Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

MORPHOLOGICAL CHANGES IN AREAS ADJACENT TO THE SITE OF A STROKE OR ISCHEMIC INJURY

Babenko P.A. 1 Litvinova A.S. 1 Sukhoplyueva K.E. 1
1 Eastern federal University
This article provides an analysis of the morphological changes in the zone, which includes the infliction of stroke or ischemic damage. The zones of the right middle cerebral artery and the zones of the occipital-temporal region of the right hemisphere are excluded. The work was performed for a detailed analysis of the pathological state in stroke. In the focal observed cerebral ischemia, irreversible changes in the nervous tissue are found, leading to a serious condition or disability.
ischemic stroke
focal cerebral ischemia
cerebral blood flow
thrombus
intracranial arteries
necrotic tissue changes

Материалы и методы исследования:

Медицинские препараты были проанализированы для получения информации о возрасте пациента на момент смерти. Информация, полученная после вскрытия, включала местоположение поражения определенной артериальной территории. Гистологические образцы были собраны во время вскрытия и обработаны обычно гистопатологическими методами (фиксация формалином в забуференном состоянии, заливка парафином) и окрашены гематоксилин-эозином. Проведён анализ литературных данных, представленных в зарубежных и отечественных базах данных. Исследовали полученные при аутопсии образцы ткани головного мозга 9 человек, умерших в результате острого нарушения мозгового кровообращения по ишемическому типу в бассейне правой средней мозговой артерии. Вскрытие производилось не позднее 24 часов с момента смерти. В каждом случае производился забор образцов из 3 областей головного мозга: 1 - область, прилежащая непосредственно к очагу некротически измененной ткани, 2 - область отдаленная на 5-10 см от предыдущей, 3 - область контралатерального полушария симметричная очагу.

Полученные гистологические препараты приготовили и заключали под покровное стекло и изучали с помощью светового микроскопа с использованием цифровой фотокамеры. Из общего количества источников были определены 5 публикаций, как наиболее значимые. Использован архив гистологического материала Бардина А. А. и научного руководителя Ревы Г. В.

1.1 Определение заболевания или состояния.

Ишемический инсульт является внезапной неврологической недостаточностью, вызванной нарушением мозгового кровообращения с повреждением ткани мозга, нарушением его функций вследствие затруднения или прекращения поступления крови к тому или иному отделу.

2.2 Этиология.

Этиологические факторы и патогенез ТИА связаны, в основном, с тремя основными механизмами локальной церебральной ишемии:

⁃ церебральной эмболией (гетерогенные источники эмболов),

⁃ стеноокклюзирующими поражениеми брахиоцефальных,

⁃ интракраниальных артерий, которые приводят к локальным нарушениям гемодинамики при временной декомпенсации коллатерального кровотока.

В полученном препарате мы будем рассматривать ишемию интракраниальных артерий.

Патогенез фокальной церебральной ишемии (в бассейне отдельных артерий вследствие тромбоза) описывается классической триадой Вирхова: 1) снижение скорости кровотока, 2) повреждение сосудистой стенки, 3) повышение свёртываемости крови. Острая фокальная ишемия мозга вызывает определенную последовательность молекулярно - биохимических изменений в веществе мозга, способных привести к тканевым нарушениям, заканчивающимся гибелью клеток (инфарктом мозга). Характер изменений зависит от величины снижения мозгового кровотока, длительности этого снижения, а также от чувствительности вещества мозга к ишемии.

Умеренное снижение кровотока (≈ 40 мл/100 г/мин) сопровождается селективной экспрессией генов и изменением процессов синтеза белка. Более выраженное снижение кровотока (до 30 мл на 100 г/мин) сопровождается активацией анаэробного гликолиза и развитием лактатацидоза. При снижении объемного мозгового кровотока до 20 мл на 100 г/мин развивается глутаматная эксайтотоксичность (это патологический процесс, ведущий к повреждению и гибели нервных клеток под воздействием нейромедиаторов) и увеличивается содержание внутриклеточного кальция, что запускает механизмы структурного повреждения мембран и других внутриклеточных образований. При значительной ишемии (до 10 мл на 100 г/мин) происходит аноксическая деполяризация мембран (это Аноксическая деполяризация - это прогрессирующая и неконтролируемая деполяризация нейронов во время инсульта или ишемии мозга, при которой неадекватное кровоснабжение мозга), гибель клеток обычно наступает в течение 6 - 8 мин.

