Микроциркуляция

Сопоставив эти данные с данными о коллагеновой природе микрофибриллярного компонента базальной мембраны клубочка (Bruchhausen, Merker, 1967) и с данными о наличии в цитоплазме клубочкового эпителия сходных мпкрофибрилл (Kurtz, 1967, и др.), можно с большой уверенностью заключить, что основное вещество в форме коллагеновых микрофибрилл для базальной мембраны капилляров почечных клубочков продуцируется не соединительнотканными клетками (фибробластами), а клетками клубочкового эпителия.
Неясным остается вопрос о природе вещества, возможно, продуцируемого для базальной мембраны эндотелиальными клетками. Не исключено, что этим веществом является тот или иной полисахарид, так как имеются факты, указывающие на принципиальную возможность продуцирования эндотелиальными клетками полисахаридов (Bennet, 1963).
Необходимо отметить и то, что приведенные данные не исключают возможности продуцирования эндотелиальными клетками в капиллярах других органов, если нет готового микрофибриллярного материала для базальной мембраны, то по крайней мере веществ, из которых этот материал может образовываться.

В этом отношении некоторый интерес могут представить данные Donahne (1962). Он нашел, что в процессе эмбриогенеза базалытая мембрана кровеносных капилляров в нервной трубке кроличьего эмбриона образуется лишь после дефферен-цировки эндотелиальных клеток и образования ими просвета будущего капилляра. Fawcett (1959, 1965) и некоторые другие авторы склонны считать, что базальные мембраны кровеноспых капилляров являются продуктом деятельности эндотелиальных клеток, а не уплотнением основного вещества соединительной ткани. С этой точки зрения и с позиций приведенных фактов производство типичными соединительнотканными клетками основного вещества можно представить как наиболее яркий, на частный случай продуцирования межклеточного вещества различными типами клеток. Если это мнение о происхождении межклеточного вещества и базальных мембран получит более широкое подтверждение, то ясно, что оценка роли эндотелиальных клеток в функциональной морфологии гисто-гематпческих барьеров будет значительно отличаться от существующей. Доказательство генетического единства клеточных и межклеточных элементов капиллярной стенки, вероятно, позволит по-новому подойти к решению проблемы сосудистой проницаемости.

В предыдущем разделе было показано, что по мере приближения к капиллярному руслу происходит редукция среднего (мышечного) и адвентициального слоев сосудистой стенки. Эта редукция на уровне капилляров выливается в трансформацию среднего слоя и разрыхление адвентициального. Мышечный слой заменяется здесь прерывистым слоем перицитов, заключенных в листки базальной мембраны. Такой план строения выдерживается вплоть до уровня коллекторных венул, имеющих диаметр 30—50 мкм и образующихся при слиянии посткапиллярных венул. В коллекторных венулах прерывистый слой перицитов становится непрерывным, появляется также сплошная оболочка из фибробластов (Rhodin, 1968). По мере увеличения диаметра коллекторных венул перициты заменяются сначала незрелыми гладкомышечными клетками, а затем сплошным слоем типичных гладкомышечных клеток. По данным Rhodin (1968), незрелые, или примитивные, гладкомышеч-ные клетки подобны перицитам, но отличаются от них тем, что обладают «собственной» базальной мембраной, т. е. не сливающейся с базальной мембраной эндотелия (полностью или частично). В них уменьшается также количество свободных рибосом и элементов шероховатого ретикулума, увеличивается число микрофибриллярных элементов, появляются «полудесмо-сомы» (локальные уплотнения под плазмолеммой), и эти клетки значительно чаще контактируют друг с другом и перицитами. Отростки у них не менее развиты, чем у перицитов. Как перициты, так и гладкомышечные клетки, зрелые и незрелые, образуют контакты с эндотелием за счет собственных отростков, перфорирующих базальную мембрану, или за счет отростков эндотелиальных клеток.

