Міністерство охорони здоров’я України
Харківський національний медичний університет
Блищавенко Юлія Валеріївна
УДК 611.013.85
Ангіоархітектоніка плаценти людини іструктура плацентарного бар’єра в нормі
14.03.01 – нормальна анатомія
Автореферат
дисертації на здобуття вченого ступеня
кандидата медичних наук
Харків – 2008
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана у Вищому державному навчальному закладі України «Українська медична стоматологічна академія» МОЗ України.
Науковий керівник :
доктор медичних наук, професор Шерстюк Олег Олексійович , Вищий державний навчальний заклад України «Українська медична стоматологічна академія» МОЗ України, завідувач кафедри анатомії людини.
Офіційні опоненти :
доктор медичних наук, професор Лупир Віктор Михайлович , Харківський національний медичний університетМОЗ України, професор кафедри анатомії людини;
доктор медичних наук, професор Топоров Геннадій Миколайович, Харківська медична академія післядипломної освіти МОЗ України, професор кафедри ендоскопії, хірургії і топографічної анатомії.
Захист відбудеться 11 вересня 2008 року о 1300 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.600.03приХарківському національному медичному університеті (61022, м. Харків, пр. Леніна, 4).
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського національного медичного університету (61022, м. Харків, пр. Леніна, 4).
Автореферат розісланий «24» червня 2008 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
кандидат медичних наук, доцент О.Ю. Степаненко
Загальна характеристика роботи
Актуальність теми . Загальновідомо, що структурна основа взаємодій між матір’ю і плодом починаючи із зиготи встановлюється в результаті складних процесів клітинного диференціювання, що приводить до дивергентного формування власне плода і допоміжних провізорних утворень, які надалі формують орган консолідації між ендометрієм і плодом – плаценту (В.К. Лепахін, 1982; С.А. Степанова та співавт., 1991; Л.В. Федорова, О.П. Калашнікова, 1986). При цьому порушення даного процесу може відбутися на будь-якій із стадій під впливом різноманітних внутрішніх і зовнішніх несприятливих чинників, у зв’язку з чим деякі дослідники вважають за можливе виділяти так звані критичні стадії, під час яких плід, що розвивається, стає особливо уразливим. Очевидно, що ці порушення не можуть не відбиватися на структурі плаценти. Вся сукупність цих відхилень від нормального перебігу вагітності і пологів становить сферу перинатальної патології, для встановлення причини якої доводиться удаватися до патологоанатомічного дослідження плаценти. Але для того щоб успішно розпізнавати морфологічні ознаки тих чи інших змін і глибше розуміти їхню природу, необхідні різносторонні знання про особливості будови плаценти (разом з пупковим канатиком) в нормі.
Як відомо, плацента разом з пупковим канатиком є структурно-функціональною інтеграцією позазародкових кровоносних судин, мезодермальних сполучнотканинних елементів і епітеліальних оболонок. У природній формі функціональна спільність цих тканинних елементів представлена структурою хоріальних ворсинок, окремі сукупності яких відомі під назвою котиледонів. Конкретніші уявлення про будову плаценти і пупкового канатика базуються переважно на роботах дослідників попередніх поколінь (в основному ХІХ і ХХ сторіч), результати яких дотепер не зазнали будь-яких значних змін (О.І. Брусиловський, 1991). Це пояснюється тим, що основна увага учених останнім часом зосереджена на тих структурах плаценти, які безпосередньо беруть участь в обмінних процесах між материнською кров’ю і кров’ю плода. До них належать термінальні ворсинки плодової частини плаценти, будова яких у найдрібніших подробицях знайшла відображення в численних дослідженнях на мікроскопічному і ультрамікроскопічному рівнях.
