СТАНОВЛЕННЯ І ТОПОГРАФОАНАТОМІЧНІ ВЗАЄМОВІДНОШЕННЯ СТРАВОХОДУ В ПРЕНАТАЛЬНОМУ ПЕРІОДІ ОНТОГЕНЕЗУ ЛЮДИНИ

Краткое содержание

Матеріал і методи дослідження. Матеріалом дослідження були 138 зародків, передплодів і плодів людини, які одержували з акушерсько-гінекологічних відділень лікувальних закладів м. Чернівці та Чернівецької області. Для дослідження також використані серійні гістологічні і топографоанатомічні зрізи зародків та передплодів людини з музею кафедри анатомії людини Буковинського державного медичного університету. Комісією з питань біомедичної етики Буковинського державного медичного університету порушень морально-правових правил при проведенні медичних наукових досліджень не виявлено (протокол № 24 від 20 лютого 2008 р.).

Вік об’єктів дослідження визначали за таблицями Б. М. Пэттена (1959),
Б. П. Хватова, Ю. Н. Шаповалова (1969), А. Г. Кнорре (1969), Г. А. Шмидта (1972) О. О. Заварзіна (1989) на підставі вимірювань тім’яно-куприкової довжини (ТКД). За методом Б. Ромейса (1954) визначали вік зародків. Для досягнення сталості драглистого об’єкта зародки та передплоди фіксували в 5 % розчині нейтрального формаліну впродовж доби.

Фіксовані препарати зародків і передплодів після промивання заливали парафіном. З парафінових блоків виготовляли серійні гістологічні зрізи завтовшки 5-15 мкм. Препарати різали за допомогою санного мікротома в одній із трьох взаємно перпендикулярних площин, що давало змогу просторово вивчати будову окремих структур та їх взаємовідношення. Перед проведенням через батарею етилових спиртів деякі препарати зародків та передплодів тотально забарвлювали борним карміном, а після виготовлення зрізів їх дофарбовували на предметних скельцях гематоксиліном і еозином, що дозволяло отримати диференційоване забарвлення різних тканин. Після заключення зрізів канадським бальзамом їх вивчали під світловим мікроскопом.

Також нами використаний метод виготовлення серій гістологічних зрізів стравоходу в плодів різних вікових груп. Відпрепарувавши органи шиї, грудної та черевної порожнин, вивчали форму стравоходу, загальну будову, топографію, відношення до плеври, осердя, очеревини, його взаємовідношення із суміжними органами та фасціально-клітковинними утвореннями і судинами, проводили його морфометрію.

Макроскопічне вивчення стравоходу проводили двома способами. При першому – трупи плодів починали препарувати відразу після їхнього отримання, при другому – після закінчення їхньої фіксації. Після антропометричного вимірювання і маркерування плодів бічними розтинами по середній пахвовій лінії видаляли передньобічні стінки грудної і черевної порожнин. Для детального дослідження стравоходу комплекс суміжних органів виділяли з грудної та черевної порожнин після їхнього попереднього макроскопічного вивчення. Під час препарування замальовували окремі структури, а препарати з анатомічними особливостями після закінчення препарування фотодокументували (Ю. Т. Ахтемійчук, О. В. Цигикало, 2000). Морфометричні показники та топографію стравоходу на різних рівнях вивчали на його топографоанатомічних зрізах. Для вивчення зовнішньої будови і просторово-часових взаємовідношень стравоходу і суміжних органів та структур використовували методи виготовлення графічних та пластичних реконструкцій (Н. Г. Туркевич, 1967; В. Н. Круцяк и др., 1986).

У процесі вивчення внутрішньоутробного розвитку стравоходу використано запропонований нами “Спосіб комплексного дослідження пренатального морфогенезу стравоходу людини” (патент № 208909).

Для проведення статистичного аналізу експериментальних результатів вибрано один із додатків MS Office процесор електронних таблиць MS Excel 2003. Стандартна похибка для всіх вимірювань не перевищує 5%.

