Рис. 4. Круги кровообращения организма
Мы подошли к необходимости описать такую важную систему дорог, как круги кровообращения.
Невозможно понять принцип движения крови по кругам, если не разобраться в том, как устроено сердце. В контексте кровообращения сердце – это четырехкамерный автоматический и автономный[12 - Даже будучи отключенным от кровообращения и лишенным крови, сердце способно сокращаться примерно сутки.] насос, разделенный на две половины – правую и левую.
Правая часть сердца качает венозную кровь по малому кругу кровообращения, а левая – артериальную по большому. Малый круг – это сосудистая сеть легких. Большой – сосудистая сеть всего организма. Представили пропорции? В сотни раз малый меньше большого, и объем крови в этих кругах тоже отличается. Поэтому правая половина сердца по своей насосной функции раза в четыре слабее, чем левая, а давление в малом кругу намного ниже давления в большом.
Давление между сосудами, выходящими из правого желудочка, загоняющими кровь в легкие, и сосудами, выводящими из легких перед входом в левое предсердие, почти одинаковое, разница составляет очень незначительную величину. Если в сосудах между легкими и левым предсердием давление по какой-то причине начнет расти, вода в крови станет наполнять легкие и пениться.
Часто при сильных физических нагрузках плохо тренированное сердце не справляется с поступающей из легких кровью, и вода пропитывает ткань легкого, снижая функцию газообмена. Тогда возникает чувство нехватки воздуха, одышка и потребность в отдыхе. Если не снизить нагрузку, вода из плазмы крови выйдет в просвет альвеол и начнет пениться – разовьется отек легких. От этого можно умереть.
Такие отеки на финише случаются со спортсменами-чемпионами. Телекомментаторы зрителям не доставляют удовольствия видеть, как задыхаются бегуны на финише, как медики оказывают им помощь, дают дышать кислородом со специальными препаратами, гасящими пену.
Кроме артериальной и венозной крови немалую долю жидкой ткани в организме составляет такая субстанция, как лимфа. Она образуется из межклеточной жидкости, по своему составу похожа на плазму крови, очень жирная, и в ней обнаруживают массу белых клеток крови – лимфоцитов. О них и поговорим в следующей главе.
Тайные дороги лимфоцитов
Внимательный читатель, а особенно те, кто немного разбирается в медицине и уже сталкивался с исследованиями крови, могут сказать: «Стоп. Как же это получается, что моноцит или нейтрофил хватают микроб и тащат в лимфоузел? Ведь при анализе в крови не обнаруживаются никакие нейтрофилы или моноциты с микробами внутри. Как же и где это перетаскивание происходит?»
Вам приходилось видеть в лесу асфальтированные или бетонные дороги, на которых совсем нет машин? Или, проезжая по автотрассе, замечать странные съезды со шлагбаумом или без, но со знаком «проезд запрещен» – «кирпичом»? Это секретные дороги, по ним перемещаются военные машины. В организме таких «тропочек» очень много и все они входят в единую лимфатическую сеть. Лимфатические протоки есть во всех тканях и органах. Обычно вторжение микроорганизмов обнаруживается лейкоцитами в первые часы. Это время составляет инкубационный период и определено скоростью размножения микробов, накопления выделяемых ими токсинов и проникновения ядов в кровь.
Рис. 5. Лимфатическая сеть человека
Сколько времени нужно лейкоцитам, чтобы донести микробов от мозоли на большом пальце ноги до ближайшего лимфоузла? Если считать от момента натирания мозоли до появления воспалительной дорожки по ходу лимфатического протока и до набухания в паху группы лимфоузлов, то от 3–4 часов до суток. Максимальная скорость подъема – примерно 1 см в час, а скорость распространения воспаления с этим почти никак не связана.
Дело в том, что моноциты далеко не всегда доносят «языка». Поэтому, пока реакция иммунитета не стала общей (а это происходит после того, как микроб оказывается в лимфоузле), в первичном очаге идет «бой местного значения». Каждый моноцит тащит «языков» в лимфоузел, и некоторые упускают, иногда микроб оказывается слишком силен, и моноцит погибает в протоке. Тогда микробы продолжают размножаться, благо еды в лимфе очень много, в основном жиров.
