Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

METHODOLOGICAL APPROACHES TO THE STUDY OF ANATOMY AND MICROTOPOGRAPHY OF HUMAN LARYNX IN THE PRENATAL PERIOD OF ONTOGENESIS

Луцай Е.Д.
Исследование с использованием классических анатомических методик (макромикроскопическое препарирование, метод распилов по Н.И. Пирогову, гистотопографический) было выполнено на 100 плодах разного возраста, 10 плодов были обследованы УЗ методом. Были выявлены достоинства, недостатки, информативность каждого из них для изучения закономерностей макромикроскопического строения и микротопографии органа. Получены новые данные о строении и гистотопографии гортани человека в этом периоде онтогенеза.
The study with the use of classical anatomical methods (macromicrotopographical preparation, the method of saw cuts by N.I. Pirogov, the histotopographical method) was performed on 100 fetuses of different ages. 10 fetuses were examined with the US-method. Highs and lows, self-descriptiveness of each foetus for the study of regularities of macromicroscopical structure and the organ’s microtopography were revealed. The new data about the structure and histotopography of human larynx in this period of ontogenesis were received. Keywords: anatomy, fetus, methods of the study

Выполнение фундаментальных исследований в анатомии на современном этапе невозможно без использования классических морфологических методик, а также существующих новых методов изучения прижизненной анатомии [1, 6, 8]. Большой исторический опыт выполнения исследований с использованием ключевых анатомических методик (антропометрия, морфометрия, препарирование, гистотопография, декальцинация, метод распилов по Н.И. Пирогову и т.д.) [4, 9] при его сочетании с современными возможностями прижизненной визуализации (макромикросъемка, запись на цифровые носители, ультразвуковой метод с трехмерной объемной реконструкцией [5, 10], МРТ, КТ и др.), фиксации секционного материала (пластификация), статистической обработки полученных данных выводит проведение морфологических исследований на более высокий уровень. Повышаются информативность, точность и доказательность полученных данных, которые иллюстрируются рисунками, фотографиями очень высокого качества. Учитывая особенности выполнения исследований на плодом материале, в том числе и прижизненных, необходимо четко определиться с задачами и возможностями каждого из них. Для данного исследования важно было осуществить комплексный подход к изучению строения гортани на этапах пренатального онтогенеза.

Целью данного исследования было рассмотреть достоинства и недостатки основных морфологических и УЗ методов для изучения закономерностей макромикроскопического строения и микротопографии гортани человека у плодов разного возраста.

Материал и методы исследования

Исследование с применением классических анатомических методик было выполнено на 100 объектах мужского и женского пола в сроке гестации 13-40 недель, полученных с соблюдением этических, юридических и деонтологических норм. Все плоды были разделены на три группы в соответствии с классификацией периодов пренатального онтогенеза, предложенной Миловановым А.П., Савельевым С.В. [2]. Первую группу составили 35 плодов обоего пола в сроке гестации 14-20 недель. Вторую группу - 35 плодов обоего пола в сроке гестации 21-28 недель. Третью - 30 плодов обоего пола в возрасте 29-40 недель. Возраст плодов уточнялся по медицинским документам (обменная карта беременной, история болезни, протокол вскрытия). Окончательный срок гестации определялся с учетом антропометрических параметров (теменно-пяточный, теменно-копчиковый размеры [3], вес, окружность головы, длина стопы). Метод ультразвуковой диагностики был выполнен на 10 плодах мужского и женского пола в сроке от 20 до 25 недель.

Результаты исследования и их обсуждение

Одним из важных моментов исследования является выбор адекватного способа фиксации плодного материала. Вынужденное внутриутробное положение плода может привести к искажению истинных скелетосинтопических взаимоотношений между органами. Для избегания этой погрешности весь материал фиксировался в сроки не позднее 24 часов с момента забора. Для этого через пупочную вену проводилась капельная наливка 5 %-м раствором формалина, затем плод крепился в расправленном виде на твердой основе и помещался в подвешенном состоянии в емкость достаточного объема с 10 % раствором формалина.