Результати дослідження та їх обговорення. За допомогою мікроскопічного методу встановлено, що в зародків довжиною 4,0-4,5 мм тім’яно-куприкової довжини (ТКД) (4-й тиждень) зачатки стравоходу, гортані та трахеї визначаються як похідні ротоглотки, на рівні першого шийного хребця. Епітелій, що вистеляє просвіт цих зачатків, одношаровий циліндричний, однак клітини епітелію зачатка стравоходу вищі, ніж клітини зачатка трахеї.

У зародків 5,0-5,5 мм ТКД (5-й тиждень) зачаток стравоходу має вигляд сплюснутої в передньо-задньому напрямку трубки, завдовжки 540-620 мкм,
вентральніше якої розміщується трахеопульмональний зачаток, дорсальніше – зачаток хребтового стовпа. Поздовжня вісь стравоходу розміщена в серединній сагітальній площині і дещо зміщена вентрально. У подальшому розвитку стравохід, особливо його проксимальна частина, зміщується в бік осьового скелета. Стінка стравоходу представлена двошаровим циліндричним епітелієм, що розміщується на базальній мембрані по всій довжині органа. Ззовні базальна мембрана оточена шаром недиференційованої мезенхіми, товщиною 160-170 мкм. Висота епітелію майже однакова по всій довжині стравоходу і становить 12-14 мкм. Ядра клітин епітелію, зазвичай, овальної форми, їх великий діаметр становить 2-3 мкм, розміщуються на різних рівнях. Просвіт зачатка стравоходу на поперечних зрізах має овальну форму, його великий діаметр становить 8-10 мкм. Слід зазначити, що просвіт стравоходу на рівні роздвоєння трахеї, внаслідок інтенсивного розвитку епітелію, майже непомітний. Це слід розглядати як стадію утворення епітеліальної «пробки», висота якої досягає 120-126 мкм. Краніальніше та каудальніше від епітеліальної «пробки» просвіт зачатка стравоходу досягає 10-12 мкм, вистелений двошаровим циліндричним епітелієм, ядра якого розміщуються на різних рівнях. Клітини, що утворюють епітеліальну «пробку», менших розмірів, ніж клітини двошарового циліндричного епітелію, внаслідок чого епітеліальна «пробка» має вигляд утворення, що складається з дрібних клітин із незначним вмістом цитоплазми. Отримані нами дані узгоджуються із дослідженнями А. А. Молдавской (2003), яка вважає, що «фізіологічна» атрезія стравоходу виникає в зародків довжиною 4,0-5,0 мм (4-й тиждень). Отримані дані стосовно часу появи «фізіологічної» атрезії не збігаються з даними T. Spilde, J. A. Deurloo et al. (2003); Z. Spitz (2005), які вказують, що інтенсивна проліферація епітелію призводить до повного закриття просвіту передньої кишки в 7-8-тижневих зародків.

У зародків 7,0-7,5 мм ТКД (5-й тиждень) довжина зачатка стравоходу становить 660-680 мкм, ширина його просвіту – 12-16 мкм, на поперечних зрізах орган має переважно овальну форму. Стравохід вистелений двошаровим циліндричним епітелієм, нижче роздвоєння трахеї висота клітин епітелію зростає. У ділянках, які прилягають до епітеліального шару стінки стравоходу, мезенхімні клітини розміщуються щільніше, ніж на периферії, де вони без чітких меж зливаються з мезенхімою суміжних органів. На даній стадії розвитку починається процес розсмоктування епітеліальної «пробки», що виражається появою численних ізольованих порожнин (вакуолей) у просвіті стравоходу, переважно округлої форми, які розташовуються здебільшого в бічних стінках органа. Каудальний відділ стравоходу віддалений від хребтового стовпа, що можна пояснити особливістю розміщення зачатка легень, які перебувають на ранніх стадіях розвитку дорсолатерально від стравоходу і призводять до його вентрального зміщення. Ймовірно, що на зміщення каудального відділу стравоходу у вентральному напрямку також впливає інтенсивний розвиток печінки.

