Образование сосудистых сплетений в желудочках мозга кратко
Обновлено: 05.07.2024
В статье обсуждаются особенности обмена металлоэнзимов в наиболее значимых в функциональном плане структурах гематоэнцефалического барьера – сосудистых сплетениях боковых желудочков головного мозга млекопитающих и человека. Важно, что исследования охватывают период пренатального и постнального развития от 4-х месяцев внутриутробного развития до 90 лет. То есть исследование акцентирует внимание на морфогенезе органа, начиная с максимально возможных ранних периодов. Обращается внимание на физиологические и антагонистические свойства изучаемых биотиков (меди и цинка). Конкретизируются топография и концентрация исследуемых химических элементов в структурах сосудистых сплетений боковых желудочков головного мозга в возрастном аспекте. Проводится сравнение данных, полученных в результате комплексного исследования: при применении спектрального анализа и гистохимических методов. Детализируются взаимоотношения в процессе онтогенеза человека таких металлоэнзимов, как щелочная фосфатаза. Сопоставление содержания и распределения меди и цинка в сосудистых сплетениях боковых желудочков головного мозга мышей позволило подтвердить взаимоотношения меди, цинка и металлоэнзима (щелочной фосфатазы) в онтогенезе. При проведении эксперимента на животных использованы инновационные методы. Актуально проанализированы особенности динамики содержания и распределения изучаемых микроэлементов в структурных компонентах сосудистых сплетений с учетом местной экологической ситуации жителей Астраханской области по конкретным возрастным периодам.
1. Бабик Т.М. Морфофункциональная организация ворсинок сосудистых сплетений головного мозга человека при старении и атеросклерозе прецеребральных артерий: автореф. дис… докт. мед. наук. – Уфа, 2008. – 34 с.
2. Сентюрова Л.Г. Сравнительное изучение морфологии сосудистых сплетений головного мозга позвоночных животных и человека: автореф. дис… докт. мед. наук. – Москва, 1998. – 50 с.
3. Крутилова А.А. Активность некоторых ферментных систем в эндотелиоцитах сосудистых сплетений головного мозга крыс / А.А. Крутилова, Л.Г. Сентюрова // Морфология. – 2009. – Т. 136. – № 4. – С. 82.
4. Крутилова А.А. Морфофункциональные особенности сосудистых сплетений головного мозга в онтогенезе / А.А. Крутилова, Л.Г. Сентюрова // Астраханский медицинский журнал. – 2011. – Т. 6. – № 2. – С. 256–257.
5. Самоделкина А.А. Структурно- временная организация хориоэпителиоцитов сосудистого сплетения боковых желудочков головного мозга новорожденных крыс / А.А. Самоделкина, Л.Г. Сентюрова, В.А. Шаталин // Астраханский медицинский журнал. – 2012. – Т. 7. – № 4. – С. 225–227.
7. Ахиянц И.Л. Биотестирование водной среды Волго-Каспия / И.Л. Ахиянц, Л.Г. Сентюрова // Успехи современного естествознания. – 2004. – № 4. – С. 12–14.
8. Ахиянц И.Л. Проблемы медико-генетического мониторинга волжской воды / И.Л. Ахиянц, Л.Г. Сентюрова // Естественные науки. – 2005. – № 3. – С. 25–27.
9. Патент № 110976 Российская Федерация МПК А61 D Устройство для фиксирования мелких лабораторных животных / Сентюрова Л.Г., Красовский В.С., Дуйко В.В., Голубкина С.А. заявитель и патентообладатель Астраханская медицинская академия. – № 2011104213; зарег.10.12.2011; опубл. 07.02.2011.
