МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО

ІВАСЮК Ірина Йосипівна

УДК 591.463 + 616.681/.686-001-018

МОРФОфункціональнИЙ СТАН КРОВОНОСНИХ СУДИН ТА ПАРЕНХІМИ ЯЄЧКА І СІМ’ЯНИКІВ У НОРМІ ТА ПІСЛЯ ЇХ ТРАВМИ

14.03.01 – нормальна анатомія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Тернопіль – 2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Прикарпатському національному університеті імені Василя Стефаника Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор Грицуляк Богдан Васильович, Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, завідувач кафедри анатомії і фізіології

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Головацький Андрій Степанович, Ужгородський національний університет Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри анатомії людини та гістології

доктор медичних наук, професор Ахтемійчук Юрій Танасович, Буковинський державний медичний університет Міністерства охорони здоров’я України, професор кафедри загальної та оперативної хірургії з топографічною анатомією

Провідна установа: Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця МОЗ України м. Київ, кафедра анатомії людини

Захист відбудеться 22 червня 2006 р. о 1200 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д .601.01 у Тернопільському державному медичному університеті імені І.Я. Горбачевського МОЗ України (46001, м. Тернопіль, майдан Волі, 1).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського державного медичного університету імені І.Я. Горбачевського МОЗ України за адресою: (46001, м. Тернопіль, вул. Січових Стрільців, 8).

Автореферат розісланий 20 травня 2006 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради,

доктор медичних наук, професор Я.Я. Боднар

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Проблема чоловічої неплідності з року в рік набуває більшої актуальності, оскільки паренхіма яєчок досить чутлива до впливу факторів зовнішнього середовища (О.М.Горбатюк, 2000; О.В.Люлько, 2004). Дана проблема має виражений соціальний характер, бо з нею пов’язано збереження сім’ї, народжуваність, психічний стан і виробнича активність хворих.

Причиною зниження сперматогенної функції яєчка і чоловічої неплідності є гострі та хронічні розлади кровообігу в ньому, бо статеві клітини, що розвиваються, дуже чутливі до гіпоксії (И.Ф.Юнда, 1990; Э.Г.Топка и соавт., 1993; А.І.Лесін, 2003; М.Д.Човелідзе, 2004).

Розлади кровообігу в яєчку можуть виникнути при локальному підвищенні температури, впливі холоду, варикоцеле, що супроводжується циркуляторною гіпоксією, водянці яєчка, що спричиняє порушення кровообігу та терморегуляції, пахвинній і пахвинно-калитковій грижі, вміст котрої створює періодичний або постійний тиск на кровоносні судини сім’яного канатика яєчка, після оперативного втручання з приводу грижі з утворенням рубцевих тяжів та втягуванні у них кровоносних судин.

Серед травматичних пошкоджень яєчок чоловіків розрізняють розрив калитки з травматичною кастрацією, при якій повністю втрачається репродуктивна і ендокринна функції. Менш травматичними є поранення калитки і яєчка, його стиснення, забій, порушення іннервації, пересікання кровоносних судин і сім’явиносної протоки під час оперативних втручань, після чого може виникнути зниження сперматогенної функції аж до розвитку азооспермії (Ю.А.Пытель, В.О.Ким, 1999; О.В Люлько, 2004; В.Н.Дубровин и соавт., 2005).

Забій яєчка у своєму перебігу має дві суттєві складові частини: первинне травматичне ураження органів калитки і вторинний розвиток на його основі інфекційного та аутоімунного процесу. Розлади гемодинаміки при цьому можуть бути тотальні (перекрут сім’яного канатика, травматична кастрація, розрив білкової оболонки, защемлена пахвинна грижа) і носити постійний або тимчасовий характер.

Стиснення яєчок з негативним впливом на сперматогенну функцію може відбуватися при тривалому носінні суспензорія, використанні спортсменами двоколісного транспорту. Невивченим залишається питання впливу на яєчко застосування такого діагностичного методу, як його біопсія.

У зв’язку з відсутністю комплексних досліджень яєчка після його травмування, вважаємо доцільним, актуальним і необхідним виконання даної роботи.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертації затверджена: вченою радою Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника 4 березня 2003 р. (протокол № 6 ) і проблемною комісією МОЗ і АМН України “Морфологія людини” 16 січня 2004 р. (протокол № 57). Дисертаційне дослідження виконане відповідно до плану наукової роботи Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника і є частиною науково-дослідної теми кафедри анатомії і фізіології “Морфофункціональний стан кровоносного русла і тканинних елементів чоловічої статевої залози в умовах впливу патогенних факторів” за номером державної реєстрації 0105U009082. Здобувач є співвиконавцем даної наукової теми.

Мета дослідження. З’ясувати вплив травми яєчка людини та сім’яників тварин на кровоносне русло і звивисті сім’яні трубочки в різні терміни посттравматичного періоду.

Завдання дослідження:

1. Уточнити особливості будови кровоносної системи яєчка і сім’яників статевозрілих білих щурів у нормі.

2. Дослідити морфологічні зміни у звивистих сім’яних трубочках травмованого яєчка у чоловіків першого періоду зрілого віку (22-35 років).

3. Змоделювати експериментальну травму сім’яників статевозрілих білих щурів, їх стиснення і проведення біопсії.

4. Встановити гістоструктурні зміни у звивистих сім’яних трубочках сім’яників статевозрілих білих щурів після їх травми, стиснення і біопсії.

5. Вивчити ультраструктурні зміни у звивистих сім’яних трубочках статевозрілих білих лабораторних щурів в різні терміни після їх травми.

