Медицина / 8.Морфология

КУВЕНЁВ А.А.

ГЗ «Луганский государственный медицинский университет» ,Украина

МОРФОМЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНВЕКСИТАЛЬНОЙ ЧАСТИ ТВЕРДОЙ ОБОЛОЧКИ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА С РАЗНОЙ ФОРМОЙ ГОЛОВЫ

Конвекситальная часть твердой оболочки головного мозга (ТОГМ) является наиболее часто используемым пластическим материалом для аллотрансплантации в различных сферах хирургии [1-3,5-11].

До настоящего времени отсутствуют систематизированные сведения об особенностях микроскопического строения ТОГМ, о расположении и направлении коллагеновых и эластических волокон в различных её частях, диапазоне толщины гистотопографических слоев ТОГМ и изменениях этих параметров в зависимости от формы головы.

Целью исследования является изучение особенностей строения гистотопографических слоев ТОГМ человека с разной формой головы.

Материал и методы исследования. Исследование проведено на 53 препаратах ТОГМ человека, взятых у трупов людей в возрасте от 17 до 89 лет во время проведения судебно-медицинского вскрытия без внутричерепной патологии. Исследования выполнялись в трех основных зонах конвекситальной части ТОГМ : передней (Кп/3), средней (Кс/3) и задней (Кз/3).

В исследовании использовались следующие методы: краниометрия, гистологический метод с окраской гематоксилин-эозином и по Ван-Гизону; компьютерная обработка изображения и морфометрия с  вариационно-статистической обработкой данных.

Краниометрию проводили c использованием методики измерения головы краниоциркулем. Определяли длину головы от переносицы до наружного затылочного гребня (между точками glabella и opistocranion) и её ширину - между наиболее удалёнными точками теменных бугров (между точками eurion). Эти данные использовали для определения головного индекса [4]  по формуле:

Ind гол. = поперечный размер головы х 100                        

                 продольный размер головы

 

При показателях индекса меньше 74,9 % – форму головы относили к долихоморфному типу строения (долихоцефалы); 75-79,9 % – мезоцефальному типу строения (мезоцефалы); 80 % и более – брахиоморфному типу головы (брахицефалы).

В нашем исследовании использовались кусочки твердой оболочки указанных участков, последовательно фиксировались в 5% растворе формальдегида, с последующим обезвоживанием в спиртах возрастающей концентрации и удалении спирта с помощью ксилола. Заливали образцы в парафин. Из них изготовляли на санном микротоме МС-2 парафиновые срезы толщиной 7-9 мкм, окрашивали гематоксилин-эозином и по Ван-Гизон.

Гистологическое исследование проводили с помощью микроскопа Olympus СX-41, цифрового фотоаппарата Olympus SP 500UZ, персонального компьютера, оборудованного видеотюнером. Микрофотографии получали в нескольких режимах увеличения: с использованием объективов Plan C N 10х /0.65 ∞/0.17/FN22,  Plan C N 40х /0.65 ∞/0.17/FN22 и приближением объектива zoom 132.

Морфометрическое исследование толщины базальной части ТОГМ проводили на автоматизированном морфометрическом комплексе путем загрузки полученных цифровых изображений в лицензионную компьютерную программу «Morpholog».

Статистическую обработку полученных морфометрических данных проводили с помощью статистического пакета программ «Statistica 5.5» (лицензия № AX908A290603AL).

Результаты и их обсуждение. В результате проведенного исследования конвекситальной части ТОГМ человека установлено, что она образована плотной оформленной  волокнистой соединительной тканью, которая представлена в основном коллагеновыми волокнами, небольшим количеством эластических волокон, клетками соединительной ткани, в основном, фибробластами и межклеточным веществом (рис.1.).

2
 

1
 
                    

Рис.1. Плотная оформленная соединительная ткань конвекситальной части ТОГМ человека. 1 – коллагеновые волокна, 2 – ядра фибробластов. Окраска гематоксилин-эозин. Ув. Plan C N 60х /0.65 ∞/0.17/FN22

При морфометрическом  исследовании толщины конвекситальной части ТОГМ в передней, средней, задней трети выявлено, что оболочка имеет не одинаковую толщину в различных ее участках. Так в передней трети толщина конвекситальной части ТОГМ колеблется в диапазоне от 251,46мкм и до 561,15мкм (х = 423,07мкм справа и 354,21мкм слева), в средней – от 297,86мкм и до 693,45мкм (х = 543,12мкм справа и 459,73мкм слева) и задней от 327,71мкм и до 775,11мкм (х = 587,65мкм справа и 475,29мкм слева), что указывает на увеличение толщины конвекситальной части ТОГМ в передне-заднем направлении.

