В процессе эмбриогенеза происходит увеличение количества клеток в ганглиях, приводящее на первых этапах к густому расположению их в узлах (рис. 103, 104, 33, 34). Позже, по мере развития в узлах соединительной ткани, клетки располагаются менее плотно. Увеличиваются и размеры клеток, некоторые из них на поздних стадиях эмбриогенеза становятся крупными, способными вступить в синаптическую связь.
Зачаток интрамуральных сплетений представлен отдельными нейробластами, количество которых увеличивается, они собираются в группы (образования нервных узлов), в которых отдельные клетки нейробластического ряда находятся в состоянии митоза (пищевод 15- и 20-дневных зародышей, 12-перстная кишка 20-дневного зародыша кролика). Возле этих клеток располагаются мелкие элементы глии. Появляются мультиполярные нейроны с короткими отростками, их сопровождают глиальные клетки. Ганглий окружен соединительнотканной капсулой, содержащей преколлагеновые волокна (20-дневный зародыш). Внутри ганглия соединительная ткань имеет редкие еще преколлагеновые волокна и капилляры. Большинство клеток интрамуральных узлов старших зародышей и новорожденных - еще нейробласты. Только отдельные нейроны достигают больших размеров и могут вступать в синаптические связи. Физиологические наблюдения показывают, что в это время (у кролика с 22-23-го дня эмбриогенеза) раздражение блуждающего и чревного нервов вызывает усиление спонтанных сокращений 12-перстной кишки. Подобного эффекта не получается у 21-дневного зародыша (Е.М.Кобакова, 1968). В 12-перстной кишке раньше, чем в других отделах кишечника, появляются ритмические, а затем и перистальтические сокращения в соответствии с развитием мышечных слоев (циркулярного и продольного).
Наряду с нейробластами и крупными нейронами имеются и отдельные нейробластоподобные клетки с более широкой зоной цитоплазмы, чем у нейробластов, но с типичным для клеток нейробластического ряда эксцентрично расположенным ядром. Такие клетки имеют ровные контуры (на срезе), по размерам значительно уступают крупным мультиполярным, но содержат нисслевское вещество. Дифференцируются ли эти растущие нейроны в мультиполярные клетки или остаются униполярными - решить не представляется возможным. Такие элементы имеются и в ганглиях взрослого организма, о чем свидетельствуют также литературные данные (Н.Г.Колосов, 1949, 1954; С.И.Колосова, 195З; А.М.Чилингарян, 1955, и др.). Представляют ли они в этом случае резерв для образования мультиполярных клеток или являются самостоятельно функционирующей формой - вопрос остается открытым. В каждом интрамуральном ганглии взрослого кролика преобладают крупные мультиполярные нейроны, дифференцировка которых происходит, в основном, в постэмбриональном периоде развития. Размеры клеток превосходят таковые новорожденных животных, что свидетельствует о росте нейронов в постэмбриональном периоде. В нейронах взрослых животных крупнее и зерна нисслевской субстанции, которая имеется во всех клетках. Последнее обстоятельство убеждает в том, что в ганглиях взрослого животного нейробластов нет, имеются только нейроны, отличающиеся друг от друга как морфологически, так и функционально.
Глиальные клетки появляются одновременно с нейробластами и дифференцируются параллельно с нейронами как в интрамуральных, так и в симпатических узлах. Papka (1972) в электронномикроскопическом исследовании симпатических стволов зародышей кролика отмечает, что глиальные клетки обнаруживаются на самых ранних стадиях. Одновременно с нейробластами они дифференцируются из индифферентных клеток. Глиальные элементы легко отличаются, указывает автор, от других клеток появлением в их цитоплазме липидных включений.
Митотически делящиеся клетки встречаются в интрамуральных ганглиях зародышей кролика до 25-го дня эмбриогенеза и отсутствуют к моменту рождения.
В интрамуральных ганглиях, в противоположность ганглиям симпатического ствола, у зародышей кролика не удалось встретить двуядерных клеток. Вероятно, они появляются в постэмбриональном периоде, поскольку известно наличие двуядерных нейронов в ганглиях взрослых животных, в том числе и кролика. У взрослых млекопитающих и человека такие клетки обнаружены в интрамуральных узлах разных органов пищеварительной трубки, в сердце, органах малого таза (Ю.М.Жаботинский, 1953; Smith, 1973 - в сердце зародышей человека; Beaton et al., 1938, цит. По Н.Е.Ярыгину и В.Н.Ярыгину, 1973, и др.). Однако в интрамуральных ганглиях двуядерные клетки редки, тогда как в симпатических узлах, в частности кролика, они многочисленны и встречаются часто даже в ганглиях зародышей.
Симпатические узлы развиваются в эмбриогенезе быстрее интрамуральных. К концу пренатального периода в них преобладают дифференцированные нейроны (рис. 105) и развиты все остальные структуры ганглия. Рост нейронов происходит во 2-ой половине эмбриогенеза (рис. 103, 104, 105). К 20-му дню резко увеличивается количество клеток в ганглии и размеры узла. Интрамуральные ганглии к моменту рождения достигают уровня дифференцировки симпатических узлов 20-дневного зародыша, а уровня дифференцировки симпатического ганглия 29-дневного зародыша они не достигают еще и у 3-дневных кроликов. После рождения происходит преимущественно рост узлов и их клеток, а также миелинизация волокон. У новорожденных кроликов все преганглионарные волокна еще безмиелиновые (А.Г.Каданцева, 1967). Изменяется и функция вегетативных волокон. Так раздражение постганглионарных нервов вызывает холинергический тип сокращения кишечника новорожденного кролика, но преимущественно адренергический эффект (расслабление) через несколько дней после рождения. Остается невыясненным механизм изменения эффекта (Burnstock; 1968). Burn (1968; цит. по Burnstocky) предполагает, что холинергические волокна становятся адренергическими в результате развития аминосинтезирующей способности нервных элементов. Burnstock (1978) справедливо отмечает доказательство приведенным фактом рекапитуляции в онтогенезе филогенетических отношений. А именно, переход от холинергического контроля функции кишечника низших позвоночных до адренергического ингибиторного контроля этой функции у млекопитающих (Burnstock, 1969).
Более раннюю дифференцировку ганглиев симпатического ствола по сравнению с интрамуральными узлами показали наши наблюдения с использованием гистохимических реакций. Клетки с положительной реакцией на выявление моноаминоксидазы в симпатическом стволе появляются одновременно с клетками, имеющими положительную реакцию при выявлении ацетилхолинэстеразы. В интрамуральных узлах зародышей клетки с положительной реакцией на МАО появляются значительно позже, к моменту рождения (кролик, крыса).
Дифференцировка клеток, содержащих катехоламины, наблюдалась в симпатическом стволе у зародышей при использовании других методов исследования (метод формальдегидной флуоресценции, электронная микроскопия). Флуоресцирующие (адренергические) клетки симпатического ствола наблюдали у 3х -дневного куриного зародыша (Enemar, Falck a. Hakanson, 1965; Bennett, 1969) и 13-дневных зародышей крыс (de Champlain, Malmfors et al., 1970). Флуоресценция, утверждающая наличие катехоламинов, по Papka (1972), обнаруживается в развивающихся нейробластах симпатического ствола рано (14-дневный зародыш кролика), причем нейробласты развиваются асинхронно, каждый со своей скоростью, независимо от скорости развития сестринских клеток. В это время у зародыша наблюдались гранулосодержащие клетки и клетки с интенсивной флуоресценцией, или sif -клетки. В клетках содержатся везикулы с темным центром, характерные (как теперь известно) для присутствия катехоламинов. Методом электронной микроскопии Papka показал одновременную дифференцировку разных форм клеток в симпатическом стволе, развивающихся из общего источника - индифферентных клеток. Примитивные нейробласты, отмечает автор, по сравнено с индифферентными и клетками более удлинены, в цитоплазме их более расширены мембраны цитоплазматической сети (более грубая цитоплазматическая сеть), в них больше митохондрий. Признак превращения индифферентных клеток в молодые гранулосодержащие клетки - появление везикул с темным центром и гомогенных электронно-плотных телец в цитоплазме.
Приведенные электронномикроскопические данные, однако, не показывают разницы между клетками с положительной реакцией на выявление катехоламинов и клетками с положительной реакцией на выявление ацетилхолинэстеразы.
Проведенный в настоящей работе гистохимический анализ вегетативных ганглиев у разных животных показал однотипное отсутствие клеток с положительной реакцией на МАО в интрамуральных ганглиях зародышей. Эти клетки не обнаружены и у 12-недельного зародыша человека. Таким образом, установленный факт более позднего развития в интрамуральных ганглиях по сравнению с симпатическими узлами клеток с положительной реакцией на катехоламины является общей закономерностью, характерной не только для высших позвоночных, но и для человека.
У новорожденных животных в интрамуральных узлах нами обнаружены клетки с положительной реакцией на моноаминоксидазу. Редкие клетки, содержащие катехоламнины, обнаружены среди многочисленных холинергических, в ауэрбаховом сплетении желудка у цыплят в постэмбриональном периоде (Bennett, 1969). Причем как у взрослых, так и у новорожденных животных клетки с положительной реакцией на МАО имеют разные размеры. Среди них есть и мелкие клетки, которые, вероятно, способны к интенсивному свечению (sif – клетки). Значение sif (small intensely fluorescent) клеток остается недостаточно выявленным (Norberg, Ritzen a. Ungerstedt, 1966; Borklund, Cegrell, Falck et al., 1979; 0. Eranko a. L. Eranko, 1973; Santer, Lu et al., 1975, и др.). Данные клетки описаны в симпатических и интрамуральных узлах человека, разных млекопитающих (мышь, крыса, кролик, кошка, морская свинка, корова, обезьяна) и рептилий, в симпатических узлах амфибий (Yokota, 1973; Chiba a. Willians, 1975; Л.А.Леонтюк, 1978, А.П.Амвросьев, 1980; А.А.Сосунов, 1980). В интрамуральных узлах они описаны в сердце 10-16-недельных зародышей человека (Partanen a. Korkala, 1976), у 20-дневных и более старших зародышей кролика (Рарkа, 1974), а также у крольчат после рождения (Kanerva, 1972) в ганглиях яичника (Л.А.Леонтюк, 1978), в кишечных узлах 3-дневных кроликов и новорожденных котят (Read a. Burnstock, 1970), в парацервикальных узлах матки 4-дневных крысят (Kanerva, 1972). На sif -клетках обнаружены синаптические окончания преганглионарных нервных волокон (Williams, 1967). В указанной работе проиллюстрирован контакт отростка мелкой клетки с дендритом следующего нейрона. Такие клетки не дают хромаффинной реакции (Williams a. Palay, 1969). Они рассматриваются как вставочные в рефлекторной дуге, выполняющие роль модуляторов в передаче нервного импульса на эффекторный нейрон. Многие ярко светящиеся клетки без отростков. Предполагается, что они выполняют эндокринную функцию, выделяют активные амины в капилляры.
Выяснение значения
интрамуральных клеток с МАО-положительной реакцией требует дальнейших исследований.
Идентичны ли они нейронам симпатических ганглиев и каким именно? Какое место
в рефлекторной дуге они занимают? В симпатических узлах клетки нейробластического
ряда проявляют положительную реакцию при выявлении моноаминоксидазы на всем
протяжении эмбриогенеза. У взрослых животных, как теперь стало известно (см.
обзор литературы), симпатические нейроны отличаются друг от друга типом содержащихся
в них катехоламинов и серотонина.
Для выяснения сути обсуждаемых интрамуральных нейронов нужны исследования с
выявлением в них специфических ферментов, необходимых для синтеза медиаторов:
холинацетилазы (синтез ацетилхолина) и тирозин-гидроксилазы (синтез норадреналина).
Накопленные к настоящему времени гистохимические исследования симпатических узлов в этом плане позволили прийти к обобщающему заключению (Burnstock, 1978), что к моменту рождения в узлах имеется популяция клеток, способных синтезировать тот и другой фермент, а следовательно, и оба медиатора. В развивающихся адренергических нервных терминалях обнаружены оба вида мелких везикул: гранулярные (характерные для катехоламинов) и агранулярные (характерные для ацетилхолина) - Yamauchi a. Burnstock, 1969 (цит. по Burnstock, 1978). Под влиянием условий (связь с преганглионарными волокнами и присутствием органа мишени), считает Burnstock, клетки дифференцируются в том или другом направлении, синтезируя один из двух медиаторов. Burnstock не исключает сохранения возможности некоторыми нейронами выделять оба медиатора, ацетилхолин и норадреналин.
Для понимания динамики изменений медиаторной специфичности вегетативных нейронов как во взрослом организме, так и в онтогенезе необходимы дальнейшие исследования. Мало известно о развитии симпатических холинергических нейронов, отмечает Burnstock. To же можно сказать и о развитии холинергических нейронов и клеток с положительной реакцией на моноаминоксидазу интрамуральных узлов.
Нами получены данные о противоположной окрашенности (при выявлении моноаминоксидазы и ацетилхолинэстеразы) одних и тех же структур спинного мозга зародышей всех изученных животных. Эта закономерность характерна и для других органов центральной нервной системы (Wawrzyniak, 1965, 1966). Изучив стволовую часть мозга у кролика и морской свинки, Wawrzyniak (I966) указывает, что во время всего онтогенеза существует характерная энзиматическая противоположность по отношению к локализации холинэстеразы и моноаминоксидазы.
Развитие интрамуральных (как и всех вегетативных) узлов в эмбриогенезе происходит в кранио-каудальном направлении (Л.В.Суворова, 1959, 1963). Так, вступление нейробластов кролика в следующую стадию развития - стадию растущих дифференцирующихся нейронов в интрамуральных узлах пищевода, наблюдается к 20-му дню, в 12-перстной кишке - с 20-го дня, а в толстой (по данным О.А.Семеновой, 1958) – после 20-го дня. В последнем случае дифференцировке кишечных нейробластов предшествует появление нейробластов в пучках нервных волокон брыжейки (О.А.Семенова). Подходящие к кишке нервные волокна сопровождаются клетками нейробластического ряда. Здесь не исключается как дифференцировка нейробластов кишки на месте, из клеток-предшественников, мигрировавших из нервного зачатка, так и возможность вселения в кишку нейробластов вместе с нервными волокнами из брыжейки. Поскольку в данном случае первые нейробласты в кишечной стенке выявляются поздно, то их местная дифференцировка может совпадать с вторичной миграцией клеток по нервным волокнам.
В кранио-каудальном направлении развивается двойная, парасимпатическая и симпатическая, иннервация органов. Литературные данные (см. обзор литературы, а также Л.В.Суворова и А.Г.Кнорре, I960) свидетельствуют о первоначальной парасимпатической (вагусной) иннервации яйцевода, легких, сердца и желудка. К тонкой кишке одновременно подрастают вагусные и симпатические волокна. Наши наблюдения по этому вопросу полностью совпадают с литературными данными (Abel, 1910; Uchida, 1927; Kuntz, 1909-1945) по разным позвоночным (куриный зародыш и зародыши разных млекопитающих), включая человека. Hoar a. Hall (1970) обнаружили более раннее врастание волокон блуждающего нерва в предсердие морской свинки по сравнению с симпатическими волокнами и одновременное их врастание в желудочек. Те же отношения обнаружены у зародыша человека (Taylor a. Smith, 1971; Koyama, Mishina a. Asakura, 1975, и др.). При этом норадренолиновые терминали в предсердии зародыша человека появляются значительно раньше, чем в желудочке. Особняком по обсуждаемому вопросу остается ошибочное мнение Гиса (His, 1891, 1891), считавшего, что все органы получают раньше симпатическую иннервацию. Его заключение основано на неправильном толковании фактов отсутствия нейробластов по ходу блуждающего нерва и наличия их в симпатическом стволе.
По нашим наблюдениям блуждающие нервы сопровождают пищевод и распложены возле трахеи у 1З-дневного зародыша кролика. Волокна от блуждающего нерва подходят к стенке пищевода. Нейробласты же симпатических стволов в это время не имеют еще длинных отростков, которые могли бы направляться к внутренним органам. В 12-перстную кишку 15-дневных зародышей кролика врастают первые нервные волокна, которые в это время могут идти и от достигшего данного уровня блуждающего нерва, и от симпатического ствола.
Эмбриологические наблюдения показывают, что вегетативная нервная система начинает развиваться позже анимальной и дифференцируется медленнее (А.Г.Кнорре, 1949а, б; 1971).
Для развития интрамуральных нейронов характерен принцип системогенеза (по П.К.Анохину). Так, по нашим данным, у куриных зародышей, в отличие от других изученных объектов, в интрамуральных ганглиях к моменту рождения преобладают крупные дифференцированные нейроны. Это связано с тем, что цыпленок, в отличие от новорожденных изученных нами млекопитающих, с момента вылупления способен питаться плотной пищей. Его ганглии достаточно дифференцированы для функциональных отправлений пищеварительной трубки.
Зачатки вегетативных центров спинного мозга появляются одновременно с интрамуральными нейробластами. Так, по нашим данным, в боковом роге спинного мозга 15-дневных зародышей кролика группируются клетки вегетативного ядра, что совпадает с данными Е.И.Калининой (1952, 1956). В это время в стенке пищевода нейробласты группируются в ганглии, появляются нейробласты в стенке 12-перстной кишки.
