CC BY
22
© Тихолаз В. О.
УДК 611.018.8:611.818.013 Тихолаз В. О.
МОРФОМЕТРИЧН1 ПАРАМЕТРИ СТРУКТУР ГОЛОВНОГО МОЗКУ У ЕМБР1ОН1В ЛЮДИНИ 6-7 ТИЖН1В ВНУТР1ШНЬОУТРОБНОГО РОЗВИТКУ
Вiнницький нацiональний медичний ушверситет iM. М. I. Пирогова
(м. Вiнниця)
Робота е фрагментом планово! науково! роботи кафедри анатомп людини Вiнницького нацiонального медичного ушверситету iм. М. I. Пирогова «Встановлення закономiрностей органо- та пстогенезу i топографii внутрiшнiх органiв грудно!, черевно! порожнин, а також структур центрально! нервово! системи плодiв людини (макроскотчне, гiстологiчне, iмуногiстохiмiчне та УЗ-до^дження). Порiвняння отриманих даних з аналопчними у плодiв з вродженими аномалiями розвитку» (№ державно! реестрацп 0113и05070).
Вступ. Вдосконалення методiв л^вання неврологiчних захворювань зумовлене розкриттям нових закономiрностей морфогенезу нервово! системи. Основна проблема до^дження механiзму виникнення вроджених вад розвитку головного мозку пов'язана з раншми термЫами !х появи. Най-бiльш критичний перiод виникнення мальформацм головного мозку починаеться з моменту iмплантацii зародка i тривае до 9 тижня внутршньоутробного розвитку. В цей час машфестуе максимальна кшькють i рiзноманiття патологii, що викликае загибель зародку та спонтанш аборти.
Порушення формоутворення мозку та локалiзацiя мальформацii на раннiх термЫах розвитку залежить вiд часу появи та зупинки хвиль нейруляцп. Висока розповсюдженють аномалiй заднього, довгастого та спинного мозку обумовлена тим, що нейруля^я в дорсальному вщд^ зародка тривае найбтьший
промiжок часу. В перюд змикання медулярних валикiв основним рушмним фактором морфогенезу е мiжклiтинна взаeмодiя, яка детермiнуe формоутворення мозку i при порушеннi яко! виникають незворотнi аномалii розвитку головного мозку [1].
Тому, особливо! уваги привертае до себе вивчення розвитку нервово! трубки та ii похщних -головного i спинного мозку.
Мета дослщження - вивчити морфометричнi параметри структур головного мозку у ембрюшв людини 6-7 тижыв внутрiшньоутробного розвитку.
Об'ект i методи дослiдження. Проведено морфолопчне та цитологiчне дослiдження 12 ембрюыв людини, вiком 6-7 тижшв внутрiшньоутробного розвитку. Тiм'яно-куприкова довжина склала 18,8±2,4 мм, вага — 0,86±0,16 г.
Матерiал був отриманий в пологових будинках м. ВЫнищ пюля переривання вагiтностi. Вади розвитку ЦНС були вщсутш. Отриманi препарати фксували 10% нейтральним розчином формальдегiду, готували з них целуiдиновi та парафiновi блоки. В наступному виконували сермш зрiзи головного мозку, товщиною 6-8 мкм, як забарвлювали гема-токсилЫ-еозином, толу!диновим синiм та за Ван-Гiзон.
Мiкроскопiю i фотографування препаралв проводили з використанням мiкроскопiв Unico G380, МБС-9, вiдеозахват виконували камерою Trek. Пщ
Рис. 1. Горизонтальний 3pi3 головного мозку ембрiона людини 6-7 тиж. Забарвлення гематоксилшом та еозином.
Зб.х10.
А — на piвнi покpiвлi середнього мозку та верхнього краю заднього мозку. Б —на piвнi дорсальноТ частини з'еднання середнього та заднього мозку.
Рис. 2. Горизонтальний зрiз головного мозку ембрiона людини 6-7 тиж. Забарвлення гематоксилiном та еозином.
Зб.хЮ.
А — через середню частину з'еднання середнього та заднього мозку. Б — через вентральну частину з'еднання середнього та заднього мозку.
час морфометричного до^дження застосовували комп'ютерну пстометрю (ТоирУ1еу). Цифровi данi були опрацьоваш статистично.
Матерiали дослiдження не суперечать основним бюетичним нормам ГельсЫськоУ декларацii прийнятоУ 59 Генеральною асамблеею Всесвiтньоi медичноi асоцiацii у 2008 роцк
Результати досл1дження та Ух обговорення. У вц 6-7 тижшв внутрiшньоутробного розвитку головний мозок представлений нервовою трубкою з п'ятьма мозковими мiхурами. При дослiдженi головного мозку ембрюна на рiвнi горизонтального зрiзу проведеного через покрiвлю середнього мозку та верхшй край заднього мозку ч^ко вiзуалiзуeться порожнина середнього мозкового мiхура (теБосое!е) та порожнина заднього мозку (четвертий шлуночок), якi оточен стiнкою нервовоУ трубки (рис. 1А). Площа порожнини середньомозкового мiхура на даному зрiзi становить 3,4±0,13 мм2, площа четвертого шлуночка - 0,1±0,005 мм2. Поздовжнiй розмiр порожнини середнього мозкового мiхура становить 2,3±0,09 мм, поперечний - 1,4±0,04 мм, поздовжшй розмiр порожнини четвертого шлуночка
- 0,8±0,02 мм, поперечний - 0,9±0,02 мм. Вiдстань мiж частинами нервовоУ трубки, якi вiдповiдають середньому та задньому мозку становить 0,4±0,01 мм.
При дослщженш головного мозку ембрiона людини 6-7 тижшв внутрiшньоутробного розвитку на рiвнi горизонтального зрiзу проведеного через дорсальну частину з'еднання середнього та заднього мозку в мющ розташування заднього мозку визначаеться крилоподiбна пластинка, яка формуе вентральну стЫку четвертого шлуночка (рис. 1 Б). Коршець блокового нерву, розташовуеть-ся на межi мiж середнiм та задшм мозком. Вiдстань мiж частинами нервовоУ трубки, як вiдповiдають середньому та задньому мозку становить 0,2±0,005 мм. Довжина крилоподiбноi пластинки
- 0,9±0,02 мм, площа - 0,2±0,005 мм2. Площа порожнини середньомозкового мiхура на даному зрiзi становить 3,5±0, 11 мм2, площа порожнини четвертого шлуночка - 0,5±0,01 мм2. Поздовжшй
розмiр порожнини середнього мозкового мiхура становить 2,3±0,09 мм, поперечний - 1,4±0,04 мм, поздовжшй розмiр порожнини четвертого шлуночка
- 0,8±0,02 мм, поперечний - 0,9±0,02 мм.
При дослщженш головного мозку ембрюна на рiвнi горизонтального зрiзу, проведеного через середину з'еднання середнього та заднього мозку на межi мiж ними визначаеться перешийок ромбоподiбного мозку (рис. 2А). Позаду вщ перешийку розташовуеться заднiй мозок, який у даному вМ представлений базальною пластинкою, латерально вщ якоУ знаходиться межова борозна та крилоподiбна пластинка, ромбiчна губа. Попереду вщ перешийку розташовуеться середшй мозок, який представлений також базальною та крилоподiбною пластинкою, мiж якими знаходиться межова борозна. В дтянц перешийку ромбоподiбного мозку порожнина середнього мозкового мiхура сполучаеться з четвертим шлуночком. Середньомозковий мiхур на даному зрiзi мае вигляд пiсочного годинника, площа його порожнини становить 1,8±0,06 мм2, площа порожнини четвертого шлуночка - 1,7±0,05 мм2. Поздовжшй розмiр порожнини середнього мозкового мiхура становить 2,8±0,12 мм, поперечний в мюцях розширення - 0,8±0,02 мм та 0,9±0,02 мм, у мющ звуження — 0,3±0,01 мм, площа базальноУ пластинки заднього мозку - 0,2±0,005 мм2, довжина
- 0,4±0,01 мм, площа крилоподiбноi пластинки заднього мозку - 0,4±0,01 мм2, довжина - 0,8±0,02 мм, площа ромбiчноi губи - 0,1±0,002 мм2, довжина
- 0,4±0,01 мм.
При дослiдженнi головного мозку ембрюна на рiвнi горизонтального зрiзу, проведеного через вентральнучастинуз'еднаннясередньоготазаднього мозку встановлено, що мюце Ух з'еднання утворене базальними пластинками, вентролатерально вщ мiсця Ух з'еднання розташовуеться коршець блокового нерву (рис. 2Б). Середньомозковий мiхур на даному зрiзi мае грушоподiбну форму, площа його порожнини становить 0,9±0,03 мм2, площа порожнини четвертого шлуночка - 6,5±0,21 мм2. Поздовжшй розмiр порожнини третього шлуночка
Рис. 3. Горизонтальний зрiз головного мозку ембрiона людини 6-7 тиж. Забарвлення гематоксилiном та еозином. А — через базальну пластинку довгастого мозку i каудальну частину промiжного мозку. Зб.х10. Б —через середину з'еднання заднього та довгастого мозку. Зб.хб.
