О патологическом происхождении брегматической кости (os fonticuli anterioris s. frontalis) в черепе белогрудого ежа (Erinaceus concolor Martin, 1838) Беларуси

Брегматическая кость (os fonticuli anterioris s. frontalis) в черепе белогрудого ежа (Erinaceus concolor Martin, 1838) впервые обнаружил Р. И. Лихотоп (1988) (видовая принадлежность ежей Украины пересмотрена [2]. Частота встречаемости данного типа вормиевых костей в своде черепа обыкновенных ежей рода Erinaceus варьирует от 0 до 100% [3].

Проблема происхождения добавочных костей в черепе ежей (Erinaceidae, Insectivora) приобретает особую остроту и актуальность. Так, согласно одной точке зрения, брегматическая кость является проявлением атавизма, поэтому наличие или отсутствие данной вормиевой кости предложено использовать в качестве диагностического признака и маркера комплекса морфологических и биогеографических параметров различных таксонов р. Erinaceus [3]. Однако с позиции только наследственной природы брегматической кости, во-первых, невозможно объяснить данные по распространению ежей России и прилежащих территорий с данной добавочной костью в черепе и ее отсутствием. Во-вторых, к какому из морфотипов (с или без брегматической кости) следует отнести ежей с Воронежской и Московских областей, у которых частота встречаемости данной вормиевой кости составляет всего 60% и 22% соответственно [3, с. 73; табл. 2]. Ф. А. Темботова объясняет это наличием зоны симпатрии и гибридизацией двух морфотипов. Существует и другое мнение: брегматическая кость может иметь патологическое происхождение, поэтому появление новых точек окостенения и развития добавочных костей представляют собой одну из форм компенсаторных процессов по уменьшению внутричерепного давления [4, 6].

Проблема этиологии добавочных костей связана со множеством других вопросов: морфологией, экологической физиологией, эволюцией и систематикой [7]. Решение этой проблемы позволит определить и степень влияния внешних факторов на формирование черепа [89]. Уместно напомнить, что добавочные кости в черепе человека возникают и вследствие протекания целого ряда заболеваний различной этиологии. К большому сожалению, зоологи, считающие брегматическую у ежей только проявлением атавизма, не учитывают патофизиологические процессы, которые могут индуцировать появление добавочных островков окостенения. Одной из причин этого является отсутствие общепринятых методик выявления и анализа аномалий и патологий черепа млекопитающих. В этой связи сама постановка вопроса о патогенезе брегматической кости в черепе ежей является не только достаточно обоснованной, но и актуальной, учитывая, какой широкий спектр экологических проблем она затрагивает.

Материал и методы исследований. Комплексное изучение популяционных группировок белогрудого ежа Беларуси проводилось с 1995 г. по 2007 г. Сбор материала осуществлялся на территории Гомельской (районы: Гомельский, n = 250; Ветковский, n = 4; Лоевский, n = 27; Мозырский, n = 2; Речицкий, n = 31; Житковичский, n = 2), Могилевской (Могилевский район, n = 8), Гродненской (районы: Гродненский, n = 3; Островецкий, n = 6) и Брестской (Брестский район, n = 5) областей. Просмотрена коллекция черепов (n = 16, выборки по Минской и Витебской областям) Зоологического музея Белорусского государственного университета (г. Минск). Таким образом, проанализированы краниологические особенности особей, отловленных на территории всех областей республики.

Возраст зверьков определяли по комплексу признаков: размерам, массе и окраске тела, степени стачивания зубов и окостенения черепа, промерам черепа, развитию половых органов. Часть черепов полностью разбиралась на отдельные кости с целью анализа морфологических особенностей внутренней стороны свода. Истончение костной ткани определялось путем измерения толщины свода штангенциркулем. Составлен каталог патологий и аномалий черепа белогрудого ежа региона, основными причинами которых являются деструктивные процессы в костной ткани, внутричерепная гипертензия и нарушения кальциевого обмена [4, 6, 10 и др.]. Изучена многочисленная медицинская литература по краниологии, рентгенологии и соответствующим заболеваниям [11−14 и др.].

