Ембріогенез синусового вузла, міжвузловими проведення - аритмії серця (1)
ембріогенез
Існують різні точки зору на розвиток синусового вузла. Деякі дослідники відстоюють ранній розвиток синусового вузла [20, 21], інші ж вважають, що він стає морфологічно помітним відносно пізно [22, 23]. На думку одних, синусовий вузол є похідним правобічної частини особливої парної структури, .Зв`язатися з обома рогами венозного синуса [24, 25], на думку інших, він являє собою односторонню структуру, пов`язану з правим рогом венозного синуса [26]. Наші власні дослідження показали, що на самих ранніх стадіях ембріонального розвитку в області впадання верхньої порожнистої вени в передсердя можна виділити гістологічно відмінний ділянку (рис. 2.9). Локалізація цієї ділянки приблизно відповідає положенню зрілого синусового вузла, який у ембріона має більш довгий кордон. Він не займає всю область синоатриального з`єднання (рис. 2.10). Ми визначили таку гістологічно отличимой структуру тільки поблизу гирла верхньої порожнистої вени. В області лівого роги венозного синуса такої тканини немає. На ранніх етапах розвитку синусовий вузол має найбільші відносні розміри. У міру зростання серця область, яку займає синусовим вузлом, зменшується щодо обсягу решті тканини передсердя. З самих ранніх стадій розвитку клітини вузла занурені в сполучну тканину. Обсяг сполучної тканини всередині вузла спочатку невеликий, але до кінця внутрішньоутробного розвитку [27] він явно зростає.
Мал. 2.9. Мікрофотографія, що показує ділянку впадання верхньої порожнистої вени в праве передсердя у людського плода довжиною 15 мм.
Відмінності між клітинами, що формують синоатріальний вузол (Пере. САУ), і клітинами, що формують прикордонний гребінь (Пере. ПГ), вже очевидні.
Мал. 2.10. Розташування первинного синусового вузла, показаного на рис. 2.9.
Зачаток вузла визначається тільки в області впадання верхньої порожнистої вени (ВПВ) в праве передсердя. НПВ - нижня порожниста Відень КС - коронарний синус.
Гістологія
Клітини, що складають синусовий вузол, гістологічно відрізняються від клітин робочого міокарда передсердь і можуть розпізнаватися навіть при невеликому збільшенні (див. Рис. 2.5 і 2.6). Добрими орієнтирами при ідентифікації синусового вузла є також виражена вузлова артерія, яка визначається в більшості випадків, і сполучнотканинний матрикс. Клітини синусового вузла дрібніше клітин робочого міокарда передсердя. Вони групуються в переплетені пучки, причому вся мережа клітин занурена в розвинений фіброзний матрикс (див. Рис. 2.5, б). На кордоні синусового вузла, зверненої до міокарда гирла верхньої порожнистої вени і прикордонного гребеня, визначається перехідна зона між клітинами вузла і робочого міокарда передсердь. На деяких ділянках перехід від тканин синусового вузла до міокарда передсердя виражений досить чітко (див. Рис. 2.5, б). На інших ділянках тяжі клітин вузла вдаються на деяку відстань в міокард передсердя, з`єднуючись з останнім вузькими перехідними зонами. У цих вклинюється зонах перекривання клітин синусового вузла і передсердя може інтерпретуватися як присутність клітин передсердя в межах вузла [14]. Вклинюються ділянки найбільш часто зустрічаються на кордоні синусового вузла і прикордонного гребеня, але їх точне кількісне розподіл ще тільки належить встановити. Ми працювали в основному з тканинами ембріонів і немовлят, і нам рідко доводилося спостерігати «великі бліді» клітини передсердя, іноді іменовані «клітинами Пуркіньє» [14]. Функція і сама наявність цих клітин в передсерді досить спірні, і використання терміна «клітини« Пуркіньє »для їх опису лише ускладнює проблему. На думку Truex [12], «рекомендується обмежити вживання терміна« клітини Пуркіньє », який слід використовувати тільки по відношенню до специфічних клітин шлуночків, вперше описаним Пуркіньє. Некоректне застосування цього терміна щодо великих клітин передсердя не тільки неправомірно з точки зору семантики, а й приписує їм функцію водія ритму, поки ніким не встановлену ».
