Введение

Мочевой пузырь начинает формироваться на втором месяце эмбриогенеза из краниального отдела первичного урогенитального синуса над его слиянием с мезонефрическими протоками, синус непрерывно продолжается в аллантоис, который проходит вверх по передней стенке тела в пуповину [1]. Процесс органогенеза мочевого пузыря опирается на точную координацию роста и структурной организации эпителиальных и мезенхимальных компонентов. Нарушения в этой согласованной работе, в том числе обусловленные генетическими факторами, способны приводить к формированию структурных дефектов мочевого пузыря [2; 3]. Различают большое количество пороков развития мочевого пузыря (гипоплазия, мегацистис, дивертикул и др.), которые в дальнейшем приводят к серьезным последствиям [4–6]. Среди таких патологий особое место занимают обструкции нижних мочевыводящих путей, которые нередко сочетаются с другими нарушениями [7; 8], что обусловливает необходимость проведения ранней диагностики и лечения. Современные диагностические технологии – УЗИ и МРТ плода – позволяют выявлять врождённые аномалии мочевой системы ещё на этапе внутриутробного развития [9]. Благодаря развитию фетальной хирургии стали доступны методы внутриутробной коррекции: установка пузырно‑амниотических шунтов и фетальная цистоскопия [10; 11]. Эффективность этих вмешательств напрямую зависит от точности анатомических данных о мочевом пузыре плода. В существующих публикациях анатомия мочевого пузыря плода представлена достаточно полно, однако количественные морфометрические характеристики для периода второго скрининга отличаются низкой сопоставимостью и отсутствием валидированных референсных значений [12; 13].

Это определило цель исследования: получить количественные морфометрические данные мочевого пузыря у плодов на 17–22‑й неделях внутриутробного развития.

Материал и методы исследования

Работа выполнена на базе кафедры анатомии человека ФГБОУВО«ОрГМУ» Минздрава России. В качестве исследовательского материала использованы торсы 100плодов человека обоего пола на сроке 17–22недель гестации из фетальной коллекции кафедры. Гестационный возраст устанавливали на основании акушерских данных и верифицировали по комплексу морфометрических показателей плода (теменно‑копчиковый размер, бипариетальный размер, длина бедренной кости).

Для формирования выборки были установлены строгие критерии включения: физиологическое течение беременности до момента прерывания; прерывание беременности осуществлено исключительно по социальным показаниям; полное соблюдение этических и юридических норм при получении биологического материала. Из анализа исключены случаи с пороками развития, мацерацией тканей, повреждениями таза, многоплодной беременностью и сомнительной гестацией (при расхождении акушерского и морфометрического сроков). Правомерность проведения исследования подтверждена официальным решением локального этического комитета ОрГМУ (протокол №282 от 11.10.2021). Выбор периода 17–22недель обусловлен его особой значимостью в пренатальном развитии, так как он охватывает сроки проведения второго ультразвукового скрининга (19–21недели) [14], а также некоторых лечебных манипуляций [10–11].

Для обеспечения репрезентативности данных материал был распределён на три возрастные когорты с последующей стратификацией по половому признаку: группа1 – плоды 17–18недели (n=32), разделена на две подгруппы по 16образцов (мужского и женского пола), группа2 – плоды 19–20недели (n=36), две подгруппы по 18образцов, группа3 – плоды 21–22недели (n=32), две подгруппы по 16образцов.

Для детального изучения макроструктуры мочевого пузыря и окружающих тканей использовали макромикроскопическое препарирование, для получения пространственного представления об анатомических взаимоотношениях структур был применен метод распилов в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях (по Н. И.Пирогову), для визуализации компонентов стенки органа использовали гистотопографический метод с окраской по ВанГизону. Линейные размеры на макропрепаратах определяли штангенциркулем с ценой деления 0,05 мм, перед каждой серией измерений инструмент калибровали по эталонной мере. Все измерения выполнял один исследователь; для каждого параметра регистрировали три повторных замера, окончательным значением считали медиану. Анализ гистотопограмм осуществляли в программном обеспечении ImageJ (версия 1.54g; Fiji distribution) с предварительной калибровкой масштаба по объект‑микрометру для перевода пикселей в микрометры. Линейные параметры измеряли вручную с использованием инструмента Straight Line; для каждого показателя также выполняли три независимых измерения, итоговым значением служила медиана. Все измерения проводили при стандартной фиксации материала в 10%-ном нейтральном формалине в течение 7–10суток. Усадка тканей учитывалась косвенно за счёт стандартизации времени фиксации и методики препарирования. Степень наполнения мочевого пузыря стандартизировали по отсутствию выраженного растяжения стенок и складок слизистой, характерного для переполнения; образцы с признаками перерастяжения исключали. Статистическую обработку выполняли в программе Statistica10. Учитывая небольшой объём выборки и возможное отклонение от нормального распределения, использовали непараметрические методы. Рассчитывали медиану (Me) и квартили (Q₁, Q₃), а также min и max. Для попарного сравнения возрастных групп применяли U‑критерий Манна – Уитни; различия считали статистически значимыми при p<0,05. Внутри каждой возрастной группы сравнивали подгруппы по полу тем же критерием. Для анализа распределения форм мочевого пузыря по группам использовали критерий χ².