Эндотелий, чрезвычайно истонченный в венозных капиллярах, постепенно утолщается до 0,3—0,5 мкм. Ультраструктурные особенности в нем отмечаются лишь на уровне венозных капилляров, где иногда, но не во всех органах, встречаются фе-нестры (поры, закрытые диафрагмами). Такая особенность обнаружена в венозных капиллярах кожи и мышечной фасции, для которых капилляры с перфорированным эндотелием в общем не характерны.
Адвентициальный слой, представленный на уровне капилляров и посткапиллярных венул отдельными фибробластами и волокнистыми элементами, становится более оформленным в стенке собирательных венул.
Из приведенной картины явствует, что для гемато-тканево-го обмена наиболее приспособлены стенки капилляров и посткапиллярных венул, где барьер представлен лишь слоем эндотелия и базальной мембраной с заключенными в нее отдельными перицитами. Поэтому данный отдел можно обозначить как диффузионный отдел системы микроциркуляции. Соответственно артериальный (прекапиллярный) и венозный (начиная с коллекторных венул) отделы вместе образуют систему, которая путем регулирования притока и оттока крови обеспечивает работу диффузионного отдела в соответствии с меняющимися условиями функционирования органа в целом и его отдельных функциональных элементов. Коллекторная, или емкостная, функция венозного отдела находит свое отражение в соотношении величины просвета венозных микрососудов и толщины их стенок. Так, по данным Rhodin (1968), в венозных капиллярах это соотношение равно 20:1, в посткапиллярных венулах—10:1, в коллекторных немышечных венулах — 30 : 1, в мышечных — 50 :1, в мелких коллекторных венах — 100: 1. Видно, что это отношение однонаправленно и быстро начинает меняться на пути от коллекторных венул до мелких коллекторных вен. Нарастающее преобладание величины просвета над толщиной стенки иллюстрирует большие приспособительные возможности этого отдела в плане изменения его емкости в соответствии с быстро меняющейся объемной скоростью кровотока. Такая емкостная подвижность коллекторной сети является, по-видимому, одной из основ автоматического удерживания величины капиллярной фильтрации в диапазоне физиологических колебаний.

Представленные в этом разделе материалы необходимо рассматривать лишь как один из наиболее общих вариантов ультраструктурной организации элементов микрососудистой сети. ^jcho, что в различных органах характер микроциркуляторного русла неодинаков, в соответствии с этим неодинаковы и ультраструктурные характеристики тех или иных отделов системы микроциркуляции. Однако точное изучение этих особенностей в большинстве случаев затруднено из-за невозможности строгого соотнесения электронномикроскопических картин с отделами микроциркуляции. Поэтому для таких исследований необходимо совершенствование метода топографической электронной микроскопии, точнее создание нового метода, а именно стерео-топографической электронной микроскопии, которая позволит прицельно изучать отделы микрососудистой сети, имеющей не плоскостную двухмерную организацию, а распределенной в том или ином объеме, как это имеет место в большинстве органов.
Создание такого метода явится большим шагом вперед в деле изучения органных особенностей структуры и функции системы микроциркуляции.

Васкуляризация защечного мешка хомячка необычайно развита и намного превосходит таковую у таких объектов для прижизненной микроскопии, как брыжейка или мезоаппендикс грызунов или ткань уха кролика.
Микроциркуляторное русло защечного мешка хомячка было изучено с помощью инъекционной техники (Poor, Lutz, 1958), а также посредством прижизненной биомикроскопии (Lutz, Fulton, 1965; Berman, 1965). Архитектоника микроциркуляторного ложа защечного мешка хомячка характеризуется сетевым типом строения. Отсутствуют центральные каналы и артериоло-вену-лярные анастомозы. Однако в избытке представлены многочисленные артериоло-артериолярные анастомозы со средним диаметром 25—50 мкм. Обычно такие анастомозы по своему калибру достигают трети или половины диаметра материнской арте-риолы. Количество венуло-венулярных анастомозов также велико. Иногда их диаметр превышает 125 мкм. По-видимому, наличие артериоло-артериолярных анастомозов обеспечивает поддержание высокого и постоянного давления в капиллярах. Такая структура наиболее целесообразна также для выполнения функции перераспределения крови: при биомикроскопии можно наблюдать движение обратного тока из большой в мелкую вену-лу. Венозный отдел характеризуется обильной сетью коллатера-лей, что сводит до минимума последствия эмболии и тромбозов и обеспечивает эффективный капиллярный дренаж. Наличие прекапиллярных сфинктеров осуществляет вазомоторный контроль местного кровотока (Berman, 1965; Fulton, Berman e. a., 1966). Обильная васкуляризация защечного мешка хомячка, изолированное расположение, доступность и легкость манипуляций на нем делают его особенно благоприятным объектом для пересадки экспериментальных опухолей, которые обычно здесь успешно прививаются. Опухоли растут свободно и симметрично и доступны для исследования их роста и реваскуляризации в течение нескольких дней (Lutz, Fulton, 1965). Авторы осуществили прививку опухоли на стенке вывернутого мешка (без камеры) . Аналогичным методом пользовались и другие исследователи для изучения ранних сосудистых реакций при гетеротранс-плантации человеческой опухоли — аденокарциномы (Witte, Goldenberg, 1967).