И поскольку живые моноциты-макрофаги норовят проглотить захватчиков и тащить их дальше, к лимфоузлу, у микробов очень мало времени для размножения. Они размножаются вопреки всему, иногда даже внутри нейтрофила или макрофага. Все, что успевает микроб в лимфе, – это наскоро ухватить несколько молекул белков, жиров и углеводов теми порами, которые еще не заклеились комплементом, пропердином и калликреином[13 - Эти вещества выделяются клетками в качестве неспецифической защиты от микробов, и их можно сравнить с коровьими лепешками, в которые микроб вляпывается и начинает вонять. По этому запаху его быстрее находят лимфоциты и нейтрофилы.], как клейкой лентой; если повезет, один-два раза размножиться; или выделить разные экзотоксины прямо в лимфу[14 - Всего микроб выделяет два вида токсинов: экзо – это его прижизненные продукты, испражнения, и эндо – выделяющиеся в момент его гибели – его внутреннее содержимое. Часто эндотоксины намного ядовитее экзотоксинов. Поэтому с антибиотиками при серьезных воспалениях нужно быть осторожным, можно убить больного, спровоцировав выброс эндотоксинов при массовой гибели микробов.].
Зачем им последнее? Во-первых, больше некуда, а во-вторых, у некоторых микробов испражнения весьма токсичны и обладают разрушающим действием на все клетки в лимфе и лимфоциты и, что очень важно, на стенки сосудов и на мембраны эритроцитов. Если токсины вызывают массовое разрушение эритроцитов (гемолиз), при выходе свободного гемоглобина в большом количестве в плазму развивается очень тяжелое осложнение – острая почечная недостаточность. Микробы, разрушающие своими токсинами эритроциты, называются гемолитическими (потому что вызывают гемолиз).
Экзотоксины так названы не случайно. Они действительно токсины – яды. Потому что пагубно действуют на клетки оболочки (интимы), выстилающей любые сосуды, лимфатические тоже. Могут они повреждать и специфические клетки: печени, почек, мозга или сердца или суставов.
Я буду периодически вспоминать интиму, потому что ее значение в крово- и лимфообращении огромно. И первая причина этой важности в том, что, воспаляясь, интима может привести к склеиванию сосуда, особенно если он очень тонкий. Такое закрывание называется облитерацией.
Сосуд не просто склеивается фибрином, он буквально зарастает на некотором протяжении, так что его потом уже ничем не пробить, не растворить. Если сосуд потолще и просвет в нем побольше, то воспаление интимы приводит к возникновению бугра или бляшки. Это явление – образование бугров и бляшек в сосудах – называется «атеросклероз». Вообще, sclerosis – это гибель высокоорганизованной ткани (печени, мозга, сердца, почек и т. п.) и замещение ее соединительной тканью – низкоорганизованной, весь смысл которой в том, чтобы просто держать то, что ее окружает, а работать как-то иначе, например как клетки печени, сердца, почек и иных органов, она не может. Замещение клеток мозга соединительной тканью – тоже склероз. В таком случае он приводит к нарушению важной функции мозга – памяти, и потому этот термин вошел в обиход обывателей. Забыв о чем-то, мы часто произносим: «Склероз!» – и хлопаем себя по лбу. Но, пожелтев из-за склероза печени, так не делаем… Хотя и там и там процесс один: специфические клетки заменяются соединительными, а орган утрачивает свои функциональные способности.
Однако вернемся к лимфатическим сосудам. Как и в кровеносной системе, они имеют капилляры (тупиковые сосуды), протоки.
Капилляры собирают жидкость из межклеточного пространства и отправляют в сосуды, те, в свою очередь, соединяясь друг с другом в сеть, поднимают лимфу к лимфатическому узлу, а уж оттуда протоки собираются в один главный лимфатический проток, из которого лимфа сбрасывается в верхнюю полую вену. Это хорошо видно на схеме.
Рис. 6. Слияние лимфатических сосудов в главный проток и его впадение в левую подключичную вену
Как и венозная сеть с ее капиллярами, лимфатическая сеть начинается в межклеточном пространстве (МКП). Она содержит до 30 % всей воды организма.