Результаты исследования и их обсуждение

Мочевой пузырь-полый мышечный орган, в плодном периоде преимущественно располагающийся в полости малого таза; при этом отдельные его отделы могут проецироваться выше пограничной линии таза. Форма и размеры мочевого пузыря характеризуются значительной вариабельностью (рис. 1), обусловленной степенью наполнения и гестационным сроком. Преобладающей формой являлась грушевидная (41%), отличительным признаком которой служит чётко дифференцируемая граница между мочевым пузырём и мочевым протоком (рис.1B). Цилиндрическая форма составила 33%, веретенообразная-26%; для последней характерно сглаживание границы между пузырём и протоком (рис.1А). Распределение форм по возрастным группам статистически значимо различалось (χ²=8,7, p=0,013): в группе плодов 17–18недель доминировала веретенообразная конфигурация, в более поздние сроки возрастала доля грушевидной формы.

Рис. 1. Формы мочевого пузыря:

А – веретенообразная (плод, 18 недель, мужской пол); Б – цилиндрическая (плод, 20 недель, женский пол); В – грушевидная (плод, 22 недели, мужской пол).

1 – мочевой проток, 2 – мочевой пузырь, 3 – правая пупочная артерия, 4 – левая пупочная артерия, 5 – сигмовидная кишка, 6 – правый мочеточник.

Примечание: составлено авторами по результатам данного исследования

В теле мочевого пузыря уже на данном сроке можно выделить четыре стенки: переднюю, боковые (правую и левую) и заднюю. Передняя стенка пузыря большей частью проецируется над лобковым симфизом, располагаясь позади передней брюшной стенки. Кверху и кпереди располагается верхушка мочевого пузыря, переходящая в мочевой проток. Шейка представляет собой передне-нижнюю часть мочевого пузыря и содержит внутреннее отверстие мочеиспускательного канала. В изучаемом периоде пренатального развития дно мочевого пузыря морфологически не сформировано, что обусловливает невозможность его чёткой идентификации. Основные морфометрические значения параметров мочевого пузыря представлены в таблице 1.

Таблица 1

Морфометрические параметры мочевого пузыря у плодов человека 17–22недель развития (Me [Q₁; Q₃], мм; min–max, мм)

Примечание: составлено авторами на основе полученных данных в ходе исследования.

Статистически значимых половых различий между значениями не отмечено, поэтому в таблице представлены значения для обоих полов, данный факт согласуется с результатами ранее проведённых исследований [1]. Значения параметров колеблются в широких пределах, так, аналогичные значения параметров ширины можно найти в каждой возрастной группе, при этом минимальные значения, как правило, были зафиксированы при веретенообразной форме пузыря, тогда как максимальные – при грушевидной. Необходимо также отметить, что наибольшие значения ширины тела мочевого пузыря определяли в области верхнего края лобкового симфиза, данный параметр изменяется от 6,32 мм [5,6; 7,0] в 17 недель до 12,44 мм [11,8; 13,0] в 22 недели.

Медианные значения параметров верхушки мочевого пузыря также колеблются в широких пределах и зависят от формы мочевого пузыря, тогда как значения шейки более стабильны на протяжении изучаемого периода. По данным A. Liaw с соавт. [1], шейку мочевого пузыря до 16-й недели развития крайне редко можно определить.

Значение высоты мочевого пузыря измеряли от внутреннего сфинктера уретры до перехода пузыря в мочевой проток. Медианные значения данного параметра на протяжении исследуемого периода увеличиваются от 7,4 мм [6,2; 8,5] в 17 недель до 14,7 мм [13,2; 16,1] в 22 недели. Необходимым параметром с клинической позиции является высота мочевого пузыря над лобковым симфизом. Это приобретает особую важность для врачей МРТ-диагностики плода, которые ориентируются на костные структуры развивающегося организма. Высота мочевого пузыря над лобковым симфизом в 17 недель составляет 4,2 мм [3,9; 4,5], к 22 неделям увеличивается до 8,8 мм [8,2; 9,3].

Линейные размеры мочевого пузыря статистически значимо увеличиваются с гестационным возрастом: наиболее выраженные изменения значений параметров происходят при переходе из первой во вторую группу, тогда как на 21–22 неделях развития темпы прироста снижаются, но остаются статистически значимыми (табл. 2). По результатам попарных сравнений по U‑критерию Манна ‑ Уитни статистически значимые различия (p < 0,05) в размерах мочевого пузыря выявлены преимущественно между первой и второй группами, при этом наибольшая динамика отмечена для высоты мочевого пузыря (p = 0,02) и ширины верхушки (p = 0,01). Между второй и третьей группами значимость различий снижается: только высота (p = 0,04) и передне‑задний размер верхушки (p = 0,05) сохраняют значимость, тогда как ширина шейки не демонстрирует статистически значимого прироста (p > 0,25).