Для изучения микроциркуляции используют хомячков двух видов: золотистого (Mesocricetus auratus) и китайского (Gricetulus grise-us). Наиболее часто эксперименты проводят на более крупном золотистом хомячке (весом 100—150 г). Защечный мешок является парным образованием в стенке щеки и достигает 2—5 см в длину, доходя до области плеча. Толщина стенки мешка у золотистого хомячка составляет 0,4 мм (Fulton е. а., 1947). Стенка защечного мешка содержит много складок, но не имеет желез. Ь соединительной ткани среди поперечнополосатых мышечных волокон располагаются многочисленные кровеносные сосуды и огромное количество тучных клеток. Широкая сеть безмякотно-го нервного сплетения дает начало периваскулярному нервному сплетению (Lutz, Fulton, 1964). Прижизненное наблюдение на микроциркуляторном русле защечного мешка хомячка проводят в остром и хроническом опыте. Для проведения острого опыта мешочек выворачивают—образуется двухслойный препарат. Для получения однослойного препарата делают дуговой разрез через верхний слой и мешочек расправляют в виде прозрачной тонкой пленки в специальной ванночке, заполненной раствором Рингера при 37° (Lutz, Fulton, 1965; Maggio, 1965). Затем приготовленный препарат подвергают биомикроскопии. Для хронического изучения микроциркуляции одну из стенок защечного мешка хомячка заключают в прозрачную камеру. Подробно описана техника изготовления и вживления такой камеры, а также процедура биомикроскопии (Goodal е. а., 1965; Sewell, 1966). В нашей лаборатории эта методика применяется с некоторой модификацией (Т. В. Сперанская, 1971).

Все структурные компоненты, заключенные в мембране крыла летучей мыши, после удаления эпидермиса становятся доступными для местных химических, физических и механических воздействий. Для внутрисосудистого введения испытуемых веществ можно вставить канюлю в хвостовую вену или артерию и наблюдать реакции микрососудистого русла крыла. Нервные стволы также доступны для раздражения.
Микроциркуляторное русло крыла летучей мыши имеет ряд анатомических особенностей, ибо его капиллярная организация отличается от той, которую описали Chambers и Zweifach (1934—1947). Так называемые центральные (предпочтительные) каналы отсутствуют. Артерию и отходящие от нее арте-риолы сопровождают соответствующие венозные, а также лимфатические сосуды. Параллельно каждому кровеносному стволу следуют нервные волокна. При разветвлении артерии на арте-риолы последние отходят от нее с двух сторон под углом 45°, что, по-видимому, обеспечивает одинаковую величину давления как в основном стволе, так и в отходящих ветвях. На этом уровне ветвления сфинктеры не обнаружены. От артериол отходят под прямым или тупым углом более мелкие сосуды, имеющие в своем основании образования, напоминающие прекапиллярные сфинктеры, которые могут регулировать степень открытия этой ветви. Артериолы, образующие дугообразное строение, анасто-мозируют между собой, создавая коллатеральную систему с наличием резервуаров, поддерживающих постоянную величину давления и кровотока в капиллярах. Капилляры, берущие начало от конечных (терминальных) артериол различной формы и длины, образуют тонкую, широко анастомозирующую сеть. Сливаясь, капилляры приобретают дугообразное строение и переходят в венозную половину русла, которое повторяет архитектонику артериального отдела. Для венозного отдела характерно наличие большого числа дугообразных венул, переходящих в венозные аркады и петли. В местах слияния венул образуются расширенные участки типа венозных синусов или озер, собирающих кровь для направленного оттока. В стенках артерий по спирали расположено большое количество гладко-мышечных клеток, при сокращении которых изменяется просвет артериол, что определяет активность всего микроциркуляторного русла и феномен вазомоции. Последний наиболее убедительно выявляется на крыле летучей мыши, так как эксперименты проводятся без анестезии, которая может устранять вазомоторные реакции.