Обмен минеральных элементов в органах и тканях всегда привлекал внимание ученых. Тем более что была обнаружена взаимосвязь между химическими (неорганическими) элементами и энзимами (органическими) элементами. Среди наиболее часто изучаемых неорганических компонентов организма млекопитающих и человека являются железо, медь и цинк и другие. Известно, что медь входит в состав фермента – цитохромоксидазы, отвечающего за клеточное дыхание в органах и тканях. Помимо этого является компонентом некоторых витаминов и гормонов. Также медь участвует в процессах кроветворения, в частности в синтезе гемоглобина, играющего ведущую роль в переносе кислорода. Особенно важно, что медь участвует в синтезе эластина при гистогенезе. Важно, что медь участвует в синтезе меланина. Кроме того, медь входит в состав миелиновых оболочек нервных волокон, тем самым контролируя функции передачи импульса по нервной системе.
Несомненно, для организма человека и млекопитающих является важным правильное функционирование головного мозга. Напрямую это зависит от функциональной полноценности морфологического субстрата – сосудистых сплетений головного мозга, располагающихся на границе между кровью и ликвором [1–3].
Именно сосудистые сплетения в первую очередь боковых желудочков головного мозга являются не только барьером между ликвором и кровью, но и сами синтезируют ликвор, часть которого они же и резорбируют [4, 5].
Понятно, что основной задачей в изучении морфофункциональных изменений сосудистых сплетений головного мозга человека является сопоставление событий, наблюдаемых с помощью прижизненной диагностической томографии, с морфологическими изменениями организации сосудистых сплетений на клеточном и молекулярном уровнях [6].
Именно сосудистые сплетения головного мозга играют важнейшую роль в регуляции водно-солевого баланса головного мозга. Поэтому важна характеристика минерального обмена в органе. Функциональная несостоятельность сосудистых сплетений может привести к серьезной патологии. Очевидно, что при изучении метаболизма структуры необходимо учитывать и влияние окружающей среды исследуемого объекта [7, 8]. Вместе с тем большая часть химических элементов в организме животных и человека в функциональном плане имеют тесную связь с ферментами и способствуют оптимальной деятельности головного мозга вместе с микроокружением: тканевыми базофилами и моноаминоцитами. Сосудистые сплетения головного мозга содержат широкий спектр химических элементов, называемых биотиками, в том числе медь и цинк. В связи с их особой морфофункциональной ролью в организме млекопитающих и человека важно знать особенности их метаболизма. Однако сведения, имеющиеся в литературе, недостаточны.
С целью детализации особенностей метаболизма нами проведено комплексное исследование содержания и распределения наиболее важных минорных микроэлементов: меди и цинка методом спектрального анализа в сосудистых сплетениях боковых желудочков головного мозга человека в мг % на золу.
Кроме того, проводилось цитофотометрическое сравнение уровня активности цинк зависимого фермента – щелочной фосфатазы на регистрирующем МФ-4 в онтогенезе у мышей и человека.
Также проводилось гистохимическое определение содержания и распределения химических элементов (меди по Степанян, цинка по Шевчуку) в клеточных структурах сосудистых сплетениях боковых желудочков головного мозга человека в онтогенезе на парафиновых срезах, толщиной 3 мкм. Для проводки использована стандартная схема проводки биологического материала.
Кроме того, было проведено экспериментальное определение топографии и уровня активности щелочной фосфатазы по Гомори в онтогенезе у человека и мышей в аналогичные возрастные периоды. Всего было исследовано 30 животных разных возрастов.
Выбор меди обусловлен тем, что она является жизненно важным элементом и входит в состав как витаминов, так и ферментов, гормонов, а также дыхательных пигментов. Помимо этого она активно участвует в процессе тканевого дыхания. Медь необходима для формирования костной ткани, хрящей структурных элементов сосудистой системы. Медь входит в состав цитохромоксидазы – важнейшего звена дыхательной цепи. В то же время она является биологическим антагонистом цинку, который также обладает рядом важных функций.
Так цинк является компонентом (простетической группой) более 300 ферментов, влияет на клеточную репродукцию и дифференцировку. Помимо этого цинк участвует в обмене витаминов А и Е. Не менее важно участие цинка в репродуктивной функции организма. Очевидно, что в онтогенезе цинк играет существенную роль.
Исследования проводились, начиная от 4-х месяцев антенатального периода до 90 лет. На каждую временную (возрастную) точку брали не менее трех проб.