Проведено исследование толщины конвекситальной части ТОГМ человека с разной формой головы. Согласно наших данных толщина конвекситальной части ТОГМ у брахицефалов составляет в среднем 517,29мкм. у мезоцефалов – 473,55мкм и долихоцефалов – 457,94мкм. Установлено, что у брахицефалов толщина конвекситальной части ТОГМ подвержена большим колебаниям, чем у мезоцефалов и долихоцефалов и колеблется от 295,17мкм и до 779,91мкм.

Проведено морфометрическое исследование гистотопографических слоев конвекситальной части ТОГМ в передней, средней и задней трети. Установлено, что эти участки ТОГМ имеют различную  толщину внутреннего и наружного слоев коллагеновых волокон, а также толщину прослойки рыхлой волокнистой соединительной ткани между ними, что очень важно при использовании конвекситальной части ТОГМ для пластических операций (табл.1).                                                                                                   Таблица 1

Вариационно-статистические показатели толщины гистотопографических слоев различных участков конвекситальной части ТОГМ

 

№п/п

 

Участки конв. части ТОГМ

 

 

 

 

Гистотопографические слои

 

Диапазон колебаний

(мкм)

 

Среднее значение

(x)

 

Стандартное отклонение

(б)

 

Ошибка средней арифметической

(m)

 

1

 

п/3

1-й коллагеновый слой

90,24 – 107,65

97,15

19,31

5,07

2-й коллагеновый слой

279,43 – 3 51,34

217,93

27,21

9,78

Прослойка рыхлой соединительной ткани

65,14 – 79,63

72,12

15,93

3,92

 

2

 

с/3

1-й коллагеновый слой

230,67 – 274,95

253,37

25,73

9,51

2-й коллагеновый слой

243,35 – 276,15

261,89

26,79

9,36

Прослойка рыхлой соединительной ткани

102,97 – 139,12

119,77

21,35

6,14

 

3

 

з/3

1-й коллагеновый слой

101,56 – 123,74

113,51

20,89

5,75

2-й коллагеновый слой

293,32 – 337,24

318,82

28,03

10,11

Прослойка рыхлой соединительной ткани

71,54 – 86,19

79,47

17,09

4,38

 

Согласно наших данных толщина гистотопографических слоев конвекситальной части ТОГМ изменяется в зависимости от формы головы. Так у мезоцефалов толщина внутреннего коллагенового слоя колеблется в пределах от 228,75мкм и до 307,43мкм, у брахицефалов толщина этого слоя находится в пределах от 243,67мкм и до 351,34мкм и  у долихоцефалов в пределах от  200,73мкм и до 301,82мкм (табл.2.).

Таблица 2

Диапазон индивидуальных различий толщины гистотопографических слоев различных участков конвекситальной части ТОГМ в зависимости от формы головы (мкм)

 

№ п/п

 

 

 

 

Форма головы

Участки конв. части ТОГМ

Толщина гистотопографических слоев (мкм)

 

 

1-й коллагеновый слой

2-й коллагеновый слой

Прослойка рыхлой соединительной ткани

 

1

 

брахицефалы

п/3

90,24 – 107,65

279,43 – 351,34

65,14 – 79,63

с/3

230,67 –274,95

243,35 – 276,15

102,97 –139,12

з/3

101,56 –123,74

293,32 – 337,24

71,54 – 86,19

 

2

 

мезоцефалы

п/3

85,64 – 93,37

287,75 – 307,43

59,12 – 68,37

с/3

221,56 –246,34

228,75 – 265,15

91,67 – 117,31

з/3

89,29 – 112,87

290,87 – 319,34

67,54 – 76,09

 

3

 

долихоцефалы

п/3

73,79 – 84,67

251,11 – 278,62

58,31 – 67,29

с/3

192,17 –221,56

200,73 – 219,59

82,98 – 93,50

з/3

78,97 – 99,14

275,07 – 301,82

61,95 – 73,58

 