Об’єкт дослідження: яєчко чоловіків першого періоду зрілого віку та травмовані сім’яники статевозрілих білих щурів.

Предмет дослідження: кровоносні судини статевозрілих білих щурів, звивисті сім’яні трубочки, гематотестикулярний бар’єр травмованого яєчка і сім’яників.

Методи дослідження: рентгеноангіографічний – для встановлення динаміки змін кровоносних судин яєчка чоловіків зрілого віку (22-35 років) та сім’яників статевозрілих щурів в залежності від тривалості періоду, мікроскопічне дослідження гістологічних зрізів – для вивчення перебудови судин гемомікроциркуляторного русла та звивистих сім’яних трубочок, проведення морфометричного аналізу в них статевих клітин, що розвиваються – для виявлення ступеня чутливості до травми, електронномікроскопічний – для співставлення структурно-функціональних змін, статистичний – для обробки цифрових даних.

Наукова новизна одержаних результатів. У вперше за допомогою комплексного морфологічного дослідження вивчено структурні зміни в артеріальному, венозному, гемомікроциркуляторній ланці кровоносного русла яєчка, звивистих сім’яних трубочках та клітинах Лейдіга після його травми. Встановлено гістологічні та ультраструктурні зміни в кровоносній системі і звивистих сім’яних трубочках сім’яників статевозрілих білих щурів через 5, 15, 30, і 60 хв після їх травмування. Вивчено структурно-функціональні зміни в кровоносних судинах та звивистих сім’яних трубочках сім’яників статевозрілих білих щурів у віддалені терміни (1, 7, 30, 90 діб) після їх травми. Встановлено гістоструктурні зміни у звивистих сім’яних трубочках і клітинах Лейдіга сім’яників статевозрілих білих щурів через 5, 15, 30, 60 хв після стиснення сім’яників. Вивчено гістоструктурні зміни у звивистих сім’яних трубочках і клітинах Лейдіга сім’яників статевозрілих білих щурів через 1, 7, 30, 90 діб після стиснення сім’яників на 30 хвилин. Гістологічно доведено розвиток структурно-функціональних змін в сім’яниках після їх експериментальної біопсії.

Практичне значення одержаних результатів. Проведені дослідження з комплексним методичним підходом розширюють і поглиблюють знання про структурні основи патогенезу посттравматичної чоловічої неплідності. Практична цінність полягає в тому, що отримані дані можуть бути використані для розробки патогенетичного обґрунтування профілактичних заходів, що запобігають травмуванню яєчка і порушенню сперматогенеза.

Отримані результати дисертації впроваджені в навчальний процес на кафедрі фізіології людини і тварин Львівського національного університету імені Івана Франка, на кафедрі гістології та ембріології Київського національного університету імені Тараса Шевченка, на кафедрі анатомії і фізіології Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника, на кафедрі нормальної анатомії і гістології та ембріології Івано-Франківського державного медичного університету.

Особистий внесок здобувача. Автором проаналізовано наукову літературу, визначено обсяг творчого пошуку. Самостійно зібрано і опрацьовано матеріал дослідження, проведено статистичну обробку і аналіз отриманих даних, написано та проілюстровано всі розділи дисертації. Інтерпретація результатів, основні положення і висновки також належать автору. У праці, опублікованій у співавторстві, реалізовано наукові ідеї здобувача.

Апробація результатів дослідження. Основні розділи дисертації викладені на звітно-наукових конференціях кафедр Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника в 2002, 2003, 2004 роках, на науково-практичній конференції “Мікроциркуляція в морфологічному і клінічному аспектах” (Івано-Франківськ, 2003).

Дисертація апробована на розширеному засіданні кафедри анатомії і фізіології Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника, кафедри анатомії людини та кафедри гістології і ембріології Івано-Франківського державного медичного університету 26 жовтня 2005р. (протокол № 3).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 4 статті у фахових наукових виданнях, рекомендованих ВАК України, 3 з них одноосібні.

Структура і об’єм дисертації. Матеріали дисертації викладено на 191 сторінках комп’ютерного друку. Дисертація складається з вступу, огляду літератури, розділу “Матеріал і методи дослідження”, з двох розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів, висновків, списку використаних джерел (всього 354 найменувань). Дисертаційна робота ілюстрована 53 рисунками, 7 графіками та 32 таблицями. Бібліографічний опис літературних джерел, ілюстрацій та додатки викладено на 38 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи дослідження. У дослідженні використано 38 травмованих за життя яєчок чоловіків першого періоду зрілого віку (22-35 років), 16 контрольних яєчок забраних при автопсії у трупів і 16 біоптатів яєчка чоловіків, що звернулися в андрологічний кабінет у зв’язку з непліддям травматичного генезу. Комісією з питань біоетики Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника (протокол № 1 від 19 вересня 2005 р.) порушень морально-етичних норм при проведенні науково-дослідної роботи не виявлено.

Досліджувальний аутопсійний матеріал розподілено на такі групи:

1) яєчка чоловіків першого періоду зрілого віку – контроль;

2) яєчка, які були травмовані за 5 років перед їх забором;

3) яєчка, які були травмовані за 10 років перед їх забором.

