УДК 616.592.7 – 002.3 – 089 –
003.9:616.155.32
Свойство костной ткани участвовать в межсистемной
регуляции иммунного ответа
Ó 2006 г. Тихонова Л. В., Шаматкова С.
В.
В работе теоретически и экспериментально доказывается связь костной ткани с процессами регенерации и хронизации воспалительного процесса мягких тканей с функциональной недостаточностью костной системы.
Известно, что патологические
процессы, характеризующие в основном воспаление или воспаление и деструкции,
сопровождаются существенным изменением метаболизма в очаге поражения [6]. Это проявляется в
изменении концентрации химически активных веществ – микроэлементов, медиаторов
воспаления, продуктов деструкции тканей, энергосодержащих компонентов, ионов
водорода, т.е. изменением кислотно-щелочного равновесия в патологическом очаге,
сдвигом РН в сторону ацидоза [8;3]. При ацидозе происходит реакция, замещения
Са++, связанного с белками, на ионы водорода (Н +). При
алкалозе ионы водорода диссоциируют из молекулы альбумина, что приводит к
уменьшению концентрации ионов (свободных) Са++ в плазме, т.к. они
усиленно связываются с альбуминами (тогда появляются симптомы гипокальциемии,
хотя общее содержание Са++ не меняется). То есть, организм способен с
помощью свободных ионов Са++ принимать участие в регуляции
кислотно-щелочного равновесия. Только свободные ионы Са++ являются физиологически активными. Движение свободных ионов Са++
можно объяснить разностью потенциалов тканей, возникающей между патологическим
очагом и здоровыми тканями [2;7;9]. Т.к. кости являются своеобразным депо таких
важных минералов, как кальций и фосфор, которые при необходимости выбрасываются
в кровь, становится очевидной заинтересованность костной системы в регуляции
кислотно-щелочного равновесия.
Защитная реакция организма в
виде образования отека в месте патологического процесса (с целью иммобилизации
ткани и отграничения патологического очага), инфильтрации (с целью очищения
зоны от поврежденной ткани или микроорганизмов) направлена на создание
благоприятных условий для последующего репаративного процесса. На этапах
местного иммунного ответа организма принимают участие лимфоциты, активность
которых значительно возрастает при экстремальных ситуациях, по нашему мнению, в
ответ на изменение КЩР тканей. Исходя
из того, что кости являются одной из заинтересованных сторон в регуляции
кислотно-щелочного равновесия, можно предположить их участие в межсистемной регуляции иммунного
ответа через активацию лимфоцитов.
Для объяснения
предполагаемого свойства костной ткани участвовать в межсистемной регуляции
иммунного ответа была проведена серия опытов на лабораторных животных,
показавших, что путем изменения pH в тканях в зоне раневого
процесса можно влиять на фазы репаративного процесса и добиться более быстрого
заживления вскрытой гнойной раны с формированием нежной рубцовой ткани.
Опытным путем нами установлено, что pH неповрежденной мягкой ткани наружной поверхности бедра крысы линии Вистер составляет в среднем 7,35. При моделировании гнойного процесса мягких тканей бедра pH зависит от фазы течения раневого процесса. После вскрытия гнойного очага на3 сутки pH тканей в гнойной ране в среднем составляло 7,58, на 5 сутки -7,65, на 7 сутки -7,72.
Результаты, полученные после вскрытия
раны при инфильтрировании стенок и дна раны на всю глубину 0,1% раствором
ацетилсалициловой кислоты, указывают на сокращение сроков заживления раны: pH тканей в гнойной ране на3 сутки в
среднем составляло 7,60, на 5 сутки -7,82, на 7 сутки -7,38.
Исходя из результатов исследования, был предложен новый подход в лечении гнойно-воспалительных процессов, состоящий в создании кратковременного искусственного ацидоза в зоне воспаления, и ставший основой для разработки способа лечения гнойно-воспалительных процессов мягких тканей.
Сущность предложенного способа лечения гнойно-воспалительных процессов мягких тканей состоит в том, что после вскрытия гнойного очага для закисления зоны патологического процесса инфильтрируют стенки и дно раны на всю глубину 0,1% раствором ацетилсалициловой кислоты (Положительное решение на заявку № 2005134503/14 (038579) изобретения «Способ лечения гнойно-воспалительных процессов мягких тканей»). Помимо закисления тканей мы инфильтрацией стенок раны надеялись создать лучшие условия для заживления раны.
Опыты были поставлены на 20
белых крысах линии “Вистер” женского пола массой 200г. с моделью
гнойно-воспалительного процесса мягких тканей наружной поверхности бедра.
В качестве контроля были
использованы 10 белых крыс с гнойно-воспалительным процессом, лечение которым
осуществлялось традиционным способом (промывание раны раствором перекиси
водорода) без введения раствора аспирина. В этой группе крыс на 3 сутки после
вскрытия гнойного очага отмечались гнойно-серозное отделяемое из раны, зияние
краев раны, застойная гиперемия и выраженная инфильтрация мягких тканей области
раны. Образование грануляций началось с 6 суток, полное очищение раны к 9
суткам с сохранением инфильтрации раны до 12 суток, последующее заживление раны
происходило под струпом к 19 суткам.
В отличие от контрольной, у
10 крыс опытной группы на 3 сутки после вскрытия гнойного очага отмечались лишь
следы гнойно-серозного отделяемого из раны, отсутствовало зияние краев раны,
оставались лишь застойная гиперемия и инфильтрация мягких тканей области раны.
Образование грануляций началось с 4 суток, полное очищение раны к 5-6 суткам
без инфильтрации области раны с последующим заживлением раны без образования
струпа к 7 суткам и равномерным ростом шерсти к 10 суткам.