Перед началом макромикроскопического препарирования области шеи проводилось измерение окружности и длины шеи по передней и задней линии. Сначала препарировалась задняя поверхность шеи с выделением и маркировкой остистых отростков шейных позвонков для более точного описания скелетотопической характеристики объектов. Определение пространственных топографо-анатомических взаимоотношений гортани и других основных образований шеи проводилось с привязкой к другим костным образованиям: подъязычной кости, яремной вырезке грудины, углу нижней челюсти. Синтопические взаимоотношения определялись путем измерения кратчайшего расстояния по прямой до выбранных объектов (поднижнечелюстных желез, трахеи, щитовидной железы, крупных сосудов и нервных стволов). Применение этого метода позволило выявить, что в разные сроки пренатального онтогенеза наиболее вариабельное положение имеют подъязычная кость и перешеек щитовидной железы. Так, в раннем и среднем плодном периодах подъязычная кость располагается кпереди от щитовидного хряща и к позднему плодному периоду оказывается впереди верхнего края надгортанника. Перешеек щитовидной железы смещается вверх. Если в сроке 13-20 недель он прикрывает верхние кольца трахеи, то к окончанию беременности он занимает более высокое положение. Гортань в сроке 13-20 недель короткая и широкая, проецируется на 2-4 шейных позвонка и к концу изученного периода опускается до 3 или верхнего края четвертого шейного позвонка. Интересны синтопические взаимоотношения с гортанью элементов сосудисто-нервного пучка шеи. Бифуркация общей сонной артерии находится ниже, чем в постнатальном онтогенезе. Все количественные характеристики расстояния от гортани до образований шеи справа на 20-25 % отличаются от аналогичных показателей слева.

a  b 

а          б

Рис. 1. Макромикроскопическое препарирование шеи:
а - вид спереди. Плод 24-25 нед.; б - вид сбоку. Плод 20-21 нед.

Модифицированный метод распилов по Н.И. Пирогову заключался в изготовлении распилов в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Для изготовления горизонтальных распилов было определено четыре стандартных уровня: вход в гортань, середина преддверия гортани, голосовая щель, середина подголосовой полости. Перед проведением горизонтальных секций шеи плода методом макромикроскопического препарирования обнажалась дорсальная поверхность шейного отдела позвоночного столба с маркировкой остистых отростков, передняя поверхность гортани. После частичной декапитации в позвоночный канал вводилась спица для сохранения пространственных взаимоотношений органов шеи и лучшей фиксации. Затем плод с использованием макротома рассекался горизонтально на выбранных уровнях. Сагиттальная секция выполнялась по плоскости, проходящей через срединную линию шеи. Фронтальная секция выполнялась на изолированных фрагментах шеи. Горизонтальные срезы количественно описывались с использованием многомерной системы координат, с точкой отсчета в центре тела позвонка исследуемого уровня. На горизонтальном срезе (рис. 2) можно оценить информативность этой методики. На распиле, сделанном на уровне голосовой складки, можно идентифицировать и выполнить морфометрию размеров самого органа, его хрящей (в срез попадают щитовидный, пластинка перстневидного, голосовые отростки черпаловидных хрящей), просвет органа, толщину слизистой оболочки, а также расстояния до других анатомических образований. В раннем плодном периоде наружный поперечный размер гортани преобладал над прямым, переднезадним. Анализ горизонтальных срезов на четырех стандартных уровнях позволил описать точную скелетотопическую и синтопическую характеристику отделов гортани в раннем, среднем, позднем плодном периодах. Было установлено, что с увеличением возраста плода идет увеличение глубины залегания органа во всех отделах, увеличение расстояния до позвоночного столба. Было выявлено, что в среднем плодном периоде за счет максимального увеличения диаметра органа на уровне голосовой щели формируется незначительный изгиб шейного отдела позвоночного столба назад, который в позднем плодном периоде исчезает.

2

Рис. 2. Горизонтальный распил шеи по методу Н.И. Пирогова на уровне голосовой щели.
Плод 16-17 недель. Фото под МБС - 9, ок.8, об.0,6

Для детального описания внутриорганного строения гортани и микротопографии ее основных элементов уровнях применялся гистотопографический метод с изготовлением разноплоскостных гистотопограмм. Для горизонтальных срезов были определены четыре уровня, аналогичные используемым при выполнении модифицированного метода по Н.И. Пирогову. Для изготовления фронтальных гистотопограмм использовался участок органа, соответствующий середине переднезаднего размера гортани, дополнительно изучались начальные участки вентральной и дорзальной ее частей.

Сагиттальные гистотопографические срезы после изучения были признаны малоинформативными и использовались только для иллюстративных целей.