У зв’язку з тим що структури плаценти безпосередньо беруть участь в обмінних процесах між материнською кров’ю і кров’ю плода, була запропонована концепція про так званий плацентарний бар’єр, тобто про пошарово організований у складі термінальних ворсинок гранично тонкий тканинний комплекс, що відокремлює материнську кров від крові плода (О.І. Брусиловський, 1991; В.М. Бобков, 1979). Даний бар’єр вибірково проникний тільки для рідини і розчинених в ній мілкодисперсних речовин, що належать до продуктів двосторонніх обмінних процесів. У літературі достатньо детально описаний механізм, за допомогою якого здійснюються ці процеси, хоча залишається не зовсім зрозумілим, яким чином відбувається в один і той же час селективне перенесення через плацентарний бар’єр екскреторних продуктів з крові плода в організм матері і протилежний транспорт поживних речовин з крові матері до плода. Разом з цим плацентарний бар’єр розглядається в аспекті з’ясування природи імунної толерантності організму матері до батьківських антигенів плода.
Але разом з цими, безумовно, важливими проблемами поза увагоюдослідників залишаються питання, які стосуються розширення і поглиблення наших знань про принципи і способи морфологічної упорядкованості ворсинкових утворень плодової частини плаценти. Бракує також повної об’єктивної наочності в описі просторової організації кровоносного русла плаценти людини, особливо в тій його частині, яка стосується питань про синтопічні відношення окремих плацентарних судин з іншими тканинними структурами. В доступній літературі відсутні відомості про природу і функціональне призначення у ворсинчастому хоріоні такої речовини, як фібриноїд.
Викладені положення стали для нас обґрунтуванням для проведення цілеспрямованих досліджень, результати яких лягли в основу нашої дисертації.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.
Дисертаційне дослідження є фрагментом науково-дослідної роботи Вищого державного навчального закладу України «Українська медична стоматологічна академія» МОЗ України «Особливості гомеостазу внутрішнього середовища організму жінки з гінекологічними захворюваннями і вагітних з акушерською і екстрагенітальною патологією, вплив методів їх консервативного і оперативного лікування на стан репродуктивного здоров’я, перебіг вагітності, пологів, післяродового періоду, стан плода і новонародженого» (номер державної реєстрації 0103U001314). Здобувач є безпосереднім виконавцем наукової роботи по даній темі.
Мета дослідження – одержати наочне уявлення про ангіоархітектоніку пупкового канатика і плаценти людини і розкрити принцип структурної організації її ворсинчастого хоріона.
Завдання дослідження:
1. Дати макроскопічну і морфометричну характеристику пупкового канатика і плаценти людини.
2. Виявити особливості будови кровоносного русла пупкового канатика і плаценти.
3. Здійснити структурний аналіз ворсинкового відділу плаценти.
4. Встановити особливості кровообігу між плодом і плацентою.
5. Визначити особливості структурної організації плацентарного бар’єра.
Об’єкт дослідження – морфологічні аспекти ембріогенезу людини.
Предмет дослідження – будова плаценти людини.
Методи дослідження – поліхромна ін’єкція кровоносних судин плаценти самотверднучою пластмасою і барвниками на желатиновій основі з використанням кислотної корозії м’яких тканин; тонкі епоксидні шліфи ворсинкової частини плаценти; морфометричне вивчення окремих ланок магістрального кровоносного русла плаценти; традиційні гістологічні й імуногістохімічні методи.
Питання біоетики. Проведені дослідження відповідають сучасним науковим стандартам, морально-етичним нормам щодо принципів Гельсінської декларації прав людини, Конвенції Союзу Європи відносно прав людини і біомедицини, а також відповідним законам України і етичного кодексу лікаря.
Наукова новизна одержаних результатів . Уперше проведена описова систематизація пупково-плацентарного кровоносного русла людини. Наочно підтверджена наявність в кровоносному руслі плаценти артеріовенозних анастомозів, які локалізуються у стволових ворсинках гіллястого хоріона. Обґрунтовано положення, згідно з яким за рахунок даних анастомозів може бути функціонально здійснене шунтуюче перенесення певних об’ємів крові з артеріального русла у венозне, минаючи гемомікроциркуляторне русло котиледонів.
Одержані нові факти, які свідчать про те, що обмінні процеси у плаценті здійснюються не тільки за рахунок термінальних ланок гемомікроциркуляторного русла кінцевих ворсинок, але й завдяки наявності у стволових ворсинках пристінного розташування обмінних кровоносних мікросудин, між тонкою ендотеліальною стінкою яких і материнською кров’ю знаходиться гранично тонкий шар тканинних структур, відповідно до концепції про плацентарний бар’єр.