У зародків 9,0-9,5 мм ТКД (6-й тиждень) довжина зачатка стравоходу становить 780-820 мкм, ширина його просвіту краніальніше та каудальніше
рівня роздвоєння трахеї досягає 30-34 мкм. Стравохід і трахея оточені спільним мезенхімним футляром. Спостерігається чіткіше відмежування слизової оболонки стравоходу від прилеглого шару мезенхіми. На цій стадії виявляється зачаток блукаючих нервів, які представлені щільними стовбурами, розташованими між стравоходом і трахеєю.

У середньому відділі зачатка стравоходу (на рівні роздвоєння трахеї) визначається незначне звуження. Просвіт зачатка стравоходу в цій ділянці досягає 14-16 мкм, в інших ділянках – 20-22 мкм. Краніальніше рівня роздвоєння трахеї помітний вигин зачатка стравоходу у фронтальній площині, спрямований опуклістю вправо, а каудальніше – вигин, спрямований опуклістю вліво, досить чітко визначається вигин у сагітальній площині, з дорсальною опуклістю. Каудальний відділ стравоходу в ділянці переходу в шлунок розширений, його проекція визначається на рівні нижнього краю VI грудного хребця. Короткі вентральна і дорсальна брижі каудального відділу стравоходу та шлунка розміщені в серединній сагітальній площині.

У зародків 12,0-13,0 мм ТКД (6-й тиждень) довжина стравоходу досягає 1,6-2,1 мм. Визначені у фронтальній площині вигини стравоходу набувають чіткіших обрисів, особливо вигин, який спрямований опуклістю вправо. Відбувається формування стравохідного нервового сплетення, що розміщується каудальніше рівня роздвоєння трахеї та утворення блукаючих стовбурів. Стінка стравоходу складається зі слизової оболонки товщиною 30-34 мкм, до якої ззовні прилягає товстий шар мезенхімних клітин товщиною 110-120 мкм.

Наприкінці зародкового періоду відбувається диференціація клітин мезенхіми, які оточують слизову оболонку стравоходу, деякі з них видовжуються і розміщуються концентрично, що слід розглядати як закладку колового шару м’язової оболонки стравоходу. Між слизовою і м’язовою оболонками розташовується значної товщини мезенхімний шар, клітини якого розміщені пухко. На підставі проведеного дослідження вважаємо, що ендодерма передньої кишки є джерелом походження епітелію слизової оболонки та залоз стравоходу. М’язова оболонка верхньої частини стравоходу формується із мезодерми 4, 5-ї та 6-ї зябрових дуг, а його нижньої частини (гладенькі м’язові клітини) – із мезенхіми сомітів, які оточують передню кишку нижче 6-ї зябрової кишені. Отримані результати не узгоджуються з дослідженнями S. W. Beaslay (2004), в яких стверджується, що проксимальний і дистальний сегменти стравоходу мають спільне походження.

Морфогенез стравоходу в передплодовому періоді характеризується як інтенсивністю, так і завершенням формуванням анатомічно відмежованого органа. Із органів верхнього середостіння помітно виділяється стравохід, який розташовується спереду тіл хребців і відокремлений від них шаром мезенхімних клітин товщиною 66±2 мкм. У передплодів 26,0-27,0 мм ТКД (8-й тиждень) ріст стравоходу сповільнюється, а в подальшому його морфогенез відбувається синхронно з ростом хребтового стовпа.

Упродовж передплодового періоду як на горизонтальних, так і на фронтальних гістологічних зрізах основні структури та оболонки стравоходу чітко виражені, що дозволяє як анатомічно, так і гістологічно визначити краніальну та каудальну межі органа. Слизова оболонка стравоходу в передплодів 45,0-50,0 мм ТКД (10-й тиждень) представлена, в основному, двошаровим циліндричним епітелієм. У подальшому розвитку (передплоди 60,0-65,0 мм ТКД –11-й тиждень) двошаровий циліндричний епітелій місцями заміщується тришаровим циліндричним епітелієм, а в передплодів 70,0-75,0 мм ТКД (12-й тиждень) починає трансформуватися в багатошаровий плоский незроговілий епітелій.