На гистотопограммах, окрашенных по методу Ван-Гизон для хрящей, связок, мышц, можно проследить четкую закономерность в строении вне зависимости от уровня среза и срока гестации (рис. 3). Все гиалиновые хрящи имеют однородную гомогенную структуру. По их контуру идет надхрящница, которая имеет вид очень тонкой полоски, окрашенной в интенсивный красный цвет. Чем меньше возраст плода, тем лучше и интенсивней она выражена. Все элементы связочного аппарата гортани представлены соединительной тканью. Ее волокна располагаются очень рыхло, их плотность и выраженная структурность и направленность становятся более четкими в позднем плодном периоде. Внутри скоплений видны многочисленные разнонаправленные артериальные и венозные сосуды. По калибру их можно разделить на три группы: крупного, среднего и мелкого. Неизменным во всех группах остается локализация сосудов крупного диаметра вдоль внутренней поверхности правой и левой пластинок щитовидного хряща. Мышечные волокна располагаются рыхло. В них очень плохо дифференцируется исчерченность мышечной ткани. Ее выраженность прямо пропорциональна возрасту плода. Полость гортани определяется во всех возрастных группах. Начиная с 15 недели, она хорошо различима. Выраженности слизистой оболочка во всех отделах гортани имела обратно пропорциональную зависимость от возраста плода. В ней визуализируются относительно крупные железы, ход которых, как правило, перпендикулярен просвету органа. Фронтальные гистотопограммы позволяют описать микротопографию желудочков гортани, которые имеют неправильную форму, простираются до верхних отделов гортани, асимметричны, хорошо васкуляризированы.

a

а

b

б

в

в

Рис. 3. а, б - горизонтальная гистотопограмма шеи плода:
а - на уровне голосовой щели. Плод 16 нед.; б - на уровне подголосовой полости.
Плод - 24 нед. Фото под МБС - 9, ок.6, об.1. окраска по Ван-Гизон;
в - фрагмент фронтальной гистотопограммы гортани. Плод 27 нед.
Фото под МБС-9, ок.6, об.2, окраска гематоксилин-эозином

Применение УЗ-метода наиболее информативно при «нейтральном» положении головки плода [7], тогда полученные данные секционного исследования можно сопоставлять с его результатами. Учитывая строгие показания к его выполнению, его можно рассматривать как вспомогательный метод для данного исследования.

Таким образом, для выполнения исследования по изучению анатомических особенностей строения гортани в пренатальном онтогенезе важны правильная фиксация плодов, маркировка позвонков для избегания позиционной деформации анатомических структур, армирование тканей при изготовлении распилов по Н.И. Пирогову, декальцинация объектов в позднем плодном периоде. Информативность каждого метода обусловлена задачами, которые мы ставим. Для методов с изготовлением срезов в разных плоскостях основным можно считать горизонтальные срезы. Ведущим методом для изучения макромикроскопического строения и микротопографии отделов гортани в пренатальном онтогенезе является гистотопографический.

Список литературы

  1. Ахтемийчук Ю.Т. Лапароскоп для морфологических исследований плодов человека / Ю.Т. Ахтемийчук, А.В. Цигало // Морфология - 2006. - № 4.
  2. Внутриутробное развитие человека: Руководство для врачей / под ред. А.П. Милованова, С.В. Савельева. - М., 2006.
  3. Пэттен Б.М. Эмбриология человека: пер. с англ. - М.: Медгиз, 1959. - 768 с.
  4. Морфометрическая топография как методология вариантной и прикладной анатомии человека / Н.Л. Кернисюк, Л.Ф. Сысрева, А.В. Гетманова, И.В. Вилкова, Н.Г. Мельникова // Морфология. - 1998. - Т. 114, №3. - С. 57.
  5. Медведев М.В., Алтынник Н.А. Нормальная ультразвуковая анатомия плода. - М.: Реал Тайм, 2008. - 152 с.
  6. Применение методов прижизненной визуализации (КТ, МРТ, УЗИ) в клинико-анатомических исследованиях / И.И. Каган, С.В. Чемезов, Л.М. Железнов и др. // Клиническая анатомия и экспериментальная хирургия: Ежегодник Российской ассоциации клинических анатомов. - 2002. - Вып. 2. - С. 156-157.
  7. Chatzipapas I., Spathopoulos Y., Whitlow B., Economides D. The effect of neck position on nuchal translucency measurement // Ultrasound Obstet. Gynecol. - 2000. - Vol. 16, Suppl. 1. - P. 80.
  8. Kantor E., Berci G., Hagiike M. Operating videoscope for microlaryngeal surgery. // Surgical Endoscopy [Surg Endosc]. - 2006. - Vol. 20, Suppl 2. - Р. S484-7.
  9. Lehmann W., Pidoux J.-M., Widmann J.-J. Larynx. Microlaryngoscopy and histology / Eds.Dr.R. Franceschins and Dr.P. Luadi // Cadempino, Switzerland. - Inpharzam Medical Publication, 1981. - 135 p.
  10. Richards D.S., Farah L.A. Sonographic visualization of the fetal upper airway // Ultrasound Obstet. Gynecol. - 1994. - Vol. 4. - P. 21-23.

Рецензенты:

Леношко Л.И., д.м.н., профессор, врач высшей категории ГУЗ «Оренбургская областная клиническая больница», г. Оренбург;

Маслюков П.М., д.м.н., профессор кафедры нормальной терапии с курсом биофизики Ярославской государственной медицинской академии, г. Ярославль.