В лимфатических сосудах есть мышечные волокна и клапаны, как в венах, поэтому движение лимфы подчинено тем же законам, что и движение венозной крови. Нужно, чтобы работали мышцы, между которыми проходят сосуды. Клапаны не дают лимфе течь назад.
Внешне лимфа выглядит как желтоватая мутная жидкость с той же соленостью, что и кровь. Но в лимфе много жиров, то есть основной транспорт жира из тканей в кровь идет через лимфатическую сеть.
Если из-за травмы или воспаления лимфатический сосуд или проток закрывается, перерезается или удаляется[15 - Рожистое воспаление, вызванное гемолитическим стрептококком, может привести к закрытию лимфатических сосудов; травма или хирургическая операция при удалении подмышечных лимфоузлов (когда удаляют опухоль молочной железы) приводит к лимфостазу. Как результат – локальное ожирение руки или ноги. Единственный способ удержать конечность от этого – компрессионное белье, которое механически сжимает и не дает лимфе накапливаться в тканях. Выпускаются специальные латексные рукава и чулки для профилактики лимфостаза. Латексное компрессионное белье, как и вакуумный массаж, в несколько раз усиливает лимфодренаж (отток лимфы) из кожи и подкожных тканей, способствуя ускоренному сжиганию целлюлитных жиров и формированию подтянутого внешнего вида, удалению морщин и складок на коже.], отток лимфы из тканей или части тела прекращается, а в этой области происходит локальное ожирение.
Рис. 7. Слоновость ноги при лимфостазе
Лимфатических сосудов нет в хрящах, роговице глаз и хрусталике.
Долгое время считалось, что лимфатической сети нет в головном мозге, однако в 2015 году было доказано наличие лимфатических сосудов и в центральной нервной системе: в головном и спинном мозге.
Итак, лимфатическая сеть – это тайные дороги лейкоцитов, по которым они и двигаются после боя к месту отдыха, если у них вообще бывает отдых. Но чаще всего они направляются к отделению полиции – лимфатическому узлу, где отчитываются о выполненной работе и получают новое назначение. Ведь лимфоциты живут 80–120 суток. Все это время они выполняют поручения, но обычно какое-то одно. Переучивать лимфоциты слишком накладно. Организму проще и выгоднее взять свежеиспеченную клетку и обучить ее, чем гнать по новой в университет – в вилочковую железу (тимус) – и в лимфоузел отправлять старый лимфоцит на переподготовку.
Таким образом, единственное, что может лимфоцит-ветеран, – это поделиться знаниями и опытом с молодежью в лимфатическом узле. И, может быть, повторить свою работу с В-клетками еще раз, если угроза из очага воспаления не исчезла.
Именно в лимфатическом узле Т-лимфоциты проводят инструктаж В-лимфоцитов. И как мы помним, лимфа всегда движется от периферии к центру – к главным сосудам большого круга кровообращения.
Всем нам иногда приходится принимать лекарства внутрь или вводить в кровь инъекцией. Это приводит к тому, что концентрация препарата распределяется по всей воде организма, но работает-то он в конкретном месте.
Рис. 8. Строение лимфатического узла[16 - Афферентный – приносящий, втекающий; эфферентный – выносящий, вытекающий. Эти термины пригодятся в будущем.]
Вся медицина ориентирована на факторы болезни: местные и общие. При местном воспалении лечение тоже проводится обычно местное. И до определенного момента лечение фокусируется там, где присутствует болезнь. Если вы сами проанализируете и сопоставите болезни и методы, то убедитесь в правильности этого утверждения. Чем начинаем лечить ангину? Полосканиями и антисептическими пастилками. Ушиб лечим прикладыванием холодного на место травмы. Рану обрабатываем антисептиком и заживляющей мазью или гелем.
И только если местно проблему не решить, приступаем к приему «общих» препаратов.
Иммунная система поступает точно так же. Она концентрирует борьбу непосредственно там, где происходит вторжение агрессора или появляется внутренний враг – раковая клетка или раковая ткань (группа клеток).
Но она всегда действует по очереди в двух планах: сначала местном и потом в общем.
