильного поля цитоплазмы Ы1 изменялись без определенной закономерности, а в НБР оставались на уровне контроля. Изменения показателей белкового фонда ядер всех исследуемых популяций нейронов мозжечка коррелировали с показателями белкового обмена цитоплазмы клеток.

6. Отмечены особенности реакции отдельных групп клеток в пределах одной клеточной популяции. Через 7 и 14 суток в молекулярном слое увеличивалось число мелких нейронов с высокой концентрацией белкоЕ, в ганглиозном слое происходило усреднение размеров нервных клеток, показателей концентрации и содержания белков, а в зубчатом ядре нарастало количество нейронов средних размеров с низким содержанием и концентрацией белковых веществ.

7. Компенсаторно-приспособительные процессы в структурах мозжечка проявлялись увеличением числа нейронов с гиперхромией цитоплазмы, высоким содержанием и концентрацией белков и были наиболее выражены в сроки 3 часа, 2 и 30 суток эксперимента.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ Б ПРАКТИКУ

Полученные результаты вносят дополнительные сведения в практику реаниматологии для обсуждения вопроса о доле участия различных структур мозжечка в патогенезе постреанимационной болезни.

Данные о морфо-цитсхимических особенностях нейронов коры и зуб-

чатого ядра мозжечка в норме и в постреанимационном периоде внедрены в лекционный и практический курсы кафедры гистологии й эмбриологии Омского и Тюменского медицинских институтов, кафедры гистологии Омского института ветеринарной медицины, кафедры анатомии и гистологии Троицкого ветеринарного института по теме "Органы нервной системы", а также в лекционный и практический курсы кафедры биологии Омского и Тюменского медицинских институтов по .темам "Изменчивость", "Иопуляционная генетика", "Эволюция нервной системы".

Сведения о реактивности регенерации изученных структур существенны для прогнозирования и предотвращения возникающих после оживления неврологических нарушений. Выявленные компенсаторно-приспособительные процессы, развивающиеся в структурах мозжечка в восстановительном периоде после оживления, возможно, позволят разработать пути направленного воздействия на регенерацию и ее стимуляцию, что важно для клиники.

Список -работ. опубликованных по теме диссертации:

1. Нохрина Т.Я. Морфо-гистохимическая характеристика нейронов коры мозжечка белых крыс различного возраста в ранний постреанимационный период// Объединенная научн.кокф.молодых ученых-медиков Латв.СС?, посвяз. 70-летию ВЛКСМ. - Рига-.-1988.-С.68-69.

2. Нохрина Т.Л., Жданова Н.Б. Состояние нейронов коры большого мозга и мозжечка з раннем восстановительном периоде после механически,; асфиксии// 3 сб.: Структурное обеспечение и стимуляция компенсаторно-восстановительных реакций (под ред.В.В.Семченко).-Омск, 1985Т-С.17-15.

3. Нохрина Т.Н., Жданова Н.Б. Возрастные особенности реакции нейронов головного мозга в раннем постреанимационном пзоиоде// В сб. научн.тр.: Профилактика и лечение постреанимационных повреждений. -Омск,1990.-С,86-88.

4. Нохрина Т.Я. Состояние нейронов коры и зубчатого ядра мозжечка крыс в раннем псстреанимационном периоде// В материалах межэуз. нонф.: Патогенез, диагностика и лечение распространенных заболеваний человека /Омск,апрель,1991/ - С.58-62.-Деп.в ЕИКЛГЛ 21 июля 1991, 3 3772 - В91.

5. Нохрина Т.Я. Морфометрические показатели коры и подноекоеых

ядер мозжечка в раннем постреанимационном периоде/Дез.докл. Всесоюзной молодежной конф.: Многоуровневая организация церебральных функций. Москва, I99I.-C.42.

6. Лютикова I.U., Нохрина Т.Я. ¡¿орфометрическая характеристика коры мозжечка в норме, в наркозе и в раннем постреанимационном периоде//Компенсаторно-приспособительные механизмы внутренних органов и головного мозга в норме, патологии и эксперименте: Материалы научн.-практич. конф. -Тюмень,1991.-С.I09-III. 7. Нохрина Т.Я. Иорфометрические показателя коры мозгечка крыс при воздействии эфира и.неибутала// Tea. докл.52-й научи, конф.: Новое в биологии и медицине. Новосибирск.1991.-

^ • i о— i I е _ . .

6. Лютикова Т.М., Нохрина Т.Я. Интерферометрическая характеристика коры и зубчатого ядра мозжечка интактных крыс//Ыакро- и микроуровни организации мозга: Материалы симпозиума. .- Москва, 1992. -С.92.

У. Лютикова Т.М., Нохрина Т.Я. Структурно-метаболическая характеристика нейронов мозжечка в постреанимационном периоде//Тез. докл.IX Всесоюзн.съезда анатомов, гистологов и эмбриологов. -/Смоленск, сентябрь, 1992/. - Полтава, 1992.-С.I5Q.

10. Лютикова Т.Н., Нохрина Т,Я. Шзрфометрическая характеристика мозжечка после экспериментальной механической асфиксии// В.сб.: Комплексные гигиенические исследования здоровья сельского населения Сибири.-Новокузнецк,1992. -С.91-92.

11. Лютикова Т.Н., Нохрина Т.Я. Морфометрическая и цитохимическая характеристика нейронов мозжечка' крыс через месяц после оживления/ Дез.докл.Республиканской научн.конф.: Проблемы эввлюционной, сравнительной и функциональной морфологии домашних жйботкцх и ■ пушных зверей клеточного -содержания.-Омск,1993.-С.123г124„