При фокальной ишемии головного мозга степень снижения скорости мозгового кровотока различна (в центре очага — полное прекращение, по направлению к периферии скорость увеличивается до нормальной). В зоне «пенумбры» мозговая ткань функционально неактивна (недостаточно энергетического субстрата для адекватного функционирования), но жизнеспособна (сохранена структурная целостность нейронов и глиальных клеток). Зона ишемической полутени включает области, которые восстанавливаются самостоятельно («доброкачественная олигемия») и участки, которые без успешной реперфузионной терапии, превращаются в инфаркт головного мозга. Принцип «время – мозг» отражает быстрый темп гибели клеток мозговой ткани под действием неблагоприятных факторов. Концепция ишемической полутени обосновывает необходимость экстренного оказания медицинской помощи пациентам с острыми нарушениями мозгового кровообращения.

3.3 Результаты.

Макро-описание:

Сосуды основания мозга с утолщенными за счёт единичных бляшек серого цвета, стенками, на разрезе частично спадаются, просвет сужен до 50%, правая средняя мозговая артерия в устье содержит обтурирующий тромб. В затылочно-височной области правого полушария головного мозга участок без чётких границ с распадом тканей серого и темно-коричневого цвета размерами около 10.0*9.0*6.0 см. В остальных отделах ткано мозга сохранены, белое и серое вещество разграничено четко, ткань мозга блестящая.

Микро-описание:

Ткани головного мозга с выраженной спонгиозной вакуолизацией, расширением пространств Вирхова-Робина, множеством миелиновых шаров; диффузный глиоз. Полнокровие небольших артерий с лейкостазами, местами расположенными периваскулярно. В участках на границе поражения глиальные элементы фрагментирован, инфильтрированы большим количеством макрофагов.

Мы также отметили, что часть нейронов в обоих полушариях головного мозга оближена с большим количеством астроцитов и расстояния между ними меньше, чем у других. Известно, что компенсаторная активация метаболизма части сохранившихся нейронов сопровождается активацией пула астроцитов. Также существуют данные о том, что обучение и реализация механизмов запоминания сопровождается повышением числа астроцитов в определенных участках мозга. Мы отметили, что наиболее выраженная лейкоцитарная инфильтрация перифокальной области соответствует увеличению в ней количества астроцитов.

           
    Бардин А.А.
      Бардин А.А.
 
 
  Бардин А.А.
       
   
 

       
  Бардин А.А.
    Бардин А.А.
 
       
   
 

 


Характерной особенностью ишемического инсульта является патологическое изменение нейронов, особенно их гибель. Такие нейроны появляются сначала в центре ишемии, они являются коагуляционно-некротическими нейронами, а несколько позже наблюдаются в зоне полутени как некротические, так и апоптотические ячейки.

Многочисленные исследование показали, что гибель нейронов происходит в результате одного из трёх механизмов: апоптоз, аутофагия и коагуляционный некроз. Появление одного из этих способов клеточной гибели зависит от характера повреждения, типа клетки, возраста и состояния плазмы клетки на момент повреждения.