Істинний клітинний склад синусового вузла може бути встановлений за допомогою ультраструктурних методів в добре зафіксованому матеріалі під контролем світлового мікроскопа. Останнє особливо важливо, тому що дозволяє досліднику упевнитися в тому, що він працює дійсно з тканиною синусового вузла. Дані критерії дотримуються сьогодні тільки у відношенні тканин тварин. Ретельне дослідження, проведене Tranum-Jensen [28], показало, що синусовий вузол кролика складається в основному з так званих типових клітин вузла. Ці клітини розташовуються хаотично, мають веретеноподібну форму, а іноді розгалуження з тонкими, загостреними кінцями. Вони характеризуються слабким розвитком скорочувального апарату і випадковим розподілом мітохондрій. Саркоплазматический ретикулум розвинений гірше, ніж в міокарді передсердь, а система Т-тубул відсутня. Однак Т-ту були, як вказує Tranum-Jensen, не завжди зустрічаються і в робочих кардіоміоцитах предсердія- отже, «спеціалізовані клітини» передсердь не можуть бути виділені на основі наявності або відсутності Т-тубул. По краях синусового вузла кролика Tranum-Jensen спостерігав перехідні клітини, що відрізняються від типових клітин вузла великою кількістю добре організованих міофібрил поряд з більш високим вмістом міжклітинних з`єднань типу нексусов. Що стосується блідих клітин, або «вставних світлих клітин» ( «intercalated clear cells»), описаних в синусовомувузлі людини [29], Tranum-Jensen, виходячи з власного досвіду, вважав їх наявність артефактом,
іннервація
Загальновідомо, що синусовий вузол у тварин можна відрізнити від робочого міокарда по його багатою адренергической і холінергічної іннервації [см. огляд Yamauchi (1973)]. Відомо також, що існують значні видові відмінності в характері іннервації синусового узла- отже, результати, отримані в експерименті на тварин, не можуть бути безпосередньо перенесені на людину. Наші дослідження на серце ембріона людини виявили раннє формування багатою нервової мережі, що містить холінестеразу- відзначено також висока в порівнянні з міокардом передсердь зміст холінестерази в клітинах синусового вузла (рис. 2.11).
В даний час для повноти картини бракує даних про адренергической іннервації і її розвитку в серці людини. В експерименті на тваринах встановлено, що розвиток адренергического компонента іннервації сильно запізнюється щодо холинергического компонента [31].
міжвузловими проведення
Полеміка з питання про анатомічному субстраті для проведення імпульсів між синусовим і атріовентрикулярним вузлами ведеться вже стільки років, скільки налічує та сама історія вивчення провідної системи. Деякі дослідники [8] вважають, що Wenkebach [10] описав межузловой тракт. Дійсно, він спостерігав тяж міокардіальних фібрил, що з`єднує м`язові шари верхньої порожнистої вени і вушка правого передсердя, але це було ще до відкриття синусового вузла. У той час Wenckebach вважав, що цей тяж фібрил повинен проводити імпульс від «ultimum moriens» до міокарда передсердя і що його руйнування повинно призводити до синоатріальної блокаді. За словами Lewis [32], коли Keith і Flack [3] точно описали морфологію синусового вузла, Wenkebach зрозумів, що виявлений їм тяж не має значення для синоатріальної блокади.