Для каждого измерения определяли среднюю арифметическую (М), среднее квадратическое отклонение (δ), ошибку средней арифметической (m), показатель достоверности (p).
В результате исследования было установлено, что цинка в составе сосудистых сплетений головного мозга намного больше, чем меди, во все возрастные периоды. Как показали исследования, количество цинка в органе к моменту рождения увеличивается примерно в 2 раза, медь же накапливается более медленно (p
Желудочки головного мозга — полости в головном мозге, заполненные спинномозговой жидкостью.
К желудочкам головного мозга относятся: Боковые желудочки — ventriculi laterales (telencephalon); Боковые желудочки головного мозга (лат. ventriculi laterales) — полости в головном мозге, содержащие ликвор, наиболее крупные в желудочковой системе головного мозга.
Левый боковой желудочек считается первым, правый — вторым. Боковые желудочки сообщаются с третьим желудочком посредством межжелудочковых (монроевых) отверстий. Располагаются ниже мозолистого тела, симметрично по сторонам от срединной линии. В каждом боковом желудочке различают передний (лобный) рог, тело (центральную часть), задний (затылочный) и нижний (височный) рога.
Третий желудочек — ventriculus tertius (diencephalon); Третий желудочек мозга — ventriculus tertius-находится между зрительными буграми, имеет кольцевидную форму, так как в него прорастает промежуточная масса зрительных бугров-massa intermedia thalami. В стенках желудочка находится центральное серое мозговое вещество-substantia grisea centralis- в нем располагаются подкорковые вегетативные центры. Третий желудочек сообщается с мозговым водопроводом среднего мозга, а позади назальной спайки мозга-comissura nasalis- с боковыми желудочками мозга через межжелудочковое отверстие-foramen interventriculare.
Четвёртый желудочек — ventriculus quartus (rhombencephalon). Помещается между мозжечком и дорсальной поверхностью моста и продолговатого мозга. Сводом ему служит червь и мозговые парусы, а дном — продолговатый мозг и мост. Представляет собой остаток полости заднего мозгового пузыря и поэтому является общей полостью для всех отделов заднего мозга, составляющих ромбовидный мозг, rhombencephalon (продолговатый мозг, мозжечок, мост и перешеек). IV желудочек напоминает палатку, в которой различают дно и крышу. Дно, или основание, желудочка имеет форму ромба, как бы вдавленного в заднюю поверхность продолговатого мозга и моста. Поэтому его называют ромбовидной ямкой, fossa rhomboidea. В задненижний угол ромбовидной ямки открывается центральный канал спинного мозга, а в передневерхнем углу IV желудочек сообщается с водопроводом. Латеральные углы заканчиваются слепо в виде двух карманов, recessus laterales ventriculi quarti, загибающихся вентрально вокруг нижних ножек мозжечка.
Два боковых желудочка относительно крупные, они имеют С-образную форму и неровно огибают спинные части базальных ганглиев. В желудочках головного мозга синтезируется спинномозговая жидкость (ликвор), которая затем поступает в субарахноидальное пространство. Нарушение оттока ликвора из желудочков проявляется гидроцефалией.
УЗИ аппарат RS85
Революционные изменения в экспертной диагностике. Безупречное качество изображения, молниеносная скорость работы, новое поколение технологий визуализации и количественного анализа данных УЗ-сканирования.
Введение
R. Chaoui и соавт. [8] в 2020 г. предложили оценку размеров СС боковых желудочков мозга относительно размеров головы плода в качестве нового маркера ультразвукового скрининга открытого дефекта позвоночника (ОДП) плода в 11–14 нед беременности. В англоязычной литературе эта работа является первым обращением к оценке СС как к маркеру ОДП плода в I триместре, и других работ, посвященных оценке формы СС как маркера ОДП, мы не нашли.
Как показывает опыт последних 20 лет, что было нами подробно отражено в обзоре литературы, основным подходом для выявления плодов с ОДП в сроки первого ультразвукового скрининга является оценка церебральных маркеров этой патологии [10]. В то же время неоднозначность результатов использования практически всех рекомендованных маркеров ОДП показывает, что эта тема еще требует продолжения исследований.
В 2020 г. мы опубликовали 17 случаев ретроспективной ультразвуковой пренатальной диагностики ОДП плода в ранние сроки, где показали нарушение картины СС при этой патологии [11]. В последние два года доказательством такой картины явились 5 наблюдений, выявленных нами в результате проспективного исследования, что и хотим представить в данной публикации.
Целью данного исследования явилось представление нарушения картины СС у плодов с ОДП в сроки первого эхографического скрининга.
Материал и методы
В течение 2011–2020 гг. нами проведено около 13 000 УЗИ в сроки 11–13,6 нед беременности с оценкой маркеров хромосомных аномалий, согласно рекомендациям Фонда медицины плода (Великобритания), и расширенной оценкой анатомии плода [1, 12]. Все исследования проведены М.А. Эсетовым, который является обладателем сертификата Фонда медицины плода с 2007 г.
Всего нами было диагностировано в указанный период 27 случаев spina bifida в сроки первого ультразвукового скрининга. После исключения случаев с закрытой формой, с гидроцефалией, порэнцефалией и одного случая с некачественной эхографической картиной у 17 плодов была проведена ретроспективная и еще у 5 проспективная оценка картины СС боковых желудочков головного мозга.
Возраст пациенток был в среднем 27 лет с пределом колебаний от 19 лет до 41 года. Анамнез у 2 пациенток был отягощен рождением детей с пороками развития нервной трубки (по одному случаю – черепно-мозговая и спинномозговая грыжи).
Сроки беременности в нашем исследовании составили 11–12 нед в 3 случаях, 12–13 нед в 13 и 13–14 нед в 6 случаях.
Контрольную группу составили беременные, проходившие ультразвуковой скрининг I триместра в 11 – 13 нед + 6 дней и родившие здорового доношенного ребенка.
УЗИ проводилось как в качестве первичного скринингового, так и для уточнения диагноза при направлении пациенток с различными проблемами. Использовались современные приборы с конвексным (2–5 МГц) и трансвагинальным (6–9 МГц) датчиками. Основным методом исследования было трансабдоминальное УЗИ. При затрудненном исследовании, при неясности картины или при получении аномальной картины выполнялось трансвагинальное УЗИ. Во всех случаях проводилось архивирование объемных изображений аксиального среза головного мозга плода на уровне таламуса и мезэнцефалона. Применялись методики трехмерного реконструирования изображения, объемного контрастного изображения (VCI) и мультиплоскостного анализа (TUI).
На рис. 2 отображена нормальная картина головного мозга на трех стандартных уровнях аксиального среза у плода в 12 нед + 2 дня (копчико-теменной размер (КТР) 57,4 мм; бипариетальный размер (БПР) 19,5 мм), полученная в мультиплоскостном режиме.
Исследование позвоночника плода проводилось в трех стандартных срезах. Диагноз ОДП плода во всех случаях подтверждался прямой трансвагинальной визуализацией нарушения позвоночника.
В 26 выявленных нами случаях патологий позвоночника беременности были прерваны по решению родителей. Еще в одном случае семья приняла решение прервать беременность после повторной постановки диагноза в 19 нед.
Патоморфологическое и цитогенетическое исследования не проводились в связи с отсутствием технических возможностей.
Результаты
В группу исследования было включено 22 плода с ОДП, диагностированным в I триместре беременности. При этом в 13 случаях это было первичное выявление, а в остальных 9 случаях пациентки с подозрением на патологию позвоночника плода были направлены в наш кабинет для уточнения диагноза.
На момент исследования КТР составил в среднем 61,4 мм (в пределах 46,3–80,6 мм). На рис. 4 представлены полученные картины СС на стандартном аксиальном срезе на уровне крыши III желудочка во всех исследованных случаях. Отдельно показаны 5 случаев проспективной оценки картины СС боковых желудочков при ОДП плода. Данные КТР и БПР головы плода приведены соответственно для каждого случая на этом же рисунке.