Значимым является изменение толщины наружного (1-го) и внутреннего (2-го) слоев коллагеновых волокон в зависимости от части ТОГМ. В передней трети конвекситальной части ТОГМ внутренний коллагеновый слой значительно толще наружного. Толщина внутреннего слоя у брахицефалов колеблется в пределах от 279,43 мкм и до  351,34мкм, а наружного – от 90,24мкм и до 107,65мкм. Прослойка рыхлой волокнистой соединительной ткани между внутренним и наружным слоями коллагеновых волокон имеет толщину (х = 72,43мкм). В средней трети конвекситальной части ТОГМ слои коллагеновых волокон имеют почти одинаковую толщину ( 243,35мкм – 276,15мкм – внутренний. 230,67мкм – 274,95мкм – наружный). Прослойка рыхлой волокнистой соединительной ткани между слоями коллагеновых волокон имеет значительно большую толщину (102,97мкм – 139,12мкм), чем прослойка передней трети конвекситальной части ТОГМ (65,14мкм – 79,63мкм), что имеет практическое значение. В задней трети конвекситальной части ТОГМ толщина наружного и внутреннего слоев неодинакова, также как и в передней трети. Колебания толщины наружного слоя происходят в пределах от 101,56кмм и до 123,74мкм, а внутреннего от  293,32мкм и до 337,24мкм (рис.2.).

А

Б

В

           Рис.2. Индивидуальные различия толщины слоев конвекситальной части ТОГМ человека. А – брахицефалы, Б – мезоцефалы, В – долихоцефалы.

Выводы:

1.Конвекситальная часть твердой оболочки головного мозга человека имеет  различия в толщине и выраженности слоев коллагеновых волокон и прослойки рыхлой волокнистой соединительной ткани между ними.

2.Выявлены морфометрические особенности гистотопографических слоев конвекситальной части ТОГМ человека с разной формой головы.

Литература:

1. Вовк Ю.М. Морфологічне обґрунтування застосування трансплантатів із серпа великого мозку для пластики пазух твердої оболонки головного мозку /Ю.М. Вовк, В.А. Коржан // Клінічна анатомія та оперативна хірургія. -2003. – Т.2, № 1. - С. 46-49.

2. Вовк Ю.Н. Новые способы венозной пластики синусов твердой оболочки головного мозга / Ю.Н. Вовк, К.Д. Ткаченко, В.Ю. Вовк // Український морфологічний альманах. - 2008. - № 2. - С.68-71.

3. Вовк Ю.Н. Хирургическая анатомия палатки мозжечка и её прикладное значение (экспериментально морфологическое исследование): Дисс. канд. мед. наук. – Киев, 1977. – С. 51-89.

4. Вовк Ю.Н., Вовк О.Ю. Череп в таблицах и цифрах Луганск: Элтон-2, 2012. – 216с.

5. Agrawal A. Split calvarial bone graft for the reconstruction of skull defects /A.Agrawal, I.N. Garg // J.Surg. Tech. Case Rep. – 2011. – V.3(1). – P.13-16.

6. Biroli F., Fusco M., Bani G.G. [and oth.] Novel equine collagen-only dural substitute. // Neurosurgery. – 2008. – V.62(3). – P.273-274.

7. Bruner E. Cranial shape and size variation in human evolution: structural and functional perspectives // Childs Nerv. Syst. – 2007. - V.23(12). – P.1357-1365.

8. Maikos J.T. Mechanical properties of dura mater from the rat brain and spinal cord / J.T. Maikos, R.A. Elias, D.I. Shreiber // Journal of Neurotrauma. - 2008. - № 1. – Р. 38-51.

9. Sakka L., Chazal J. The meninges, an anatomical point of view. Morphologie.- 2005. - V.89. – Р.35-42.

10. Probst F.A., Hutmacher D.W., Miiler D.F. [and oth.]. Calvarial reconstruction dy customized bioactive implant //Handchir Microchir. Plast. Chir. – 2010. V.42(6). – P.369-373.

11. Sahoo N., Roy I.D., Desai A.P., Gupta V. Comparative evaluation of autogenous calvarial bone graft and alloplastic materials for secondary reconstruction of cranial defects // Craniofac. Surg. – 2010. – V.21(1). – P.79-82.