Вперше думка про гістологічно помітних шляхах проведення між вузлами висловив Thorel [33, 34]. Він стверджував, що знайшов тракт, що складається з «клітин Пуркіньє», що проходить уздовж прикордонного гребеня і зв`язує синусовий та атріовентрикулярний вузли. Інтерес до цього повідомлення був настільки великий, що воно докладно обговорювалося на сесії Німецького товариства патологів в 1910 р [35]. У висновку, ухваленому на цих зборах, говорилося, що Thorel не привів однозначного докази існування гістологічно визначається проводить шляху. На думку Aschoff [36], Monckeberg [37] і Koch [38], тканину між вузлами є робочим міокардом передсердя і не містить гістологічно помітних трактів. Щоб уникнути подальших розбіжностей вони запропонували вимагати від дослідників, які заявляють про виявлення передсердних провідних шляхів, таких же доказів гістологічної специфічності, які існують для атріовентрикулярного проводить шляху. Незважаючи на це, Condorelli [39], Franco [40] і деякі інші автори описували передсердні шляху проведення, використовуючи, як і Thorel, вельми слабкі гістологічні крітеріі- втім, їх припущення не по лучілі загального визнання. Дійсним спонуканням до пошуку гістологічно спеціалізованих передсердних шляхів послужило встановлення того факту, що не всі клітини передсердя мають однакові електрофізіологічні характеристики [41]. Витлумачуючи ці дані як безумовне електрофізіологічне доказ існування спеціалізованих шляхів, James [8] заявив, що проблема полягає не в констатації наявності провідних шляхів, а у визначенні їх точної локалізації. На підставі досліджень методами напівсерійні зрізів і анатомування різних передсердних м`язових пучків він описав «спеціалізовані шляхи» - передній, середній і задній, - що з`єднують синусовий та атріовентрикулярний вузли. На наш погляд, в якості трьох зазначених вище спеціалізованих шляхів James дав опис практично всього міокарда міжпередсердної перегородки і прикордонного гребеня.
Мал. 2.11. Синусовий вузол людського плоду в середині періоду ембріогенезу на мікрофотографіях зрізів, зроблених в площині, перпендикулярній його поздовжньої осі (порівняйте з рис. 2.4). а - стандартно пофарбований зріз, на якому вузол можна відрізнити від міокарда передсердя по характерному окрашіванію- б - зріз, оброблений з метою виявлення холінестеразной активності- спеціалізовані клітини вузла є холінестеразоположітельнимі і рясно забезпечені холінестеразосодержащімі нервовими волокнами.
Таким чином, невирішене питання про морфології «спеціалізованих міжвузлових шляхів» по суті дивно простий. Чи проходять в області міжпередсердної перегородки і прикордонного гребеня шляху, гістологічно відрізняються від решти міокарда передсердя, або ж власне міокард на цих ділянках відрізняється від решти міокарда передсердя? Наскільки нам відомо, ніхто до цих пір на основі морфологічних спостережень не довів, що в міжпередсердної перегородці і прикордонному гребені проходять вузькі тракти, будь-яким чином можна порівняти з атріовентрикулярним пучком і його відгалуженням. Проблема спеціалізованих шляхів просто полягає у виборі критерію спеціалізації. Головним критерієм, за James [8], є те, що у всіх трьох описаних шляхах, повністю охоплюють Атріосептальний і прикордонний гребінь, великий відсоток клітин Пуркіньє, що виділяють ці шляхи з іншої частини міокарда передсердя. Ми вже посилалися на коментарі Truex [12], що стосуються природи цих так званих клітин Пуркіньє. Тут доречно процитувати також його висловлювання з приводу внутрішньопередсердної провідних шляхів [12]: «В даний час інтенсивний пошук анатомічних доказів наявності чи відсутності активно обговорюваних в літературі внутрішньовузлових трактів в передсерді виявився дуже виснажливим і трудомісткою справою. Дійсно, ми провели