Объединяющими характеристиками картины СС при этом были
Как видно на обзорном рис. 4, результаты нашей работы показали, что площадь СС боковых желудочков относительно общей площади головного мозга является различной – у 16 плодов они практически заполняют весь объем черепа, у остальных являются уменьшенными.
Наиболее вероятной причиной этого явления предполагается уменьшение БПР и площади боковых желудочков вследствие транзиторного уменьшения количества спинномозговой жидкости (СМЖ) из-за утечки при ОДП плода [13]. В других исследованиях при этой патологии описано уменьшение практически всей желудочковой системы (площади боковых желудочков, диаметра крыши III желудочка, сильвиева водопровода и VI желудочка) головного мозга плода [7, 14, 15]. Кроме того, считается, что такое уменьшение СМЖ может приводить к компрессии боковых желудочков костями черепа.
Эти рассуждения могут служить теоретической основой для объяснения полученной нами аномальной эхографической картины СС у плодов с ОДП. Утечка СМЖ при ОДП с уменьшением БПР и площади боковых желудочков, следовательно, и приводит к уплощению контура и вытянутости СС, что и было показано в нашем исследовании практически у всех плодов с ОДП.
Одним из возможных объяснений б ольшего числа случаев с уменьшенной площадью СС при ОДП в нашем исследовании может быть попадание большего процента плодов с аномалиями кариотипа (у нас не было возможности оценить это, так как цитогенетическое исследование в анализируемой группе не проводилось). T. Loureiro и соавт. [7] в 2012 г. выявили уменьшение соотношения площади СС и площади боковых желудочков в результате увеличения количества СМЖ при трисомиях 18 и 13 у 86 и 32% плодов соответственно.
Рис. 5. Отображена различная картина СС боковых желудочков у плода с ОДП в зависимости от уровня и ориентации исследования.
1 – аксиальный срез на уровне крыши III желудочка при вертикальной ориентации; 2 – аксиальный трансвентрикулярный срез при вертикальной ориентации; 3 – косой трансвентрикулярный срез (наклон головы кпереди примерно до 30°) по максимально продольному размеру СС.
Сильными сторонами нашего исследования является то, что, во-первых, описанный нами признак выявлен у всех плодов с ОДП в нашем исследовании и отсутствует в норме, включая 5 случаев проспективной оценки; во-вторых, представлен маркер ОДП, оцениваемый на стандартном обязательном эхографическом аксиальном срезе головного мозга плода на этапе первого скрининга, и, в-третьих, оценка проводится только визуально без проведения дополнительных измерений и не зависит от гестационного срока.
Слабыми сторонами данного исследования можно считать относительно небольшое количество исследованных плодов и отсутствие цитогенетического исследования. Возможность влияния различных генетических нарушений на форму СС требует дополнительной оценки.
В то же время до проведения широких проспективных исследований для оценки эффективности представленной картины СС для скрининга ОДП плода в сроки первого ультразвукового скрининга это следует рассматривать как маркер, требующий более углубленного исследования позвоночника.
Литература
УЗИ аппарат RS85
Революционные изменения в экспертной диагностике. Безупречное качество изображения, молниеносная скорость работы, новое поколение технологий визуализации и количественного анализа данных УЗ-сканирования.
Николенко В.Н., Жмурко Р.С., Фомичева О.А., Шахназарова Г.В., Калинина Е.Н.
Во всей выборке ширина сосудистого клубка в среднем составила 9,29±0,42 мм (А=4,0-25,0 мм); длина – 22,07±0,87 мм (А=8,0-40,0 мм). Существуют билатеральные различия этих параметров, так ширина левого сосудистого клубка в среднем 9,03±0,58 мм (А=4,0-22,0 мм), правого 9,54±0,61 мм (А=4,0-25,0 мм); длина левого в среднем 21,86±1,22 мм (10,0-40,0 мм), правого – 22,29±1,31 мм (8,0-40,0 мм), но различия статистически незначимы (р>0,05).
Таким образом, нами впервые определены длина и ширина сосудистого клубка сплетений боковых желудочков головного мозга и показаны их билатеральные различия.
Читайте также: