Сердце, логотип
www.CARDIOGENES.dp.ua
строение и развитие сердечно-сосудистой системы
Реkлама: А шина интернет магазин шин linaris.ru.
Кардиогенез :: Структурная организация сердца в онтогенезе…
 
Морфология развивающегося сердца
(Морфология развивающегося сердца (структура, ультраструктура, метаболизм). Днепропетровск, 1995)
[ ⇐ назад | вперед ⇒ ]

Часть 2. Количественный структурно-функциональный анализ развития сердца позвоночных животных на этапах индивидуального развития

2.3. Структурная организация сердца в онтогенезе млекопитающих

с.111-146
В.А. Козлов, И.С. Шпонька

Морфология миокарда крыс в эмбриогенезе

Рис. 2. 37. Стенка сердца крысы на 10-е сутки эмбриогенеза. Полутонкий срез, окраска метиленовым синим - азуром II - основным фуксином. Ув.: об. 40, ок, 10.
Рис. 2. 37. Стенка сердца крысы на 10-е сутки эмбриогенеза. Полутонкий срез, окраска метиленовым синим - азуром II - основным фуксином. Ув.: об. 40, ок, 10.

Исходя из этапности становления стенки сердца и элементов его системы микроциркуляции, изучение морфогенеза органа у крыс нами проводилось, начиная с 10-х суток пренатального развития.

Рис. 2. 38. Инициация саркомерогенеза в цитоплазме кардиомио-цитов сердца крысы на 10-е сутки эмбриогенеза. Ув.: 30000.
Рис. 2. 38. Инициация саркомерогенеза в цитоплазме кардиомио-цитов сердца крысы на 10-е сутки эмбриогенеза. Ув.: 30000.

В этот период трубчатое сердце крысиного эмбриона представлено эндокардом и эпимиокардом, состоящим из 1-2 слоев клеток (Рис, 2, 37). Электронно-микроскопическое исследование выявило процессы активного синтеза миофиламентов в цитоплазме кардиомиоцитов и начальные признаки саркомерогенеза. Отдельные нити и их пучки, состоящие из однородных, но чаще разнородных нитей, хаотично располагаются в глубоких частях цитоплазмы, вблизи полирибосомальных комплексов. Иногда встречаются слабоконтрастные диски Z, свободно лежащие в цитоплазме, от которых отходят миофиламенты актинового типа. Развитие событий раннего миофибриллогенеза в субсарколеммальных зонах отличается более быстрыми темпами, зачаточные диски Z, прикрепляясь к сарколемме, служат центром образования и наращивания саркомеров, которых насчитывается до 3. Электронноплотный материал первичных fasciae adhaerentes инициирует саркомерогенез в апикальных частях смежных кардиомиоцитов, причем такие миофибриллы включают в себя до 5-6 саркомеров (Рис, 2,38; 2,39). В немногочисленных митохондриях 3-4 прилегающие к наружной митохондриальной мембране кристы оставляют свободным основной объем митохондриального матрикса, в связи, с чем митохондрии имеют пузыревидную форму. Канальцы гладкого эндоплазматического ретикулума в цитоплазме кардиомиоцитов практически не определяются.

Стереологический анализ выявил низкое содержание сократительных структур в цитоплазме кардиомиоцита и более высокий относительный объем митохондрий.

Цитоплазма кардиомиоцитов содержит большое количество гликогена, относительный объем которого составляет 5,44%, плотность упаковки яипидных включений существенно меньше.

Рис. 2. 39. Участки цитоплазмы соседних кардиомиоцитов в сердце 10-суточного крысиного эмбриона. Ув.: 45000.
Рис. 2. 39. Участки цитоплазмы соседних кардиомиоцитов в сердце 10-суточного крысиного эмбриона. Ув.: 45000.

На 11-е сутки эмбриогенеза сердце сохраняет трубчатое строение и представлено группами малодифференцированных кардиомиоцитов. При этом толщина стенки эпимиокарда не превышает 2-3 клетки. Рыхло расположенные отросчатые кардиомиоциты образуют между собой значительные межклеточные пространства. В ряде случаев клетки достаточно плотно прилежат друг к другу, замыкая эти пространства в отграниченные каналы и щели. Размеры кардиомиоцитов и их ядер значительно варьируют по величине и форме; диаметры клеток и ядер составляют в среднем 9,31 мкм и 5,31 мкм соответственно, Значения ядерно-цитоплазматического соотношения сравнительно невелики.

Рис 2.40. Участок миокарда желудочков у крысы на 11-е сутки эмбрионального развития. Реакция Фельгена. Ув.: об. 90, ок. 15.
Рис 2.40. Участок миокарда желудочков у крысы на 11-е сутки эмбрионального развития. Реакция Фельгена. Ув.: об. 90, ок. 15.

Базофильно окрашенная цитоплазма кардиомиоцитов содержит многочисленные светлые гранулы. Эксцентрично расположенные ядра клеток закономерно смещаются к периферии кардиомиоцитов, обращенной в сторону эпикарда. В составе ядер на полутонких срезах отчетливо определяются крупные ядрышки правильной шаровидной формы; эухроматин занимает значительную часть нуклеоплазмы. При проведении реакции фельгена гетерохроматин, концентрирующийся в виде тонкой полоски у внутренней ядерной мембраны, обнаруживается на фоне, образованном мелкодисперсной зернистостью (Рис, 2,40). Величина митотического индекса кардиомиоцитов в этот период составляет 66, 98 + 4, 50%.

При электронно-микроскопическом исследовании дифференцирующихся кардиомиоцитов в цитоплазме клеток определяются миофибриллы, формирующие небольшие пучки, расположенные как в парануклеарной зоне, так и на периферии сердечных миоцитов (Рис, 2,41). Помимо отдельных слабо ориентированных пучков инофибрилл обнаруживаются сформированные в саркомеры и связанные с материалом Z-линий миофиламенты. В то же время не удается выявить составляющие их диски. По краям формирующихся саркомеров определяются многочисленные полисомы. На ультратонких срезах не выявляется сколько-нибудь выраженная ориентация миофиламентов, что указывает на отсутствие закономерности их упаковки. На поперечных срезах строение миофибрилл имеет характерную гексагональную форму (Рис,2.42).

Рис. 2. 41 Отсутствие дисков А и I в миофибриллах. Сократительные кардиомиоциты крысы на 11-е сутки пренатального онтогенеза. Ув.:30000.
Рис. 2. 41 Отсутствие дисков А и I в миофибриллах. Сократительные кардиомиоциты крысы на 11-е сутки пренатального онтогенеза. Ув.:30000.

Увеличение относительного объема сократительных структур происходит, к основном, за счет неорганизованных, хаотично расположенных миофиламентов, хотя активный саркомерогенез в субсарколеммальных зонах кардиомиоцита приводит к значительному удлинению миофибрилл, насчитывающих, однако, не более 6-8 нитей в толщину. Увеличение объема митохондрий к этому сроку менее существенно (Рис, 2, 43). Плотность упаковки гликогена и липидов существенно возрастает (Рис, 2, 44).

Помимо полисом, плотно прилегающих к формирующимся саркомерам, протоплазма клеток на 11-е сутки прекатального онтогенеза содержит многочисленные свободные полисомы. Гранулярная зндоплазматичеекая сеть в изучаемый период выражена незначительно и состоит, главным образом, из коротких трубочек. В то же время, агранулярный ретикулум в виде мелких пузырьков представлен более выражение.