Експериментальна частина роботи виконана на 110 білих статевозрілих безпородних щурах-самцях масою 170-220 г віком 8 місяців. Усі експерименти проводили під загальним ефірним наркозом. Тварини були поділені на 4 групи, по 20 у кожній. Тваринам 1 групи наносили травму на лівий сім’яник, опускаючи металевий циліндр масою 10 г з висоти 1 м. Структуру сім’яника вивчали через 5, 15, 30, 60 хв після травми для встановлення ранніх змін у ньому. Тваринам 2 групи наносили таку ж травму сім’яника, але вивчали його структуру через 1, 7, 30, 90 діб для встановлення віддалених змін. Тваринам 3 групи на лівий сім’яник накладали м’який кишковий затискач і вивчали його структуру через 5, 15, 30, 60 хв. Іншим тваринам цієї ж групи накладали на сім’яник м’який кишковий затискач на 30 хв, але його тканини вивчали через 1, 7, 30, 90 діб. Тваринам 4 групи виконували операцію біопсії сім’яника, а його тканини вивчали через 1, 7, 15, 30 діб.

Утримання, догляд за тваринами і всі маніпуляції здійснювали у відповідності з положеннями “Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та інших наукових цілей” (Страсбург, 1985), ухвали Першого національного конгресу з питань біоетики (Київ, 2000). Евтаназія щурів здійснювалась методом передозування наркозу.

Вивчення артерій, вен, судин гемомікроциркуляторного русла, звивистих сім’яних трубочок, клітин сперматогенного епітелію, клітин Лейдіга здійснювали комплексними морфофункціональними методами. Для вирішення поставлених завдань проведені наступні дослідження.

Ін’єкційні методи дослідження кровоносного русла яєчок і сім’яників. Для ін’єкції артерій яєчок і сім’яників використовували тонкотерті свинцеві білила, розведені в ефірі з хлороформом у співвідношенні 1 : 2, які перед застосуванням фільтрували через чотири шари марлі, після чого інтенсивно змішували. Мікроциркуляторний відділ кровоносної системи яєчка і сім’яників заповнювали ефірно-хлороформною сумішшю паризької синьої, яку ін’єкували через яєчкову артерію і черевну аорту. Через одну добу після ін’єкції проводили забір тканин яєчка і сім’яників, фіксували їх в 10% розчині нейтрального формаліну впродовж 14-ти діб. Матеріал заключали в целоїдинові блоки, зрізи з яких товщиною 30-50 мкм просвітлювали в метиловому ефірі саліцилової кислоти і заключали в полістерол. Мікросудини вивчали під бінокулярним мікроскопом МПЕ-6. Артерії і вени яєчка ін’єкували окремо через яєчкову артерію та вену. Після ін’єкції судин яєчка і сім’яників рентгенконтрастною речовиною, застосовували ангіорентгенографію цілих препаратів.

Гістологічні дослідження звивистих сім’яних трубочок яєчка і сім’яників. Одну частину тканин яєчка і сім’яників фіксували в рідині Буена, другу – в Ценкер-формолі і заключали в парафінові блоки, зрізи з яких, товщиною 5-7 мкм, забарвлювали гематоксилін – еозином та реактивом Шифф-йодна кислота з дофарбовуванням гематоксиліном Ерліха.

При мікроскопічному дослідженні гістологічних препаратів яєчка чоловіків і сім’яників білих щурів оцінювали стан власної оболонки сім’яних трубочок, підтримуючих клітин, клітин сперматогенного епітелію та клітин Лейдіга, визначали ступінь пошкодження клітин сперматогенного епітелію, їх кількість на VІІ стадії циклу сперматогенного епітелію, об’єм ядер клітин Лейдіга, діаметр звивистих сім’яних трубочок.

Усі підрахунки і вимірювання виконували на гістологічних препаратах яєчка і сім’яників від 5 тварин кожної групи за допомогою мікроскопа “Біолам” при збільшенні х та х для підрахунку кількості клітин у звивистих сім’яних трубочках.

Механічну травму сім’яників (забій) здійснювали за допомогою металевого циліндра масою 10 г, який падав по направляючому пристрою з висоти 1 м. При цьому експериментальні тварини перебували під загальним ефірним наркозом. Розриву білкової оболонки сім’яника не відбувалося.

Затискання сім’яників тваринам здійснювали під ефірним наркозом шляхом накладання на сім’яник м’якого кишкового затискача на 5, 15, 30, 60 хв без розрізання калитки, після чого через 5, 15, 30, 60 хв, а також через 1, 7, 30 та 90 діб після травми забирали матеріал і вивчали масу сім’яників, діаметр звивистих сім’яних трубочок, кількість клітин сперматогенного епітелію та об’єм ядер клітин Лейдіга.

Морфометрична оцінка звивистих сім’яних трубочок. На гістологічних препаратах яєчка і сім’яників визначали: діаметр звивистих сім’яних трубочок у мкм, ступінь пошкодження клітин сперматогенного епітелію, кількість клітин сперматогенного епітелію, об’єм ядер клітин Лейдіга в мкм3.

Критерієм для визначення ступеня пошкодження клітин служила гістологічна картина звивистих сім’яних трубочок. Ми вивчали 4 типи пошкодження звивистих сім’яних трубочок: 1) легкий ступінь пошкодження клітин сперматогенного епітелію; 2) важкий ступінь їх пошкодження; 3) повне “спустошення” звивистих сім’яних трубочок; 4) звивисті сім’яні трубочки з незавершеним сперматогенезом.

Кількість клітин сперматогенного епітелію визначали у звивистих сім’яних трубочках, які перебували на VІІ стадії циклу сперматогенезу. VІІ стадія циклу сперматогенного епітелію є оптимальною для підрахунку і виявлення чутливості статевих клітин до дії травмуючого фактора (Л.А. Шилкина, 1976).

Для виявлення чутливості статевих клітин що розвиваються, до травми сім’яників у 20 поперечнозрізаних звивистих сім’яних трубочках кожного випадку підрахували кількість підтримуючих клітин, сперматогоній, сперматоцитів та сперматид. Отримані цифрові результати для кожного виду клітин перераховано на 100 підтримуючих клітин (M.J. Rowley, C.G. Heller, 1971; В.М.Паращин, 1985).

Морфофункціональна оцінка клітин Лейдіга. Для оцінки функціональної активності клітин Лейдіга визначали об’єм їх ядер. На гістологічних препаратах за допомогою окулярмікрометра при збільшенні мікроскопа х 900 вимірювали мінімальний і максимальний діаметр ядер 50 клітин. Об’єм ядер розрахували за формулою еліпса V=П/б Ч LB2 (Л.Е. Хесин, 1967), де V – об’єм ядра, L – максимальний діаметр, В – мінімальний діаметр. Отримані результати визначали в кубічних мікрометрах.

Статистична обробка отриманих результатів проведена на комп’ютері за програмою STAT – 10, визначали середній показник М, середню квадратичну похибку m, коефіцієнта варіації – Cv, критерій Стьюдента – t, та ступінь достовірності різниці порівнювальних величин P.

Електронномікрооскопічне дослідження структур сім’яників.

Шматочки тканин сім’яників розмірами 1 Ч 1 Ч 1 мм фіксували упродовж 2 год з триразовою зміною чотириокису осмію. Після фіксації їх відмивали в 0,1 М фосфатному буфері з рН 7,4 з наступною дегідратацією в етиловому спирті зростаючої концентрації. Зразки тканин послідовно просочували в трьох змінах суміші епону і аралдіту (по 1 год в кожній). Після цього шматочки поміщали в желатинові капсули і заливали смолою з наступною полімеризацією при температурі +560С протягом доби.

Отримані на ультрамікротомі Tesla BS-490А зрізи монтували на мідні бленди діаметром 1 мм, контрастовували 2 % розчином уранілацетату на 700 спирті і сумішшю Рейнольдса та вивчали в електронному мікроскопі JEM-100 В з прискорюючою напругою 75 кВ і наступним фотографуванням при збільшенні 6000-20000 разів.

Результати дослідження та їх обговорення.

Морфофункціональна характеристика кровоносних судин і паренхіми яєчка чоловіків першого періоду зрілого віку та сім’яників статевозрілих білих щурів. На артеріограмах в ділянці сім’яного канатика визначаються артерії яєчка: яєчкова, артерія сім’явиносної протоки та артерія підвішувального м’яза яєчка. Найбільшою з них за діаметром просвіту є яєчкова артерія, яка розгалужується на 2-3 гілки, котрі огинають нижній полюс яєчка і проникають через білкову оболонку, віддаючи в його паренхіму від 7 до 25 гілок діаметром 0,5 - 0,8мм кожна (артерії ІІ порядку). Вони мають звивистий характер і, досягаючи середостіння яєчка, галузяться на артерії ІІІ порядку діаметром 0,15 – 0,3 мм, від яких в часточки яєчка проникають ще менші за діаметром паренхімні гілки. Розгалуження останніх утворює судини гемомікроциркуляторного русла. Навколо звивистих сім’яних трубочок формується капілярна сітка, від якої беруть початок венозні судини яєчка. Серед них визначаються глибокі і поверхневі вени, що утворюють лозоподібне сплетення.

У чоловіків першого періоду зрілого віку (22-35 років) об’єм яєчка дорівнює 18,38 + 1,22 см3, а діаметр звивистих сім’яних трубочок – 200,91 + 1,35 мкм. Аналіз статевих клітин у звивистих сім’яних трубочках показав, що кількість сперматогоній складає 7,12 + 1,68, сперматоцитів – 160,24 + 5,74 і сперматид – 360,93 + 6,52, об’єм ядер клітин Лейдіга – 97,41 + 1,32 мкм3 .

Кровопостачання сім’яників статевозрілих білих щурів здійснюється сім’яниковою, артерією сім’явиносної протоки та артерію підвішувального м’яза сім’яника. Особливістю сім’яникової артерії є те, що на підході до сім’яника вона значно звивається, утворюючи артеріальний “конус” довжиною 4 см, котрий складається в середньому з 28-30 спіралеподібних кілець, діаметр яких наростає до середини конуса і дорівнює 4-6 мм, а перед проникненням артерії в сім’яник вона перестає звиватись. Під білковою оболонкою в ділянці вільного краю сім’яника сім’яникова артерія знову починає звивається, утворюючи “серпантин”, котрий складається з 8-12 петель. Така будова артерії сприяє оптимальним умовам рівномірного кровообігу в сім’яниках. У ділянці середостіння сім’яникова артерія галузиться, в середньому на 6-8 гілок діаметром 0,5-0,2 мм, які прямують до паренхіми вільного краю органа. Останні, розгалужуючись, беруть участь в формуванні сітки гемомікроциркуляторного русла на стінках звивистих сім’яних трубочок. Частина мікросудин розміщена вздовж звивистих сім’яних трубочок, інші йдуть впоперек них. З паренхіми сім’яників кров збирається у глибокі і поверхневі вени, котрі формують лозоподібне сплетення.

У стінці гемокапілярів сім’яників розрізняють базальну мембрану до якої по периметру на поперечному розтині з середини прилягають 2-3 ендотеліоцити. Ядро їх овальне, хроматин в ньому розміщений рівномірно. Цитоплазматична сітка, комплекс Гольджі, мітохондрії розташовані в цитоплазмі біляядерної зони.