дослідження незліченної кількості Синоатріальна вузлів і клітин міокарда передсердь у ссавців, але, на жаль, не змогли виділити специфічні провідні шляхи, про існування яких було широко заявлено ... Ми прийшли до висновку, що клітинна зв`язок між синоатріальна і атріовентрикулярним вузлами забезпечується в основному пучками, що складаються зі звичайних клітин міокарда передсердя. Пізніше аналогічне висновок було зроблено Lev і Bharati [42]. Трохи раніше таку ж думку висловив Chuaqui [43, 44] на підставі аналізу великої літератури і даних власних стереомікроскопічне досліджень. Таким чином, більшість сучасних дослідників на відміну від James [45] поділяють ранні погляди німецьких учених. Наші дослідження (в основному на серце плодів і немовлят) узгоджуються з точкою зору більшості вчених. Невеликий розмір вивчалися зразків дозволив нам виділити цілком праве передсердя, включаючи Атріосептальний і прикордонний гребінь, як єдиний блок миокардиальной тканини. На отриманих зрізах синусовий та атріовентрикулярний вузли чітко різняться за своїми гістологічним характеристикам. Вони однозначно свідчать про гістологічної спеціалізації (рис. 2.12). Інша частина передсердя (крім кільця спеціалізованої тканини навколо атріовентрикулярного узла- див. Нижче) не може виявити морфологічної або гистохимической спеціалізації. За даними світлової мікроскопії, Атріосептальний і прикордонний гребінь складаються виключно з робочого міокарда передсердя. У дослідженому нами матеріалі рідко зустрічалися великі бліді клітини, що нагадували так звані клітини Пуркіньє. У тому випадку, коли вони були присутні, їх знаходили і в тканинах вушка правого передсердя, і в лівому передсерді. Таким чином, ми в значній мірі подтвердждаем думку Aschoff [36], Monckeberg [37], Koch [38], Chuaqui [43, 44], Truex [12], а також Lev і Bharati [42] про те, що не існує гістологічно помітних трактів зі спеціалізованої провідної тканини між синусовим і атріовентрикулярним вузлами.
Мал. 2.12. Зріз правого передсердя через синусовий вузол (СУ) і атріовентрикулярний вузол (АВУ).
Обидві ці структури легко розпізнаються навіть при малому збільшенні. Однак сполучає вузли м`язову масу можна відрізнити від решти міокарда передсердя при світловій мікроскопії. Визначається ділянку тканини кільця (ТК) в місці входження міокарда передсердя в трикуспидальная отвір (ТО). ВПВ - верхня порожниста Відень ПП - праве передсердя, ЛП - ліве передсердя.
Мал. 2.13. Праве передсердя анатомічно являє собою мішок з безліччю отворів. Нескладне геометричну будову міокарда передсердя в повній мірі розраховане на переважне проведення між вузлами, яке безумовно існує [46].
ВПВ - верхня порожниста Відень НПВ - нижня порожниста вена.
Тканина, яка проводить імпульси, відноситься скоріше до міжвузловими міокарду передсердя. Проте слід підкреслити, що, хоча нам і не вдається гістологічно ідентифікувати «спеціалізовані міжвузлові шляхи», це саме по собі зовсім не виключає ні кращого проведення серцевого імпульсу через певні ділянки міокарда передсердь, ні можливості існування в робочому міокарді клітин зі специфічними електрофізіологічними властивостями . Існування кращого проведення точно встановлено, але його характер може бути витлумачений спрощено, виходячи з геометрії м`язових пучків правого передсердя [46-48] (рис. 2.13). Поведінка тих чи інших клітин в міокарді передсердя представляє окрему проблему і може не мати відношення до проведення всередині передсердя. Значення цих даних з`ясовується лише після здійснення експериментів з маркуванням клітин і електронно-мікроскопічних досліджень міченої тканини. Проведені недавно подібні експерименти показали, що звичайні клітини міокарда передсердя здатні генерувати як «робочий», так і «спеціалізований» потенціали дії [49].