Представлено абсолютно нове трактування функціонального призначення у ворсинчастому хоріоні фібриноїду. Встановлено, що останній здійснює локальний адгезивний зв’язок між тісно дотичними між собою в точкових місцях стволовими, претермінальними і термінальними ворсинками в межах окремих котиледонів і тим самим запобігає їх зсуву у лакунарному просторі базальної відпадаючої оболонки матки.
Практичне значення одержаних результатів. Одержані результати дослідження суттєво розширюють і поглиблюють існуючі знання про морфофункціональну будову пупково-плацентарного кола кровообігу і можуть бути корисними для розширення теоретичних можливостей діагностичної практики перинатальної патології.
Разом з цим особливу цінність вони мають для досліджень патологоанатомами плаценти з метою з’ясування дійсних причин антенатальної загибелі плода, різних форм аномалії плаценти, розладу пупково-плацентарного кровообігу, а також запальних і дистрофічних процесів у плаценті. У цьому значенні на особливу увагу заслуговує наше трактування функціонального призначення у ворсинчастому хоріоні фібриноїду.
Особистий внесок здобувача. Автором особисто проведений аналіз літератури, визначена тема і завдання дослідження, зібраний морфологічний матеріал і здійснена його обробка. Самостійно сформульовані висновки і практичні рекомендації, написані і оформлені усі розділи дисертації. В роботах, опублікованих у співавторстві, здобувачеві належить аналіз літератури, набір секційного і гістологічного матеріалу і його обробка, аналіз одержаних результатів.
Апробація результатів дослідження. Основні результати були повідомлені й обговорені на науково-практичній конференції «Сучасні методи в дослідженні структурної організації органів і тканин» (Судак, 2006) і на VІІІ міжнародному конгресі патологів України «Сучасні проблеми патологічної анатомії» (Полтава, 2008).
Публікації. За темою дисертації опубліковано 6 наукових праць (2 – без співавторів) у періодичних виданнях, внесених до переліку ВАКа України за фахом.
Структура й обсяг дисертації. Дисертація викладена на 155 сторінках друкованого тексту. Робота ілюстрована 39 рисунками і 3 таблицями, які займають 1 повну сторінку. Дисертація складається зі вступу, аналітичного огляду літератури, опису матеріалів і методів дослідження, двох розділів результатів власних досліджень, аналізу й узагальнення результатів досліджень і висновків. Список використаної літератури складається зі 137 найменувань, 99 з яких – вітчизняні й 38 – іноземні.
Основний зміст роботи
Матеріали і методи дослідження . Тотальні препарати плаценти разом з пупковим канатиком, а також їх окремі частини в межах котиледонів одержані на базі Полтавського міського клінічного пологового будинку і пологового відділення Полтавської центральної районної лікарні з дозволу головних лікарів у рамках договору про співпрацю між ВДНЗУ «УМСА» і названими лікувальними закладами з урахуванням етичних і законодавчих норм і вимог при виконанні наукових морфологічних досліджень.
Названі препарати були одержані при фізіологічних пологах роділь у віці від 19 до 34 років у строк 38–40 тижнів гестації.
Всі тотальні препарати плаценти піддавали загальному анатомічному дослідженню, при якому визначали: форму, розміри і ступінь ексцентричності кореня пупкового канатика. Найбільш типові форми плаценти документували шляхом фотографування цифровою фотокамерою.
Після цього було відібрано 10 найбільш цілісних по збереженню плацент з пупковим канатиком, які використовували для наливки кровоносних судин самотверднучою пластмасою. Вибіркові частини плаценти, висічені в межах окремих котиледонів проміжного положення (між центром плаценти і її краєм), використовували для проведення мікроскопічних досліджень.
Для поліхромної ін’єкції використовували самотверднучі пластмаси на акриловій основі («Протакріл»), що застосовуються в стоматологічній практиці. Для колірного диференціювання артерій і вен застосовували пасту ампул кулькових ручок відповідного кольору, яку у потрібній кількості додавали перед вживанням під час змішування порошку з мономірною рідиною.