Рис. 2. 42. Миофибриллы на поперечном срезе кардноммоцитов миокрада желудочков крысы на l1-e сутки эмбриогенеза. Ув.:8000.
Рис. 2. 42. Миофибриллы на поперечном срезе кардноммоцитов миокрада желудочков крысы на 11-e сутки эмбриогенеза. Ув.:8000.

Немногочисленные небольшие митохондрии содержат слабо ориентированные кристы, степень выраженности которых значительно варьирует от участка к участку. В ряде случаев наблюдаются формирущиеся митохондрии с плохо развитыми кристами и просветленным матриксом. В распределении митохондрий не выявляется четкой упорядоченности, характерной для кардиомиоцитов взрослых животных.

Хорошо развитый аппарат Гольджи обнаруживается, как правило, возле ядер и состоит из различных, но величине пузырьков, иногда принимающих форму цистерн (Рис,2,45). Характерной особенностью формирующегося миокарда на 11-е сутки пренатального развития является содержание гранул гликогена, равномерно распределяющихся по всему объему цитоплазмы. В некоторых клетках наблюдаются крупные, до 1 мкм в диаметре, жировые капли. Ядра занимают значительную часть объема кар-диомиоцйтов. Мембрана их имеет обычную структуру с многочисленными порами. Хроматин в данный период находится преимущественно в диспергированном состоянии. Ядрышки в количестве от 1 до 3 имеют хорошо выраженную нуклеонему.

Рис, 2. 43. Динамика плотности упаковки миофибрилл и митохондрии и сократительных кардиомиоцитах желудочков крыс в онтогенезе.
Рис, 2. 43. Динамика плотности упаковки миофибрилл и митохондрии и сократительных кардиомиоцитах желудочков крыс в онтогенезе.

При ультрамикроскопическом исследовании миокарда 11-суточных эмбрионов в некоторых клетках удается наблюдать митотические фигуры. Мы отнесли их к кардиомиоцитам ввиду многочисленных элементов сократительного аппарата, выявляемых в цитоплазме. Хромосомы располагаются группами в виде зернистых электронноплотных образований (Рис. 2, 46).

Рис. 2. 44. Динамика плотности упаковки включений гликогена и липидов в сократительных кардиомиоцитах желудочков крыс в онтогенезе.
Рис. 2. 44. Динамика плотности упаковки включений гликогена и липидов в сократительных кардиомиоцитах желудочков крыс в онтогенезе.

Сердечные миоциты, составляющие стенку сердца, имеют многочисленные отростки, располагаются рыхло, что приводит к образованию обширных межклеточных каналов и щелей между рабочими элементами органа. Специализированные контакты в виде десмосом между кардиомиоцитами крайне редки и не связаны с упаковкой околомембранных миофибрилл, Выраженность просвета между мембранами контактирующих клеток значительно варьирует.

В ходе проведения морфологического, морфометрического и стереологического исследования структурной организации сердца на 10-е и 11-е сутки пренатального развития крысы обнаружены различные проявления интенсивного кардиомиогенеза, заключающиеся в высокой пролиферативной активности миокарда, а также в дифференцировке сократительного аппарата и его энергообеспечения.

Рис.2. 45. Развитый аппарат Гольджи в парануклеарной зоне сократительного желудочкового кардиомиоцита крысы на 11-е сутки пренатальиого развития. Ув.: 10000.
Рис.2. 45. Развитый аппарат Гольджи в парануклеарной зоне сократительного желудочкового кардиомиоцита крысы на 11-е сутки пренатальиого развития. Ув.: 10000.

На 12-14-е сутки эмбриогенеза наблюдаются существенные структурные перестройки компонентов органа, В этот период стенка миокарда желудочков состоит из 8-10 рядов кардиомио-цитов, расположенных более компактно и упорядоченно. Удельный объем кардиомиоцитов достоверно превышает значения, установленные на 11-е сутки развития, в то время как объем межклеточного пространства уменьшается более чем в 2 и 9 раз соответственно на 12-е и 14-е сутки эмбриогенеза.

Рис. 2.46. Участок митотически делящегося сократительного кардиомиоцита в левом желудочке сердца крысы на 11-е сутки эмбриогенеза. Ув.: 6000.
Рис. 2.46. Участок митотически делящегося сократительного кардиомиоцита в левом желудочке сердца крысы на 11-е сутки эмбриогенеза. Ув.: 6000.

В этот период отмечается значительное сужение зоны кар-диального геля за счет массивной миграции кардиомиоцитов к слою эндокардиального эндотелия, что приводит к формированию мышечных трабекул. С другой стороны, к концу 2-й недели развития эндотелиоциты значительно приближаются к трабекулам, образуя инвагинации, в значительной мере конгруэнтные очертаниям трабекул миокарда. Это обстоятельство обусловливает формирование двух слоев миокарда, различающихся по структурной организации,- губчатого и компактного. Мышечные клетки губчатого миокарда, образованного сетью мышечных трабекул, приобретают вытянутую форму и формируют однонаправленно ориентированные группы. В этих клетках на 14-е сутки развития четко выявляется характерная поперечная исчерченность, обнаруживаемая, однако, не во всех кардиомиоцитах.

В отличие от кардиомиоцитов губчатого слоя, клетки компактного миокарда имеют округлую или слегка вытянутую форму и не содержат поперечной исчерченности. Наряду с уменьшением размеров ядер, диаметры клеток на 12-е и 14-е сутки изменяются несущественно (Рис, 2, 47). Крупные округлые ядра кардиомиоцитов содержат несколько четких ядрышек и немногочисленные скопления гетерохроматина у внутренней ядерной мембраны. Указанная структура распределения деконденсированного хроматина при проведении реакции фельгена на гистологических срезах обнаруживается на светлом гомогенном фоне эухроматина, что является, очевидно, морфологическим отражением высокой ядерной активности в условиях интенсивно протекающей дифференцировки ткани. Это предположение подтверждается также тем обстоятельством, что ткань миокарда на 12-е и 14-е сутки эмбриогенеза насыщена митотическими фигурами; значения митотического индекса в этот период остаются достаточно высокими, хотя и значительно снижены по сравнению с предыдущей возрастной группой (Рис, 2. 48). Важно подчеркнуть, что митотические фигуры выявляются, главным образом, в кардиомиоцитах компактного слоя. По нашему мнению, снижение пролиферативной активности кардиомиоцитов в составе губчатого слоя по сравнению с компактным, а также наличие выраженной поперечной исчерченности в указанных клетках, является признаком клеточной специализации, интенсивность которой значительно выше в губчатом слое.

Рис. 2,47. Динамика диаметра кардиомиоцитов и их ядер в сердце крыс в онтогенезе.
Рис. 2,47. Динамика диаметра кардиомиоцитов и их ядер в сердце крыс в онтогенезе.

Эти различия подтверждают данные проведенного авторадиографического исследования, показавшего значительную гетерогенность изучаемых участков в составе сердечной стенки, причем характер этой гетерогенности соответствует таковому при изучении митотической активности кардиомиоцитов.

Рис. 2. 48. Динамика митотического индекса и индекса меченых ядер в сократительных кардиомиоцитах желудочков крыс в онтогенезе.
Рис. 2. 48. Динамика митотического индекса и индекса меченых ядер в сократительных кардиомиоцитах желудочков крыс в онтогенезе.

Ряд структурных особенностей миокарда, установленных на светооптическом уровне, уточнился при электронно-микроскопическом исследовании. Так, в частности, цитоплазма кардиомиоцитов характеризуется значительным увеличением количества элементов сократительного аппарата; степень выраженности организованных в саркомеры миофибрилл также существенно нарастает. Наряду с нарастанием количества саркомеров, входящих в состав миофибрилл, происходит увеличение толщины миофибрилл за счет расширения дисков Z и интенсивного включения филаментов. Иногда мы находили миофибриллы, закрепленные между fasciae adhaerentes апикальных вставочных дисков и дисками Z, фиксированными к сарколемме. Часто встречаются сократительные нити, не включенные в миофибриллы. В кардиомиоцитах губчатого слоя миофибриллы, связанные с материалом Z-дисков, ориентируются вдоль длинной оси клеток. В цитоплазме большинства кардиомиоцитов, наряду с увеличением количества миофибрилл, нарастает содержание митохондрий. Количество гранул гликогена существенно снижается по сравнению с предыдущей возрастной группой.

Среди наиболее существенных ядерных сдвигов, обнаруживаемых на ультраструктурном уровне, необходимо, отметить формирование скоплений гетерохроматина не только возле нуклеонемы, как это характерно для предшествующих стадий, но и в центральной части нуклеоплазмы. При этом ядерные поры остаются достаточно широкими и многочисленными (Рис, 2, 49).

Рис.2.49. Характер распределения гетерохроматина в ядре сократительного желудочкового кардиомиоцита крысы на 14-е сутки эмбриогенеза. Ув.: 5000.
Рис.2.49. Характер распределения гетерохроматина в ядре сократительного желудочкового кардиомиоцита крысы на 14-е сутки эмбриогенеза. Ув.: 5000.

К 14-м суткам эмбриогенеза крыс относительный объем миофибрилл в трабекулярном слое достигает 9,91%, а в компактном - 7,85%; плотность упаковки миофибрилл в губчатом слое несущественно превышает таковую в компактном. Различия в приросте относительного объема митохондрий различных слоев миокарда менее выражены. Активные синтетические процессы, результатом которых является увеличение объема сократительных структур, сопровождаются медленным изменением плотности упаковки митохондрнального аппарата, однако функциональная активность его возрастает благодаря появлению высокодифференцированных органелл, имеющих развитые кристы и электрон-ноплотный матрикс. Величина миофибриллярно-митохондриального индекса к 14-м суткам превышает 2,0 в трабекулярном слое и достигает 1,91 в компактном. Абсолютная удельная площадь поверхности митохондрий на протяжении 10-14-х суток эмбриогенеза превышает таковую миофибрилл, но возрастание ее происходит менее активными темпами (Рис, 2,50).

Относительный объем гликогена и липидных включений постоянно возрастает, причем накопление энергетических запасов в трабекулярном слое происходит более медленными темпами.

Рис. 2. 50. Динамика абсолютной удельной площади миофибрилл и митохондрий в сократительных кардиомиоцитах желудочков крыс в онтогенезе.
Рис. 2. 50. Динамика абсолютной удельной площади миофибрилл и митохондрий в сократительных кардиомиоцитах желудочков крыс в онтогенезе.

На протяжении третьей недели эмбриогенеза сердца мы наблюдали существенные сдвиги в структурной организации исследуемого органа. На 16-18-е сутки пренатального развития ткань миокарда состоит из компактного и губчатого клеточного слоев. Характерно, что в указанный период абсолютное количество клеток в составе губчатого миокарда практически не изменяется по сравнению с предыдущей возрастной группой, в то время как масса компактного миокарда значительно нарастает. Исходя из этого, логично предположить, что утолщение стенки сердца происходит за счет клеток компактного слоя. В пользу этого предположения свидетельствует также то обстоятельство, что клетки в составе указанного слоя отличаются более высокими значениями пролиферативной активности по сравнению с кардиомиоцитами губчатого слоя в период с 12-х по 20-е сутки пренатального онтогенеза, причем к концу третьей недели толщина губчатого слоя значительно ниже, чем в предыдущий период.

При стереологическом исследовании установлено, что удельный объем кардиомиоцитов к началу 3-й недели эмбрионального развития достигает 96% и остается стабильным на 16-е и 18-е сутки, причем к концу третьей недели в ткани компактного миокарда определяются прослойки соединительной ткани, значительно обогащенные гемокапиллярами (Рис,2, 51). Кардиомиоциты компактного слоя имеют вытянутую форму и в ряде случаев формируют отчетливо ориентированные пучки. На 18-20-е сутки пренатального онтогенеза динамика наблюдаемых изменений приводит к образованию гетерогенности компактного слоя по ориентации мышечных пучков; при этом наружные участки компактного слоя содержат, как правило, продольные пучки, в то время как участки, прилежащие к губчатому слою, состоят из циркулярно-ориентированных групп клеток.

Рис.2. 51. Динамика стереологических показателей миокарда желудочков крыс в онтогенезе.
Рис.2. 51. Динамика стереологических показателей миокарда желудочков крыс в онтогенезе.

На протяжении 3-й недели развития сердца мы наблюдали достоверную тенденцию снижения диаметров кардиомиоцитов и их ядер, которые приобретают минимальные значения к 20-м суткам эмбриогенеза.

При электронно-микроскопическом исследовании ткани миокарда в исследуемый период развития миофибриллы занимают значительную часть объема цитоплазмы кардиомиоцитов; в составе саркомеров удается обнаружить типичные А, Н, и I полоски. Саркомеры располагаются в виде параллельных рядов, ориентированных вдоль длинной оси кардиомиоцита (Рис, 2, 52). На 16-е сутки в цитоплазме клеток определяются немногочисленные округлые митохондрии, образующие незначительные скопления возле ядра. На 18-е и 20-е сутки пренатального онтогенеза характер распределения митохондрий в цитоплазме меняется: указанные органеллы достаточно часто обнаруживаются между отдельными саркомерами, причем митохондрии приобретают вытянутую форму и содержат электронноплотный матрикс (Рис,2, 53).

Рис. 2. 52. ориентация миофибрилл в цитоплазме сократительных к-ардиомиоцитов губчатого слоя желудочков сердца крысы на 14-е сутки преантального онтогенеза. Ув.:6000.
Рис. 2. 52. ориентация миофибрилл в цитоплазме сократительных к-ардиомиоцитов губчатого слоя желудочков сердца крысы на 14-е сутки преантального онтогенеза. Ув.:6000.

С 14-е по 20-е сутки пренатального развития нарастание относительного объема миофибрнлл отличается высокими темпами и неравномерностью; наиболее активное увеличение наблюдается между 14-ми и 16-ми, а также 18-ми и 20-ми сутками. Удельный объем митохондрий составляет 8,23 % и 11,66 I соответственно на 18-е и 20-е сут.

Четко контурированные цитоплазматические мембраны на полюсах соседних кардиомиоцитов плотно прилежат друг к другу и изредка образуют специфические структуры, отнесенные нами к десмосомам. В то же время плотные контакты встречаются чаще. Свободные от контактов плазматические мембраны близлежащих кардиомиоцитов отграничивают незначительные по площади межклеточные пространства, которые на светооптическом уровне определить не удается. В ряде случаев межклеточные пространства содержат немногочисленные структурные элементы соединительной ткани. Поверхность кардиомиоцитов, обращенная к капиллярам, образует многочисленные выпячивания цитоплазматической мембраны; в прилежащих участках цитоплазма кардиомиоцитов содержит немногочисленные пузырьки гладкого эндоплазматического ретнкулума. Гетерохроматин выявляется не только на внутренней поверхности нуклеолеммы, но и в центральной части ядра.

Рис. 2. 53. Участок сократительного желудочкового кардиомиоадита крысы на 20-е сутки пренатального онтогенеза. Ув.:15000.
Рис. 2. 53. Участок сократительного желудочкового кардиомиоадита крысы на 20-е сутки пренатального онтогенеза. Ув.:15000.

Стереометрический анализ выявил пик в динамике миофибриллярно-митохондриального индекса на 16-е сутки эмбриогенеза, отразивший момент максимального расхождения в темпах дифференцировки сократительного и митохондриального аппаратов. К 20-м суткам величина индекса незначительно снижается (Рис. 2, 54). Взаимоотношения поверхностных характеристик в указанный период имеют сложный характер.

К 16-м суткам пренатального развития значения абсолютной удельной площади поверхности миофибрилл и митохондрий сравниваются, а в последующие дни вновь наблюдается преобладание площади поверхности энергетического компартмента по сравнению с сократительным, причем этот разрыв постоянно увеличивается. Степень ориентации миофибрилл в течение указанного периода быстро возрастает и к 20-м суткам составляет около 74%, степень упорядоченности митохондриальных крист достигает к этому сроку 35% (Рис. 2. 55).

В этот период относительный объем гликогена держится на стабильно высоком уровне, объем липидных включений несущественно увеличивается.

Поздний пренатальный период отмечен замедлением скорости увеличения объема сократительных структур и более активной дифференцировкой митохондриального аппарата, сопровождающейся не только нарастанием его относительного обьема, но и значительным снижением количества низкоэффективных пузыревидных органелл. Соответственно уменьшается величина миофибриллярно-митохондриального индекса. В сдвигах других стереологических параметров обращает на себя внимание активное увеличение абсолютной удельной площади поверхности митохондриального аппарата, степени ориентации крист и миофибрилл.

В динамиках относительного объема лягшдов и гликогена наблюдаются малосущественные изменения.

Таким образом, к концу пренатального онтогенеза крыс процессы кардиомиогенеза в сердце находятся на стадии активного становления.

Морфология миокарда крыс в постнатальном онтогенеза

Миокард желудочков новорожденных крыс представлен 3 слоями мышечных волокон. Наружный слой содержит кардиомиоциты, формирующие продольные пучки; в среднем слое обнаруживаются циркулярные тяжи клеток; слабо выраженный внутренний слой, прилежащий к эндокарду, содержит слабо ориентированные группы кардиомиоцитов. В составе указанных слоев обнаруживаются мышечные клетки, средний диаметр которых существенно превыаает значения соответствующего показателя на 20-е сутки пренатального развития; степень удлинения клеток также выражена в большей мере.

В неравномерно окрашенной цитоплазме кардиомиоцитов, ориентированных продольно, четко определяются, как правило, 2 светлых ядра, средний диаметр которых составляет 3,96 мкм, что достоверно ниже соответствующей величины в предыдущей возрастной группе. Двуядеркые кардиоииоциты составляют основную массу миокарда. Ядра располагаются на небольшом расстоянии друг от друга и, в ряде случаев, прилежат достаточно близко. При этом они локализуются в центральной части клетки по продольной ее оси. Почти все кардиомиоциты содержат отчетливо выраженную поперечную исчерченность, заполняющую значительный объем цитоплазмы. В ряде случаев клетки содержат различные по размерам вакуоли, соответствующие, по-видимому, липидным включениям. В составе ядер на полутонких срезах отчетливо определяются крупные ядрышки правильной шаровидной формы; небольшие зерна гетерохроматина равномерно заполняют нуклеоплазму, однако степень выраженности диспергированного хроматина превышает таковую для конденсированного.

Рис. 2. 54. Динамика миофибриллярно-митохондриального индекса (mf/mt) и среднего количества митохондриалышх крист в сократительных кардиомиоцитах желудочков крыс в онтогенезе.
Рис. 2. 54. Динамика миофибриллярно-митохондриального индекса (mf/mt) и среднего количества митохондриалышх крист в сократительных кардиомиоцитах желудочков крыс в онтогенезе.

В изучаемый период митотический индекс кардиомиоцитов составляет 13,9%, что почти в 2 раза ниже соответствующего значения на 18-е и 20-е сутки пренатального онтогенеза. По данным радиоавтографии, меченые ядра определяются, как правило, в среднем и наружном слоях миокарда. Удельный объем кардиомиоцитов составляет 89 %,, при этом на гистологических срезах нам не удалось обнаружить межклеточных пространств, не заполненных элементами стромы, которая занимает в этот период И 1, ткани.

Ультраструктура кардиомиоцитов новорожденных крыс существенно отличается от строения сердечных миоцитов в раннем эмбриогенезе. Так, в частности, миофибриллы занимают значительный объем саркоплазмы и располагаются как на периферии клетки, так и возле ядра. На электроннограммах отчетливо определяется строгая упорядоченность расположения саркомеров, которые ориентируются вдоль длинной оси кардиомиоцитов; характерной является связь материала Z-дисков с плазматической мембраной клеток.

Рис. 2. 55. динамика степени ориентации миофибрилл и крист митохондрий в сократительных кардиомиоцитах желудочков крыс в онтогенезе.
Рис. 2. 55. динамика степени ориентации миофибрилл и крист митохондрий в сократительных кардиомиоцитах желудочков крыс в онтогенезе.

В цитоплазме выявляются многочисленные митохондрии, отличающиеся полиморфизмом и уплотненностью матрикса. Отмечаются их значительные скопления у полюсов ядер, где разнообразие размеров и формы митохондрий является наиболее выраженным. Митохондрии, расположенные между миофибриллами, имеют вытянутую форму и выстраиваются в виде упорядоченных рядов, Удельный объем митохондрий составляет при этом 13,67%. В раннем постнатальном периоде значительно увеличивается количество специализированных структур сарколеммы. Между кардиомиоцитами новорожденных крыс часто встречаются нексусы и десмосомы, Продольно ориентированные кардиомиоциты в большинстве случаев содержат по 2 ядра, незначительно удаленных друг от друга, Характер распределения хроматина свидетельствует об умеренной ядерной активности. В исследуемой возрастной группе относительно слабо развит аппарат Гольджи и элементы гранулярного эндопдазматичеекого ретикулума, представленного единичными каналами.

В течение первой недели постнатального развития мы наблюдали ряд важных структурно-функциональных сдвигов в организации элементов сердечной стенки. В этот период, по мереувеличения размеров сердца, наблюдается изменение тканевойорганизации миокарда, рельефа сердечных полостей, степениразвития терминального сосудистого русла. Миокард желудочковимеет четкое трехслойное строение. Толщина трабекул внутреннего слоя значительно увеличивается, межтрабекуляркые пространства, проникая в толщу миокарда, сообщаются с полостямижелудочков узкими соустьями; при этом значительно уменьшается их количество и размеры, но сравнению с предыдущей возрастной группой. Средний диаметр кардиомиоцитов на 3-5-есутки постнатального онтогенеза существенно не отличается отаналогичного показателя у новорожденных крыс. Основную массу кардиомиоцитов составляют двуядерные клетки, что на поперечных срезах наглядно проявляется в среднем, циркулярно-ориентированном слое миокарда. Размеры ядер несколько уменьшаются; их диаметр составляет 3, 68 мкм и 3, 77 мкм на 3-й и 5-есутки соответственно и не отличается от соответствующих значений взрослых животных. На полутонких срезах в цитоплазмекардиомиоцитов всех слоев отчетливо выявляется поперечнаяисчерченность. На фоне интенсивно окрашенной цитоплазмы определяются ядра овальной формы, содержащие, в большинствеслучаев, 2 ядрышка. В пространствах между отдельными мышечными пучками выявляются элементы рыхлой соединительной ткани, заполняющей, как правило, паравазальную зону крупных кровеносных сосудов.

В течение первой недели мы наблюдали существенные изменения показателей иролиферативной активности кардиомиоцитов, В этот период значения митотического индекса составляют 9,12% и 8,41% на 3-и и 5-е сутки соответственно, что почти в 2 раза меньше аналогичных параметров к моменту рождения. При радиоавтографическом исследовании значение индекса меченых ядер на 5-е сутки двукратно снижается по сравнению с величинами у новорожденных крыс и составляет 7, 53 %.

Среди наиболее существенных ультраструктурных сдвигов кардиомиоцитов, наблюдаемых в конце 1-й недели постнатального онтогенеза, можно считать нарастание содержания миофибрилл в цитоплазме, а также удельного объема митохондрий, занимающих на 5-е сутки 19,70 % объема цитоплазмы сократительных клеток.

В данной возрастной группе плазматические мембраны контактирующих кардиомиоцитов на большом протяжении плотно прилежат друг к другу. В местах стыков соседних клеток определяются вставочные диски, включающие, помимо fasciae adhaerens, десмосомы и нексусы, причем поверхность контактов увеличивается за счет выростов плазмалеммы кардиомиоцитов, вклинивающихся в области вставочных дисков в сарколемму соседнего кардиомиоцита.

В первые три дня жизни происходит увеличение относительного объема миофибрилл, однако нарастание плотности упаковки митохондрий является более значительным, что приводит к уменьшению миофибриллярно-митохондриального индекса. В значениях абсолютной удельной площади поверхности основных структурно-функциональных компартментов миокарда сохраняется существенная разница, к 3-м суткам составляющая около 1,0 1/мкм. Степень ориентации миофибрилл, у новорожденных достигающая свыше 80%, в дальнейшем нарастает более медленными темпами, так же как и степень упорядоченности митохондриальных крист.

В этот период отмечается резкое снижение объема гликогена и менее выраженное расходование липидных включений.

С 3-х по 10-е сутки жизни увеличение относительного объема миофибрилл, особенно активное до 5-х суток, сопровождается медленным приростом относительного объема митохондрий, происходящим с постоянной скоростью. В связи с этим значения миофибриллярно-митохондриального индекса изменяются мало. Величины параметров, отражающих поверхностные отношения сократительного и митохондриального аппаратов, несущественно возрастают. С 5-х по 10-е сутки жизни наблюдается активное усиление ориентированности митохондриальных крист.

В указанный период количество гликогена быстро уменьшается, в меньшей степени изменяется объем липидных включений.

На протяжении 2-3-й недель постнатального развития крыс продолжается выраженное снижение пролиферативной активности кардиомиоцитов; значения митотического индекса и индекса меченых ядер на 10-е сутки составляют 6,89% и 1,25% соответственно. К концу 3-й недели указанные параметры приближаются к нулевым значениям. В этот период диаметры кардиомиоцитов существенно возрастают, в то время как размеры их ядер не отличаются достоверно от величин, характеризующих миокард новорожденных животных. Исследуемые стереологические параметры не имеют статистически значимых отличий от значений в предыдущей возрастной группе.

При электронно-микроскопическом исследовании отмечено, что цитоплазма кардиомиоцитов обогащена четко ориентированными пучками миофибрилл, заполняющих большую часть объема клетки и равномерно распределенных в саркоплазме. В составе саркомеров отчетливо виды А, Н, I и Z диски. Характерной особенностью является хорошо выраженная связь саркомеров с элементами вставочных дисков, большинство из которых насыщено десмосомами. Митохондрии равномерно распределены в участках цитоплазмы между мышечными пучками, располагаясь в виде цепочек. У полюсов ядер наблюдаются значительные скопления митохондрий. Они содержат хорошо развитые кристы и электрон-ноплотный матрикс. На 10-е и 20-е сутки постнатального развития удельный объем митохондрий в 1, 5 и 2 раза соответственно превышает значения, характеризующие миокард крысы к концу первой недели жизни. Характерно, что на протяжении 3-й недели развития удельный объем митохондрий достигает величины, установленной для миокарда взрослых животных. Этот результат хорошо согласуется с многочисленными литературными данными о том, что к началу 4-й недели постнатального развития крыс становление митохондриального аппарата кардиомиоцитов достигает дефинитивного состояния.

Аппарат Гольджи развит относительно слабо и образован 3-4- уплощенными цистернами и скоплением мелких пузырьков в перинуклеарной зоне. Гладкий эндоплазматический ретикулум, достигающий выраженного развития, образован многочисленными канальцами и цистернами, формирующими густую, ориентированную преимущественно продольно, сеть. Ультраструктура ядер кардиомиоцитов на протяжении 2-3-й недели не изменяется существенно по сравнению с предыдущей возрастной группой. При этом отмечается выраженное снижение количества пор ядерной мембраны, а также увеличение и уплотнение ядрышек. В целом, ультраструктурная организация кардиомиоцитов к концу третьей недели постнатального онтогенеза соответствует таковой, установленной для зрелого миокарда (Рис, 2,56) .

Рис. 2. 56 Участок стенки левого желудочка сврдяа крысы на 20-е сутки лостнатального онтогенеза. Полутонкий срез. Окраска метиленовым синим - азуром II - основным фуксином. Ув.: об. 40, ок. 15.
Рис. 2.56. Участок стенки левого желудочка сврдяа крысы на 20-е сутки лостнатального онтогенеза. Полутонкий срез. Окраска метиленовым синим - азуром II - основным фуксином. Ув.: об. 40, ок. 15.

Изучаемый возрастной период отмечен быстрым увеличением относительного объема митохондрий на фоне низкого темпа прироста относительного объема сократительных структур, что отразилось на величине миофибриллярно-митохондриального индекса, существенно уменьшившегося к 20-м суткам. Митохондрии приобретают вытянутую форму, ориентация их длинной оси определяется расположением миофибрилл; значительно увеличивается количество крист, упаковка их в митохондриях становится более плотной.

Абсолютная удельная площадь поверхности сократительного компартмента в этот период остается стабильной, митохондриального - ощутимо возрастает. Степень ориентации крист митохондрий к 20-м суткам возрастает до 85%.

К концу 1-го и на протяжении 2-3-го месяцев постнатального развития в ткани миокарда крыс не удается выделить ми-тотически делящиеся кардиомиоциты; в единичных случаях встречаются ядра кардиомиоцитов, содержащие радиоактивную метку. При этом диаметр ядер не изменяется в исследуемый период, в то время как поперечные размеры кардиомиоцитов продолжают закономерно нарастать, к концу второго месяца не достигая, однако, значений, характеризующих зрелый миокард.

Особенности ультраструктурной организации кардиомиоцитов, установленные к концу 1-го месяца постнатального развития и соответствующие, в целом, дефинитивному состоянию, закономерно наблюдаются также на 30-60-е сутки и в зрелом периоде.

С 20-х по 30-е сутки жизни наблюдаются слабо выраженные сдвиги в динамиках относительного объема миофнбрилл и митохондрий, в связи, с чем величина миофибриллярно-митохондри-ального индекса изменяется мало. Значения параметров, отражающих поверхностные отношения основных компартментов миокарда, несущественно возрастают.

Снижение количества гликогена носит менее выраженный характер, чем на предыдущем возрастном отрезке, а уменьшение относительного объема лкпидов происходит равномерными темпами.

Дальнейшие исследования показали, что относительный объем сократительных структур медленно с постоянной скоростью увеличивается; изменения плотности упаковки митохондриального компартмента имеют противоположную направленность. Абсолютные удельные площади поверхностей стабилизируются.

Относительный объем гликогена и липидов незначительно снижается.

Таким образом, проведение комплексного морфологического исследования позволило определить динамику изменений наиболее важных показателей структурной организации миокарда человека и крыс на различных этапах онтогенеза. Комплекс полученных результатов позволил дать количественную характеристику динамики морфометрических и стереологических параметров, формирующих основу для объяснения разнообразных проявлении фундаментальных взаимосвязанных процессов кардиомиогенеза.

Структура гемомикроциркуляторного русла крыс в онтогенезе

На 11-е сутки пренатального развития крыс полость сердца выстлана одним слоем эндотелиальных клеток. Между ними и кардиомиоцитами отмечается значительное пространство, заполненное кардиальным гелем. Эндотелиальные клетки имеют значительные размеры в поперечнике. Основную их массу составляют нуклеарная и парануклеарная зоны, значительно выступающие в просвет полости сердца. Ядра клеток имеют округлую или слегка вытянутую форму, их средний диаметр составляет при этом 4,72 + 0,30 мкм. Клетки плотно контактируют между собой и содержат слабо развитые отростки, что обусловливает незначительные межъядерные расстояния.

В ходе стереологического исследования обнаружено, что удельный объем кардиомиоцитов составляет лишь 4/5 объема ткани, в то время как 1/5 приходится на межклеточные пространства. В этот период мы не обнаружили"формирования сосудов, а также структурных компонентов межклеточной соединительной ткани. Этот факт хорошо согласуется с представлениями о дососудистом типе тканевой трофики сердца в раннем эмбриогенезе.

Рис. 2. 57. протокапилляр в стенке левого желудочка красы на 14-е сутки пренатального онтогенеза. Полутонкий срез. Окраска метиленовым синим - азуром II - основным фуксином. Ув.: об. 90, ок. 10.
Рис. 2. 57. протокапилляр в стенке левого желудочка красы на 14-е сутки пренатального онтогенеза. Полутонкий срез. Окраска метиленовым синим - азуром II - основным фуксином. Ув.: об. 90, ок. 10.

На 14-е сутки эмбрионального развития удается выявить в стенке миокарда желудочков зачатки сосудистого русла в виде эндотелиальных трубочек и тяжей. Первые протокапиляяры наблюдаются в области губчатого миокарда, диаметр их значительно варьирует, в просвете определяются форменные элементы крови (Рис,2, 57). Помимо сосудов выявляются тяжи эндотелиальных клеток, заполняющие промежутки между группами кардиомиоцитов. Клетки эндотелия плотно прилежат друг к другу, просвет между ними отсутствует на всем протяжении, Кроме этого, ткань губчатого миокарда изобилует синусоидами, сообщающимися между собой. На серийных срезах выявлены коммуникации между первичными протокапиллярами и синусоидами губчатого слоя.

В составе компактного миокарда мы также обнаруживали первичные микрососуды, источником которых являются, возможно, мезенхимальные элементы, расположенные в субэндокардиальной зоне. Стенка протокашшляров представлена примордиальным эндотелием, строение которого не отличается существенно от эндотелиальных клеток, выстилающих полости сердца. В то же время, межъядерное расстояние в группах эндотелиальных клеток субэпикардиального слоя значительно меньше по сравнению с соответствующим показателем эндотелиальной выстилки полостей.

На 14-е сутки часто обнаруживаются митотически делящиеся эндотеяиоциты; при радиоавтографическом исследовании радиоактивная метка тритий-тимидина накапливается в 22 % эндотелиальных ядер. Значения морфометрических параметров существенно не отличаются от величин, характеризующих клетки эндотелия полостей на 11-е сутки пренатального онтогенеза.

При ультраструктурном изучении эндотелиоцитов протока-пилляров на 14-е сутки в их цитоплазме обнаруживается незначительное количество округлых митохондрий, содержащих полноценные кристы; при этом гранулярный эндоплазматический ретикулум достигает наибольшего развития среди внутриклеточных органелл (Рис, 2, 58). В цитоплазме примордиалышх эндотелиоцитов отчетливо выявляются немногочисленные микропиноцитозные везикулы, свидетельствующие об умеренном трансэндотелиальном транспорте. Незначительно развитые отростки клеток соединяются между собой при помощи плотных контактов. В ядрах эндотелиоцитов обнаруживаются крупные электронноплотные ядрышки; гетерохроиатин сосредоточивается, главным образом, на периферии нуклеоплазмы.

Рис. 2. 58. Развитый гранулярный эндоплазматический ретикулум в цитоплазме эндотелиоцитов в миокарде желудочков крыс на 14-е сутки пренатального онтогенеза. Ув.: 5000.
Рис. 2. 58. Развитый гранулярный эндоплазматический ретикулум в цитоплазме эндотелиоцитов в миокарде желудочков крыс на 14-е сутки пренатального онтогенеза. Ув.: 5000.

Формирование системы мккроциркуляции сердца на протяжении третьей недели развития имеет ряд существенных особенностей. Начиная с 16-х суток микрососуды формируют густую протокапиллярную сеть, равномерно распределенную в толще компактного слоя. К 18-м суткам сосуды ориентируются, как правило, продольно по отношению к мышечным пучкам. В губчатом слое определяются многочисленные синусоиды преимущественно звездчатой формы, анастомозирующие с сосудами компактного слоя, формирование новых сосудов происходит путем внедрения эндотелиальных клеток в пространства между кардиомиоцитами. На протяжении 3-й недели пренатального онтогенеза мы обнаруживали многочисленные митозы эндотелиоцитов в местах внедрения; в этот период величина митотического индекса эндотелиоцитов закономерно нарастает и составляет на 20-е сутки 55,7%. При этом каждая третья клетка накапливает радиоактивную метку. На 17-е сутки нам удалось обнаружить единичные венечные сосуды, расположенные субэпикардиально (Рис.2, 59); некоторые из них устанавливают анастомозы с элементами микроциркуляторного русла миокарда.

К концу третьей недели эмбриогенеза наблюдаются характерные структурные отличия сосудов гемомикроциркуляторного русла, позволяющие отнести их к артериолярному или венуяяр-ному отделам, К моменту рождения указанные отличия становятся все более выраженными. В позднем эмбриональном периоде мы наблюдали многочисленные анастомозы между компонентами венулярного звена микрорусла.

Описанные изменения сочетаются с рядом морфометрических сдвигов эндотелиоцитов. На протяжении изучаемого периода значительно увеличивается объемная плотность сосудов, достигающая к моменту рождения 8,4%. Наряду с нарастанием митотической активности отмечается умеренное уменьшение диаметра эндотелиальных ядер, нарастают межъядерные расстояния, уменьшается объем ядросодержащей зоны эндотелиоцитов. На протяжении 2-3-й недель отмечается закономерное удлинение отростков клеток, цитоплазма которых выглядит гомогенной. Ядра эндотелиоцитов обогащены эухроматином и содержат 2-3 хорошо контуркрованных ядрышка.

При электронно-микроскопическом исследовании на 14-16-е сутки эмбриогенеза эндотелиальные клетки сосудов гемомикроциркуляторного русла характеризуются уменьшением объема цитоплазмы ядросодержащей зоны. Клеточные органеллы в указанной зоне представлены, в основном, единичными мелкими митохондриями со слабо ориентированными кристами, незначительно развитой зернистой эндоплазматической сетью и умеренно выраженным комплексом Гольджи. В отличие от парануклеарной зоны, участки цитоплазмы, удаленные от ядра, значительно обогащены компонентами гладкого ретикулума, представленными многочисленными округлыми пузырьками, варьирующими по размерам.

В позднем пренатальном кардиомиогенезе на ультратонких срезах определяются морфологические критерии звеньеспецифичности ГМЦР. В частности, формирующие стенку артериол эндотелиоциты на своей свободной поверхности образуют значительные выросты цитоплазмы. Гладкомышечные клетки достаточно плотно прилежат к базальной мембране; миоциты располагаются в 1 слой. Адвентициальные клетки непосредственно возле миоцитов охватывают своими отростками окружность артериол, иногда полностью ее замыкая. В ряде случаев мы обнаруживали фибробласты, распространяющие свои отростки на значительные расстояния и отделяющие артериолу от группы прилежащих кардиомиоцитов.

Объемная плотность сосудов в ткани сердца новорожденного животного составляет 8,4%. В указанный период среди элементов ГМЦР мы наблюдали большое количество гемокапилляров, четко ориентированных относительно длинной оси мышечных волокон; при этом параллельно направленные сосуды содержат многочисленные перпендикулярные анастомозы, соединяющие между собой капилляры. В составе внутреннего слоя сердечной стенки мы обнаружили многочисленные синусоиды, однако, в отличие от ранних этапов развития органа, они приобретают характерную звездчатую форму, уменьшаются по объему и устанавливают многочисленные сообщения с элементами ГМЦР. Наряду с капиллярами, мы достаточно часто обнаруживали в составе сердечной стенки артериолы и венулы, причем ориентация указанных сосудов имеет ряд особенностей. Так, венулы располагаются, в основном, в плоскости, перпендикулярной направлению мышечных волокон, в то время как артериолы ориентированы продольно или под острым углом по отношению к последним.

Эндотелиоциты гемокапилляров имеют хорошо развитую цитоплазму (Рис, 2, 60), распространяющую свои отростки на значительной протяженности; при этом межъядерные расстояния эндотелиоцитов значительно превышают таковые, обнаруженные в более раннем периоде органогенеза сердца. В отличие от эндотелиальных клеток капилляров, эндотелий артериол и венул приобретает ряд особенностей, заключающихся в веретенообразном изменении контуров клеток. При этом характерным является ориентация перицитов перпендикулярно оси артериолярного сосуда.

Рис. 2, 59, Сосуды в субэпикардиальном слое миокарда желудочков крысы на 17-е сутки эмбриогенеза. Полутонкий срез. Окраска метиленовым синим - азуром II - основным фуксином, Ув.: об. 40, ок. 15.
Рис. 2, 59, Сосуды в субэпикардиальном слое миокарда желудочков крысы на 17-е сутки эмбриогенеза. Полутонкий срез. Окраска метиленовым синим - азуром II - основным фуксином, Ув.: об. 40, ок. 15.

Величина митотического индекса, отражающего пролиферативную активность эндотелиоцитов, составляет 53, 4 %, достигая максимального уровня за весь исследуемый период становления ГМЦР (Рис, 2, 61). При этом мы часто обнаруживали митотически делящиеся гладкомышечные клетки в стенке артериол и венул. По нашему мнению, указанные сдвиги свидетельствуют о выраженности процессов ангиогенеза в период новорожденности. В пользу данного предположения свидетельствует также то обстоятельство, что в данной возрастной группе значения индекса меченых ядер эндотелиальных клеток достигают высокого уровня, в этот период каждая вторая клетка в составе капилляров наружного и внутреннего слоев сердечной стенки содержит меченые по тритий-тимидину ядра.

В миокарде новорожденных крыс эндотелиальные клетки различных отделов гемомикроциркуляторного русла отличаются полиморфизмом. Так, эндотелиоциты артериол имеют удлиненную форму, поверхности контактов соседних клеток извиты. Клетки окружающей соединительной ткани ориентируются перпендикулярно длинной оси сосуда. В эндотелиоцитах гемокапилляров определяется более утолщенная ядросодержащая зона, выступающая в просвет сосуда в значительно меньшей степени, чем в микрососудах на более ранних стадиях онтогенеза. Органеллы, представленные, главным образом, комплексом Гольджи, гранулярной эндоплазматической сетью, единичными митохондриями, свободными полисомами, располагаются в околоядерной зоне клетки. В периферических отделах эндотелиальных клеток, имеющих значительную протяженность, определяются многочисленные везикулы гладкого ретикулума.

Рис. 2.60, Ультраструктура эндотелиоцита и прилежащих сократительных кардиомиоцитов в стенке желудочков крысы на 16-е сутки пренатального онтогенеза. Ув.: 3000.
Рис. 2.60, Ультраструктура эндотелиоцита и прилежащих сократительных кардиомиоцитов в стенке желудочков крысы на 16-е сутки пренатального онтогенеза. Ув.: 3000.

В сосудах отводящего отдела, представленных, в основном, венулами, гладкомшечные и адвентициальные клетки ориентированы продольно по отношению к длинной оси сосудов. Эндотелиальные клетки венулярного отдела являются более округлыми по сравнению с эндотелиоцитами сосудов приносящего отдела. В цитоплазме эндотелиальных клеток венул определяется большое количество микропиноцитозных везикул по сравнению с аналогичными структурами в эндотелиоцитах артериол. Данный факт позволяет сделать предположение о более высоком уровне траксвенулярного транспорта.

При стереологическом исследовании установлено, что в течение 1-й недели постнатального развития удельный объем кардиомиоцитов уменьшается до 84 % на 5-е сутки; в то же время существенно увеличивается показатель объемной плотности сосудов, составляя 13, 9 %. Учитывая указанные морфологические сдвиги, мы вправе предположить, что в раннем постнатальном периоде онтогенеза значительно активизируются процессы ангиогенеза.

Гемомикроциркуляторное русло миокарда после рождения приобретает, в целом, черты органоспецифичности, главной из которых является ориентация звеньев ГМЦР относительно мышечных волокон. При этом капиллярное русло выявляется во всех слоях и отделах. На поперечных гистологических срезах отчетливо выявляется закономерность распределения количества ге-мокапилляров по отношению к количеству кардиомиоцитов. Так, в наружном слое миокарда на 1 сосуд приходится 2-3 сократительных клетки, тогда как во внутреннем соответствующее количество указанных клеток достигает 4-5. Сосуды внутреннего слоя располагаются менее упорядоченно, в основном повторяя рельеф внутренней поверхности мышечных трабекул.

В течение 1-й недели постнатального развития значительно снижается митотический индекс эндотелиоцитов и составляет на 5-е сут 41,6%. При радиоавтографическом исследовании значения индекса меченых ядер эндотелиальных клеток в тот же период составляют 36,05 %, причем метка накапливается не только в эндотелиальных ядрах, но и в составе соединительнотканных и гладкомышечных клеток сосудистой стенки.

В миокарде 7-дневных крысят между отдельными кардиомиоцитами выявляются различные по форме межклеточные пространства, причем некоторые из них содержат гемокапидляры, окруженные клеточными элементами соединительной ткани. В некоторых случаях отростки фибробдастов отграничивают часть стенки капилляра от близлежащих кардиомиоцитов; при этом цитоплазма эндотелиоцитов, непосредственно прилежащая к кардиомиоцитам, характеризуется большим содержанием микропиноцитозных везикул по сравнению с таковой, окруженной отростками фибробласта. В то же время, в ряде межклеточных пространств не выявляются какие-либо структурные элементы.

Рис. 2. 61. Динамика митотического индекса и индекса меченых ядер эндотелиоцитов в миокарде желудочков крыс в онтогенезе.
Рис. 2.60, Ультраструктура эндотелиоцита и прилежащих сократительных кардиомиоцитов в стенке желудочков крысы на 16-е сутки пренатального онтогенеза. Ув.: 3000.

При ультраструктурном исследовании величина просвета гемокапиддяра достигает 5 мкм, В составе эндотелиоцитов определяются ядра овальной формы, гетерохроматин в виде мелких глибок равномерно распределяется в нуклеоплазме (Рис, 2, 62), Степень развития внутриклеточных органелд в различных клетках варьирует. При этом наиболее выражены элементы гранулярного эндоплазматического ретикулума и комплекса Гольджи, концентрирующиеся, в основном, в зоне перикариона эндотелиоцита. Многочисленные митохондрии характеризуются полиморфизмом. Постоянным компонентом цитоплазмы являются многочисленные микровезикулы. Вокруг эндотелиоцитов выявляются перициты, образующие с последними значительные по протяженности зоны плотного прилегания. В некоторых случаях выявляются типичные клеточные элементы соединительной ткани, представленные фибробластами, образующими адвентициальную оболочку гемоканилдяров.

Ультраструктура стенки крупных сосудов ГМЦР позволяла отнести их к артериолам иди венулам. Так, эндотелиадьные клетки приносящих сосудов имеют удлинённую форму, зональность в них не выявляется. Характерно, что в цитоплазме эндотелиоцитов артериол внутриклеточные органеллы развиты в большей степени, в то время как количество микропиноцитозных везикул значительно снижено по сравнению с аналогичными структурами эндотелиоцитов в составе гемокапилляров и венул.

Рис. 2. 62. Эндотелий в миокарде желудочков крысы на 7-е суки постнатального онтогенеза. Ув.: 3000.
Рис. 2. 62. Эндотелий в миокарде желудочков крысы на 7-е суки постнатального онтогенеза. Ув.: 3000.

По мере дальнейшего развития при изучении тканевой организации миокарда на гистологических срезах лишь в единичных случаях обнаруживаются межтрабекулярные щели, которые имеют незначительную протяженность. На 10-20-е сутки постнатального онтогенеза ткань миокарда значительно обогащена элементами гемомикроциркуляторного русла, причем соотношение количества гемокапилляров и кардиомиоцитов составляет 1:2. Объемная плотность сосудов ГВДР существенно превышает значения соответствующего показателя в миокарде, определяемого на 1-й неделе развития, и составляет 15 I объема ткани. На светомикроскопическом уровне строение элементов ГМЦР фактически не отличается от описанного ранее.

В отличие от кардиомиоцитов, показатели пролиферативной активности эндотелиальных клеток остаются на достаточно высоком уровне и на 20-е сутки составляют 24 I и 23 X для митотического индекса и индекса меченых ядер соответственно.

Электронно-микроскопическое исследование эндотелиальных клеток показало, что на протяжении 2-3-й недель развития в цитоплазме эндотелиоцитов продолжает нарастать количество млкрошшоцитозных везикул, в ряде случаев образующих комплексы из нескольких пузырьков. Среди органелл наибольшего развития достигают эндоплазматическии ретикулум и аппарат Гольджи.

Стереологические параметры структурной организации миокарда не изменяются на протяжении второго месяца постнатального онтогенеза и соответствуют, в целом, значениям, установленным для сердца взрослых животных. При этом, в отличие от предыдущей возрастной группы, к 50-60-м суткам соотношение количества гемокапилляров и кардиомиоцитов составляет 1:1, что соответствует литературным сведениям о дефинитивном характере взаимоотношений между элементами сократительной и сосудистой систем.

Морфология развивающегося сердца
Морфология развивающегося сердца (структура, ультраструктура, метаболизм). Днепропетровск, 1995.- 220 с.
  -   Предисловие
  -   Часть 1. Общие закономерности развития структурной организации сердца человека:
  -     -   1.1. Морфология предсердий в онтогенезе человека;
  -     -   1.2. Морфология желудочков в онтогенезе человека.
  -   Часть 2. Количественный структурно-функциональный анализ развития сердца позвоночных животных на этапах индивидуального развития:
  -     -   2.1. Структурная организация сердца в онтогенезе амфибий;
  -     -   2.2. Структурная организация сердца в онтогенезе птиц;
  -     -   2.3. Структурная организация сердца в онтогенезе млекопитающих.
  -   Часть 3. Пути преобразования энергии в развивающихся кардиомиоцитах:
  -     -   3.1. Энергообмен миокарда в онтогенезе амфибии;
  -     -   3.2. Энергообмен миокарда в онтогенезе птиц;
  -     -   3.3. Энергообмен миокарда в онтогенезе млекопитающих.
  -   Часть 4. Сопоставительный и математический анализ структурно-функциональных характеристик развивающегося миокарда:
  -     -   4.1. Онтогенетический аспект развития сократительного аппарата сердца;
  -     -   4.2. Филогенетический аспект развития сократительного аппарата сердца.
  -   Заключение.
Поддержка
Реkлама: Выгодная аренда кранов liebherr для частных лиц .
 © 2008-2015 Cardiogenes.dp.ua
© обработка Dr. Andy  
Key words: heart, cardiogenesis, cardiac development. Ключевые слова: сердце, кардиогенез, гистогенез миокарда эндокарда эпикарда, ангиогенез, развитие сердечно-сосудистой системы, васкулогенез, эмбриология, теоретическая кардиология, врожденные пороки сердца, струны сердца. Миокард человека и животных, наука, медицина, ветеринария, сердце.
Rambler's Top100 li MyCounter