Цитологическая характеристика гипоталамо-гипофизарнои системы (ГГС) при травме

С точки зрения решения вопросов о прижизненности и давности механической травмы, заслуживает внимания изучение гипоталамо-гипофизарной системы (ГГС) — центрального регулятора жизнедеятельности организма и адаптации его к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды. Однако имеются лишь единичные работы, посвященные исследованию ГГС при механической травме (Г.П. Горячкина, 1966; Л.А. Федорова, 1966; В.К. Подымов и Е.А. Савина, 1969; В.Г. Науменко и В.В. Грехов, 1975; Unterhamscheidt, 1972). Анализ проведенных исследований показывает, что морфологические критерии так называемой «нормы» ГГС нуждаются еще в разработке. Это связано с высокой функционально-морфологической лабильностью системы, зависящей от ряда факторов: индивидуальных (пол, возраст и др.), воздействия терапевтических средств, интоксикаций (в том числе алкоголем), токсикоинфекций, физических факторов, характера и продолжительности агонального периода и др. Поэтому изучение морфологической картины ГГС в динамике механической травмы (и при других патологических состояниях) необходимо начать с установления указанных критериев.

Целью настоящей работы являлось на основании гистологических методов и морфометрии показать структурную организацию ГГС у практически здоровых людей. Целесообразность количественной характеристики ГГС обусловлена тем, что размер, форма секреторных клеток и их составных частей находятся в тесной связи с функцией, это позволяет объективно представить диапазон лабильности морфологических признаков в условиях нормы.

Исследовали передний гипоталамус и гипофиз у 15 трупов здоровых мужчин 18—45 лет, смерть которых наступила без агонального периода от обширных механических повреждений: у 8 человек была изолированная черепно-мозговая травма, 7 погибли от повреждений органов грудной клетки, живота и опорно-двигательного аппарата (несчастные случаи в быту и на производстве). При судебно-химическом исследовании крови и мочи этиловый алкоголь не обнаружен. Судя по катамнезу, эти лица не употребляли алкоголя в течение 7 дней до наступления смерти. Трупы исследовали в пределах 12 ч после смерти.

Ткань переднего гипоталамуса и гипофиза фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина и в водном растворе сулемы с формалином (9:1). Часть материала заливали в парафин, другую часть — в целлоидин. Срезы окрашивали гематоксилин-эозином, пикрофуксином по ван Гизону, по методу Нисселя, Шпильмейера. Нейросекреторную субстанцию выявляли методом Гомори — Майоровой и основным коричневым световым зеленым (В.К. Подымов, 1964), РНК определяли по методу Браше и Эйнарсону, ДНК —по методу Фельгена, полисахариды и гликоген — ШИК-реакцией по Мак-Манусу — Хочкису. Аденогипофиз дополнительно окрашивали паральдегид- фукпгном по Гомори в модификации Дыбана и азокармином по Маллори в модификации Гейденгайна.

Морфометрическими показателями служили: степень кровенаполнения¹, величина профильного поля ядер и нейронов (Я.Е. Хесин, 1967), процентное соотношение клеточных элементов, количество нейросекрета в нейронах супраоптического (СОЯ) и паравентрикулярного ядер (ПВЯ). Для этого на серийных целлоидиновых препаратах подсчитывали 100—150 клеток. С помощью винтового окулярмикрометра в 100—150 клетках определяли величину большого и малого диаметра ядер (если ядра имели овальную форму) и клеточных тел. Статистическую обработку данных проводили на ЭВМ.

Для количественной оценки содержания нейросекрета применили методику вычисления стандартизированных коэффициентов прямым методом (Л.С. Каминский, 1964). Коэффициентами содержания нейросекреторной субстанции были приняты условные градации в баллах (от 1 до 3), что при описании соответствовало малому, среднему и большому количеству нейросекреторных гранул в клетке. За стандарт принимали количество клеток (в процентах) с одинаковыми коэффициентами. Коэффициенты содержания нейросекрета в каждом случае умножали на стандарты и полученные произведения суммировали. Эти величины служили только для сравнительных целей, принимали во внимание не абсолютное значение этих уровней, а степень различия стандартизированных коэффициентов в сравниваемых группах.

Анализ состояния нейросекреторных клеток проводили по следующим морфологическим критериям: состоянию нисслевской субстанции (центральный и периферический хроматолиз), содержанию РНК, ДНК, полисахаридов, нейросекреторного вещества в цитоплазме, аксонах нейронов СОЯ и ПВЯ, размерам ядер, профильных полей нейронов, степени вакуолизации цитоплазмы, выраженности дистрофических изменений. При изучении гистологических препаратов учитывали данные Н.К. Богданович (1964), А.А. Войткевича (1967), А.Л. Поленова (1968), Е.И. Тараканова (1968) о морфологии отдельных фаз нейросекреторного цикла в нейронах гипоталамуса. При этом обращал внимание выраженный полиморфизм нейронов. Многие из них находились в различных фазах секреции, а отдельные — в состоянии дистрофических изменений.

Исходя из морфологических критериев, положенных в основу дифференциации нейросекреторных нейронов, и учитывая рабочую схему секреторного цикла, предложенную А.Л. Поленовым, в СОЯ и ПВЯ гипоталамуса человека четко выявляются четыре типа нейросекреторных клеток.

I тип — нейроны крупные, округлой или овальной формы, как правило, с хорошо выраженными аксонами. Величина их профильного поля колеблется в пределах 260—300 мкм². Цитоплазма слегка базофильна, в центральных и периферических отделах выраженный хроматолиз. В отдельных клетках определяются мелкие вакуоли. Количество нейросекреторных гранул по сравнению с другими нейронами большое. В одних нейронах они расположены равномерно по всей цитоплазме и в аксонах, в других — только в периферических отделах цитоплазмы и аксонах. В большей части содержание РНК и полисахаридов повышенное. Ядра крупные, округлые, светлые, с мелкими зернами хроматина, которые равномерно расположены по кариоплазме. Ядерная оболочка неравномерно утолщена. Ядрышки увеличены, пиронинофильны.

II тип — нейроны средних размеров, преимущественно округлой или полигональной формы. Величина профильного поля колеблется в пределах 210—250 мкм². Хроматофнльное вещество, как правило, отсутствует, в некоторых имеется в виде пылевидной зернистости. Цитоплазма слабо окрашивается обычными методами и при выявлении РНК и полисахаридов. Нейросекреторное вещество по периферии нейронов в виде отдельных гранул, в отдельных клетках не определяется. Контуры клеток нечеткие, с мелкими или крупными оптически пустыми вакуолями. Ядра в части нейронов гиперхромные, в других — светлые, расположены эксцентрично, величина профильного поля меньше по сравнению с нейронами I типа. Ядрышки крупные, при выявлении РНК слабо окрашиваются.

III тип — нейроны по сравнению с двумя первыми типами небольших размеров, грушевидной формы. Величина профильного поля колеблется в пределах 160—200 мкм². Цитоплазма повышенно базофильна, с четкими контурами и крупными глыбками вещества Ниссля, при выявлении РНК и полисахаридов умеренно окрашивается. Гранулы нейросекрета расположены в перинуклеарной зоне в виде небольших скоплений (среднее количество). Ядра клеток мелкие, гиперхромные, в некоторых нейронах овальной формы или деформированы, при выявлении ДНК зерна хроматина интенсивно окрашиваются.

IV тип — в СОЯ и ПВЯ гипоталамуса встретился не во всех наблюдениях — это нейроны с вытянутой или угловатой формой, равномерно и интенсивно окрашиваются всеми красителями. Ядра их. как правило, сморщены, пикнотичны, вытянуты вдоль тела нейрона, повторяя его контуры. В отдельных нейронах ядра слабо контурируются. Подобные нейроны в центральной нервной системе принято называть как «пикноморфные клетки».

Таблица 1

Морфометрические данные СОЯ и ПВЯ гипоталамуса (М±m)

Основываясь на данных функциональной морфологии и цитохимии нейронов гипоталамуса, в процессе секреторной деятельности I тип нейронов отражает состояние высокой функциональной активности, II тип — максимального опустошения (истощения) вследствие высокой функциональной активности, III тип отражает состояние умеренной функциональной активности (покоя), IV тип нейронов может быть обусловлен как физиологическими процессами в клетке (в связи с функционально-приспособительной перестройкой — резким торможением), так и дистрофическими изменениями.

С учетом описанных типов нейронов в каждом наблюдении были составлены цитограммы. При статистической обработке полученных морфометрических показателей не было установлено какой-либо зависимости их от локализации механической травмы. Поэтому результаты морфологических данных СОЯ и ПВЯ объединены и представлены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, различия в морфометрических показателях СОЯ и ПВЯ статистически несущественны (P>0,5). Цитограммы характеризуются преобладанием нейронов III типа (до 80%) с низкой функциональной активностью.

В задней главной части нейрогипофиза преобладают питуициты небольших размеров с короткими отростками. В цитоплазме отдельных клеток встречаются мелкие гранулы. Специальные окраски выявляют большое количество нейросекреторного материала, гранулы которого варьируют от очень мелких до очень крупных образований — телец Геринга.

Паренхима передней доли гипофиза представлена железистыми клетками трех типов: хромофобными (или главными), базофильными и эозинофильными (или оксифильными). Имеющиеся в литературе сведения о количественном соотношении клеток и других морфометрических данных передней доли гипофиза человека подвержены большим колебаниям. Это обусловлено тем, что большинство количественных показателей ранее было получено на патологическом материале. Поэтому степень достоверности их для выражения «нормы» (исходных данных) весьма относительна. Результаты наших исследований, выполненных с учетом тщательной селекции групп наблюдений, более стабильны (табл. 2).

Клеточные элементы в ячейках гипофиза плотно прилежат друг к другу (компактное строение), с четкими контурами. Базофилы располагаются преимущественно в субкапсулярных отделах и в центральной части передней доли гипофиза. Большинство их овальной или полигональной формы, средних размеров и с эксцентрически расположенным ядром. Смещение последнего обусловлено наличием макулы (компактного комплекса Гольджи), занимающей центр клетки.

Таблица 2

Морфологические данные гипофиза (М±m)

Цитоплазма базофильных клеток в различной степени заполнена крупными и мелкими паральдегид-фуксинофильными, ШИК-положительными гранулами. Иногда в ней встречаются единичные вакуоли. При выявлении РНК базофилы умеренно пиронинофильны.

Эозинофильные клетки имеют округлую или овальную форму с круглыми гиперхромными ядрами. Цитоплазма эозинофилов плотно выполнена оранжефильными гранулами, последние умеренно пиронинофильны, не дают реакции на гликопротеиды и не окрашиваются паральдегид-фуксином.

Среди эозинофильных и базофильных клеток располагаются хромофобы, характеризующиеся узким ободком цитоплазмы и округлыми светлыми ядрами. Как правило, в ядрах хромофобных клеток обнаруживаются хорошо развитые зерна хроматина. Ядрышки встречаются редко. При гистохимическом исследовании у части хромофобных клеток обнаруживаются полисахариды и структуры РНК.

Таким образом, выявленные цитологические показатели ГГС у лиц, внезапно, без агонального периода погибших от механической травмы, соответствуют «нормальной» морфологической картине (т. е. наиболее близкой к физиологическому состоянию) и могут служить исходными данными для изучения реакций ГГС в течение механической травмы и других экстремальных состояний.

¹Количество кровенаполненных сосудов в ткани гипофиза и гипоталамуса на площади 0,01 мм2. Учитывали сосуды размером более 15 мкм в диаметре.