1.7. Возможные причины деградации межклеточной жидкости

Причина № 1

Плохое качество поступающих в кровь питательных веществ. Например, из-за поступления в кровь ядов, возникающих при запорах в толстом кишечнике. Именно эту причину И. И. Мечников считал главным препятствием на пути к долголетию.

Сейчас плохое качество питательных веществ принято объяснять низким качеством продуктов питания из-за применения новых технологий выращивания рыбы, зерновых, фруктов и овощей, птицы и животных для мяса. К ассортименту продовольственных магазинов высказывается много претензий. Однако для жизни организма наиболее важным является не качество приобретаемых продуктов питания, а качество питательных веществ, поступающих в ткани по капиллярным сетям. А на них огромное влияние могут оказывать желудочно-кишечный тракт и «очистные сооружения» организма (печень, почки). Можно питаться очень хорошими продуктами, но толстый кишечник из-за запоров будет добавлять к питательным веществам много ядов. Внимание на это обращал еще А. С. Пушкин в свойственной ему стихотворной форме: «Блажен, кто рано поутру имеет стул без принужденья. Тому и пища по нутру, и день готовит наслажденья!» Не знаю, почему И. И. Мечников не сослался на Пушкина, а может, я просто не нашел эту ссылку. Яды в кишечнике образуются и у тех, кто никогда не сталкивался с запорами. Но почки и печень, непрерывно очищая кровь, успевают выкидывать их (яды) еще до поступления в капиллярные сети. При длительных запорах количество отравляющих веществ, поступающих в кровь, существенно увеличивается. Почки и печень не будут успевать удалять все яды, часть из них будет поступать в ткани и накапливаться там. Если в организме нет запоров, а почки и печень работают отлично, то можно не паниковать по поводу качества продуктов питания в магазинах, зная наперед, что наши «очистные сооружения» успеют удалить все вредное.

Причина № 2

Снижение пропускной способности капиллярных сетей для крупных элементов крови. Рассмотрим вторую причину подробнее.

Во всех органах и тканях кровь поступает в межклеточную жидкость через щели в стенках обменных капилляров. Диаметр обменных капилляров в среднем составляет 6 микрон (в 50 раз тоньше человеческого волоса), длина каждого капилляра – от 0,5 мм до 1,1 мм. К крупным элементам крови относятся, во-первых, лейкоциты, обеспечивающие защиту клеток от инфекции и утилизацию отживших клеток при обновлении тканей, и, во-вторых, эритроциты, доставляющие из легких в ткани кислород, необходимый для питания клеток. Отдав кислород, эритроцит должен взять из межклеточной жидкости углекислый газ и выбраться через капилляр в венозную сеть, иначе начнется закисление межклеточной жидкости, которое можно считать одним из вариантов ее деградации.

Размеры лейкоцитов и эритроцитов составляют от 7 до 20 мкм – это больше, чем диаметр капилляров, через которые они должны проходить. Существующие в медицине объяснения возможности прохождения лейкоцитов и эритроцитов через обменные капилляры в большинстве своем не очень убедительны.

Рассмотрим несколько вариантов возможного механизма кровоснабжения тканей.

Вариант № 1

На входе капилляра давление крови составляет 35–40 мм рт. ст., на выходе – 15 мм рт. ст. Разница давлений (20–25 мм рт. ст.) достаточна, чтобы проталкивать лейкоциты и эритроциты через капиллярные сети, ведь длина каждого капилляра не больше миллиметра. Это объяснение для меня неубедительно: перепад давлений в 20 мм рт. ст. на концах капилляра просто порвет его. На самом деле такой перепад существует между входом в капиллярную сеть и выходом из нее. Капиллярная сеть состоит из ячеек размером не более 1×1 мм. Каждая сторона ячейки – это одиночный капилляр. Ячеек в капиллярной сети много, поэтому узнать или измерить перепад давлений на входе и выходе отдельного капилляра вряд ли возможно. В поисках ответа на вопрос, будет ли перепад давлений проталкивать кровь через обменный капилляр, я решил воспользоваться знаменитой рекомендацией академика РАН С. А. Христиановича: «Чтобы понять, надо упростить». Для упрощения можно провести эксперимент, увеличив размеры капилляра в тысячу раз. Для этого следует взять трубку диаметром 6 мм и длиной 1 м, а кровь с лейкоцитами и эритроцитами заменить на жидкую гороховую кашу с недоваренными горошинами диаметром 7–10 мм.

Для убедительности опыта ко дну кастрюли с кашей нужно приварить стальную трубку диаметром 8–10 см и длиной 15 см и плотно надеть на нее резиновую перчатку, а в один из ее пальцев вставить и приклеить гибкую трубочку диаметром 6 мм и длиной 1 метр (модель отдельного капилляра). В кастрюлю следует налить кашу в таком объеме, чтобы расстояние от поверхности каши до дна кастрюли было бы не менее 40 см (в этом случае давление на входе в трубку, имитирующую капилляр, будет чуть больше 40 мм рт. ст., то есть примерно таким же, как на входе в капиллярную сеть). Кастрюлю с кашей надо поставить на подставку высотой 1,5 м, чтобы второй конец трубочки находился над тазом, в который вытекала бы каша. В этом случае разница в давлениях на входе и выходе трубочки будет больше, чем на концах капилляра. Никто не поверит в то, что гороховая каша пройдет через трубочку, а вот в то, что разница в давлениях на входе в капиллярную сеть и на выходе из нее проталкивает кровь в нужных объемах, верят все. Что поделаешь, нам свойственно не задумываться.

Вариант № 2

По мнению некоторых специалистов, способность крупных элементов крови беспрепятственно проходить через капиллярные сети объясняется очень просто: лейкоциты и эритроциты – живые существа, они могут изменять свою форму, чтобы просачиваться, подобно амебам, через капилляры и сквозь узкие щели в них. Однако скорость передвижения амебы составляет всего 0,2 мм в минуту, что явно недостаточно для нормального кровоснабжения, ведь скорость передвижения лейкоцитов и эритроцитов по капилляру у здорового человека в 200 раз больше и составляет в среднем 0,4 мм в секунду. Я никогда не видел амебу, поэтому решил рассмотреть возможность продвижения лейкоцита, представив на его месте… себя. Мой рост – 1,7 м, поэтому диаметр капилляра я решил увеличить в 250 тысяч раз, до 1,5 метров. По такой трубе я могу передвигаться на полусогнутых ногах, дополнительно отталкиваясь от стенок руками, или на четвереньках. Длину трубы рассчитаем, также увеличив длину капилляра в 250 тысяч раз. Получается 250 метров. Амеба преодолевает 1 мм за 5 минут, и мне потребуется не меньше времени, чтобы пробежать 250 метров по трубе.

Значит, живые компоненты крови (лейкоциты и эритроциты) могут самостоятельно передвигаться по капиллярам, но скорость передвижения будет в 200 раз меньше, чем скорости, измеренные в капиллярных сетях здорового организма. Если лейкоциты будут передвигаться со скоростями амебы, их в межклеточной жидкости будет недостаточно, чтобы справиться с инфекцией (инфекция в тканях размножается гораздо быстрее). И еще одно соображение: если в какой-то ткани эритроциты будут продвигаться по капиллярам со скоростью амебы, то в этой ткани начнется кислородное голодание.

Нужно искать еще какой-то механизм передвижения лейкоцитов и эритроцитов в капиллярах, который позволял бы им передвигаться в 200 раз быстрее, чем амебам.

Вариант № 3

Давно известно, что практически во всех сосудах человеческого организма (артерии, маточные трубы, пищевод, тонкая, толстая и прямая кишки, мочеточники, уретра и т. д.) продвижение содержимого от входа к выходу происходит с помощью рефлекса перистальтики, создаваемого нервно-мышечным аппаратом самого сосуда. Неясности были и остаются только с обменными капиллярами из-за их очень маленьких размеров. Датский физиолог Август Крог в 1920 году получил Нобелевскую премию за вклад в изучение капилляров, а именно «за открытие механизма регуляции просвета капилляров». Он обнаружил, что во время отдыха часть капилляров в капиллярных сетях может быть не задействована, а при увеличении нагрузки ранее отключенные капилляры снова наполняются кровью и участвуют в кровотоке. На рисунке 1 изображены два состояния одной и той же капиллярной сети. Рисунок заимствован из книги Э. В. Семенова «Атлас анатомии человека» (т. 3). Слева б́ольшая часть капилляров отдыхает. Работают капилляры, расположенные на линии А1–В1, и капилляры, расположенные на линии А2–В2.

Рис. 1. Два состояния капиллярной сети

Справа в работу по доставке крови включилась вся капиллярная сеть. Артериолы на рисунке обозначены А1 и А2, венулы – В1 и В2.

Это означает, что в капиллярах есть возможность перекрывать изнутри просвет капилляра, то есть управлять им. Август Крог наблюдал пульсацию капилляра, обнаружил в нем нервные окончания и выдвинул предположение о том, что капилляр способен прокачивать через себя кровь своими собственными силами. Идея понравилась многим врачам; капилляры, обладающие ритмом, стали называть бесчисленными сердцами, а возникновение болезней объясняли прекращением ритма в какой-то части капилляров. Лечение рекомендовали начинать с восстановления ритма капилляров, ведь принимать лекарство бессмысленно, если оно не может попасть в заболевший орган из-за их плохой работы. Методики восстановления ритма капилляров называли капилляротерапией. Они включали скипидарные ванны (Залманов), чередование тепла и холода, различные виды массажа. Энтузиазм испарился, когда было доказано, что в капиллярах нет мышц, ведь это означало, что там нет и нервно-мышечного механизма для создания рефлекса перистальтики. А вот фармацевты обрадовались, ведь спрос на лекарства начал снова расти.

Вариант № 4

В 1874 году француз Шарль Руже открыл перициты (клетки Руже), окружающие снаружи стенки обменных капилляров. Длина перицита вдоль оси капилляра составляет примерно 200 мкм – почти четверть длины самого капилляра. Отростки перицита проходят внутрь и могут управлять эндотелиальными клетками, выстилающими капилляр изнутри. По нервному импульсу из отростка перицита эндотелиальная клетка может очень быстро наполняться водой или отдавать воду, перекрывая или освобождая русло капилляра. На протяжении практически всего XX века функциональное назначение перицитов оставалось неясным, хотя неоднократно выдвигались идеи о нервно-перицитном или перицитно-эндотелиальном механизме рефлекса перистальтики в капилляре. Известно, что рефлекс перистальтики в крупном сосуде создается управляемым уменьшением его русла с помощью наружных мышц. В капилляре это может осуществляться с помощью эндотелиальных клеток внутри него. Предположим, что в капилляр с кровью вошел эритроцит. Клетка эндотелия позади него мгновенно наполняется водой, что создает импульс давления для проталкивания эритроцита по капилляру. Эффект будет сильнее, если клетка, расположенная в капилляре перед эритроцитом, также быстро схлопнется (избавится от воды). Эритроцит продвинется по капилляру, и схлопнувшаяся клетка окажется сзади. Ее последующее мгновенное набухание продолжит процесс перистальтики. Возможно, что Август Крог наблюдал пульсацию капилляра, управляемую перицитами.