також представлена базальною та крилоподiбною пластинками.
становить 1,3±0,04 мм, поперечний - 1,1±0,02 мм; поздовжшй розмiр четвертого шлуночка - 3,8±0,13 мм, поперечний - 3,6±0,12 мм. Базальна пластинка заднього мозку мае довжину - 1,5±0,04 мм, площу
- 1,0±0,02 мм2, крилоподiбна пластинка вщповщ-но - 0,9±0,02 мм та 0,5±0,01 мм2, ромбiчна губа вщповщно - 0,4±0,01 мм та 0,1±0,005 мм2.
При дослiдженнi головного мозку ембрюна на рiвнi горизонтального зрiзу, проведеного через базальну пластинку довгастого мозку i каудальну частину промiжного мозку у вентральнiй частит зрiзу визначаеться порожнина третього шлуночка (рис. 3А). Площа порожнини третього шлуночка на даному зрiзi становить 1,5±0,04 мм2, площа порожнини четвертого шлуночка - 2,3±0,08 мм2. Поздовжшй розмiр порожнини третього шлуночка на даному зрiзi становить - 2,7±0,12 мм, поперечний
- 0,6±0,02 мм. Базальна пластинка заднього мозку мае бiльшi розмiри, нiж крилоподiбна, вщповщно
- 1,3±0,08 мм та 0,7±0,05 мм. Площа базаль-ноУ пластинки - 0,7±0,03 мм2, площа крилопо-дiбноi пластинки - 0,3±0,01 мм. Мiж базальними пластинками розташовуеться серединна бороз-на. В дорсальнiй частит четвертого шлуночка, яка вщповщае довгастому мозку нервова трубка
Мiж симетричними половинами довгастого мозку розташовуеться серединний шов. На даному зрiзi поздовжшй розмiр нервовоУ трубки, яка формуе довгастий мозок становить 2,3±0,15 мм, поперечний - 2,5±0,16 мм.
При дослщженш головного мозку ембрiона на рiвнi горизонтального зрiзу, проведеного через середину з'еднання заднього та довгастого мозку на пстолопчному препарат визначаються порожнина третього шлуночка та бiчних шлуночкiв. В мiсцi з'еднання заднього та довгастого мозку визначаеться серединний шов, базальна та крилоподiбна пластинки, мiж якими вщсутш чiткi межi (рис. 3Б). Площа порожнини третього шлуночка на даному зрiзi становить 1,5±0,04 мм2, порожнини бiчних шлуночюв - 2,3±0,08 мм2. Поздовжнiй розмiр порожнини третього шлуночка становить 2,7±0,12 мм, поперечний - 0,6±0,04 мм; поздовжшй роз-мiр порожнини бiчних шлуночкiв (правого та лiвого однаков^ - 2,2±0,11 мм, поперечний - 0,5±0,04 мм. З'еднання заднього та довгастого мозку на даному зрiзi мае вузьку центральну частину, дорсальна i вентральна частина широю.
Рис. 4. Горизонтальний зрiз головного мозку ембрюна людини 6-7 тиж. Забарвлення гематоксилшом та еозином. А — через нижшй край з'еднання заднього та довгастого мозку. Зб.хб. Б — через каудальну частину моста та довгастого мозку. Зб.хб.
Дорсальна частина його представлена довгастим мозком, а вентральна частина мостом. Довжина серединного шва становить 2,2±0,09 мм. Поперечний розмiр центрально1! частини з'еднання заднього та довгастого мозку складае 1,2±0,08 мм, вентральноУ та дорсальноУ вiдповiдно - 2,8±0,12 мм та 2,4±0,11 мм. Вщстань мiж частинами нервовоУ трубки, як вiдповiдають середньому та задньому мозку становить 0,5±0,05 мм.