Вивчення графічних та пластичних реконструкцій показало, що наприкінці передплодового періоду топографоанатомічні взаємовідношення органів верхнього та заднього нижнього середостіння подібні до дефінітивних, хоча упродовж плодового періоду зазнають певних змін. Кровоносні судини вростають у підслизовий прошарок упродовж 7-го тижня внутрішньоутробного розвитку. У передплодів даного віку спостерігається утворення зачатків слизових залоз стравоходу у вигляді випинів епітеліального шару в прилеглу мезенхіму. Останні спостерігаються тільки в нижньому відділі стравоходу. М’язова пластинка слизової оболонки стравоходу простежується вздовж всього органа, причому в проксимальній частині стравоходу вона значно тонша, ніж у дистальній частині. У підслизовому прошарку в межовій зоні з м’язовою оболонкою стравоходу містяться великі кровоносні судини. М’язова оболонка в каудальному відділі складається з типових для неї шарів – колового та поздовжнього, що утворені з гладеньких м’язових клітин.

Дослідження формування шарів м’язової оболонки стравоходу показало, що внутрішній коловий шар розвивається з його зачатка як суцільний пласт, а зовнішній поздовжній шар формується переважно з окремих м’язових пучків, що розмежовані тонкими сполучнотканинними прошарками. Прослідковується також нерівномірне скупчення вищезазначених м’язових пучків уздовж стінки стравоходу, щільніше вони розміщені в ділянках передньої та задньої стінок органа. На нашу думку, це може бути однією з причин утворення дивертикулів стравоходу в постнатальному періоді.

Починаючи з 8-тижневих зародків, визначається незначне переважання колового шару над поздовжнім, особливо в ділянках анатомічних звужень стравоходу, що узгоджується з дослідженнями Е. А. Ступниковой,
А. О. Гайдуковой (2002). У 9-тижневих передплодів основні структури та оболонки стравоходу чітко визначаються. Наприкінці передплодового періоду з’являється багатошаровий миготливий епітелій стравоходу.

На початку плодового періоду відбувається більш інтенсивне формування стінки стравоходу, внаслідок чого його просвіт набуває неправильної форми з численними поздовжніми щілиноподібними інвагінаціями. Епітелій значно потовщується, із 4-шарового циліндричного епітелію перетворюється у 8-10-шаровий плоский незроговілий епітелій з чітко диференційованими базальним і поверхневим шарами. М’язова пластинка слизової оболонки добре розвинена. М’язова оболонка стравоходу представлена типовими для неї шарами з гладеньких м’язових клітин – колового і поздовжнього. На цій стадії розвитку чіткіше визначаються залози стравоходу. Навколо грудної частини стравоходу гілки блукаючих нервів утворюють стравохідне нервове сплетення. Передню частину стравохідного сплетення і передній блукаючий стовбур формують переважно гілки лівого та незначна кількість гілок правого блукаючих нервів. У формуванні задньої частини сплетення та заднього блукаючого стовбура бере участь більша частина правого і майже половина гілок лівого блукаючих нервів.

Діаметр просвіту стравоходу наприкінці плодового періоду досягає в середньому 4,0±0,1 мм. На горизонтальних зрізах зовнішня форма стравоходу залежно від його ділянки в краніокаудальному напрямку коливається від овальної до круглої, а його просвіт змінює форму від щілиноподібної до зірчастої. У 10-місячних плодів уздовж стравоходу зазвичай визначаються три анатомічні звуження: на рівні дуги перснеподібного хряща, на рівні лівого головного бронха та в ділянці стравохідного розтвору діафрагми. Спочатку формується звуження на рівні лівого головного бронха, а в подальшому утворюються верхнє та нижнє звуження стравоходу. Така послідовність появи анатомічних звужень пояснюється різними джерелами походження м’язової оболонки стравоходу.