Так, В-лимфоциты, задача которых вырабатывать специфические антитела, превращаются в плазматические клетки – оседлые в непосредственной близости от очага воспаления и насыщают межклеточное пространство вокруг воспаления иммуноглобулинами. Именно их мы обнаруживаем в крови, потому что они естественным образом попадают туда, но их максимальная концентрация обычно там, где нужны активные действия.
Часть 1
Смотр личного состава. Анатомия и физиология крови
Белые и красные
Если бы не галантерейщик Антони ван Левенгук[17 - Антони ван Левенгук (1632–1723) – оптик, создавший первые микроскопы и тем самым открывший дорогу в микромир. Считается, что А. Левенгук изобрел микроскоп, но это не совсем верно: он изготавливал микролинзы, позволявшие давать увеличение в сотни раз. В 1673 году его письмо было опубликовано в журнале «Философские записки» Лондонского королевского общества. Ему не поверили, и в 1676 году он отправил вторично свои наблюдения одноклеточных организмов, о существовании которых до сих пор не было известно. Группа английских ученых специально поехала в Делфт и подтвердила истинность открытия Левенгука. В 1980 году Левенгук был избран действительным членом Лондонского Королевского общества.] из голландского города Делфта, который любил в свободное время шлифовать линзы, чтобы рассматривать мельчайшие объекты в пыли и воде, мы бы довольно долго не имели возможности узнать, что такое кровь, и, может быть, до сих пор считали бы ее «одним из соков, текущих по организму»[18 - Теория четырех типов организма, созданная Гиппократом, где четыре вида соков связаны с четырьмя типами темпераментов (холерики, флегматики, сангвиники и меланхолики). Соответственно, сангва – кровь, флегма – мокрота (слизь), холе – желчь, и меланхоле – черная желчь. По мнению Гиппократа, преобладание воздействия одного сока на сознание и характер над другими определяет особенности поведения и болезни человека. Мнение оказалось ошибочным.].
Любопытный голландец однажды попытался рассмотреть каплю крови в свой микроскоп и был очень удивлен, увидав там в основном красные шарики, которые позже назовут клетками эритроцитами.
Лейкоциты Левенгук сразу разглядеть не мог из-за их прозрачности по сравнению с окрашенными гемоглобином эритроцитами. Уже потом он заметил их, похожих на размазанных бесформенных амеб.
Много ли немедиков рассматривают кровь в микроскоп? У всех ли дома есть микроскопы? Ваш стоит на кухне в шкафу? Вы через него разглядываете продукты, например на предмет роста возбудителей, или изучаете семейный бюджет? Ответы очевидны. Кто-то знает про клетки крови из школьного курса, но большинство обычно видит кровь при порезе пальца во время приготовления пищи или при заточке карандаша перочинным ножом.
ПРЕЖДЕ ЧЕМ НАЧНЕМ РАЗГОВОР НЕПОСРЕДСТВЕННО О КРОВИ, СДЕЛАЕМ КОРОТЕНЬКИЙ ЭКСКУРС В ОСНОВЫ АНАТОМИИ.
Организм – это тело. Тело состоит из органов и мягких тканей, которые натянуты на скелет, состоящий из костей. Кости – тоже ткань: костная. Скелет – это каркас, органом его до сих пор не называли, хотя почему нет? Устроен он весьма непросто. Ткани – это совокупности клеток, однотипных по строению и близких по функциональным возможностям. Всего тканей в организме четыре: соединительная, мышечная, эпителиальная, нервная.
Органы – это структурные объединения однотипных тканей с возможными включениями разнотипных. Например, каркас органа из соединительной ткани – строма, а рабочая ткань – эпителиальная. Все органы и ткани пронизаны сосудами, по которым течет кровь и лимфа.
Что еще? Ткани и клетки, из которых они состоят, можно разделить на низко- и высокодифференцированные. Это как рабочие: чернорабочие и мастера высшего разряда. И тех и других много, сколько надо, но в случае гибели восстанавливаются быстрее чернорабочие, низкодифференцированные, и постепенно они замещаются мастерами по мере роста их квалификации. Чернорабочие – это обычно клетки соединительной ткани. В скорости восстановления им немного уступают клетки эпителия слизистых оболочек. Чем специфичнее ткани, тем сложнее и дольше они ремонтируются, тем дольше на месте их гибели сохраняется рубец из ткани соединительной.