Обсуждение результатов. Добавочная кость, расположенная между лобными и теменными костями, имеет высокую изменчивость и по форме и по размеру. Края кости не имеют ровной линии.

Она может быть одиночной (из одной кости) или множественной (из нескольких более мелких, рисунок). Формы одиночной кости: ромбическая, каплевидная, округлая, лентовидная, неопределенная. Брегматическая кость присутствует в абсолютном большинстве случаев у ежей Беларуси (таблица 1), встречается у особей разного пола и возраста.

Уместно привести и следующий факт: 19.04.1998 г. поймана «брачная» пара ежей. В черепе самки имелась брегматическая кость, а в черепе самца она отсутствовала. В этой связи реальность существования морфотипов с и без брегматической кости как генетически детерминированных и в значительной степени изолированных группировок вызывает большое сомнение.

Таблица 1 Частота встречаемости брегматической кости у перезимовавших белогрудых ежей Беларуси (%).

Примечание. Полученные результаты не согласуются с высказанной [3] гипотезой о наличии в Беларуси зоны симпатрии обоих морфотипов (с и без брегматической кости).

По просьбе автора, сотрудник Удмуртского государственного университета В. И. Капитонов предоставил фотографию черепа белогрудого ежа данного региона России (рисунок 1).

Рисунок 1? Вздутие лобных костей с истончением (1).

Белогрудый еж, Удмуртия.

В своде диагностируются патологические признаки, которые достоверно свидетельствуют о внутричерепной гипертензии: вздутие лобных костей с истончением (рисунке 1? темные полосы), большая брегматическая кость с удлиненным шиловидным отростком. Такая же (рисунок 2) шиловидная (длина зубца 4−5 мм и более) вормиевая кость регистрируется не менее чем в 20% случаев и у взрослых особей белогрудого ежа Беларуси. По сведениям из медицины, удлинение зубцов отмечается при медленном развитии внутричерепной гипертензии [11]. Сведения из медицинской практики согласуются с полученными нами результатами, относящимися ко времени образования такого шиловидного зубца в черепе ежа. Так, в черепе сеголеток (n = 85) такие длинные шиловидные зубцы не зарегистрированы, а небольшие (1−2 мм) отростки брегматической кости начинают образовываться к концу лета и началу осени. Из этого следует, что зубцы формируются во время и после зимовки. Данное обстоятельство указывает на обострение воспалительных процессов, т. е. на хроническое течение патофизиологических процессов в нейрокраниуме. Интересен тот факт, что ранее подобный вывод был сделан при анализе времени появления участков в своде черепа без костной ткани вокруг метопического шва [4]. Такая патология обнаружена также только у зимовавших особей. Следует подчеркнуть, что наличие шиловидного отростка брегматической кости во всех случаях сочетается с хорошо диагностируемым вздутием лобных костей, являющимся достоверным признаком внутричерепной гипертензии.

Рисунок 2? Шиловидная брегматическая кость (1) при одновременном вздутии лобных костей (2). Белогрудый еж, Беларусь.

Поражает и то, что в черепе белогрудого ежа (инв. № 34/34, музей Института зоологии им. И. И. Шмальгаузена, г. Киев), в котором Р. И. Лихотоп обнаружил брегматическую кость, также выявляется вздутие лобных костей. Приведенные факты подтверждают точку зрения, что в популяционных группировках белогрудого ежа различных регионов патофизиологические процессы в черепе и ЦНС, течение которых может вызывать образование добавочных островков окостенения,? достаточно обычное явление.

Итак, на патологическую природу брегматической кости в черепе белогрудого ежа Беларуси указывают следующие признаки:

Наличие двух типов формирования множественной брегматической кости у сеголеток: вставочный и рассекающий (рисунок 3). В первом случае «вставляющаяся» кость находится первоначально ниже в своде черепа между лобными и теменными костями, что полностью согласуется с теорией образования вормиевых костей при высоком внутричерепном давлении [13].

А Б.

Рисунок 3? Типы образования множественной брегматической кости:

А? вставочный («вставляющаяся» брегматическая кость выделена цветом), Б? рассекающий.

Во втором случае образующаяся на месте переднего родничка брегматическая кость рассекается в продольном направлении длинными глубокими трещинами, что указывает на нарушение остеогенеза. Прочность данного участка свода при этом значительно снижается, кроме того, облегчается проникновение в ЦНС патогенных микроорганизмов. Поэтому данный добавочной кости следует рассматривать именно как патоморфологический.

Изменение формы брегматической кости в постнатальный период. У новорожденных особей форма кости? только ромбическая (100%, n = 32), что соответствует теоретическим представлениям о функции этой добавочной кости: обеспечение подвижности костных элементов при родах, быстром росте черепа у сеголеток. Однако у взрослых особей трех стационаров Гомельской области доминируют 3 формы кости? неопределенная (0,365; 0,284; 0,385 соответственно по стационарам), ромбическая (0,302; 0,407; 0,308), множественная (0,175; 0,198; 0,192). Изменение «стандартной» ромбической формы кости в неопределенную свидетельствует не просто об усилении асимметричности черепа, но и, прежде всего, о нарастании компенсационных процессов, направленных на «сшивание» частей свода. Нельзя при этом исключать и нарушение равновесия функций остеокластов и остеобластов.

Высокая частота встречаемости множественной брегматической кости у сеголеток и взрослых особей. У сеголеток в возрасте до 3 месяцев брегматическая кость регистрируется в 100% случаев (n = 42), причем форма ее только множественная. Это свидетельствует о наличии патогенных факторов, препятствующих не только зарастанию переднего родничка, но и вызывающих образование добавочных островков окостенения. У взрослых особей частота встречаемости множественной формы брегматической кости составляет около 20%, что указывает на хроническое течение патофизиологических процессов (медленная облитерация).

В июле 2006 г. зарегистрирован уникальный случай (рисунок 4): в черепе сеголетка (возраст около 1,5 месяца; кондилобазальная длина 46,3 мм) не было брегматической кости (отсутствовала она и с внутренней, мозговой стороны). Однако венечный и метопический швы были значительно искривлены и напряжены в точке брегмы; лобные кости явственно вздуты, при этом прилегающие участки лицевого и мозгового отделов сильно истончены.

Рисунок 4? Череп сеголетка без брегматической кости (истонченные участки лобных костей? темные; метопический и венечный швы искривлены).

Указанные патоморфологические признаки достоверно подтверждают внутричерепную гипертензию [11−12 и др.]. Отсутствие в таком черепе (единичный случай) брегматической кости согласуется со сведениями из клинической медицины, согласно которым ЦНС молодых особей обладает высокой степенью компенсаторных процессов. Кроме того, можно предполагать, что сеголетки, в черепе которых по тем или иным причинам не формировались добавочные кости для уменьшения внутричерепного давления, имеют повышенную смертность. Высказанная гипотеза согласуется с расчетами, согласно которым из числа родившихся летом сеголеток после зимовки до периода размножения доживает лишь около 30%.

Взаимосвязь развития брегматической кости с другими типами добавочных костей. В одном черепе взрослого самца обнаружена вместе с множественной брегматической костью другая добавочная кость, расположенная между лобными и частично носовыми костями (рисунок 5).

Рисунок 5? Добавочные кости черепа: 1? между лобными костями, 2? брегматическая (множественная).