Нейроны интрамуральных ганглиев не только зародышей, но и взрослых людей и животных неодинаково импрегнируются серебром. Одни из них окрашиваются интенсивно и выглядят черными или темнокоричневыми, другие слабо импрегнированы и выглядят окрашенными в слабокоричневый и желтый цвет. Одни клетки выглядят мультиполярными, другие аполярными. Последние, очевидно, с меньшим количеством отростков, которые могут еще и не попасть в срез. Такие клетки являются либо дифференцированными, либо продолжающими свой рост нейронами. По размерам и низкому ядерно-плазменному отношению большинство клеток ганглия взрослого организма следует считать дифференцированными нейронами. Факт неодинаковой их импрегнации, вероятно, объясняется различием функционального состояния клеток. Однако связь импрегнационной способности нейронов с их функциональным состоянием почти не исследована. Слабо импрегнирующиеся серебром клетки интрамуральных ганглиев, вероятно, находятся в другом функциональном состоянии по сравнению с интенсивно импрегнирующимися, и вряд ли признак слабой импрегнации может служить критерием меньшей дифференцированности и камбиальности клеток. Имеются ли в ганглиях истинно аполярные малодифференцированные клетки типа нейробластов (малое количество цитоплазмы, отсутствие нисслевской субстанции) - этот вопрос также остается открытым. Специальных сведений по этому поводу пока нет. Со сказанным согласуются и экспериментальные данные.
Наблюдения Л.И.Корочкина и В.Д.Суходоло (1965) на собаках показали, что изменения функционального состояния интрамуральных нейронов кишки отражаются на их гистохимической характеристике и поведении при импрегнации серебром. В сокращавшейся кишке было найдено гораздо больше нейронов интенсивно импрегнирующихся и с высоким содержанием сукцинатдегидрогенезы, чем в кишке, находящейся в состоянии относительного покоя. Нейроны мышечнокишечного и подслизистого сплетений с высоким содержанием фермента проявляли и высокое сродство к серебру. Наоборот, клетки с низким содержанием сукцинатдегидрогенезы, что свидетельствует о сниженной интенсивности их обмена, слабо импрегнируются серебром.
Предпринимались попытки гистохимического изучения клеток интрамуральных ганглиев в онтогенезе (Ф.В.Сушков,1958). Автор отмечает согласованность морфологической и химической дифференцировки нейронов. Проводились реакции на кислую и щелочную фосфатазы нейронов пищеварительного тракта домашних птиц до и после рождения. Положительная реакция в элементах глии обнаружена первоначально перед вылуплением цыплят. К 5-му дню окрашивались ядра и часть перинуклеарной зоны. К 15-20 дню наблюдалась тотальная положительная реакция многих нейронов. Все выявляемые нейроны имеют положительную реакцию к 4-месячному возрасту. Подобные изменения реакции на кислую фосфатазу наблюдались и в нейронах у телят (М.В.Лапец, 1970).
Авторы, изучавшие развитие интрамуральных ганглиев, мало обсуждают очередность появления в эмбриогенезе клеток I и II типов по А.С.Догелю. Отчасти это, очевидно, объясняется недостаточным вниманием к данному вопросу, отчасти сомнениями в отношении полноты выявления отростков нейронов и точности имеющейся морфологической классификации клеток вегетативных ганглиев. Так, в тонкой кишке взрослых животных и людей часто наблюдаются клетки I типа и клетки, у которых имеется два длинных отростка и несколько коротких. Такие клетки, следовательно, отличаются от нейронов I и II типов. Иногда исследователи в подобных случаях предполагали, что варианты форм нейронов определяются видом животного (С.Г.Кулькин, 1957). Возможно, такая зависимость и имеет место. Для выяснения этого требуются специальные наблюдения. Л.Я.Лихачев (1962) на основании исследований, проведенных в его лаборатории, считает, что при появлении дифференцированных нейронов с самого начала можно различать клетки I и II типов по А.С.Догелю. О том же свидетельствуют и наши наблюдения над кроликами.
Нейроны разных форм, униполярные (мелкие, 30-35 мкм в диаметре и крупные, 85 мкм в диаметре), биполярные и мультиполярные (от 3 до 8 отростков) могут выполнять однотипную чувствительную функцию, как это обнаружено, например в тощей кишке кошки (В.И.Кошев, 1969). Автор отмечает, что до 44% нейронов в ганглиях мышечнокишечного сплетения - двух-отростчатые клетки. Мультиполярные нейроны имеют также разную форму, обусловленную контурами перикариона. Наблюдения авторов показывают, что чувствительными могут быть нейроны не только типичной, по классификации А.С.Догеля, формы но и других форм с разным количеством отростков (О.Н.Виноградова и Н.Ф.Попов, 1967, цит. по В.И.Кошеву). Н.Г.Колосов (1964), указывая, что чувствительная природа клеток II типа А.С.Догеля окончательно установлена, отметил также вторую форму рецепторных нейронов - псевдоуниполярные нервные клетки, обнаруженные в разных участках пищеварительного тракта и в тазовом сплетении.