Имеется отдаленное сходство строения брыжейки с мембраной крыла летучей мыши, ибо последняя представляет также тонкую двуслойную ткань, соединяющую пальцы, поверхность между телом и конечностями, а также область между хвостом и нижними конечностями. Между этими двумя слоями плотного эпидермиса расположены сосудистая сеть, система лимфатических сосудов и нервные стволы. Общая площадь мембраны достигает 30 см2, из которых 90% площади доступны для прижизненного изучения микроциркуляции (Nicoll, Webb, 1944, 1946).
Летучую мышь закрепляют в держателе, прикрепленном к предметному столику микроскопа. Крыло летучей мыши располагается на стеклянной плоскости. Для получения плоской поверхности эластические зажимы поддерживают периферические части крыла и удерживают ткань в натянутом состоянии. В таком положении крыло может оставаться в течение нескольких часов или дней. Обе поверхности крыла смазывают минеральным маслом, чтобы уменьшить преломление света при мик-роскопировании. В некоторых случаях можно провести денерва-цию изучаемой области путем перерезки нервов в месте входа их в мембрану крыла из плечевого сплетения. Поскольку опыты проводят на мышах, взятых из рефрижератора (температура 5°) и находящихся в состоянии спячки, отпадает необходимость в обезболивании.

Микроциркуляторное русло уха кролика детально изучено при помощи вживленных прозрачных камер (Е. R. Clark, Е. L. Clark, 1934; Sanders е. а., 1940; Curri е. а., 1956; Duling е. а., 1968; Stalker е. а., 1969; Arfors е. а., 1971, и др.)> а также при помощи микроангиографии (Bellman е. а., 1961). Однако вживленные камеры позволяют наблюдать формирование и структуру микро-циркуляторного русла только в репаративнои, грануляционной ткани, замещающей операционный кожный дефект, а микроангиография не выявляет деталей капиллярного русла. С помощью камерной методики было показано, что формирование капилляров в грануляционной ткани происходит на 4—10-й день (Вгапе-mark, Lindstrom, 1963). Аналогичные данные были получены еще Clark с соавт. в 1931 г. Авторы наблюдали образование капилляров «почкованием» на 6-й день после вживления камеры, имеющей глубину 40—100 мкм и диаметр 650—800 мкм. Сосудистое сплетение через 2 недели достигло в своем развитии центра камеры, а через месяц все пространство камеры было васкуляризова-но. Если допустить, что структура микроциркуляторного русла грануляционной ткани в камере повторяет строение сосудистой сети в остальной ткани уха кролика, то терминальное русло имеет следующие характерные особенности. Общий вид строения напоминает форму петли и имеет весьма отдаленное сходство с терминальным руслом брыжейки. Однако центральные каналы тРУДно выделить. Вместе с тем встречается большое число арте-риоло-венулярных анастомозов различного диаметра (от 5 до 63 мкм). Лимфатические сосуды густой сетью оплетают крупные артерии и вены уха кролика (Bellman е. а., 1961). Артериолы Дихотомически делятся на сосуды меньшего калибра, от которых берут начало капилляры, образующие сравнительно негустую с^ть. Венозный отдел формируется из слияния мелких венул в более крупные, которые, как правило, не сопровождают артериальные сосуды, а образуют разветвленную венозную сеть.