Проведенные исследования
показали, что закисление вскрытой гнойной раны путем регионарного введения 0,1%
раствора ацетилсалициловой кислоты активно влияет на репаративный процесс,
сокращая сроки заживления гнойной раны. Возникло предположение, что это
происходит в результате того, что раствор ацетилсалициловой кислоты, изменяя pH в
тканях, способствует активации лимфоцитов в области раны. Для подтверждения
этого предположения была проведена серия опытов с обкалыванием раны взвесью
экстракорпорально активированных лимфоцитов, полученных из крови животного, по
методу Jondal, 1972. В результате сравнения серий опытов с использованием
регионарного введения 0,1% раствора ацетилсалициловой кислоты и взвесью
экстракорпорально активированных лимфоцитов на крысах с моделью
гнойно-воспалительного процесса мягких тканей бедра было установлено, что
существенной разницы в сроках заживления
гнойной раны нет. Единственным отличием является сокращение фазы отека
при лечении раны закислением тканей в зоне раневого процесса, что подтверждено
гистологическими исследованиями.
Таким образом, теоретические
и экспериментальные разработки подтверждают свойство костной ткани, путем
изменения pH в тканях в зоне раневого процесса, участвовать в
межсистемной регуляции иммунного ответа и положительно влиять на фазы
репаративного процесса. Научное значение выявленного свойства костной ткани
заключается в том, что оно вносит коренные изменения в существовавшее ранее
представление о регуляции иммунной системы, выявляет неизвестный ранее механизм
регулирования местного иммунитета уровнем ацидоза в патологическом очаге.
Открыт новый тип регулирования иммунного ответа – взаимосвязь между КЩР
патологического очага и костной системой, что является основой для объяснения
клинических данных отдельных заболеваний в области хирургии, кожных болезней,
инфекционных болезней, ортопедии, иммунологии, гематологии и т.д. Предлагаемый
факт является существенным для понимания развития и лечения ряда заболеваний.
Практическое значение описываемого свойства костной ткани состоит в том, что
оно создает основу для разработки перспективных подходов к диагностике и
лечению заболеваний, сопровождающихся воспалительными реакциями. Кроме того,
оно подводит базу к объяснению факта перехода острого воспалительного процесса
в хронический, как результата истощения депо костной ткани. При длительном
ацидозе увеличивается растворимость солей Са в костной ткани и увеличивается
поступление Са из костей во внеклеточную жидкость и соответственно в мочу. В
этих условиях, даже при адекватных поступлениях Са в костную ткань, может
развиться остеомаляция [1;4;5]. Этот факт является важным в объяснении
возникновения остеопороза при длительно существующих воспалительных процессах,
имеющим значение для изменения тактики лечения патологического очага улучшением
функционального состояния костной ткани, т.е. введением в комплекс терапии
минералов (кальция, фосфора и др.).
Описываемое свойство костной
ткани вносит коренные изменения в существовавшее ранее представление о
регуляции иммунной системы, выявляет неизвестный ранее механизм регулирования
местного иммунитета уровнем ацидоза в патологическом очаге. Оно подводит базу к
объяснению факта перехода острого воспалительного процесса в хронический, как
результата истощения депо костной ткани, что является важным в объяснении
возникновения остеопороза при длительно существующих воспалительных процессах
мягких тканей.
Исходя из вышеизложенного,
механизм ответной реакции организма на экстремальные воздействия должен
выглядеть следующим образом. Патологический процесс в тканях, возникающий под
воздействием любого из раздражителей (микроорганизмов, травмы и др.)
сопровождающийся разрушением тканей, всегда протекает с изменением КЩР со
сдвигом в сторону ацидоза, крайне необходимого для лимфоцитов, как «сигнала к
действию» - местной иммунной реакции. При этом происходит компенсаторный
дисбаланс в равновесии электропотенциалов, характеризующийся тем, что зона
повреждения становится своеобразным «катодом». Положительно заряженные ионы Са
устремляются в зону ацидоза (катода), пытаясь выровнять потенциал на фоне
актививации депо Са в костях. В том случае, когда организм испытывает
недостаток в свободных ионах Са, например, при недостаточном содержании их в
плазме крови, дисбаланс в равновесии электропотенциалов прогрессирует,
прогрессирует ацидоз, происходит расход Са, связанного с альбуминами, истощение
депо Са в костях, провоцируя остеопороз.
Таким образом, теоретически и экспериментально
установлено неизвестное ранее свойство костной ткани участвовать в межсистемной
регуляции иммунного ответа в результате выброса из депо минералов для
поддержания равновесия в окислительно-восстановительной системе патологического
очага.
1. Биохимия. Учебник для
ВУЗов под ред. чл.-кор. РАН, проф. Е. С. Северина.- М.; ГЭОТАР-МЕД, 2003.-784с.
2. Бышевский А. Ш. Терсенов
О. А. Биохимия для врача. – Екатеринбург: издательско-полиграфическое
предприятие «Уральский рабочий»; 1994. -384с. .
3. Гомеостаз/Под ред. П. Д.
Горизонтова.- М.: - Медицина, 1981. -576с.
4. Мари Р., Греннер Д.,
Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: в 2-х томах. Т.2. Пер. с англ.:- М.:
Мир, 1993.-415с.
5. Маршалл В. Дж.
Клиническая биохимия/ Пер с англ. – М. –СПб: «Издательство БИНОМ» - «Невский
Диалект», 1999. -368с.
6. Мусил Я. Основы
биохимии патологических процессов: Пер
с ческ. – М.: Медицина, 1985. -432с.
7. Сент-Дьрдьи.
Биоэлектроника. Исследование в области клеточной регуляции, защитных механизмов
и рака.-М.: Мир, 1971.- 80с.
8. Уайт А., Хендлер Ф., