В современной литературе представлены единичные работы, посвященные морфологическому и функциональному развитию детрузора мочевого пузыря на различных сроках гестации, которые определяют фундаментальные основы антенатальной урологии [1–10].
Настоящая работа посвящена изучению нормального морфогенеза мочевого пузыря у плодов различных сроков гестации и может быть использована для дальнейшего изучения морфогенеза патологического развития мочевыделительной системы при формировании ее пороков.
Целью исследования является изучение динамики морфологических изменений стенки мочевого пузыря у плодов различных сроков гестации.
Материалы и методы исследования
Морфологическое исследование стенки мочевого пузыря проводили у 43 плодов 15–37 недель гестации и 4 новорожденных детей с гестационным сроком 26–40 недель. В зависимости от срока гестации, все плоды были разделены на 4 группы: 15–20 недель (n=10), 21–25 недель (n=19), 26–30 недель (n=11) и 30–40 недель (n=7). Гибель 43 плодов наступила внутриутробно и в результате прерывания беременности в связи с наличием пороков развития ССС, ЦНС; постнатальная гибель 4 новорожденных 26–40 недель гестации наступила в результате сердечно-легочной недостаточности, поражения ЦНС. Критериями включения являлось отсутствие пороков развития органов мочевыделительной системы, а также признаков генетической патологии.
Проведено морфологическое исследование стенки мочевого пузыря с учетом толщины эпителиального слоя, общего мышечного слоя, слоев детрузора, оценка пролиферативной активности миометрия. Полученные показатели оценивали в абсолютных (мкм) и относительных ( %) величинах.
Для морфологического исследования образцы мочевого пузыря фиксировали в 10 %-м нейтральном формалине, подвергали стандартной спиртовой и ацетоновой проводке, заливали в парафин. После депарафинизации срезы толщиной 5–6 микрон окрашивали гематоксилином и эозином и по ван Гизону для обзорного гистологичесвого изучения.
При морфологическом исследовании оценивали: толщину слоев стенки мочевого пузыря: эпителиального, мышечного, серозного; толщину мышечных слоев детрузора: внутреннего, среднего, наружного; пролиферативную активность миоцитов в единице площади, равной 1,267∙10–2мм2.
Измерение толщины слоев стенки мочевого пузыря оценивали в 10 полях зрения при увеличении х100, оценка морфометрических показателей стенки детрузора проводилась в 10 полях зрения при увеличении х400. Поля зрения при подсчете не перекрывались.
Гистометрию проводили с использованием микроскопа OLIMPYS CX31 с видеонасадкой VIDI-CAM цифровой модуль визуализации и документирования. Цифровой материал обработан статистическими методами в использованием программ Exel-2010 и «STATISTICA 10».
Результаты исследования и их обсжудение
При исследовании морфологии материала плодов стенка мочевого пузыря во всех случаях состояла из трех слоев: внутреннего, представленного светлыми клетками переходного эпителия, которые располагались на собственной соеднительно-тканной пластинке, мышечного слоя, состоящего из трех уровней и наружной адвентициальной оболочки (рис. 1). При этом толщина общей стенки мочевого пузыря в 15 недель составляла 0,402 мкм, к 39 недель гестации увеличивалась в 3,5 раза и составляла 1,394 мкм.
При анализе динамики морфологических изменений эпителиального слоя следует отметить, что уже с 15 недели гестации он был представлен 3 слоями светлых клеток: базальный слой, промежуточный слой, поверхностный слой, местами с пролиферацией до 5–7 слоев. Вместе с подслизистой основой, эпителий формировал складки мочевого пузыря, которые отчетливо определялись на разных сроках гестации.
Рис. 1. Стенка мочевого пузыря плода 16 недель гестации (х4)
Таблица 1
Толщина эпителиального слоя стенки мочевого пузыря в соответствии со сроками гестации
|
Срок гестации |
15–20 нед. (n=10) |
21–25нед. (n=19) |
26–30 нед. (n=11) |
31–40 нед. (n=7) |
|
Толщина эпителиального слоя (мкм) |
0,037 m ± 0,001 σ = 0,005 |
0,046 m ± 0,001 σ = 0,006 |
0,042 m ± 0,002 σ = 0,001 |
0,050 m ± 0,002 σ = 0,007 |
При этом, в первом триместре беременности и до 21 недели толщина его существенно не изменялась и составляла 0,037 мкм. К третьему триместру гестации происходил рост эпителиального слоя в 1,3 раза и толщина его составляла 0,05 мкм (р<0,05).
Рис. 2. Распределение слоев детрузора стенки мочевого пузыря плода 23 недель гестации (х4)
При оценке динамики морфологических динамических изменений мышечного слоя с 1 триместра гестации отчетливо прослеживалась дифференцировка на слои: внутренний и наружный, имеющие продольное направление волокон и средний, имеющий циркулярного направление волокон (рис. 2). При этом, отмечено увеличение толщины общей стенки детрузора в 9,8 раз от 0,384 мкм на 15 неделе гестации к 3,5 мкм на 40 неделе гестации.
Толщина внутреннего мышечного слоя увеличивалась от 0,204 мкм на 15 неделе до 0,368мкм к 40 неделе. Относительная толщина внутреннего мышечного слоя на протяжении трех триместров гестации составляла 29,85 % от толщины стенки детрузора (р<0,05).
При анализе динамики толщины среднего мышечного слоя у плодов с 15 до 25 недели гестации она существенно не менялась и составляла 0,228 мкм. В последующем плодов отмечено значительное увеличение толщины слоя до 1,047 мкм к 40 неделе гестации (р<0,05). Относительные показатели толщины среднего циркулярного мышечного слоя внутри детрузора до 25 недели гестации составляли 26,9 % и 43,5 % (р<0,05) к 40 неделе гестации.
При оценке динамики изменений толщины наружного продольного мышечного слоя у плодов с 15 до 20 недели гестации толщина составляла 0,241 мкм, на 25 неделе гестации 0,384мкм и увеличивалась к 40 неделе гестации до 0,786 мкм (р<0,05) (рис. 5).
Относительные размеры наружного продольного мышечного слоя детрузора от 15 до 30 недели гестации и составляли 39,7 % (р<0,05), в последующем отмечено снижение толщины до 26,4 % от всего мышечного слоя (табл. 2).
Таблица 2
Толщина мышечного слоя стенки мочевого пузыря в соответствии со сроками гестации
|
Срок гестации |
15–20 нед. (n=10) |
21–25 нед. (n=19) |
26–30 нед. (n=10) |
31–40 нед. (n=7) |
||||
|
мкм |
% |
мкм |
% |
мкм |
% |
мкм |
% |
|
|
Толщина внутреннего продольного мышечного слоя |
0,204 m ± 0,09 σ = 0,03 |
32,6 m ± 1,02 σ = 2,9 |
0,272 m ± 0,04 σ = 0,18 |
29,7 m ± 1,45 σ = 4,8 |
0,337 m ± 0,02 σ = 0,07 |
28,3 m ± 1,8 σ = 4,5 |
0,368 m ± 0,06 σ = 0,18 |
30,7 m ± 1,9 σ = 4,7 |
|
Толщина среднего циркулярного мышечного слоя |
0,184 m ± 0,03 σ = 0,08 |
26,5 m ± 1,5 σ = 4,4 |
0,263 m ± 0,02 σ = 0,08 |
30,7 m ± 1,4 σ = 4,8 |
0,305 m ± 0,03 σ = 0,1 |
31,5 m ± 3,5 σ = 9,2 |
0,773 m ± 0,07 σ = 0,2 |
43,5 m ± 3,5 σ = 9,3 |
|
Толщина наружного продольного мышечного слоя |
0,225 m ± 0,02 σ = 0,17 |
41,7 m ± 2,4 σ = 6,8 |
0,384 m ± 0,03 σ = 0,13 |
39,4 m ± 1,7 σ = 5,8 |
0,367 m ± 0,09 σ = 0,25 |
39,8 m ± 1,7 σ = 5,5 |
0,786 m ± 0,09 σ = 0,25 |
34,0 m ± 1,6 σ = 9,2 |
Таким образом, в процессе проведенного исследования были разработаны морфометрические показатели, отражающиe темпы роста слоев детрузора в зависимости от сроков гестации.
Изменения соотношения слоев детрузора (внутренний:средний:наружный) в 1, 2 и 3 триместрах гестации составляют соответственно 1,5:1,2:2,1, во 2 триместре 1:1:1,2, в 3 триместре 1,5:2,1:1,3.
Для оценки пролиферативной активности миоцитов произведен подсчет абсолютных значений клеточных ядер миоцитов в 10 полях зрения в каждом мышечном слое в единице площади, равной 1,267∙10–2мм2 поверхности среза у 9 плодов (рис. 3).
Полученные показатели представлены в таблице (табл. 3).
Рис. 3. Ядра миоцитов во внутреннем слое детрузора мочевого пузыря плода 23 недель гестации (х400)
Таблица 3
Количество ядер миоцитов в слоях детрузора (х400)
|
Неделя гестации |
Внутренний продольный мышечный слой |
Средний циркулярный мышечный слой |
Наружный продольный мышечный слой |
|
18 |
101 |
97 |
87 |
|
20 |
112 |
100 |
115 |
|
21 |
177 |
105 |
158 |
|
23 |
123 |
113 |
128 |
|
25 |
142 |
149 |
157 |
|
27 |
188 |
114 |
183 |
|
28 |
189 |
133 |
196 |
|
31 |
139 |
163 |
190 |
|
37 |
221 |
172 |
224 |
С ростом плода от 18 до 37 недели гестации происходит увеличение популяций миоцитов во внутреннем слое в 2,1 раза, в среднем слое в 1,7 раза, в наружном слое в 2,5 раза.
Проведенный регрессионный анализ полученных показателей позволил выявить темпы митотической активности миоцитов в течение антенатального роста плода, в связи с чем был разработан коэффициент пролиферативной активности миоцитов, определяемый в расчете на одну неделю беременности и единицу измеряемой площади.
Было выявлено, что коэффициент пролиферативной активности миоцитов внутреннего мышечного слоя составляет 6,11 (R = 0,69), среднего мышечного слоя 4,19 (R = 0,892), наружного продольного мышечного слоя 6,63 (R = 0,923).
Таблица 4
Коэффициент пролиферативной активности миоцитов детрузора
|
Внутренний продольный мышечный слой |
Средний циркулярный мышечный слой |
Наружный продольный мышечный слой |
|
|
Коэффициент пролиферативной активности миоцитов |
6,11 |
4,19 |
6,63 |
Таким образом, проведенные морфологические исследования стенки мочевого пузыря у плодов в процессе гестационного роста существенно дополнили фундаментальные знания в области антенатальной урологии.
Представленны морфометрические показатели толщины эпителиального слоя, слоев детрузора (внутренний, средний, наружный) в зависимости от сроков гестации, а также соотношение слоев детрузора в 1, 2 и 3 триместрах гестации, что в совокупности является критериями морфологичской зрелости мочевого пузыря на этапах гестации.
Выводы
1. Морфологическое исследование показало, что стенка мочевого пузыря плодов с 15 недели гестации представлена тремя слоями: эпителиальный, мышечный слой, состоящий из трех уровней и наружный адвентициальный;
Толщина стенки мочевого пузыря увеличивается с 15 недели до 39 недели гестации в 3,5 раза за счет увеличения всех слоев стенки мочевого пузыря: эпителиального слоя, представленного светлоклеточным переходным эпителием, преимущественно трехрядным, в 1,3 раза, мышечного слоя в 9,8 раз. При этом, установлена специфическая закономерность морфологических возрастных сдвигов стенки детрузора, представленная соотношением слоев внутренний:средний:наружный в 1 триместре как 1,5:1,2:2,1, во 2 триместре 1:1:1,2, в 3 триместре 1,5:2,1:1,2. Таким образом, к рождению наиболее выражена толщина среднего циркулярного мышечного слоя детрузора.
2. Определены темпы митотической активности миоцитов различных слоев детрузора в расчете на одну неделю на единицу измеряемой площади, что выражено в виде коэффициента пролиферативной активности миоцитов, который составляет для внутреннего мышечного слоя составляет 6,11, среднего мышечного слоя 4,19, наружного продольного мышечного слоя 6,63.
Полученные данные могут быть использованы для изучения морфологических особенностей формирования детрузора при пороках мочевыделительной системы.