Після корозії пластмасові зліпки кровоносних судин пуповини і всієї плаценти легко доступні для прямого візуального і метричного дослідження. Виключенням є хоріальна частина плаценти, в якій окремі часткові асоціації представлені густими мережами кровоносних судин, що розгалужуються, перекриваючи поля одна одної, значною мірою утруднюють їх диференційний аналіз. У зв’язку з цим довелося вдатися до розчленовування їх шляхом відлому окремих часткових сукупностей в зоні стволових гілок. Але перед цією операцією тотальні препарати фотографували в різних ракурсах: за допомогою цифрової фотокамери у відображеному світлі і у світлі, що проходило, за допомогою негатоскопа.
Метричні дані середнього діаметра пластмасових зліпків кровоносних судин плаценти до рівня стволових гілок часткових сукупностей одержані за допомогою штангенциркуля. Статистичний аналіз здійснено з використанням програми Microsoft Excel.
Найбільш ефективними методами мікроскопічного дослідження є, як відомо, напівтонкі зрізи просочених епоксидною смолою препаратів, підготовлених відповідно до вимог, що ставляться в трансмісійній електронній мікроскопії. Однак вони мають один суттєвий недолік – техніка їх виготовлення за допомогою скляних ножів вкрай обмежує оглядову площу об’єкта, що вивчається. Зазвичай максимальна площа їх не перевищує 4х4 мм. Незважаючи на ті спроби вирішення цього завдання, що робилися багатьма дослідниками, яких-небудь ефективних способів подолання технічних труднощів у одержанні напівтонких зрізів великої оглядової поверхні не існує.
Вирішити це завдання вдалося співробітникам кафедри анатомії людини УМСА під керівництвом професора Ю.П. Костиленка, що було досягнуто шляхом, який дозволяє обійтися без самої процедури одержання гістологічних зрізів як таких. Вказаний метод полягає в модифікованій комбінації методів фіксації тканин і включення їх в щільний компаунд епоксидної смоли (відповідно до вимог трансмісійної електронної мікроскопії) з відомими технічними прийомами виготовлення шліфів. При цьому автори покладалися на добрий виявляючий ефект епоксидної смоли при просоченні нею тканинних структур, у зв’язку з чим довелося виключити додаткову фіксацію в чотириокисі осмію.
Відмивання, дегідратація з переходом в ацетон і подальше просочення тканин епоксидною смолою епон-812 здійснювали методами підготовки зразків для трансмісійної електронної мікроскопії, але з подвійним подовженням часу на кожному етапі. Просочені препарати поміщали в чисту суміш епоксидної смоли. Для одержання щільнішого компаунда до неї додавали дещо більше речовини, що сприяє твердінню. Полімеризацію проводили в кюветах, що за розміром відповідали розміру препаратів.
Після полімеризації одержані блоки розрізали (одні у поперечному перетині, а інші – у площині материнської поверхні) сепаровочним стоматологічним диском на декілька пластинок завтовшки приблизно 2 мм. Потім кожну з них трохи стоншували з двох сторін на наждачному папері, після чого піддавали ретельній шліфовці і поліровці до одержання рівної гладкої поверхні. Одержані таким чином тканинні структури препарату стають доступними для гістологічного забарвлення. Для цього використовували свіжоприготовлений і відфільтрований 0,1%-ний розчин толуїдинового синього на фосфатному буфері. Препарати вивчали і фотографували у світловому мікроскопі при різних збільшеннях у світлі, що проходило.
Додатково до цих методів в роботі використані традиційні гістологічні методи занурення висічених частин пупкового канатика і плаценти у парафінові блоки і одержання з них серійних зрізів на мікротомі в режимі подачі ножа 10 мкм. Забарвлювали серійні зрізи гематоксилін-еозином, а також гематоксиліном Вейгерта – пікрофуксином за ван Гізон.
Разом з цим використання можливостей імуногістохімічних методів дослідження в нашій роботі обмежувалось тільки необхідністю чіткішої ідентифікації на гістологічних зрізах кровоносних судин по мітках базальної мембрани їх ендотелію, гістологічні препарати за цією методикою одержані у відділі імуноморфології діагностичного центру Дніпропетровської медичної академії.