При дослщжены головного мозку ембрiона на рiвнi горизонтального зрiзу, проведеного через нижнм край з'еднання заднього та довгастого мозку та через каудальну частину моста i довгастого мозку на пстолопчних препаратах визначаються порожнина третього шлуночка та бiчних шлуночюв (рис. 4 А, Б). Площа порожнини третього шлуночка на даних зрiзах становить 1,7±0,05 мм2, порожнини бiчних шлуночкiв - 2,5±0,08 мм2. Поздовжнм розмiр порожнини третього шлуночка становить 2,8±0,11 мм, поперечний - 0,6±0,03 мм; поздовжнм роз-мiр порожнини бiчних шлуночюв (правого та лiвого однаковi) - 2,3±0,13 мм, поперечний - 0,6±0,05 мм. В каудальному напрямку на горизонтальних зрiзах мiсце з'еднання мiж мостом та довгастим мозком стае вужчим (рис. 4А), i вони поступово вiдокремлюються (рис. 4Б). Поперечний розмiр довгастого мозку складае 1,8±0,06 мм, поздовжнiй розмiр - 1,1±0,04 мм; поперечний розмiр моста -3,2±0,12 мм, поздовжнiй розмiр моста - 2,4±0,09 мм. Вiдстань мiж частинами нервовоУ трубки, якi вщповщають середньому та задньому мозку становить 0,5±0,05 мм.
Порiвняти отриманi у процесi дослiдження морфометричн показники структур стовбура головного мозку у ембрюыв людини 6-7 тижыв внутрiшньоутробного розвитку не вдалось через вщсутнють таких даних у доступнм науковiй лiтературi. Бiльшiсть наукових праць по розвитку центральноУ нервовоУ системи носять описовий характер i знаходять вщображення в атласах
анатомii ембрюна та плода [2,3], а науковi працi, якi стосуються морфометрii структур головного мозку у ембрюыв виконан за допомогою МР топографiв або УЗ апаратв дослiдження i порiвняти Ух з гiстометричними показниками неможливо [4,5].
Висновки
1. На препаратах головного мозку ембрюыв людини 6-7 тижыв внутрiшньоутробного розвитку визначаються мюця з'еднання (зiткнення) середнього, промiжного мозку з задым мозком, довгастого мозку з мостом внаслщок вигинiв головного кшця нервовоУ трубки.
2. В структурi середнього та промiжного мозку ембрюыв людини 6-7 тижнiв внутршньоутробного розвитку переважають порожнистi утворення з рiзною товщиною нервовоУ трубки, яка оточуе Ух, тодi як заднм мозок складаеться з вiдокремленого довгастого мозку та моста, в структурi яких визначаються базальна та крилоподiбна пластинки.
3. Площа та лЫмы розмiри порожнини середньомозкового мiхура зменшуються, порожнини четвертого шлуночка збтьшуються в кранюкаудальному напрямку, тодi як площа та л^ нiйнi розмiри третього шлуночка однаковi на рiзних зрiзах головного мозку.
4. Базальна та крилоподiбна пластинки в каудальнiй частин заднього мозку мають бiльшу площу та лiнiйнi розмiри, нiж в краыальнм частинi мозку.
5. Ромбiчна губа на рiзних зрiзах заднього мозку мае однаковi лiнiйнi розмiри та площу.
Перспективи подальших дослщжень. У
перспективi подальших розробок плануеться за допомогою експресп iмуно-гiстохiмiчних марке-рiв провести комплексне дослiдження заднього мозку людини протягом внутршньоутробного перюду розвитку та провести порiвняльний аналiз з аналогiчними показниками у ембрюыв та плодiв людини з аномалiями розвитку.
Лiтература
1. Савельев С.В. Патология эмбрионального морфогенеза головного мозга человека / С.В. Савельев // Вестник Российской академии медицинских наук. - 2012. - № 8. - С. 40-46.
2. Bayer A. Sh. Atlas of Human Central Nervous System Development / Shirley A. Bayer, Joseph Altman. — CRC Press, 2007. - 2160 P.
3. O'Rahilly R.R. Human Embryology & Teratology / Ronan R. O'Rahilly, Fabiola Mbller. — Wiley-Liss, 2001. - 520 p.
4. Pistorius L.R. Imaging of the embryonic and fetal central nervous system / L.R. Pistorius // Facts Views Vis Obgyn. - 2009. - Vol. 1, № 1. - P. 66-71.
5. Three-dimensional morphology of the human embryonic brain / N. Shiraishi, A. Katayama, T. Nakashima [et al.] // Data Brief. -2015. - Vol. 4. - P. 116-118.
УДК 611.018.8:611.818.013
МОРФОМЕТРИЧН1 ПАРАМЕТРИ СТРУКТУР ГОЛОВНОГО МОЗКУ У ЕМБР1ОН1В ЛЮДИНИ 6-7 ТИЖ-Н1В ВНУТР1ШНЬОУТРОБНОГО РОЗВИТКУ Тихолаз В. О.
Резюме. В робот представлен результати дослщження морфометричних параметрiв i структури головного мозку у ембрюыв людини 6-7 тижыв внутршньоутробного розвитку. На препаратах горизонтальних зрiзiв головного мозку визначен розмiри середньомозкового мiхура, третього, четвертого шлуночюв, роз-мiри базальноУ та крилоподiбноУ пластинки, ромбiчноУ губи, розмiри моста та довгастого мозку. Встановлен закономiрностi змЫи структури та морфометричних параметрiв головного мозку в рiзних дтянках головного кiнця нервовоУ трубки.
Ключовi слова: ембрiогенез, морфометричнi параметри, базальна пластинка, крилоподiбна пластинка, ромбiчна губа.
УДК 611.018.8:611.818.013
МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СТРУКТУР ГОЛОВНОГО МОЗГА ЭМБРИОНА ЧЕЛОВЕКА 6-7 НЕДЕЛЬ ВНУТРИУТРОБНОГО РАЗВИТИЯ
Тихолаз В. А.
Резюме. В работе представлены результаты исследования морфометрических параметров и структуры головного мозга у эмбрионов человека 6-7 недель внутриутробного развития. На препаратах горизонтальных срезов головного мозга определены размеры среднемозгового пузыря, третьего, четвертого желудочков, размеры базальной и крыловидной пластинки, ромбической губы, размеры моста и продолговатого мозга. Установлены закономерности изменения структуры и морфометрических параметров головного мозга в различных участках головного конца нервной трубки.
Ключевые слова: эмбриогенез, морфометрические параметры, базальная пластина, крыловидная пластинка, ромбическая губа.
UDC 611.018.8:611.818.013
MORPHOMETRIC PARAMETERS OF THE BRAIN STRUCTURES OF HUMAN EMBRYOS AT 6-7 WEEKS OF PRENATAL DEVELOPMENT
Tikholaz V. O.
Abstract. Improving the treatment of neurological diseases caused by the opening of new laws morphogenesis of the nervous system. The main problem of the study of the mechanism of birth defects of the brain associated with the early stages of their appearance.
The most critical period of the malformations of the brain begins with the implantation of the embryo and continues until 9 weeks of prenatal development. Therefore, special attention is attracted to the study of the neural tube and its derivatives — the brain and spinal cord.
The paper presents result of a study of morphometric parameters and structure of the brain in 12 human embryos at 6-7 weeks of prenatal development. Material was obtained in hospitals in Vinnitsa after abortion. Malformations of the central nervous system were absent. Preparations obtained after fixation and production of paraffin blocks were stained with hematoxylin-eosin, toluidine blue and for Van-Ghisoni. In preparations horizontal slices of the brain identified the size mesocele, third, fourth ventricular dimensions basal and alar plate, rhombic lip, the size of the pons and the myelencephalon.
In preparations brain human embryos at 6-7 weeks of prenatal development are determined places of junction's mesencephalon, diencephalon with a metencephalon, myelencephalon with a pons, because of bends of head end of neural tube.
The structure of mesencephalon and diencephalon of human embryos at 6-7 weeks of prenatal development dominated hollow formation with different thickness of the neural tube that surrounds them, while the metencephalon is separated from the myelencephalon and the pons, the structure of which is defined basal and alar plate.
Area and linear dimensions of the cavity mesocele decreases in craniocaudally direction, Area and linear dimensions of the cavity fourth ventricle decreases in craniocaudally increases craniocaudally direction, then as the area and linear dimensions of the third ventricle same on different sections of the brain. Thus, the area of the cavity mesocele and fourth ventricle at the roof of the midbrain and hindbrain top edge are respectively 3,4±0,13 mm2 and 0,1±0,005 mm2, and at the ventral part of the connection midbrain and hindbrain, respectively — 0,9±0,13 mm2 and 6,5±0,005 mm2. Area third ventricle at different levels of horizontal slice of the brain of an embryo is the same and is 1,5±0,04 mm2.
Basal and alar plate in the caudal part of the metencephalon are more square and linear dimensions than the cranial part of the brain, the basal plate sizes larger than alar plate.
Rhombic lip different sections metencephalon has the same linear dimensions and area.
In the future, further development is planned using the expression immuno-histochemical markers to conduct a comprehensive study of human metencephalon during prenatal development period and a comparative analysis with those of embryos and fetuses with anomalies of human development.
Keywords: embryogenesis, morphometric parameters, basal plate, alar plate, rhombic lip.
Рецензент — проф. Костюк Г. Я.
Стаття надшшла 20.09.2016 року