У периферійних відділах цитоплазми ендотеліоцитів пори і фенестри не виявлені, контакти між клітинами прямі. Ззовні від базальної мембрани капілярів трапляються відростки цитоплазми перицитів.

У власній оболонці звивистих сім’яних трубочок сім’яників статевозрілих білих щурів розрізняють два клітинні і два безклітинні шари. У внутрішньому безклітинному шарі власної оболонки виділяють прилеглу до епітелію трубочок базальну мембрану, назовні від неї розміщуються орієнтовані по периметру трубочки колагенові волокна, які відділяють цю мембрану від базальної мембрани міоїдних клітин. Остання характеризується однаковою шириною і електронною щільністю.

За внутрішнім безклітинним шаром розміщуються міоїдні клітини, які утворюють внутрішній клітинний шар. Цитоплазма клітин витягнута по периметру звивисті сім’яні трубочки, в ній наявні розташовані вздовж довгої осі клітини міофіламенти, ядро веретеноподібної форми з нерівномірно розподіленим хроматином.

У біляядерній зоні цитоплазми міститься гранулярна цитоплазматична сітка та інші цитоплазматичні органели. Периферійні відростки цитоплазми міоїдних клітин контактують між собою переважно за типом “кінець в кінець” з наявністю прямої короткої щілини. Зовні від міоїдних клітин розміщується зовнішній безклітинний шар, в якому розрізняють базальну мембрану і шар колагенових волокон. За ним визначається зовнішній клітинний шар. Цитоплазма цих клітин містить велику кількість мікропіноцитозних везикул, міхурців і вакуолей.

Безпосередній контакт з базальною мембраною мають сперматогонії, сперматоцити на стадії прелептотени та підтримуючі клітини. Останні своєю основою розміщені на базальній мембрані власної оболонки звивистих сім’яних трубочок, апікальна їх частина повернута до просвіту трубочки. Ядро велике, розміщене у базальній частині клітин, хроматин розташований дифузно. В цитоплазмі є велика кількість мітохондрій, ліпідних крапель, лізосом, добре розвинута цитоплазматична сітка і комплекс Гольджі. Мітохондрії мають різну форму і величину, їх гребінці у вигляді трубочок.

У базальній частині між підтримуючими клітинами наявні спеціалізовані з’єднання, що утворені цитолемами сусідніх клітин, а з обох боків від них розміщені мікрофіламенти і цистерни цитоплазматичної сітки. Комплекс щільних з’єднань підтримуючих клітин розділяє клітини сперматогенного епітелію на базальний (включає сперматогонії і сперматоцити на стадії прелептотени) і апікальний (включає сперматоцити на різних стадіях розвитку) компартменти.

Стінка гематокапілярів, власна оболонка звивистих сім’яних трубочок і підтримуючі клітини формують гематотестикулярний бар’єр.

Кровоносні судини і паренхіма яєчка після його травмування. Через п’ять років після травми яєчка в межах сім’яного канатика змін структури артерій не виявлено. Паренхімні артерії яєчка у зв’язку з його атрофією (зменшення об’єму до 15,23 + 1,4 см3 проти 19,38 + 1,22 см3 в контролі) розміщені щільніше і є значно покрученими. Діаметр звивистих сім’яних трубочок зменшується до 184,32 + 2,57 мкм проти 200,91 + 1,35 мкм в контролі, що змінює “рисунок” судинної сітки гемомікроциркуляторного русла, зростає щільність гемокапілярів.

Сітка паренхімних вен яєчка різного калібру після його травми стає густішою в межах середостіння органа. Поверхневі та глибокі вени яєчка значно покручені і впадають у вени лозоподібного сплетення.

Власна оболонка звивистих сім’яних трубочок травмованих яєчок потовщена. У них зменшена загальна кількість статевих клітин, що розвиваються (зокрема сперматоцитів до 151,62 + 3,18 та сперматид до 302,43 + 5,28 проти 165,34 + 5,74 та 368,43 + 6,52 відповідно у контролі). Дегенеративні процеси в травмованих яєчках супроводжуються облітерацією та гіалінозом частини звивистих сім’яних трубочок. Кількість звивистих сім’яних трубочок з незначними структурними змінами складає 5%, у 21% звивистих сім’яних трубочках визначаються легкі, а у 29% – важкі розлади сперматогенезу.

Через 10 років після травми яєчка в межах сім’яного канатика просвіт яєчкової артерії розширений. Об’єм травмованого яєчка зменшується до 14,32 + 1,50 см3 (в контролі – 19,38 + 1,22). У зв’язку з атрофією яєчка його паренхімні артерії І, ІІ і ІІІ порядків більш “концентровані”. Зменшення діаметру звивистих сім’яних трубочок до 160,78 + 6,53 призвело до утворення густої сітки на їх стінках судин гемомікроциркуляторного русла, які характеризуються нерівномірним просвітом.

Власна оболонка звивистих сім’яних трубочок у травмованих яєчках потовщена за рахунок збільшення в ній кількості колагенових волокон. У 20% звивистих сім’яних трубочок відзначено важкий ступінь розладів сперматогенезу, у 30% трубочок – легкий і тільки 29% звивистих сім’яних трубочок мають нормальну будову. У цілому кількість сперматоцитів у цих умовах зменшується до 140,94 + 3,02 та сперматид – до 256,08 + 9,73.

Виявлено 4% сім’яних трубочок з важким і 23,4% – з легким ступенем пошкодження статевих клітин. Кількість сперматоцитів на стадії пахітени і сперматид 7 етапу розвитку достовірно зменшується .

Кровоносні судини і паренхіма сім’яників після їх травми. Через 15 хв після травми сім’яників уже помітні гістологічні зміни в них. Вдвічі збільшується кількість звивистих сім’яних трубочок з важким пошкодженням клітин, відбувається відшарування сперматогенного епітелію від власної оболонки трубочок, статистично достовірно зменшується кількість сперматоцитів на стадії пахітени 250,32 + 5,76 проти 299,82 + 4,43 і сперматид 7 етапу розвитку (849,53 + 10,74 проти 916,76 + 22,63).

Через 30 хв після травми сім’яників структурні зміни в звивистих сім’яних трубочках наростають. В 11% звивистих сім’яних трубочок відбувається зміщення в їх просвіт усіх клітинних генерацій, за винятком підтримуючих клітин. Загальна кількість сперматоцитів на стадії пахітени і сперматид 7 етапу розвитку зменшується відповідно до 241,57 + 2,65 та 741,92 + 10,42 Ці процеси наростають через 60 хв після травми сім’яників.

Отже, травма сім’яників призводить до структурних змін у звивистих сім’яних трубочках, які проявляються відшаруванням клітин сперматогенного епітелію від власної оболонки в просвіт звивистих сім’яних трубочок, набряком інтерстицію та виникнення у ньому мікрогематом.

Отримані нами дані свідчать, що через 7 діб після травмування сім’яників сітка гемомікросудин в ділянці його паренхіми вільного краю деформується, діаметр звивистих сім’яних трубочок зменшується на 27%. Важкий ступінь пошкодження сперматогенного епітелію виявлено у 19 % звивистих сім’яних трубочок, а 10% звивистих сім’яних трубочок “спустошені”. Кількість сперматоцитів на стадії пахітени і сперматид 7 етапу розвитку зменшується в середньому на 21%.

Через 30 діб після травми атрофічні зміни в сім’яниках та щільність гемомікросудин в них наростають, 16% звивистих сім’яних трубочок “спустошені”, у 21% звивистих сім’яних трубочок виявлено важкий ступінь пошкодження сперматогенного епітелію. Загальна кількість сперматоцитів на стадії пахітени і сперматид 7 етапу розвитку зменшується в середньому на 26%. У звивистих сім’яних трубочках достовірно зменшується кількість статевих клітин, що розвиваються. Це свідчить про незворотний характер перебігу структурно-функціональних змін у сім’янику після його травмування.

Через 90 діб після травмування сім’яників у зв’язку з їх атрофією діаметр звивистих сім’яних трубочок зменшився на 22% в середньому. Розташована на їх стінках сітка гемомікроциркуляторного русла деформована. Об’єм ядер клітин Лейдіга зменшився на 9%. В середньому на 24% стало менше сперматоцитів на стадії пахітени та сперматид 7 етапу розвитку.

Ультраструктурні зміни сім’яників після їх травми. Через 5 хв після травми сім’яників в ендотеліоцитах гемокапілярів, міоїдних клітинах власної оболонки звивистих сім’яних трубочок, підтримуючих клітинах, сперматогоніях, сперматоцитах і сперматидах виникає просвітлення цитоплазматичного матриксу, часткова фрагментація мітохондріальних крист, розширення трубочок і цистерн ендоплазматичної сітки та комплексу Гольджі, збільшення кількості дрібних везикул. Хроматин в ядрах цих клітин розподілений рівномірно, перинуклеарний простір звужений.

Через 15 хв після травми сім’яників неклітинні шари власної оболонки звивистих сім’яних трубочок нерівномірно розширені. Цитоплазма ендотеліоцитів з вираженим мікропіноцитозом, цитолема утворює різної висоти мікроворсинки. Плазмолема частини ендотеліоцитів і міоїдних клітин розірвані, а сперматоцитів і сперматид – в стані лізису. Елементи комплексу Гольджі, ендоплазматичної сітки в підтримуючих клітинах, сперматогоніях, сперматоцитах і сперматидах розширені і заповнені світлим вмістом. Тонкі філаменти в міоїдних клітинах редукуються. Розходження плазмолем у зонах з’єднання підтримуючих клітин не спостерігається. Нуклеолема клітин сперматогенного епітелію нечітка, перинуклеарний простір нерівномірно розширений, хроматин конденсований по периферії ядра.

Через 30 хв після травми сім’яників наростає набряк клітинних і неклітинних елементів власної оболонки звивистих сім’яних трубочок. Нуклеоплазма ендотеліоцитів гемокапілярів, міоїдних та підтримуючих клітин, а також сперматогоній, сперматоцитів і сперматид просвітлена, перинуклеарний простір нерівномірно розширений. Цитоплазма цих клітин вакуолізована, ендоплазматична сітка та комплекс Гольджі деформовані. Плазмолеми підтримуючих клітин у з’єднаннях між ними місцями розходяться, філаменти тут редукуються, трубочки ендоплазматичної сітки розширені.

Через 60 хв після травми безклітинні шари власної оболонки звивистих сім’яних трубочок нерівномірно розширені. В міоїдних, підтримуючих клітинах та клітинах сперматогенного епітелію виникає частковий цитоліз і деструкція цитоплазматичних органел. Ядра клітин Лейдіга “набрякають”, перинуклеарний простір не визначається, кристи мітохондрій гомогенізовані, ендоплазматична сітка та комплекс Гольджі деформовані.

Чутливість клітин сперматогенного епітелію звивистих сім’яних трубочок та клітин Лейдіга до травмування сім’яників і характер відновних процесів у них. Травмування сім’яників призводить до зменшення у звивистих сім’яних трубочках кількості клітин сперматогенного епітелію, зокрема, сперматоцитів на стадії пахітени та сперматид 7 етапу розвитку. Сперматогонії типу А найбільш стійкі до дії травмуючого фактора.

При аналізі отриманих результатів враховано, що тривалість VII стадії циклу сперматогенного епітелію (ЦСЕ) у щурів складає 62,8 години, тому зменшення кількості вище перерахованих клітин протягом першої доби після травмування сім’яників можна оцінювати як наслідок прямої дії цього фактора на досліджувані клітини. Зменшення кількості цих клітин через 7 діб залежить від пошкодження клітин-попередників під час травмування.

У момент травми сім’яників ділянки звивистих сім’яних трубочок перебували на І стадії ЦСЕ, а клітини, з яких розвиваються прелептотені сперматоцити, були сперматогоніями проміжного типу. Зменшення кількості сперматоцитів на стадії пахітени є результатом пошкодження сперматоцитів на стадії ранньої пахітени. Зменшення сперматид 7 етапу розвитку через 7 діб після травми свідчить про пошкодження в момент травми сім’яників сперматид І-го етапу розвитку.

Структурні зміни в сім’яниках після їх стиснення. 15 – хвилинне стиснення сім’яників призводить до того, що у 8,5 % звивистих сім’яних трубочках виникає важкий ступінь пошкодження клітин сперматогенного епітелію, а у 23,5 % – легкий. Кількість сперматоцитів на стадії пахітени і сперматид 7 етапу розвитку зменшується в середньому на 16 %.

До розвитку значних структурних змін в сім’яниках призводить їх 30 - і 60 – хвилинне стиснення. В цих умовах важкий ступінь пошкодження клітин сперматогенного епітелію має місце відповідно у 12 % і 15 % звивистих сім’яних трубочок і легкий ступінь – у 30 % та 35 % звивистих сім’яних трубочок.

Через 7 діб у сім’яниках після їх 30 – хвилинного стиснення діаметр звивистих сім’яних трубочок зменшується до 143,72 + 4,31, до 20 % зростає кількість сім’яних трубочок з важким та до 36 % з легким ступенем пошкодження клітин сперматогенного епітелію. Виявлено вагомі порушення в клітинному складі сім’яних трубочок: кількість сперматоцитів на стадії пахітени зменшилась до 252,21 + 4,27 та сперматид 7 етапу розвитку – до 805,10 + 8,67.

Через 30 діб після стиснення сім’яників діаметр звивистих сім’яних трубочок зменшується до 109,57 + 3,62 мкм, їх власна оболонка потовщується за рахунок проліферації сполучнотканинних елементів. Зростає до 42 % кількість деформованих звивистих сім’яних трубочок. Зменшується до 122,34 + 18,30 кількість сперматоцитів на стадії пахітени та до 343,50 + 35,33 сперматид 7 етапу розвитку.

Через 90 діб після 30-хвилинного стиснення сім’яників діаметр звивистих сім’яних трубочок зменшився на 30 %. В них виявлено 40,5 % спустошених звивистих сім’яних трубочок, а у 38 % має місце важкий ступінь пошкодження сперматогенного епітелію. На 10 % в середньому, залишається меншим об’єм ядер клітин Лейдіга. На 61 % в середньому, стало менше сперматоцитів на стадії пахітени та сперматид 7 етапу розвитку.

Структурні зміни в сім’яниках після їх експериментальної біопсії. Через 7 діб після біопсії сім’яника маса його зменшується до 950,5 + 15,41 мг проти 1200, 10,0 + 19,60 мг у контролі. В ділянці біопсії збільшується щільність судин гемомікроциркуляторного русла в наслідок атрофії звивистих сім’яних трубочок. Капілярна сітка деформована, а просвіт мікросудин нерівномірний, звужені ділянки чередуються з розширеними. Діаметр звивистих сім’яних трубочок зменшується до 160,01 + 0,79 мкм. Кількість звивистих сім’яних трубочок з важким ступенем пошкодження статевих клітин досягає 47 %, сперматоцити на стадії прелептотени, пахітени і сперматиди тут відсутні, 37 % звивистих сім’яних трубочок “спустошені”. Власна оболонка звивистих сім’яних трубочок потовщується. Інтерстиційна тканина набрякає. Об’єм ядер клітин Лейдіга зменшується до 76,31 + 2,15 мкм3.

Через 30 діб після біопсії маса сім’яників зменшується до 938,27 ± 19,51 мг. Сітка судин гемомікроциркуляторного русла в ділянці операційного втручання сильно деформована, виникають ділянки паренхіми, в яких капіляри не визначаються. Просвіт судин, що збереглися, місцями значно розширений або навпаки – звужений. Діаметр звивистих сім’яних трубочок зменшується до 123,40 ± 2,09 мкм, вони неправильної форми, а клітини сперматогенного епітелію в них відсутні. В інтерстиції розростаються сполучнотканинні елементи. Об’єм ядер клітин Лейдіга, що збереглися, складає 75,31 ± 2,60 мкм3. У прилеглих до ділянок біопсії звивистих сім’яних трубочках кількість сперматоцитів і сперматид значно зменшенується.

Через 90 діб після операції біопсії сім’яників їх маса залишається значно меншою (972,53 ± 16,48 мг). Гемомікроциркуляторне русло паренхіми органа значно деформоване, місцями утворює густу, невпорядковану сітку. Спостерігається атрофія звивистих сім’яних трубочок, діаметр яких складає всього 127,5 ± 1,94 мкм. У місці біопсії сім’яника переважають “спустошені” сім’яні трубочки та звивисті сім’яні трубочки з важким ступенем пошкодження сперматогенного епітелію. Об’єм ядер клітин Лейдіга зменшується до 75,48 ± 3,07 мкм .

Отже, біопсія сім’яників є для них хірургічною мікротравмою, яка вже через 7 діб – призводить до зменшення їх маси на 23 %, діаметрів сім’яних трубочок – на 14 %, об’єму ядер клітин Лейдіга – на 10 %. В ділянці біопсії сім’яників у звивистих сім’яних трубочках у 3 рази зменшується, порівнюючи з нормою, кількість сперматоцитів і сперматид 7 етапу розвитку. Подібні структурні зміни в сім’яниках спостерігаються через 30 і 90 діб після їх біопсії.

ВИСНОВКИ

В дисертації комплексно на органному, тканинному, ультраструктурному рівні наведено теоретичне узагальнення щодо встановлення закономірностей структурної організації артеріального, венозного, гемомікроциркуляторного русла та звивистих сім’яних трубочок яєчка людини і сім’яників білих щурів в нормі. Встановлено особливості морфофункціональних змін, які виникають в кровоносному руслі і звивистих сім’яних трубочках після травмування яєчка і сім’яників, що може послужити основою при патогенетичному обґрунтуванні заходів, спрямованих на обмеження негативного впливу травми на сперматогенний епітелій.

1. Гемомікроциркуляторне русло яєчка чоловіків зрілого (22-35років)

віку і сім’яників статевозрілих білих щурів у нормі характеризується сіткою судин у якій, по відношенню до звивистих сім’яних трубочок, розрізняють повздовжні та поперечні капіляри. До власної оболонки звивистих сім’яних трубочок у відповідності до стадії розвитку сперматогенного епітелію прилягають підтримуючі клітини, сперматогонії, сперматоцити та сперматиди.

2. У віддалені терміни (через 10 років) після травмування яєчка сітка

судин гемомікроциркуляторного русла його паренхіми деформована. Об’єм яєчка зменшується на 21 %, діаметр звивистих сім’яних трубочок, об’єм ядер клітин Лейдіга, кількість сперматоцитів і сперматид – на 20 % в середньому, що свідчить про незворотній характер структурно-функціональних змін в органі.

3. Травма сім’яників білих щурів в експерименті призводить до появи в

їх паренхімі мікрогематом, набряку стінок кровоносних судин та власної оболонки звивистих сім’яних трубочок. Через 15 хв після травми відбувається відшарування і зміщення в просвіт трубочок пластів клітин сперматогенного епітелію та їх некроз, а через 30 хв у 31 % звивистих сім’яних трубочок відзначаються важкі розлади сперматогенезу. Кількість сперматоцитів на стадії пахітени і сперматид 7 етапу розвитку зменшується на 26 %. Через 60 хв після травми сім’яників патологічні зміни в них наростають.

4. Через 15 хв після травми сім’яника неклітинні шари власної

оболонки звивистих сім’яних трубочок нерівномірно розширені. Цитомембрани частини ендотеліоцитів і міоїдних клітин розірвані, а сперматоцитів і сперматид – в стані лізису. Елементи комплексу Гольджі, ендоплазматичної сітки в підтримуючих клітинах, сперматогоніях сперматоцитах і сперматидах розтягнуті світлим вмістом, перинуклеарний простір нерівномірно розширений, хроматин конденсований по периферії ядра. Через 30 та 60 хв після травми сім’яника в міоїдних, підтримуючих та клітинах сперматогенного епітелію – явища часткового цитолізу і деструкція цитоплазматичних органел.

5. Через 7 діб після травми сім’яників сітка мікросудин в паренхімі в

ділянці їх вільного краю деформується, діаметр звивистих сім’яних трубочок зменшується на 27 %. У 19 % з них має місце важкий ступінь пошкодження сперматогенного епітелію, а 10 % сім’яних трубочок “спустошені”. Кількість сперматоцитів на стадії пахітени і сперматид 7 етапу розвитку зменшилась, в середньому, на 21 %. Через 30 діб досліду атрофічні зміни в сім’яниках та щільність мікросудин в них наростають, 16 % сім’яних трубочок спустошені, а у 21 % виявлений важкий ступінь пошкодження сперматогенного епітелію. Кількість сперматоцитів на стадії пахітени і сперматид 7 етапу розвитку зменшується в середньому на 26%. Об’єм ядер клітин Лейдіга – на 8 %. Такого ж характеру зміни в травмованих сім’яниках виявляються на 90 добу після травми.

6. Через 7 діб після 30 хв стиснення сім’яників діаметр звивистих

сім’яних трубочок у них зменшується на 22 %, у 5 % з них клітини сперматогенного епітелію відсутні, а у 20 % - визначається важкий ступінь пошкодження сперматогенного епітелію. Загальна кількість сперматоцитів на стадії пахітени і сперматид 7 етапу розвитку зменшується на 11 % в середньому. Через 30 діб від початку дослідів атрофічні процеси в сім’яниках наростають. Діаметр звивистих сім’яних трубочок зменшився на 47 %, в 42 % з них має місце важкий ступінь пошкодження сперматогенного епітелію, а 32,5 % сім’яних трубочок спустошені. Кількість сперматоцитів на стадії пахітени і сперматид 7 етапу розвитку зменшується, в середньому, на 63 %. На 90 добу експерименту виражених відновних процесів в