Таблица2

Результаты попарных сравнений морфометрических параметров мочевого пузыря у плодов 17–22 недель развития по U‑критерию Манна – Уитни (p‑уровни)

Примечание: составлено авторами на основе полученных данных в ходе исследования. Морфометрические параметры измерялись в миллиметрах (мм). * - p<0,05; **- p<0,01.

Значение толщины стенки достаточно вариабельно (табл. 1), на протяжении исследуемого периода увеличивается от 0,63 до 2,5 мм. Слизистая оболочка с подслизистой формирует большое количество разнонаправленных складок, при этом в одной возрастной группе встречается различная интенсивность складчатости слизистой (рис. 2). Так как дно мочевого пузыря в исследуемом периоде не выражено, мочепузырный треугольник фактически располагается на задней стенке мочевого пузыря. Вершинами треугольника являются мочеточниковые отверстия и внутреннее отверстие уретры, в пределах данного треугольника отсутствуют складки слизистой оболочки, что доказывает слабое развитие подслизистой основы данного участка стенки мочевого пузыря на данном сроке развития (рис. 2).

Рис. 2. Макропрепарат мочевого пузыря и уретры:2А – плод женского пола 18–19 недели; 2Б – плод мужского пола 18–19 недели.

1 – верхушка мочевого пузыря, 2 – складки слизистой оболочки, 3 – мочеточниковое отверстие, 4 – мочепузырный треугольник, 5 – уретра, 6 – семенной холмик. Стрелкой указан язычок мочевого пузыря.

Примечание: составлено авторами по результатам данного исследования

Развитие треугольника начинается в период с 5-й по 6-ю недели, когда мезонефрические протоки соединяются с урогенитальным синусом. Почка мочеточника появляется из мезонефрического протока через 4 недели и врастает краниально в метанефрогенную мезенхиму. Каудальный участок мезонефрического протока подвергается апоптозу, что обеспечивает контакт мочеточника с эпителием урогенитального синуса. В результате дальнейшего ремоделирования и мочеточниковые отверстия мигрируют кранио-латерально, чтобы определить верхние углы треугольника [15].

Морфологическая картина демонстрирует этапность формирования структур мочевой системы: язычок мочевого пузыря удаётся идентифицировать на макропрепаратах и гистотопограммах, начиная с 18‑й недели (рис. 2), межмочеточниковую складку – с 20–й недели.

В мышечной оболочке мочевого пузыря в исследуемом периоде развития уже различимы три слоя мышц. Развитие мышечного слоя мочеточника и треугольника мочевого пузыря имеет важное значение для одностороннего потока мочи. Внутренний и наружный слои состоят из продольно и, частично, косо расположенных мышечных пучков. Средний мышечный слой сформирован пучками, расположенными в горизонтальной плоскости, и в области шейки он утолщен, образует внутренний сфинктер мочеиспускательного канала. От лобковых костей к шейке мочевого пузыря направляются лобково-пузырные мышцы (рис. 3). От задней стенки мочевого пузыря к прямой кишке у плодов мужского пола идет прямокишечно-пузырная мышца, а у плодов женского пола – пузырно-маточная мышца, направляющаяся к шейке матки. Снаружи задняя и частично боковые стенки пузыря покрыты брюшиной.

Полученные морфометрические показатели мочевого пузыря плода отражают закономерности его пренатального морфогенеза в сроке 17–22недель и характеризуют возрастные изменения формы и размеров органа. Выявленная динамика распределения морфологических форм (преобладание веретенообразной конфигурации на ранних сроках с последующим нарастанием доли грушевидной формы) согласуется с этапами структурной организации стенки пузыря и формированием чётких анатомических границ между пузырём и мочевым протоком.

Отсутствие половых различий в морфометрических параметрах на данном этапе онтогенеза позволяет рассматривать объединённые данные как единую референсную базу вне зависимости от пола плода. Единые для обоих полов значения целесообразно использовать в качестве ориентира при ультразвуковой и МР–диагностике аномалий развития мочевого пузыря, а также в рамках планирования фетальных хирургических вмешательств. При этом необходимо учитывать значительную вариабельность формы и объёма органа, что может влиять на воспроизводимость измерений в клинической практике.

Рис. 3. Лобково–пузырная мышца:

3А – макропрепарат таза плода мужского пола 22 недель; 3Б – гистотопограмма (фрагмент) таза плода мужского пола 18–19 недель, горизонтальный срез на уровне SIV, окраска по Ван Гизону, ув. в 4 раза. 1 – мочевой пузырь, 2 – лобковая кость, 3 – предстательная железа. Стрелками указаны лобково–пузырные мышцы.

Примечание: составлено авторами по результатам данного исследования

Заключение

В ходе исследования получены количественные морфометрические характеристики мочевого пузыря плодов человека в сроке 17–22недель гестации. Установлены три преобладающие формы органа-веретенообразная, грушевидная и цилиндрическая-с характерной возрастной динамикой их распределения. Выявлено статистически значимое увеличение линейных размеров мочевого пузыря по мере нарастания гестационного возраста. Половых различий в изучаемых параметрах не обнаружено. Полученные данные отражают этапность морфогенеза мочевого пузыря и могут служить анатомической основой для дальнейшей валидации методов ультразвуковой и МР–диагностики в пренатальном периоде.