У плодів 90,0-100,0 мм ТКД (4-й місяць) м’язова оболонка стравоходу представлена як поздовжнім, так і коловим шарами м’язових волокон. Товщина м’язової оболонки стравоходу вздовж всього органа майже однакова. Проте у всіх досліджених плодів переважає товщина колового м’язового шару над поздовжнім. Важливо, що на початку стравоходу, на рівні лівого головного бронха, а також у межах стравохідного розтвору діафрагми значного потовщення колового шару не виявлено. Отримані дані узгоджуються з результатами Inderbir Singh (2006), який наголошує про відсутність переважання колового шару в ділянках анатомічних звужень. Але нами не виявлено стоншення м’язової оболонки стравоходу в ділянці задньої стінки на рівні перснеподібного хряща, як це наводить у своїх дослідженнях M. Roda et al. (1984).

У 6-7-місячних плодів переважання товщини колового м’язового шару над поздовжнім у вищезазначених ділянках стає більш помітним. Цікаво, що в одного плода (1,4 %) (205,0 мм ТКД) товщина м’язової оболонки на рівні VI шийного хребця дорівнювала 40±1 мкм, а каудальніше (рівень III грудного хребця) – 20±1 мкм. Характерно, що краніальніше діафрагмового звуження стравоходу його м’язова оболонка також тонша. Протяжність стоншених ділянок м’язової оболонки стравоходу досягає приблизно 700-800 мкм. Така закономірність проявляється як у поздовжньому, так і в коловому шарах м’язової оболонки стравоходу. Між слизовою та м’язовою оболонками розміщується підслизовий прошарок товщиною 80±2 мкм, в якому виявлені окремі пучки еластичних волокон. Більшість еластичних волокон проходить серед волокон пухкої сполучної тканини, не маючи зв’язків із м’язовою та слизовою оболонками. Але окремі з цих волокон у незначній кількості прямують від м’язової пластинки слизової оболонки косо назовні до колового м’язового шару і, таким чином, фіксують слизову оболонку до м’язової. На нашу думку, значна роль у фіксації цих оболонок належить кровоносним судинам, які з м’язової оболонки органа прямують через підслизовий прошарок до слизової оболонки.

У 8-9-місячних плодів виявлено, що сполучнотканинна оболонка стравоходу з усіх боків пухко зв’язана зі сполучнотканинними утвореннями діафрагми. Це свідчить про відсутність у цій ділянці фіксуючих утворень, які б обмежували рухомість стравоходу в поздовжньому напрямку. Отримані дані спростовують твердження (J. Herbest, 1983; Д. В. Баженова, 2007) про наявність щільної фіксації стравоходу в межах діафрагми. М’язова пластинка слизової оболонки на цій стадії добре розвинута. У підслизовому прошарку на межі з м’язовою оболонкою стравоходу розміщуються кровоносні судини. М’язова оболонка в каудальному відділі представлена типовими для неї шарами гладеньких міоцитів – коловим і поздовжнім.

Шийна частина стравоходу в більшості досліджених плодів (74 %) зміщена ліворуч на 1-1,5 мм  від серединної сагітальної площини, а у 26 % випадків шийна частина розміщена в цій площині. Шийна частина трахеї у більшості спостережень (68 %) розміщується в серединній сагітальній площині, а в 32 % – зміщена праворуч. У поодиноких випадках (2,8 %) шийна частина трахеї зміщена ліворуч від серединної сагітальної площини (плоди 195,0 і 210,0 мм ТКД). У випадках формування трахео-стравохідної борозни в ній міститься лівий поворотний гортанний нерв. Правий поворотний гортанний нерв розміщується частіше на задній поверхні трахеї.

Відстань судинно-нервового пучка шиї від стравоходу залежить від розташування його шийної частини. У випадках зміщення шийної частини стравоходу вліво відстань від судинно-нервового пучка коливається від 0,2 до 3,8 мм, справа – від 0,3 до 4,1 мм. При розташуванні шийної частини стравоходу в серединній сагітальній площині суттєвої різниці у відстані від судинно-нервового пучка як справа, так і зліва не виявлено. У більшості досліджених плодів загальна сонна артерія розміщена присередньо, тобто ближче до стравоходу, внутрішня яремна вена – латерально, а між ними і дещо позаду розміщується блукаючий нерв як справа, так і зліва.

