Морфометрическая характеристика клеток Пуркинье в коре мозжечка у людей юношеского возраста

posure of the organism to used motor oil. This was administered intragastrically by the tube in a dose of 500 mg/kg of body wt daily for the periods of 14, 30, 60, and 90 days. During the experiment the progressive increase of O^ production by mitochondrial electron-transporting chain has been found out. The increase of

O^ production by microsomal electron-transporting chain is limited by the strict interval and noticed on the 60th day. Leukocyte production by NADPH-oxidase in testicle tissues under the conditions shows the certain staging: on 14-30th day it considerably increases, whilst on the 90th day it lowers. Long-term inflow of used motor oil to the body (for more than 30 days) results in the antioxidant potential exhaustion, decrease in superoxide dismutase activity that determines decompensated character of lipid peroxidation in testicle tissues.

УДК: 611.817.1:611.018.84.-018

М0РФ0МЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЛЕТОК ПУРКИНЬЕ В КОРЕ МОЗЖЕЧКА У ЛЮДЕЙ ЮНОШЕСКОГО ВОЗРАСТА

Степаненко А.Ю.

Харьковский национальный медицинский университет

Исследованы морфометрические показатели клеток Пуркинъе у лиц юношеского возраста. Установлено, что клетки Пуркинъе у людей юношеского возраста отличаются многообразием форм, хромности и размеров перикариона, что свидетельствует об их морфофункционалъной неоднородности. Гиперхромные нейроны отличаются от нормохромных несколько меньшими размерами, большим соотношением ядра и цитоплазмы, что свидетельствует об их меньшей функциональной активности. В листках долек, относящихся к филогенетически разным отделам коры, нейроны различаются средними размерами перикариона. Самые крупные нейроны находятся в полушариях, наименьшие - в архицеребеллярных дольках.

Ключевые слова: кора мозжечка, клетки Пуркинье, перикарион,

Кора мозжечка выполняет важные функции контроля позы и равновесия, поддержания мышечного тонуса, вносит коррекции в планирование и осуществление двигательных актов [2]. Центральным клеточным звеном коры мозжечка являются грушевидные нейроны, или клетки Пуркинье (КП), образующие ганглионарный слой, -единственный источник эфферентных волокон. КП - одни из самых крупных нейронов мозга, имеют неповторимый характер ветвления дендритного дерева, располагаются несплошным слоем, формируя ганглионарный слой коры. КП имеют два разных источника возбуждающих афферентных входов - прямой (лиановидные волокна) и непрямой через мшистые волокна, а также сложную и многочисленную систему тормозных связей [2-6, 9, 11-14]. Имеются данные о функциональной и медиаторной неоднородности КП в разных отделах коры, возрастной динамике изменения активности и структуры. Однако мало данных, касающихся особенностей морфометрических показателей КП в разных дольках и разных возрастных периодах [7, 8, 15].

Целью данного исследования было установление морфометрических показателей, характеризующих КП у лиц юношеского возраста. Юношеский возраст можно считать своего рода точкой отсчета динамики возрастных изменений, когда формирование органов и структур заканчивается, отмечается максимальный уровень структурно-функциональной организации, а возрастная инволюция еще не проявляется.

морфометрия.

Материал и методы исследования

Проведены морфометрические исследования на полутонких срезах, представляющих собой фронтальные сечения листков коры мозжечка человека [1].

Изображения КП оцифровывали с помощью системы микроскоп - цифровая видеокамера -компьютер и затем проводили морфометрические исследования с помощью программы UTHSCSA Image Tool for Windows. Определяли максимальный и минимальный диаметр перикариона, оценивали его форму по отношению двух диаметров - коэффициенту элонгации. Определяли размеры ядра и ядрышка и рассчитывали ядерно-цитоплазматическое отношение. Все данные вносили для анализа в программу MS. Excel, которую использовали для статистической обработки данных.

Результаты и их обсуждение

КП - крупные нейроны округлой, овальной, треугольной, пирамидальной или веретеновид-ной формы. Среди них можно выделить как но-рмохромные, так и гипо- и гиперхромные нейроны (рис. 1). Скопления гранул «вещества Нисс-ля» занимают значительную часть их цитоплазмы. Можно выделить преимущественную форму КП, расположенных в разных участках листка: нейроны овальной или пирамидальной формы располагаются чаще на вершине, а округлой или овальной формы с горизонтальной ориентацией длинной оси - в глубине извилин.

* Данное исследование является частью темы научно-исследовательской работы кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии ХНМУ «Нейроно-глиально-капиллярные отношения в стволе головного мозга человека» (номер государственной регистрации 010211001861).

BÍCHHK ВДНЗУ «Украгнсъка жедична стожатологЬчна акадежШ»

в ЩШШЧЯШ.....1Р r^SímaSEI^iep^Bil^ie!

Рис. 1. Многообразие формы перикарионов КП коры мозжечка человека, а - мелкий гиперхромный нейрон округлой формы в

дольке nodulus, б - нормохромный нейрон овальной формы с вертикальной ориентацией главной оси в дольке declive, в -нормохроный нейрон треугольной формы в дольке pyramis, г - гипохромный нейрон овальной формы с горизонтальным расположением главной оси в глубине извилины листка коры полушария. Полутонкий срез. Окраска метиленовым синим - эозином. Увеличение объектива 60х

Аксон КП отходят от базального полюса клетки вертикально вниз, покрывается миелиновой оболочкой и теряется в зернистом слое (рис 2, a'i.

Рис. 2 . Аксон (а) и дендриты КП (б, в). Полутонкий срез.

Дендрит КП отходит от апикального полюса нейронов, продолжается в молекулярный слой в вертикальном направлении, или несколько отклоняется от него (рис. 2, б). Недалеко от тела КП дендрит делится на ветви. Дендриты КП, лежащих в глубине листков, отходит от боковой поверхности, поворачивая затем вверх, в направлении мягкой мозговой оболочки (рис 2, б). Иногда не один, а два главных дендрита начинаются от апикального полюса КП (рис. 2, в). Цитоплазма начального сегмента дендрита несколько светлее цитоплазмы перикариона. Благодаря полярному расхождению отростков нейроны вертикально ориентированы по отношению к границе молекулярного и зернистого слоев.

Вертикальный размер центральных сечений КП нормохромных нейронов колеблется от 29 до 63 мкм и в среднем равен (40,4±0,6) мкм (Су = 16%), горизонтальный - от 18,5 до 41,8, в среднем (30,0±0,4) мкм (Су = 16%). Средний диаметр нейронов колеблется от 25 до 51 мкм и в среднем равен (34,6±0,4) мкм (Су = 12 %). Коэффициент элонгации перикариона колеблется от 1,05 у округлых до 2,4 у веретеновидных нейронов и в среднем равен 1,38 (Су = 21 %).

оаска метиленовым синим. Увеличение объектива 60х

Морфометрические показатели гиперхромных нейронов несколько ниже. Вертикальный размер их центральных сечений колеблется от 25 до 59 мкм и в среднем равен (37,8±1,2) мкм (¿V = 20 %), горизонтальный - от 20,0 до 36,2, в среднем (26,4±0,5) мкм (Су = 13%). Средний диаметр гиперхромных нейронов колеблется от 24 до 39 мкм и в среднем составляет (31,4±0,5) мкм (Су = 10 %). Коэффициент элонгации перикариона колеблется от 1,05 у округлых до 2,4 у веретеновидных нейронов и в среднем равен 1,38 (Су = 24 %). Таким образом, гиперхромные нейроны в среднем мельче и более удлиненные, чем нормохромные.

Цитоплазма нейронов контурирует более светлое ядро (рис 1, 2). Ядра КП округлой или овальной формы. В них выявляется мелкая зернистость, связанная с преобладанием деконденси-рованного хроматина. Встречаются ядра с неровным, как бы «обрезанным» контуром, с глубокими инвагинациями кариоплазмы вглубь ядра (рис. 1). Ядерно-цитоплазматическое отношение составляет 0,35 в среднем, 0,34 - для нормохромных и 0,42 - для гиперхромных нейронов, что свидетельствует об их меньшей активности [10].

Ядрышко крупное, диаметром 4-5 (до 7) мкм, правильной круглой формы, расположено либо в центре клетки, либо несколько эксцентрично. У более крупных нейронов определяется более крупное ядрышко.

Нейроны разной формы в целом равномерно распределены в коре мозжечка. Однако нами обнаружены выраженные различия размеров КП в дольках червя и полушарий, относящихся к филогенетически разным областям. Так в архи-и неоцеребеллярных дольках червя КП имеют наименьший размер - 31,3 и 31,4 мкм соответственно, а самые крупные КП лежат в коре полушарий. Их средний диаметр 38 мкм. В правом полушарии величина КП немного больше, чем в левом (38 и 37 мкм соответственно), что может быть связано с доминированием правой руки; в медиальных отделах нейроны несколько крупнее, чем в латеральных (38,4 и 36,6 мкм соответственно). Аналогичные различия выявлены в размерах КП левого (30 мкм) и правого (34 мкм) флоккул юсов.

Таким образом, выявлены разнообразие форм перикарионов КП и различия основных морфо-метрических характеристик у нейронов, лежащих в дольках, относящихся к филогенетически разным отделам коры.

Выводы

1. Клетки Пуркинье у людей юношеского возраста отличаются многообразием формы, хром-ности и размеров перикариона, что свидетельствует об их морфофункциональной неоднородности.

2. Гиперхромные нейроны отличаются от нор-мохромных несколько меньшими размерами, большим соотношением ядра и цитоплазмы, что свидетельствует об их меньшей функциональной активности.

3. В листках долек, относящихся к филогенетически разным отделам коры, нейроны различаются средними размерами перикариона: более крупные нейроны находятся в полушариях,

Реферат

МОРФОМЕТРИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА КЛ1ТИН ПУРЮН'е В KOPI МОЗОЧКА У ЛЮДЕЙ ЮНАЦЬКОГО В1КУ Степаненко О.Ю.

Ключов1 слова: кора мозочка, кп1тини Пурин'е, морфометрт, перкарион.

Дослщжено морфометричы показники кл1тин Пуркш'е людини юнацького в1ку. Встановлено, що клн тини Пуркш'е характеризуються р1зноманптям форм, хромносп i розм1рами перикарюна, що свщчить про Тхню морфофункцюнальну неоднорщнють. Пперхромы нейрони вщр1зняються вщ нормохромних дещо меншим розм1ром, бтьшим стввщношенням ядра i цитоплазми, що свщчить про Тхню меншу функцюнальну активнють. У листках часточок, що вщносяться до фтогенетично р1зних вщдт1в кори, нейрони розр1зняються середыми розм1рами перикарюна. Найбтыш нейрони знаходяться у твкулях, найменол - в архщеребелярних часточках.

Summary

Morphometry characteristic of cerebellar Purkinje cells in adolescents. Stepanenko A.Yu.

Key words: cerebellar cortex, Purkinje cells, capillaries, morphometry, perikaryon.

The study focuses on the morphometric characteristics of cerebellar Purkinje cells in adolescents. Purkinje Cells in young aadolescents are characterised by various shapes, perikaryon size, and abilities to staining. Hyperchromic neurons differ from monochromic ones by smaller size, more correlation between the nucleus and cytoplasm that proves their reduced functional activity. Morphometric characteristics of neurons differ in phylogenetically differing regions of the cerebellar cortex, and the largest neurons are found in the hemispheres, while the smallest ones in the archicerebellar lobes.

мелкие - в архицеребеллярных дольках.

Дальнейшие исследования должны установить закономерности морфофункциональной организации КП в разных возрастных группах и их динамику.

Литература

1. Боголепов Н. Н. Методы электронно-микроскопического исследования мозга / Н. Н. Боголепов. - М., 1976. - 72 с.

2. Руководство по гистологии : в 2 т. - СПб. : СпецЛит, 2001. - Т. II. - С. 573-580.

3. Григорьян Р. А. Физиология клеток Пуркинье мозжечка: Онто- и филогенез / Р. А. Григорьян. - М. : Наука, 2002. - 330 с.

4. Фанарджян В. В. Тормозные механизмы мозжечка. Структурные основы / В. В. Фанарджян // Архив анат., гистол. и эмбриол. -1992. - Т. 23, № 4. - С.30-39.

5. Andersen В. В. A quantitative study of the human cerebellum with unbiased stereological techniques / B. B.Andersen, L.Korbo, B.Pakkenberg // J. Сотр. Neurol. - 1992. - V. 326. - P.549-560.

6. Barmack N. H. Cerebellar climbing fibers modulate simple spikes in Purkinje cells / N.H.Barmack, V.Yakhnitsa // J.Neurosci. - 2003. -V.23. - P.7904-7916.

7. Crivellato E. Serotoninergic fibres form dense synaptic contacts with Purkinje cells in the mouse cerebellar cortex: An immunohistochemical study / E. Crivellato, D. Damiani, L. Travan [et a I.] // Acta histochem. - 1992. - V. 92. - P.54-60.

8. Chan-Palay V. Chemical heterogeneity in cerebellar Purkinje cells: Existence and coexistence of glutamic acid decarboxylase-like and motilin-like immunoreactivities / V. Chan-Palay, G. Nilaver, S. L. Palay [et al.j // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. - 1981. - V.78. -P.7787-7791.

9. Braitenberg V. Morphological observations on the cerebellar cortex / V. Braitenberg, R. P. Atwood // J. Сотр. Neurol. - 1958. - V.109. -P.1-33.

Cammermeyer J. An evaluation of the significance of the «dark» neuron / J. Cammermeyer// Ergebn. Anat. Entwickl. Gesch. - 1962. -V.36.-P.1-61.

Eccles J.C. The cerebellum as a neuronal machine / J.C. Eccles, M. Ito, J. Szentagothai. - N.-Y. : Springer, 1967. - 97 p. Mugnaini E. The histology and cytology of the cerebellar cortex / E. Mugnaini // The comparative anatomy and histology of the cerebellum: The human cerebellum, cerebellar connections, and cerebellar cortex / [Ed. O. Larsell, J. Jansenj. - Minneapolis : Univ. of Minn press, 1972. - P.201-264.

Palay S. L. Cerebellar cortex: Cytology and organization / S. L. Palay, Chan-Palay V. - B. : Springer, 1974. - 344 p. Palkovits M. Quantitative histological analysis of the cerebellar cortex in cat. I. Number and arrangement in space of the Purkinje cells / M. Palkovits, P. Magyar, J. Szentdgothai // Brain Res. - 1971. -V. 32.-P. 1-13.

Tsutsui K. Neurosteroids in the cerebellar Purkinje neuron and their actions (review) / K. Tsutsui, K. Ukena // Int. J. Mol. Med. - 1999. -№4. - P.49-56.

10.

11.

12.

13.

14.

15.