Результати власних досліджень та їх обговорення. Згідно з нашими даними, плацента людини при своєчасних пологах без яких-небудь відмічених в анамнезі суттєвих відхилень у період вагітності за формою, розмірами та іншими морфологічними особливостями індивідуально варіює в межах, які, мабуть, є змінними показниками норми. До найбільш виражених проявів індивідуальної морфологічної варіативності належить місце з’єднання ніжки пупкового канатика з амніотичною (плодовою) поверхнею плаценти. За цією ознакою серед вивчених препаратів виділяються в основному дві форми –найбільш типова центрично-радіальна форма і ексцентричний тип, крайньою формою якого є крайове положення ніжки пупкового канатика. Показано, що дана ексцентричність заповнюється за рахунок утворення гілками кровоносних судин пупкового канатика кільцеподібної дуги в середньому колі амніотичної поверхні плаценти, за рахунок чого стає можливим рівномірний перерозподіл крові серед всіх її відділів. Останні, згідно з даними літератури і результатом власних досліджень, представлені у формі двох рівнів анатомічної організації плаценти, до яких належать плацентарні частки та їх субодиниці – котиледони.
Але які б плацента не мала форми, здатні забезпечувати нормальний розвиток плода і не впливати негативно на перебіг вагітності, всі її складові частини інтегровані в єдину функціональну систему, структура якої цілком залежить від особливої конструкції кровоносних судин, що здійснюють транспортний двосторонній зв’язок серцево-судинної системи плода з плацентою.
При вивченні ін’єкційно-корозійних препаратів у процесі їх селективно-декомпозиційного препарування одержані результати, які наочно показують, що доставка крові до плаценти здійснюється двома пупковими артеріями, які, як відомо, відходять від внутрішньої клубової артерії, прямують до пупкового кільця по внутрішній поверхні передньої стінки живота, а потім вступають у пупковий канатик, розташовуючись в ньому на рівновіддаленій відстані між собою і пупковою веною таким чином, що центри їхніх поперечних профілів знаходяться у верхівках умовного рівностороннього трикутника. Така диспозиція зберігається на всьому шляху їх спірального проходження в товщі пупкового канатика. Встановлено, що за сумарним метричним показником внутрішнього діаметра пупкові артерії переважають пупкову вену приблизно на ј частину. Уперше наочно показано, що в місці з’єднання пупкового канатика з амніотичною поверхнею плаценти між пупковими артеріями утворюється анастомоз за допомогою короткої сполучної судини, вказівка про який є тільки в одному джерелі літератури (Ю.В. Гулькевич, 1968).
Результати гістологічних досліджень, доповнені вивченням епоксидних шліфів пупкового канатика, із забарвленням метиленовим і толуїдиновим синім, дозволили дійти висновку, що кровоносні магістральні судини пупкового канатика за будовою стінки відрізняються від подібних ним за калібром артерій і вен організму людини. Головною відмінною рисою пупкових судин є наявність в них тільки двох оболонок – внутрішньої і зовнішньої – і відсутність між ними внутрішньої еластичної мембрани. Внутрішня оболонка, природно представлена ендотеліальним шаром, тоді як наші дані про гістологічну природу зовнішньої оболонки розходяться з даними літератури, згідно з якими вона утворена товстим циркулярним нашаруванням гладеньких м’язових клітин. Ми ж вважаємо, що для здійснення даними кровоносними судинами транспортної комунікаційної функції немає потреби в наявності в них такого могутнього активного скоротливого механізму. На нашу думку, регуляція кровотоку по цих судинах може здійснюватися за рахунок пасивної деформації їх стінок під впливом змінного гемодинамічного тиску крові, що протікає по них. Подібні властивості, як відомо, має еластична тканина, волокна якої, згідно з нашими даними, уплетені в колагеновий остов середньої оболонки пупкових кровоносних судин.
Але, виключаючи механізм активної скоротливої регуляції пупкових кровоносних судин, ми повинні замислитися над питанням щодо фізичної природи тих
8-09-2015, 19:37