Виявлені й інші варіанти розташування складових судинно-нервового
пучка шиї, а саме: розміщення блукаючих нервів попереду загальної сонної артерії і внутрішньої яремної вени. У плодів 275,0 та 310,0 мм ТКД внутрішня права яремна вена розміщена попереду загальної сонної артерії, а блукаючий нерв – позаду останньої, зліва блукаючий нерв розташовується попереду загальної сонної артерії та присередньо від яремної вени. У поодиноких випадках (плоди 125,0 і 145,0 мм ТКД) загальні сонні артерії та внутрішні яремні вени щільно прилягають одна до одної на всій ділянці шиї як справа, так і зліва, а блукаючі нерви розміщуються позаду і містяться в спільному фасціальному футлярі із загальною сонною артерією та внутрішньою яремною веною.

У всіх випадках у плодів (91,0 %) частки щитоподібної залози щільно прилягають до шийної частини стравоходу. У плодів 110,0 і 120,0 мм ТКД (2,8 %) нижні прищитоподібні залози були підвішені сполучнотканинними тяжами до нижніх полюсів відповідно до правої і лівої часток щитоподібної залози, прилягаючи до бічних поверхонь трахеї. У поодиноких випадках (4,2 %) у плодів 220,0, 238,0 і 325,0 мм ТКД верхні полюси часток загруднинної залози розміщуються в ділянці шиї, щільно прилягаючи до трахеї та судинно-нервових пучків шиї.

У верхньому середостінні стравохід переважно розміщується в серединній сагітальній площині, а трахея зміщена найчастіше праворуч від цієї площини. У поодиноких випадках стравохід зміщується як праворуч, так і ліворуч від серединної сагітальної площини (плоди 225,0 і 260,0 мм ТКД). У плодів 81,0-135,0 мм ТКД роздвоєння трахеї розміщується частіше на передній поверхні стравоходу, на рівні міжхребцевого диска між I та II грудними хребцями. У подальшому рівень роздвоєння трахеї зміщується каудально. Так, у 5-6-місячних плодів роздвоєння трахеї розміщується на рівні верхнього краю тіла II грудного хребця, у 7-8-місячних плодів – на рівні нижнього краю тіла II грудного хребця, а в 9-10-місячних плодів – на рівні міжхребцевого диска між II і III грудними хребцями. У задньому нижньому середостінні від рівня IV до VII грудного хребців стравохід, як правило, розміщується праворуч від серединної сагітальної площини, а нижче зазначеного рівня – зміщується ліворуч.

Із сімдесяти плодів у 42 (58,8 %) – кровопостачає грудний трахео-аортальний і ретроперикардіальний сегменти стравоходу одна стравохідна артерія, яка відходить від грудної аорти. Найчастіше ця артерія відходить на рівні VIII грудного хребця. У 16 плодів (22,4 %) вищезазначені сегменти стравоходу кровопостачають дві стравохідні артерії, які відходять від низхідної частини грудної аорти, а в 6 плодів (8,4 %) виявлено три стравохідні артерії, які також відгалужуються від грудної частини аорти. Діаметр стравохідних артерій у місці їхнього відходження від аорти становить 0,9±0,02 мм, що узгоджується з дослідженнями Y. Yan et al. (1998).

Нами виявлені відсутність напівнепарної вени в одного плода 260,0 мм ТКД та впадіння напівнепарної вени в ліву плечо-головну вену в плода 230,0 мм ТКД. У плода 280,0 мм ТКД виявлені три анастомотичні вени між непарною та напівнепарною венами на рівні VIII, IX і X грудних хребців, причому останні розміщуються попереду аорти. У плода 295,0 мм ТКД виявлені дві непарні вени майже однакового діаметра, які прямують від діафрагми до рівня нижнього краю правої легеневої артерії, де вони з’єднуються й утворюють один венозний стовбур, який огинає зверху правий головний бронх і впадає у верхню порожнисту вену. Отримані дані доповнюють відомості про варіабельність непарної та напівнепарної вен, наведених у дослідженнях A. Ozbek et al. (1999); B. Ozdemir et al. (2002).