 материалы по кардиогенезу (перечень) |
Часть 4. Морфологический и информационный анализ развития межтканевых отношений в миокарде на этапах раннего онтогенеза
Шпонька И.С.
Государственная медицинская академия, Днепропетровск.
Развитие гистологической структуры миокарда описано в ряде фундаментальных работ (П.П.Румянцев, 1967; Н.В.Ямщиков, 1973; О.В.Волкова и др. 1976; Л.М.Непомнящих, 1981; В.Г.Шаров, 1988), однако выделение проблемы формирования межтканевых взаимоотношений в миокарде нами было обнаружено лишь в небольшой части публикаций, посвященных изучению тканевой дифференцировки миокарда (В.А.Жукова, 1974).
Функциональные и морфологические особенности кардиогеля до появления в миокарде стромальных элементов описаны Hurle с соавт. (1980). Структурирующее влияние кардиогеля, в образовании которого принимают участие эндотелиальные клетки (Drake, Jacobson. 1988), на формирование гистоархитектоники сердца подробно изучено Krug с соавт. (1987), Nakamura с соавт. (1981), Viragh с соавт. (1984). Проникновение в миокард первичных сосудов считают началом развития стромального аппарата органа. У человека этот период приходится на 8-10-м неделю эмбриогенеза (Л.М.Непомнящих. 1981), у крыс - на 12-14-е сутки пренатального развития (Olivetti et al., 1980). Наиболее подробное описание электронномикроскопических изменений в начальный период развития стромы мы встречали у Arrechedera с соавт. (1984). По мнению авторов, в миграции соединительнотканных клеток на ранних этапах развития миокарда большое значение имеет внеклеточный матрикс, синтезируемый кардиомиоцитами.
По данным Г.Г.Павлова (1990; 1991), в миокарде в раннем эмбриогенезе формируются две генерации стромальных структур - провизорная и дефинитивная. Провизорные фибробласты дифференцируются из хондроидной ткани сердца, а дефинитивные - врастают от коллекторов коронарной системы. Автор указывает, что различия в функциональном значении элементов стромы на более поздних этапах онтогенеза обусловлены эквивокальностью их происхождения.
При стереологическом анализе тканевых компонентов миокарда человека в раннем пренатальном онтогенезе Л.М.Непомнящих (1981), было установлено, что относительный объем мышечных клеток сохраняет стабильность в период с 4-й по 14-ю неделю эмбриогенеза, относительный объем соединительнотканных клеток, межклеточного пространства снижается, а относительный объем капилляров нарастает. Автором было отмечено относительное опережение в дифференцировке сосудистого русла по сравнению с другими компонентами стромы.
На 10-11-е сутки эмбриогенеза миокарда крыс относительный объем кардиогеля составляет более 20%. К 12-м суткам, пренатального развития количество кардиогеля уменьшается и возрастает относительный объем кардиомиоцитов. Состав стромы в пренатальном развитии изменяется за счет увеличения относительного объема капилляров и межклеточного пространства.
В постнатальном онтогенезе паренхиматозностромальные взаимоотношения подвержены существенным изменениям (Н.Н.Кочетов, 1987). Наиболее существенной чертой развития гистоструктуры миокарда в этот период является нарастание удельного объема стромы и соединительнотканных компонентов в ней (В.А.Жукова, 1974). В ряде работ указывается на дальнейшее увеличение в постнатальном онтогенезе поверхности капилляров, их относительной длины и объема, площади поперечного сечения (В.И.Козлов, 1986; Mattfeldf et al., 1987).
Наиболее полное описание динамики относительного объема стромальных компонентов сердца крыс в постнатальном развитии мы обнаружили у Г.Е.Загоруйко (1989), который показал, что относительный объем клеточных элементов стромы повышается к 10-м суткам жизни и в дальнейшем снижается, а относительный объем основного вещества соединительной ткани после 10-х суток эмбриогенеза увеличивается.
Анализ доступных нам литературных источников показал, то наиболее обширная информация накоплена о межтканевых взаимоотношениях в зрелом органе (М.А.Самотейкин и др., 1974; В.Д.Маковецкий и др., 1973; А.С.Гавриш, 1984; Л.М.Непомнящих и др., 1987; В.Е.Шляховер и др., 1983; Treder-Mentuch, 1987) и при различных патологических состояниях миокарда (Л.М.Непомнящих и др., 1977; 1986; 1987; 1989 и др.).
По данным Л.М.Непомнящих и соавт. (1986), паренхима зрелого миокарда крыс составляет 88.8% от объема ткани, соединительная ткань - 8,8%. элементы микроциркуляторного русла - 7.3%. Из других источников известно, что относительный объем кардиомиоцитов в дефинитивном миокарде крыс колеблется в пределах 80-87% (Anversa et al., 1975). В миокарде половозрелых кроликов этот показатель составляет только 76.2% (Л.М.Непомнящих и др., 1977). По данным Е.В.Червовой и соавт. (1980), в дефинитивном миокарде крыс клетки соединительной ткани составляют 2%, соединительнотканные волокна - 0,2%, основное вещество соединительной ткани -8.0%. Пролиферативная активность интерстициальных клеток миокарда сохраняется в течение всей жизни (Е.В.Замараева, 1989).
Абсолютные количественные соотношения клеток паренхимы и стромы существенно отличаются от относительных объемов этих клеток: с возрастом количество клеток соединительной ткани миокарда кроликов на один кардиомиоцит возрастает (И.И.Малышев, 1977), число ядер соединительнотканных клеток в зрелом крысы миокарде в два раза больше числа ядер кардиомиоцитов (Т.А.Леонтьева, 1973), а количество эндотелиальных клеток втрое превышает число мышечных (Л.М.Непомнящих и др. 1986). В исследованиях Н.Н.Цирекидзе (1975) установлено, что абсолютное количество кардиомиоцитов после 1-го месяца жизни мышей сохраняется стабильным.
Анализ тканевых стереологических показателей в различных слоях зрелого миокарда крыс свидетельствует о том, что наиболее вариабельными параметрами в миокарде являются поверхностная плотность капилляров, относительный объем соединительной ткани, а также поверхностно-объемное соотношение кардиомиоцитов (В.А.Федосеев и др., 1986).
Используя оригинальную методику, Г.Г.Автандилов с соавт. (1979; 1980) показали, что интенсивность кровоснабжения миокарда зависит от стереологических соотношений в системе "капилляр - кардиомиоцит". В работах Б.К.Саидкариева (1971), В.Д.Мишалова (1986) установлено, что в зрелом миокарде достигается оптимальное соотношение между капиллярами и мышечными волокнами, равное 1:1.
Возрастные изменения стромального аппарата в позднем постнатальном развитии связывают с разрастанием соединительной ткани по ходу сосудов, снижением плотности капилляров, увеличением вариабельности диаметра капилляров (Л. М. Непомнящих и др., 1986; 1989), существенными изменениями в гистохимическом составе соединительной ткани (А.В.Стутина, 1969; Е.Б.Лейтан, 1972).
Наряду с количественным изучением паренхиматозно-стромальных взаимоотношений в миокарде внимание исследователей было направлено на углубление представлений о функциях стромального аппарата сердца и, в частности, его соединительной ткани. Помимо общих функций, таких как трофика, опора, компартментализация (В.В.Серов и др., 1979), в функционировании соединительной ткани миокарда выделяют особенности, связанные с тканеспецифичными свойствами. Этими дополнительными функциями являются: 1) формирование изолированных электрических синцитиев и установление контактов между ними (Dolber, Spach, 1987); 2) участие в сокращении миокарда (Little et al., 1987); 3) предотвращение перерастяжения, восстановление первоначальной длины кардиомиоцита после сокращения (Robinson et al., 1983; Caulifield et al., 1985).
Выделяют также функции соединительной ткани, имеющие важное значение в раннем эмбриогенезе. Такими функциями являются индукционная роль в морфогенетических взаимодействиях, влияние на дифференцировку различных тканей, в том числе и мышечной (Robert et al., 1974; Haba et al., 1975; Ketley et al., 1976; Reddi, 1976; Pearson, Epstein. 1982).
Wiens и соавт. (1984) установили, что формирование миофибрилл в развивающихся кардиомиоцитах невозможно при подавлении синтеза коллагена и выдвинули предположение об участии коллагена в синтезе сократительных белков и сборке их в миофибриллы.
В.В. Серов и соавт. (1979) объединили морфогенетическую индукционную функции соединительной ткани и определили их как информационно-регуляторные. Авторами была сформулирована концепция о клетках соединительной ткани как короткодистантных регуляторах на микрорегионарном уровне. Регуляторные влияния этих клеток связаны с синтезом "структурных медиаторов"- коллагеновых и других волокон (Lillie et al., 1977), особыми свойствами клеточной поверхности соединительнотканных клеток (Borstein, Ash, 1977), выходом низко- и высокомолекулярных веществ, образующихся в процессе жизнедеятельности и гибели клеток (Kadaret al., 1972).
Таким образом, приведенные литературные данные свидетельствуют о значительных сдвигах в паренхиматозно-стромальных взаимоотношениях в миокарде, а также существенной структурно-функциональной взаимосвязи между кардиомиоцитами и стромальными элементами миокарда в ходе индивидуального развития. В то же время, в большинстве публикаций отсутствует количественная характеристика формирования гистоструктуры миокарда, не установлена степень взаимосвязи между отдельными тканевыми параметрами миокарда в процессе органогенеза.
В наших исследованиях, проводимых на основе стереологического анализа тканевых компонентов миокарда крыс, был обнаружен ряд особенностей развития гистологической структуры миокарда и взаимоотношения его паренхиматозных и стромальных элементов в течение пре- и раннего постнатального онтогенеза.
Рис 53. Динамика плотности упаковки и поверхностной плотности кардиомиоцитов крыс в пре- и раннем постнатальяом онтогенезе.
На ранних сроках развития крысиного эмбриона (11-12-е сутки пренатального развития) в пространстве между кардиомиоцитами отсутствовали клетки соединительной ткани и сосудистого аппарата; межклеточное пространство было выполнено кардиогелем, удельный объем которого снижался к 12-м суткам более чем в 2 раза по сравнению с 11-ми сутками эмбриогенеза. Соответственно, значительно увеличивался удельный объем кардиомиоцитов (Рис. 53). Признаком их дифференцировки являлось существенное нарастание к 12-м суткам эмбриогенеза удельной площади поверхности, а также поверхностно-объемного индекса, что свидетельствовало о интенсификации обмена через плазмолемму кардиомиоцитов.
С 12-х по 14-е сутки развития происходило активное формирование стромы миокарда: одновременно с врастающими сосудистыми элементами в межклеточное пространство проникали клетки соединительной ткани; тем не менее, относительный объем кардиомиоцитов продолжал увеличиваться и составил к 14-м суткам более 95% всего объема ткани (Рис. 53). К 14-м суткам наблюдались выраженные сдвиги в поверхностной плотности кардиомиоцитов и их поверхностно-объемном индексе. Низкие величины поверхностной плотности клеток фибробластического ряда и эндотелиоцитов были связаны как с незначительной плотность^ упаковки данных структур, так и с их морфо-функ-циональной незрелостью, что подтверждали низкие значения поверхностно-объемных соотношений этих клеток (Рис. 54-56).
Рис 54. Динамика плотности упаковки (*10) и поверхностной плотности (*0,2) фибробластов миокарда крыс в пре- п раннем постнатальном онтогенезе.
Рис 55. Динамика поверхностно-объемного соотношения кардиомиоцитов (*100) и фибробластов (*2) миокарда крыс в пре- и раннем постнатальном онтогенезе.
Рис.56. Динамика поверхностной плотности (*0.1) и поверхностно-объемного соотношения (*2) эндотелиальяых клеток миокарда крыс в пре- и раннем постнатальном онтогенезе.
Незначительной функциональной активности капилляров в указанный период соответствовали следующие количественные наблюдения: удельный объем эндотелиоцитов к 14-м суткам пренатального развития был, сопоставим с удельным объемом просвета капилляра (Рис. 57); мало отличались индексы поверхностно-объемного эпителиомиоцитарного и фибробластно-миоцитарного соотношений (Рис. 58). На 14-е сутки эмбриогенеза основное вещество соединительной ткани занимало половину объема стромы (Рис. 59); стромальная плотность упаковки капилляров почти в 3 раза превышала удельный объем в строме фибриллярных компонентов соединительной ткани (Рис. 60. 61).
К 16-м суткам эмбрионального развития происходили наиболее существеннее сдвиги в развитии паренхиматозно-стромальных взаимоотношений в миокарде. Нарастание удельного объема кардиомиоцитов сменилось равным по скорости снижением, связанным с активной пролиферацией и функционированием элементов стромы.
Рис. 57. Динамика относительного объема эндотелиалъных клеток (I, *5) и просвета капилляра (II, *1,5) миокарда крыс в пре-и раннем постнатальном онтогенезе.
Рис. 58. Динамика поверхностно-объемного эпителиомиоцитарного (*0,01) и фибробластно-миоцитарного соотношения (*0,02) в миокарде крыс в пре- и раннем постнатальном онтогенезе.
Рис.59. Динамика тканевой (*0,5) и стромалькой плотности упаковки основного вещества соединительной ткани (* 100) миокарда крыс в пре- и раннем постнатальном онтогенезе.
Рис.60. Динамика капилляро-кардиомиоцитарного индекса (*1000) и етромальнои плотности упаковки капилляров (*200) миокарда крыс в пре- и раннем постнатальном онтогенезе.
Резкому возрастанию плотности упаковки фибробластов. а также наиболее активному в пренатальном онтогенезе приросту их поверхностной плотности соответствовало быстрое накопление коллагеновых и других фибриллярных структур; при этом происходило умеренное нарастание плотности упаковки основного вещества соединительной ткани. Более существенные сдвиги относительного объема фибробластов по сравнению с динамикой их поверхностной плотности обусловили некоторое снижение к 16-м суткам эмбриогенеза поверхностнообъемного индекса фибробластов. Поверхностно-объемное эндотелио-миоцитарное соотношение изменилось к этому сроку более заметно по сравнению с фибробласто-миоцитарным.
Рис. 61. Динамика тканевой и стромальной плотности упаковки коллагена и других фибриллярных структур (*200) миокарда крыс в пре- и раннем постнатальном онтогенезе.
Следует отметить, что выраженность изменений удельного объема компонентов стромального аппарата в строме и в ткани не совпадали: относительный объем фибриллярных структур в строме изменялся крайне незначительно, в то время как плотность упаковки их в ткани возросла в 2 раза; в динамиках тканевой и стромальной плотности упаковки основного вещества соединительной ткани наблюдалось обратное соотношение.
К 16-м суткам пренатального развития существенно возрастала плотность упаковки эндотелиоцитов, однако увеличение удельного объема просвета капилляров было более выраженным, что свидетельствовало о возрастании функциональной активности капилляров. Почти в 4 раза увеличивалась поверхностная плотность эндотелиоцитов, однако сдвиги поверхностно-объемного индекса этих клеток были выражены умеренно. Вследствие значительных отрицательных сдвигов в плотности упаковки кардиомиоцитов, трехкратное возрастание индекса, отражающего объемные соотношения капилляров и кардиомиоцитов, не сопровождалось значительным изменением стромальной плотности упаковки капилляров.
К 18-м суткам пренатального развития происходило дальнейшее снижение плотности упаковки кардиомиоцитов и увеличение их поверхностно-объемного соотношения. Темпы нарастания плотности упаковки фибробластов и фибриллярных структур значительно снижались по сравнению с предыдущим возрастным периодом. Активно возрастала плотность упаковки основного вещества, что, возможно, отражало перестройку синтетической функции фибробластов. Стромальная плотность упаковки фибриллярных структур, основного вещества соединительной ткани и капилляров статистически достоверно не изменялась.
Изменения, наблюдаемые в параметрах сосудистого компонента, характеризовались снижением темпов и сохранением направленности, присущей предшествующим этапам. Сдвиги в удельном объеме эндотелиоцитов и просвета капилляров отличались большей пропорциональностью по сравнению с предыдущим возрастным интервалом. Сохранились тенденции к умеренным сдвигам в стромальной плотности упаковки капилляров, возрастанию объемного индекса, отражающего взаимоотношения капилляров и кардиомиоцитов. С 16-х по 18-е сутки наблюдались выраженные изменения в поверхностно-объемном эпителио-миоцитарном соотношении.
С 18-х по 22-е сутки пренатального развития наблюдались равномерные умеренные сдвиги в динамиках стереологических характеристик кардиомиоцитов. Минимальными в пренатальном периоде развития темпами изменялись удельный тканевой объем фибробластов, их поверхностная плотность, плотность упаковки эндотелиоцитов, просвета капилляра, фибриллярных структур, основного вещества соединительной ткани. Поверхностно-объемные эпителио-миоцитарное и фибробласто-ииацитарное соотношения отличались выраженной динамикой. В указанный период продолжала активно возрастать удельная площадь поверхности эндотелиоцитов.
С 20-х по 22-е сутки происходило существенное увеличение объемного капилляро-кардиомиоцитарного индекса. Стромальная плотность упаковки фибриллярных структур, основного вещества соединительной ткани, капилляров статистически достоверно не изменялась.
К моменту рождения и в течение первых суток жизни большинство стереологических параметров испытывали более выраженные сдвиги, чем в позднем пренатальном периоде развития. Активно снижался удельный объем кардиомиоцитов за счет возрастания плотности упаковки всех стромальных элементов. Существенное увеличение плотности упаковки фибриллярных структур и основного вещества соединительной ткани наблюдалось к моменту рождения, а наиболее выраженные сдвиги в относительном объеме фибробластов и капилляров - к 1-м суткам жизни; при этом динамика последнего в большей степени была обусловлена увеличением удельного объема просвета капилляра. Указанные сдвиги нашли отражение в объемном составе стромы: к концу 1-х суток жизни сосудистый компонент стал занимать более половины объема стромы. Быстро возрастал поверхностнообъемный фибробластомиоцитарный и эндотелиомиоцитарный индекс. В указанный период активно увеличивались поверхностнообъемные характеристики стромальных и паренхиматозных клеточных элементов миокарда, что указывало на интенсификацию обменных процессов между ними.
К 3-м суткам жизни продолжали активно изменяться тканевые характеристики кардиомиоцитов: снижалась плотность упаковки кардиомиоцитов, возрастали поверхностная плотность и поверхностнообъемное соотношение. Удельный тканевой объем фибробластов умеренно нарастал, тем не менее, происходило активное увеличение относительного объема фибриллярных структур и основного вещества соединительной ткани. Изменения в поверхностно-объемном индексе фибробластов отличались сохранением темпов, наблюдаемых на предыдущем этапе развития, с 1-х по 3-й сутки жизни наблюдались умеренные изменения со стороны всех стереологических параметров капилляров. Поверхностнообъемные соотношения клеточных элементов стромального аппарата и кардиомиоцитов продолжали активно изменяться. Незначительно увеличивалась стромальная плотность упаковки основного вещества соединительной ткани.
С 3-х по 10-е сутки жизни наблюдались существенные и разнонаправленные сдвиги в значениях большинства стереологических параметров. Существенно снижались темпы изменений плотности упаковки кардиомиоцитов и их поверхностной плотности. Появление отрицательной динамики плотности упаковки фибробластов после 3-х суток жизни, при постоянном нарастании поверхностной плотности фибробластов, приводило к выраженному увеличению поверхностнообъемного индекса фибробластов. Значительно возрастало поверхностнообъемное эндотелио-миоцитарное соотношение. Относительный объем фибриллярного и аморфного компонента соединительной ткани несущественно возрастал, что заметно отличалось от сдвигов этих параметров, наблюдавшихся на предыдущих возрастных этапах.
В указанный период обращало на себя внимание значительное снижение темпов изменений плотности упаковки эндотелиоцитов и относительного объема просвета капилляра, что было наиболее выражено между 5-ми и 10-ми сутками постнатального развития. Изменения в поверхностной плотности эндотелиоцитов, напротив, сохраняли темпы и направленность, наблюдавшиеся ранее, что в равной степени относилось и к поверхностнообъемному индексу эндотелиоцитов. Соотношение объемов капилляров и кардиомиоцитов возрастало незначительно. Статистически значимых изменений в объемных соотношениях компонентов страны не происходило.
Следующие 10 дней жизни были отмечены отрицательными динамиками плотности упаковки кардиомиоцитов и фибробластов, появлением отрицательной динамики относительного объема эндотелиоцитов, умеренными сдвигами в плотности упаковки фибриллярных структур, основного вещества соединительной ткани, просвета капилляра, поверхностнообъемном индексе кардиомиоцитов и объемном капилляро-кардиомиоцитарном индексе. Активно возрастали поверхностная плотность фибробластов и эндотелиоцитов, их поверхностнообъемные индексы. Поверхностно-объемные соотношения клеток стромального аппарата нарастали, причем соответствующий показатель эндотелиоцитов изменялся более выраженно. В строме постепенно увеличивалась объемная доля капилляров на фоне стабильных значений строгальной плотности упаковки внеклеточных компонентов соединительной ткани.
Последняя декада 1-го месяца жизни отличалась стабилизацией значений большинства параметров или несущественными их сдвигами, имевшими направленность, характерную для предшествующих периодов. Обращало на себя внимание увеличение относительного объема коллагена и снижение удельного объема основного вещества соединительной ткани, что отличалось от изменений, происходивших в течение 2-й декады. Снижение плотности упаковки эндотелиоцитов, не смотря на возрастание удельного объема просвета капилляра, привело к стабилизации индекса, отражающего объемные взаимоотношения капилляров и кардиомиоцитов. Поверхностно-объемный индекс эндотелиоцитов и фибробластов продолжал нарастать. Поверхностнообъемные эпителиомиоцитарный и фибробластномиоцитарный индексы несущественно возрастали.
Дальнейшие исследования показали, что сдвиги в значениях всех стереологических параметров после 1-го месяца жизни были статистически недостоверными.
Таким образом, исследование тканевых стереологических параметров в миокарде на этапах пре- и постнатального онтогенеза позволило проследить формирование паренхиматозно-стромальных взаимоотношений и выявить закономерные тенденции в этом процессе, заключающиеся в увеличении относительного объема стромы на протяжении пре- и постнатального онтогенеза, стабилизации количественных соотношений внеклеточных компонентов соединительной ткани к концу пренатального развития, постоянном возрастании поверхностнообъемных индексов, значительных изменениях со стороны сосудистого компонента стромы.
Перспективность информационного анализа в рамках системного подхода к изучению морфологических проблем неоднократно указывалась во многих фундаментальных работах (А.С.Леонтюк и др., 1974; 1977; М.И.Сетров, 1975; В.И.Кремянский, 1980; В.Н.Садовский, 1978; 1980). По мнению ряда исследователей, филогенетические и онтогенетические изменения на всех биологических уровнях связаны с усилением информационной упорядоченности (М.Ф.Веденов и др., 1972).
В доступной нам литературе сведения об информационных характеристиках миокарда крайне немногочисленны и относятся в основном к постнатальным стадиям развития и различным патологическим состояниям в сердце. По данным Л.М.Непомнящих с соавт. (1976), энтропия тканевой организации сердца при геронтогенезе и гипертензивных состояниях приблизительно в два раза меньше, чем энтропия ультраструктурной организации миокарда. В работе М.С.Гнатюка (1983) было установлено, что с возрастом энтропия по планиметрическим, весовым и тканевым стереологическим параметрам в правом и левом желудочках сердца возрастает.
А.А.Клишов (1966; 1971) и Н.В.Ямщиков (1984), проведя информационный анализ двухкомпонентной системы в развивающихся кардиомиоцитах, которую представляет собой ядерно-цитоплазматическое соотношение, пришли к заключению, что разнообразие такой системы значительно уменьшается с возрастом.
Таким образом, информационный анализ развития миокарда в литературных источниках практически не освещен, тогда как методическая основа применения информационного анализа в морфологических исследованиях активно разрабатывалась последние десятилетия.
В наших исследованиях для выявления онтогенетических сдвигов в информационном разнообразии миокарда мы использовали информационные характеристики тканевых стереологических параметров; с помощью дисперсионного анализа устанавливали силу влияния временного фактора и фактора изменения информационного состояния кардиомиоцитов на информационное состояние стромы.
Рис. 62. Динамика энтропии плотности упаковки и поверхностной плотности кардиомиоцитов в пре- и раннем постнатальном онтогенезе.
Информационный анализ стереологических характеристик кардиомиоцитов на ранних этапах пренатального онтогенеза показал, что тканевые параметры (удельный объем кардиомиоцитов, поверхностная плотность кардиомиоцитов) отличались значительной величиной информационного разнообразия и низким значением избыточности (Рис. 62). К 12-м суткам эмбриогенеза пооисходило незначительное возрастание энтропии плотности упаковки кардиомиоцитов и их поверхностной плотности, умеренное снижение энтропии относительного объема кардиомиоцитов.
К 14-м суткам пренатального развития о неравномерном распространении в миокарде эндотелиальных клеток и клеточных элементов соединительной ткани свидетельствовали высокие значения энтропии относительного объема фибробластов и эндотелиоцитов (Рис. 63. 64). То обстоятельство, что энтропия поверхностной плотности эндотелиоцитов на 14-е сутки эмбриогенеза была очень низкой, повидимому, отражало включение адаптационных механизмов, способствующих равномерному распределению потока веществ из кровеносного русла в миокард.
Рис. 63. Динамика энтропии плотности упаковки межклеточного пространства, плотности упаковки и поверхностной плотности фибробластов миокарда крыс в пре- и раннем постнатальном онтогенезе.
Рис. 64. Динамика энтропии плотности упаковки и поверхностной плотности эндотелиоцитов миокарда крыс в пре- и раннем постнатальном онтогенезе.
Разнообразие участков миокарда с 14-х по 16-е сутки пренатального развития по относительному объему кардиомиоцитов снижалось. Среди информационных характеристик стромального аппарата значительные отрицательные сдвиги. испытывала энтропия плотности упаковки эндотелиоцитов. В указанный период наблюдалось умеренное возрастание информационного разнообразия по другим параметрам клеток стромы, в большей степени поверхностной плотности фибробластов. Изменение интегрального информационного параметра кардиомиоцитов было более существенно, чем сдвиг соответствующего показателя стромального аппарата (Рис. 65).
Рис. 65. Динамика интегрального информационного параметра кардиомиоцитов и стромы миокарда крыс в пре - и раннем постнатальном онтогенезе (*0.2).
К 18-м суткам пренатального онтогенеза информационные характеристики тканевых параметров кардиомиоцитов изменялись в сторону снижения гетерогенности и повышения избыточности.
Информационные показатели стереологических параметров стромального аппарата отличались разнонаправленностью сдвинов: продолжала увеличиваться энтропия удельного объема фибробластов, межклеточного пространства, несущественно возрастало разнообразие по поверхностной плотности эндотелиоцитов и фибробластов, заметно снижалась энтропия удельного объема эндотелиоцитов. Последний из указанных сдвигов был обусловлен более равномерным заполнением миокарда элементами микроциркуляторного русла. Двухфакторный дисперсионный анализ позволил установить, что с 14-х по 18-е сутки эмбриогенеза интегральный информационный параметр кардиомиоцитов существенно меньше влиял на информационное состояние стромы по сравнению с временным фактором (Рис. 66).
Рис. 66. Динамика силы влияния временного фактора и интегрального информационного параметра кардиомиодитов на информационного состояние стромы.
С 18-х по 22-е сутки пренатального развития среди информационных характеристик стромального аппарата выраженное снижение испытывала энтропия плотности упаковки фибробластов, эндотелиоцитов; происходило усиление разнообразия по удельному объему межклеточного вещества, поверхностной плотности эндотелиоцитов и фибробластов. При проведении двухфакторного дисперсионного анализа выяснилось, что сила влияния интегрального информационного параметра кардиомиоиитов на количество информации в стромальном аппарате в позднем пренатальном периоде развития существенно возрастала, а сила влияния временного фактора снижалась.
Значения информационых характеристик стереологических параметров новорожденных крыс мало изменились по сравнению с величинами, наблюдавщимися на 22-е сутки пренатального развития. В динамике информационных параметров сохранились тенденции, присущие предыдущим этапам развития. Судя по динамике энтропии стереологических параметров стромы, основным фактором регуляции функционирования и развития миокарда в период экстренной адаптации к внеутробным условиям существования на гистологическом уровне являлось различие тканевых участков миокарда в относительном объеме межклеточного пространства и эндотелиальных клеток.
К 1-м суткам жизни, наиболее выраженные отрицательные сдвиги испытывала энтропия удельного объема фибробластов, что указывало на усиление тенденции к более равномерному распределению этих клеток в тканевых участках миокарда. Умеренными положительными сдвигами отличались энтропии удельного объема межклеточного пространства, поверхностной плотности эндотелиоцитов и фибробластов.
С 1-х по 5-е сутки жизни наблюдалась активное снижение энтропии и увеличение избыточности удельного объема фибробластов. зндотелиоцитов, поверхностной плотности эндотелиоцитов, умеренно активное возрастание разнообразия по другим параметрам.
С помощью двухфакторного дисперсионного анализа было установлено, что раннее пренатальное развитие миокарда связано с существенным влиянием информационного состояния кардиомиоцитов на интегральный информационный параметр стромы и минимальной силой влияния на указанный параметр временного фактора
С 5-х по 10-е сутки жизни информационный анализ стереологических параметров стромального аппарата обнаружил дальнейшее снижение энтропии удельного объема фибробластов, эндотелиоцитов, поверхностной плотности эндотелиоцитов, незначительное возрастание энтропии удельного объема межклеточного пространства, а также появление отрицательной динамики энтропии поверхностной плотности фибробластов, что, возможно, указывает на тенденцию к преобладанию в популяции фибробластов зрелых клеток.
Следующие 10 дней жизни характеризовались активным изменением информационных характеристик стромы: значительно снижалась энтропия плотности упаковки эндотелиоцитов, фибробластов. поверхностной плотности фибробластов, умеренно увеличивалась энтропия поверхностной плотности эндотелиоцитов. Энтропия относительного объема межклеточного пространства незначительно увеличивалась.
С 5-х по 20-е сутки жизни сила влияния информационного состояния кардиомиоцитов на интегральный информационный параметр стромы значительно снижалась по сравнению с предыдущим значением; при этом сила влияния временного фактора существенно возрастала.
С 20-х по 30-е сутки жизни несколько снижалось разнообразие миокарда по плотности упаковки фибробластов, эндотелиоцитов; увеличивалась энтропия поверхностной плотности эндотелиоцитов, происходила стабилизация других параметров.
Дальнейшие исследования показали, что информационные характеристики статистически достоверно не изменялись по сравнению с уровнем, достигнутым к концу 1-го месяца жизни. Двухфакторныи дисперсионный анализ позволил установить, что в зрелом миокарде состояние стромального аппарата в существенной степени зависит от информационных характеристик кардиомиоцитов и в меньшей степени - от временного фактора.
Таким образом, при проведении двухфакторного дисперсионного анализа интегральных информационных характеристик рабочего и стромального компонентов миокарда было установлены периода, когда информационное состояние кардиомиоцитов в наибольшей степени влияет на информационное состояние стромы.
Смотри монографию Шпонька И.С. Гистогенетические процессы в развивающемся миокарде млекопитающих, 1996.