Морфологические изменения трёх категорий клеток при некрозе: 1) Отёчные или бледные нейроны. Такие нейроны имели очень набухшую цитоплазму, с набухшими и разрушенными митохондриальными кристами и остатками аппарата Гольджи, рибосомы скопились вокруг ядра. Также у таких клеток наблюдалась нерегулярная плазматическая мембрана, скопления хроматина с чёткими разрывами. Такие клетки встречаются крайне редко. 2) Эозинофильные нейроны. Наиболее часто встречаются, они находятся в полутени. Эти клетки сильно ацидофильные (эозинофильные), часто треугольной формы. У них наблюдается значительное потемнение и усадка ядра с цитоплазмой. Ядро в виде соты. 3) Призрачные нейроны. Эти клетки слабо эозинофильные, с несколько сморщенным и более тёмным ядром, чем обычно. Ядро с фрагментированной мембраной и неправильным скоплением хроматина. Цитоплазма слегка сморщена и фрагментирована с небольшими пузырьками и плотными телами, но всё ещё сохраняет свою органическую структуру.

Есть предположение, что мёртвые нейроны и ишемически повреждённые ткани поглощаются активированной резидентной микроглией и/или макрофагами, которые проникли в повреждённую область из кровотока. Однако был обнаружен новый механизм поглощения в ишемической полутени, при котором мёртвые нейроны фрагментировались вторгающимися мелкими астроцитарными отростками, при этом оставалась только истончённая часть ядра, которая в конечном счёте превратилась в крошечную везикулярную частицу. Рассеянные фрагментированные кусочки фагоцитируются микроглией и астроцитами позже.

В месте ишемического инсульта пролиферация и активация микроглии происходит достаточно быстро

По-видимому, повышенное количество активированной микроглии после ишемического повреждения не только предшествует, но и является причиной гипертрофии астроцитов

Набухание астроцитов - самая ранняя реакция при церебральной ишемии. Набухание астроцитов первоначально происходит в концевых ножках, вокруг капилляров, затем набухает вся клетка. На ряду с этим происходит гипертрофия цитоплазмы. Цитоплазма содержит увеличенное количество митохондрий и шероховатый ЭПР, что свидетельствует об активном синтезе белка. Ядра астроцитов бледные и увеличенные. В теневой зоне астроциты меньше подвергаются гипертрофии. Ядра также увеличены, неправильной формы с дисперсией хроматина. Также увеличено число митохондрий и рибосом, в размерах увеличены комплексы Гольджи. Астроциты создают сетчатую структуру в области некроза, образуя глиальный рубец. После постоянной оклюзии средней мозговой артерии фиброзные астроциты, расположенные на поверхности мозга, демонстрировали временную и ограниченную гипертрофию без заметной гибели клеток, тогда как кортикальные протоплазматические астроциты были более уязвимы.

Существует селективное повреждение олигодендроцитов в белом веществе после окклюзии средней мозговой артерии. Набухание олигодендроцитов происходит очень быстро

В нашем исследовании мы заметили наличие поврежденных инсультом капилляров головного мозга как внутри, так и снаружи некротических участков. Во-первых, это изменение заключается в повреждении гематоэнцефалического барьера, и развитии церебрального отёка. По мере прогрессирования инфаркта на 3-й день ишемии моноциты из кровотока попадают в повреждения капилляров головного мозга внутри некротизированной зоны инфаркта через поврежденные сосуды. В результате чего отёк мозга может усугубиться, что может быть источником вторичного геморрагического инсульта. На данный момент установлено, что первичные изменения в стенке сосудов приходятся на функцию эндотелия микрососудов головного мозга, экстравазацией компонентов плазмы в стенку артериолы, вызывая стеноз и «периваскулярные поражения». Это наблюдение подтверждается эндотелиальной дисфункцией. Помимо этого было доказано,что повреждения капилляров способны увеличивать дефицит перфузии, приводя к расширению инфаркта.

 
 

5.5 Выводы.

При остром нарушении мозгового кровообращения возникает усиленная пластическая реакция нейронов не только в зоне поражения, но также в отдаленных регионах ипси- и контрлатерального полушария. Острое нарушение мозгового кровообращения сопровождается повышением числа реактивно измененных нейронов и астроцитов в перифокальной области, а также в отдельных участках ипси- и контрлатерального полушария. Апоптоз клеток нервной ткани при остром нарушении мозгового кровообращения наиболее выражен в перифокальной области, при этом он также имеет место в определенных участках отдаленных областей ипси- и контрлатерального полушария.