Введение

XXI век, в котором мы живем, называют веком интеграции наук. Действительно, проникновение науки в тайны природы привело ее к внутренней перестройке, главные черты которой сводятся к интеграции научного познания, служащей могучим фактором ее дальнейшего развития в настоящее время. Морфология охватывает весь комплекс наук, связанных с изучением строения живой материи во всех ее формах – от целых органов до клеточных органелл, фибрилл, корпускул и мембран. Стратегия и тактика научных исследований направлены на познание законов развития, строения и функционирования организма человека и животных. Морфология сохраняет и укрепляет свое положение фундаментальной и естественно-исторической науки и вносит существенный вклад в биологические и медицинские науки. Современная наука – о биологической организации клеток, тканей и организма человека, стоящая на страже здоровья и полноценного физического развития (В.В. Куприянов). Цель морфологии направлена на нахождение способов управления структурной организацией процессами морфогенеза, протекающих на всех уровнях. Морфология неразрывно связана с генетикой и экологией. Непременным условием правильных представлений о динамике структуры служит понимание движущих сил развития природы и направлений развития. Морфология участвует в поиске эффективных способов направленного воздействия на формообразование и дает надежные критерии для оценки полученных результатов. Определенную актуальность приобретают исследования, имеющие экологическую направленность, изучающие влияние факторов риска и неблагоприятной экологической ситуации в регионах на структурные особенности формирования различных органов и систем при создании экспериментальной модели на животных.

Современная морфология не только многоуровневая и многоплановая наука, налицо тенденция ее смыкания с математикой и техникой, физикой и химией. Эти тенденции требуют анализа с правильных методологических позиций (В.В. Куприянов, Б.А. Никитюк, 1985).

Широкий спектр исследований по медицинской эмбриологии подчеркивает ее значение для теории и практики. Программа исследований является многоплановой и сводится к изучению общих закономерностей развития зародыша, эмбрионального гистогенеза, ограногенеза и прогенеза. Внимание исследователей направлено на разработку методов раннего контроля за правильным развитием половых клеток, от которого зависит возникновение врожденных аномалий в эмбриогенезе.

Совершенно справедливо отмечает академик РАМН О.В. Волкова (2003), что эмбриология – «это относительно молодая область знаний, которой принадлежит важнейшее место в функциональной и прикладной медицине. Без поступательного развития эмбриологии невозможно появление здорового потомства и поддержание здоровья науки». Нельзя не согласиться с О.В. Волковой (1996), считающей, что изучение основ эмбриологии человека, «знание физиологической динамики развития, его особенностей в различные сроки эмбрионального периода позволяют врачу скорригировать патологию развития». Перспективы практического использования данных эмбриологии (Академик РАМН В.В. Куприянов, 1985) сводятся к антенатальной профилактике заболеваний плода, способам постнатальной коррекции; изучению регулирующих систем в русле проблемы «мать – плод».

 Одна из древнейших наук – эмбриология переживает в настоящее время период глубоких перемен. Благодаря взаимодействию с молекулярной генетикой и биологией развития эмбриология выдвинулась на передовые позиции среди медико-биологических дисциплин. Необходимость знания основных этапов формирования органов в антенатальном периоде онтогенеза и выяснение факторов, их обуславливающих, послужат надежным средством для поисков путей предотвращения возникновения врожденных уродств и аномалий.

Прочный теоретический фундамент в разработке этого вопроса создает эмбриология человека.

В настоящее время четко прослеживаются новые тенденции, направленные на расширение объема эмбриологических исследований отечественных и зарубежных авторов, представленных на международных форумах, симпозиумах и конгрессах по морфологическим наукам (South Africa, Sin – City, 2001, Египет, 2003, Греция, 2003, Бразилия, 2002, Уфа, 2002, 2006, Япония, 2004, Казань, 2004, Париж, 2004, Москва, 2005, Астрахань, 2005, Куба, Варадеро, 2006, Ханты – Мансийск, 2006, Москва 2007). Возрастает интерес к научным разработкам, посвященным развитию организации жизнеобеспечения организма зародыша (Зуссман М., 1977, Галкина Ю.М., 1999).

Российской академией наук опубликовано постановление президиума РАН от 1 июля 2003 г. № 233 «Об утверждении основных направлений фундаментальных исследований» (Поиск № 35 (745 от 29 августа 2003г.)). В разделе № 5 «Биологические науки: указывается одно из ведущих направлений (п. 5. 18) «Механизм и закономерности индивидуального развития организмов». Биология развития концентрирует основные направления морфологии и активно участвует в решении многих фундаментальных проблем, в том числе в исследовании функций генома на разных этапах развития онтогенеза. XXI век должен быть назван веком «биологического процесса».

Биология развития животных и человека – одно из магистральных направлений современной биологической науки, Биология развития все более активно участвует в решении многих фундаментальных проблем, в частности, в исследовании функций генома на разных этапах онтогенеза. Как считает академик РАМН О.В. Волкова (1999), конструктивная эмбриология «отвечающая духу рационализма будущего столетия, будет определять развитие эмбриологии как фундаментальной науки».

В фундаментальных монографиях авторы П.В. Дунаев, В.Л. Янин, Г.С. Соловьев, С.М. Пантелеев, 2000, 2004) подчеркивают, что объем эмбриологических исследований, посвященных изучению организма зародыша человека в первом триместре гестации, в настоящее время значительно возрос. Эта позиция исследователей является совершенно справедливой, поскольку именно в этот период происходит поиск решений проблем постнатального онтогенеза человека. Однако, несмотря на активно ведущееся разработки, недостаток знаний о принципах развития, организации, жизнеобеспечения организма зародыша в эмбриональном и начале плодного периодах пренатального онтогенеза очевиден.

Этапом в изучении закономерностей биологической эволюции можно считать выдвижение на первый план таких категорий как морфогенез и системогенез. Морфогенез как процесс формирования морфологического субстрата естественным образом связывался исследователями с системогенезом, то есть становлением функциональных отправлений сформированного морфологического субстрата на различных уровнях его организации (П.К. Анохин, 1936). Системогенез ассоциируется также с характеристикой функциональных проявлений других органных систем организма, многие из которых на определенных этапах онтогенеза выполняют жизненно важные функции для развивающегося организма.

Биогенетический закон, теория зародышевых листков, учение о фило-эмбриогенезах, основные механизмы регуляции гисто- и органогенезов и целый ряд других основополагающих разработок отечественных и зарубежных авторов являются фундаментом для расшифровки морфогенеза в нормальных, экспериментальных и патологических условиях (А.П. Милованов, С.В. Савельев, Т.Г. Бархина, 2006).

Морфогенез органов и систем, становление анатомической формы в процессе развития организма человека на ранних этапах пренатального онтогенеза человека является не только теоретической, но и практической проблемой. В связи с расширением объема оперативных вмешательств на органах пищеварительного тракта по поводу врожденных пороков его развития в настоящее время значительно возрастает интерес исследователей к изучению морфологии производных пищеварительной трубки (В.Ф. Байтингер, 1994, Н.П. Ефимов, 1994, Ф.Ф. Сакс, 1984, М.А. Медведев, 1994, Л.Л. Колесников, 1998, 2001, 2004, 2005, 2006, Д.В. Баженов, 2004, А.А. Калаев, 2005, Н.А. Волошин, Е.А. Григорьева, 2006, А.А. Молдавская, А.В. Савищев, 2007). Интерес к изучению развития производных пищеварительной трубки, в частности, желудка, тонкой, толстой кишки, поджелудочной железы, печени в пренатальном периоде онтогенеза диктуется сравнительно частым возникновением различных пороков развития: долихоколон, мегаколон, атрезии, стенозы, удвоение отделов толстой кишки, болезнь Гиршпрунга и др. Кроме того, исследования морфологических закономерностей пренатального онтогенеза человека, развитие его тканей, органов и систем необходимо для правильного понимания сущности процессов, происходящих в период внутриутробной жизни, для изучения критических периодов развития зародыша (П.Г. Светлов, 1960, 1966, 1978, Л.П. Тельцов с соавт., 2000, 2001, 2003, 2005).

Среди большого разнообразия форм патологии брюшной полости врожденные пороки развития толстой кишки (С.Д. Долецкий, А.Г. Пугачев, 1968, А.Г. Земляной, 1983, Л.Г. Сердюков, 1996) занимают пятое место среди всех пороков в развитии пищеварительной трубки у детей. Большинство из аномалий, как считают исследователи, сопровождаются функциональными нарушениями кишечника. При врожденных пороках толстой кишки (мегадолихосигма, стенозы, атрезии и др.) возникают разновидности кишечной непроходимости, дающие высокий процент летальных исходов (М.А. Величко, 1984, J. Namara, 1997). Этим обстоятельством объясняется большой интерес к изучению особенностей пренатального онтогенеза пищеварительного тракта человека. Знание основных этапах формирования органов в пренатальном периоде онтогенеза и выяснение факторов, их обуславливающих, может служить надежным средством для поисков путей предотвращения уродств и аномалий. В решении дальнейшего снижения детской смертности важную роль играют профилактика и лечение пренатальной патологии, совершенствование критериев диагностики и реабилитации детей с заболеваниями пищеварительной системы.

Правомерность суждений о целесообразности изучения морфогенеза органов пищеварительной системы, в особенности на ранних этапах онтогенеза, подтверждается и тем, что в монографиях отечественных и зарубежных исследователей анализируются данные, касающиеся морфогенеза органов пищеварительного тракта, а также дискутируются вопросы молекулярных и биологических механизмов роста кишечника для интерпретации заболеваний кишечной трубки (Bertrana, 1998, Kenneth J., 1997, А.М. Фомина, 2002, А.П. Тельцов, Л.П. Соловьев, 2005). Познание закономерностей органогенеза и гистогенеза органов и систем вселяет надежду овладения этими закономерностями для сознательного и перспективного управления процессами формообразования.

Одним из кардинальных вопросов медицинской антропологии является выявление сходства и различий в процессах морфогенеза в условиях нормы и патологии. В этом ключе изучение сроков источников формирования висцеральных ветвей брюшной аорты – закладок чревного ствола, верхней и нижней брыжеечных артерий и соответствующих венозных стволов, характера их ветвления, вариантов расположения на протяжении периодов и этапов пренатального онтогенеза имеет не только теоретическое значение, но и определенный практический интерес.

В настоящее время в связи с увеличением объема хирургических вмешательств на органах пищеварительной системы у детей и взрослых, в частности, по поводу сосудистой патологии желудка, тонкой, толстой кишки знание онтогенетических особенностей строения артериального и венозного русла, обеспечивающих кровоснабжение и венозный отток от указанных органов, расположенных в брюшной полости, необходимо в практическом плане, в частности, при расчетах резецируемых и реплантируемых отрезков желудочно-кишечного тракта.

Основные теоретические положения, представленные в монографии, получены в результате использования комплекса взаимодополняющих классических и современных методов и методик исследования (эмбриологические, анатомическое препарирование, морфометрия, графической и пластической реконструкции, рентгенангиографии по Золотухину – М.Г. Привесу, метод распилов замороженных трупов по Н.И. Пирогову, инъекции нитратом серебра, математического анализа с использованием коммерческой лицензионной программы Excel и цифровой обработки фотографий). Изучены 63 серии срезов зародышей человека от 2 до 80 мм теменно-копчиковой длины, окрашенных гематоксилин-эозином, по Маллори, Харту, Ван-Гизон, импрегнированных серебром по Кахаль – Фаворскому.

Для получения объективных результатов в рамках поставленной цели необходим определенный методологический подход и подбор соответствующих материалов. Выбор метода исследования, несомненно, играет важнейшую роль, так как в значительной степени определяет полученные результаты, возможность их детального анализа и обобщения. Эмбриологический метод позволяет исследовать динамику развития и закономерностей структурных преобразований производных пищеварительной трубки, как целостной системы, особенностей ее васкуляризации, начиная от ранних стадий эмбриогенеза, вплоть до момента рождения. Следующие предпосылки являются кардинальными в выборе метода исследования. Во – первых, в эмбриологических исследованиях представляется возможным проследить динамику изменения сложной системы и отдельных ее компонентов. В этом отношении в эмбриологических фактах представляется смысл обобщений и выводов биологии развития. Во – вторых, «возможность постановки дородового диагноза ряда наследственных болезней, реальность путей коррекции некоторых отклонений в эмбриогенезе человека делают особенно актуальной разработку общих закономерностей раннего развития зародыша человека» (Ю.Н. Шаповалов, 1974). В – третьих, в эмбриологических исследованиях отчетливо выступает принцип единства и взаимообусловленности строения и функции, который является «главным законом всей морфологии» (А.Г. Кнорре, 1971, А.С. Леонтюк, 2006).

Методики эмбриологических исследований определяются рядом требований к подбору материала, его распределению и изучению: а) изучить последовательный и достаточно полный ряд зародышей и плодов человека для установления динамики и формирования производных пищеварительной трубки, в частности, источников ее кровоснабжения на этапах онтогенеза; б) иметь достаточный в количественном отношении материал сходных стадий эмбрионального развития для математической обработки и получения количественных характеристик динамики роста и развития исследуемых структур. Основные положения, представленные в монографии, основаны на детальном изучении параллельных серий срезов зародышей, что необходимо для обнаружения явлений индивидуальной изменчивости в эмбриогенезе. Обобщены данные, касающиеся времени появления и направления закладок чревного ствола, желточно-брыжеечной и нижней брыжеечной артерий, а также пупочных сосудов, являющихся компонентами пупочного канатика. Представлены результаты исследования особенностей формирования и последовательного развития основных венозных ветвей, осуществляющих венозный отток от различных «отрезков» кишечной трубки на ранних стадиях онтогенеза. Метод морфометрии позволил представить цифровые показатели, демонстрирующие изменения толщины стенки, диаметра аорты и ее непарных висцеральных ветвей и соответствующих им венозных стволов. С этих позиций следует отметить, что использование эмбриологического метода исследования дает возможность выявить источники кровоснабжения всех отделов пищеварительной трубки и уровни отхождения артериальных ветвей от дорсальной аорты. Данные, полученные при измерении чревного ствола, желточно-брыжеечной и нижней брыжеечной артерий, позволили уточнить не только их ход и направление, но и обосновать коррелятивные связи и топографо-анатомические соотношения вен и артерий. При измерении параметров (диаметр просвета, толщина стенки, длина) венозных стволов фиксировалось внимание на топографии и характере расположения корней воротной, направлении печеночного отдела нижней полой вены. Морфометрические показатели, полученные при измерении пупочной вены, позволяли определить не только ее топографо-анатомические соотношения с дорсальной брыжейкой и одноименными артериями, но и выявить число компонентов пупочного канатика. Выполнив 150 измерений на каждую серию срезов, мы имели возможность получить репрезентативную информацию, необходимую для математической  обработки и компьютерного анализа.

Метод рентгенангиографии предусматривал детальное изучение артерий отделов пищеварительного тракта (желудка, поджелудочной железы, тонкой, толстой кишки) у плодов и новорожденных. Этот аспект исследований достигался при выполнении инъекции кровеносных сосудов контрастной массой (скипидар со свинцовыми белилами, свинцовым оранжевым или свинцовым суриком в разведении 2:1). В качестве инъекционной массы использовался раствор черной туши в 10% желатине. Полученная взвесь краски вводилась в просвет грудной или начало брюшной аорты.

Представленные в монографии фотографии с серий срезов, изготовлены из эмбрионов и предплодов, выполнены с эмбриологических препаратов, окрашенных тройной окраской по Штерну: ядра  -  борным кармином, нервные элементы и кровь докрашивались лионской синькой и краской Бисмарк – Браун, которая окрашивает прохондральную и хрящевую ткани. Различные серии срезов окрашены гематоксилин – эозином, импрегнированны по Кахаль – Фаворскому, Бильшовскому – Гросс, азотнокислым серебром с дифференцировкой золотом. Материал (эмбрионы и предплоды) фиксировался в смеси 50% спирта с 5% раствором формалина и жидкости Карнуа.

Для статистической обработки и описания зародыши и плоды были разделены на возрастые группы по неделям и месяцам, для чего использованы данные эмбриологических руководств и сводок: согласно системе периодизации Г.А. Шмидта (1954, 1957), весь пренатальный онтогенез делится на эмбриональный (1-15 мм длины), предплодный (15,5-65 мм длины) и плодный (65,5-500 мм длины) периоды (F. Mall, 1898; Л. Барт, 1951; Н.В. Попова-Латкина, 1956; П.Я. Герке, 1957; Б.М. Петтен, 1959, 1962; С.И. Щелкунов, 1964; А.Г. Кнорре, 1967; Б. М. Хватов с соавтр., 1961; А.С. Леонтюк, 1981).

содержание | следующий раздел

Поиск в журналах РАЕ:

Авторы Публикации