Длина выявленной кости? 7,9 мм, ширина? до 1 мм. С внутренней мозговой стороны свода черепа эти две добавочные кости не срастаются. Один из способов образования вормиевых костей? появление отдельных точек окостенения между краями костей, растущих по направлению друг к другу. Вероятно, что данная добавочная кость имеет именно такое происхождение, так как она располагается между лобными костями и поэтому препятствует облитерации метопического шва. Развитие добавочной кости происходило параллельно формированию метопического, венечного и стреловидного швов. На это указывают: соответствие формы и размера анализируемой и брегматической костей, их прилежание друг к другу; захождение ее между носовыми костями; расхождение стреловидного и чешуйчатого швов. Но главное: все добавочные кости представляют собой площадку длиной 22,5 мм и шириной до 4 мм, формирование которой привело к расширению участков мозгового и лицевого отделов черепа. Так, межглазничная ширина в данном черепе? 15,5 мм, скуловая ширина? 34,1 мм, минимальная ширина носовых костей? 3,3 мм, в то время как в популяционной группировке в среднем соответственно? 14,85 мм; 33,6 мм и 2,4 мм. Поэтому при анализе краниологических особенностей территориальных группировок (популяций) ежей необходимо учитывать патофизиологические процессы и их динамику [9].

Заключение

Выявленные многочисленные патологии черепа у белогрудых ежей Беларуси [4, 6]: вздутие лобных костей; расхождение швов мозгового отдела; большие размеры брегматической кости, удлиненность зубцов этой кости, высокая частота встречаемости ее множественной формы у сеголеток и взрослых особей,? доказывают наличие хронических заболеваний, поражающих ЦНС и вызывающих внутричерепную гипертензию. Известно, что морфологические изменения, возникающие в ходе течения хронических заболеваний, являются адаптивно-приспособительными реакциями. Поэтому появление новых точек окостенения и развитие добавочных костей представляют собой одну их форм компенсаторных процессов по уменьшению внутричерепного давления.

Удлинение зубцов брегматической кости, сопровождающееся расширением лобных костей, происходит во время и после зимовки. Патофизиологические процессы не только не позволяют зарастать переднему родничку, но и вызывают увеличение площади добавочной кости.

В зоологическом музее БГУ (инв. № 188) хранится череп белогрудого ежа с 2-мя мелкими брегматическими костями (длиной около 2 мм), отловленного в центральной части Беларуси еще 14.06.1934. Данный факт говорит о наличии устойчивых экологических факторов, препятствующих зарастанию переднего родничка, на месте которого и образуется брегматическая кость.

Анализ ряда выявленных морфо-анатомических изменений, анализируемых в этой и других работах автора, позволяет утверждать: усиление патофизиологических процессов в черепе и ЦНС белогрудого ежа происходит медленно и значительно обостряется после зимовки. По литературным сведениям, одной из основных причин, вызывающих течение патофизиологических процессов в различных органах и тканях, приводящих к поражению ЦНС у млекопитающих, является инвазия патогенными микроорганизмами (Borrelia, Leptospira, Toxoplasma, Listeria), вирусами (прежде всего рода Flavivirus) и даже гельминтами рода Trichinella. Ежи выполняют важную роль в сохранении природных очагов ряда заболеваний, в том числе трихинеллеза, лептоспироза и клещевого боррелиоза, способного протекать в рецидивирующей и хронической формах. Усиливают вероятность патофизиологических процессов крайне неблагоприятные условия для зимовки ежей на территории Беларуси в последние годы (2−3-х месячный период зимней спячки при полном отсутствии снега, незначительность снежного покрова, частые оттепели и дожди в холодный период и др.). Это положение согласуется с данными, указывающими на высокую смертность сеголеток в зимний период. В этой связи представляется чрезвычайно актуальным проведение микробиологических исследований территориальных группировок белогрудого ежа Беларуси. Не исключено, что эти исследования будут иметь и важное медико-эпидемиологическое значение.

Однако было бы методически неверным полагать, что и во всех других территориальных группировках белогрудого ежа (вне Беларуси) брегматическая кость также имеет только патологическое происхождение: следует помнить о многофакторности ее образования.

Автор благодарит В. И. Капитонова (Удмуртский государственный университет, Россия) за любезно предоставленную фотографию черепа белогрудого ежа (рисунок 1).

кость гипертензия патофизиология нервный.

• 1. Лихотоп, Р.И. О сверхкомплектности черепа обыкновенного ежа / Р. И. Лихотоп // Вестник зоологии. — 1988. — № 2. — С. 76−77.
• 2. Загороднюк, И. В. О видовой принадлежности ежей рода Erinaceus Украины и сопредельных территорий / И. В. Загороднюк, А. В. Мишта Вестник зоологии. — 1995. — №. 2−3. — С. 50−57.
• 3. Темботова, Ф. А. Сверхкомплектность черепа ежей (Erinaceidae, Insectivora) России и прилежащих территорий / Ф. А. Темботова Зоол. журн. — 1999. — Т. 78. Вып. 1. — С. 69−77.
• 4. Саварин, А. А. Предварительный каталог патологий и аномалий черепа белогрудого ежа (Erinaceus concolor Martin, 1838) Белорусского Полесья / А. А Саварин // Сб. науч. тр. / Зоологический институт РАН. — СПб., 2003. — Вып. IV: Териологические исследования. — С. 29−37.
• 5. Саварин, А.А. К вопросу о происхождении брегматической кости в черепе Erinaceus roumanicus Barret-Hamilton, 1900 / А. А. Саварин // Млекопитающие горных территорий: материалы междунар. конф., Нальчик, 4−9 сентября 2005 г. / Институт экологии горных территорий КБНЦ РАН; редкол.: В. В. Рожнов [и др.]. — Москва, 2005. — С. 164−167.
• 6. Саварин, А. А. Патологические деформации черепа белогрудого ежа, Erinaceus concolor (Erinaceidae, Insectivora) из Белорусского Полесья / А. А. Саварин // Вестник зоологии. — 2006. — № 6. — С. 549−554.
• 7. Банникова, А. А. Полиморфизм ДНК ежей рода Erinaceus и политипичность таксона E. concolor (Insectivora, Erinaceidae) / А. А. Банникова, Д. А. Крамеров, В. Н. Василенко, Р. И. Дзуев, В. А. Долгов // Зоол. журн. — 2003. — Т. 82. Вып. 1. — С. 70−80.
• 8. Саварин, А. А. Об изменчивости формы добавочной кости (os fonticuli anterioris s. frontalis) в черепе белогрудого ежа (Erinaceus concolor Martin, 1838) / А. А. Саварин Весн. Вiцебскага дзярж. ун-та. — 2001. — № 1 (19). — С. 91- 94.
• 9. Саварин, А. А. Краниологические особенности белогрудого ежа (Erinaceus concolor) Белорусского Полесья — региона глобальных техногенных воздействий / А. А. Саварин // Поволжский экологический журнал. — 2003. — № 3. — С.259−265.
• 10. Саварин, А.А. О причинах патологических изменений в черепе белогрудого ежа Erinaceus concolor Белорусского Полесья, влияющих на смертность в популяции / А. А. Саварин Териофауна России и сопредельных территорий (VII съезд Териологического общества): материалы Междунар. совещ., Москва, 6−7 февраля 2003 г. Ин-т проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова; редкол.: А. К. Агаджанян [и др.]. — М., 2003. — С. 304.
• 11. Панов, Н. А. Руководство по детской рентгенологии / Н. А. Панов, К. А. Москачева, А. З. Гингольд. — М.: Медицина, 1965. — С. 449−456.
• 12. Линденбратен, Л. Д. Методика изучения рентгеновских снимков / Л. Д. Линденбратен. — М.: Медицина, 1971. — 352 с.
• 13. Сперанский, В. С. Форма и конструкция черепа / В. С. Сперанский, А. И. Зайченко. — М.: Медицина, 1980. — 280 с.
• 14. Михайлов, А. Н. Рентгеносемиотика и диагностика болезней человека / А. Н. Михайлов. — Минск: Высшая школа, 1989. — 608 с.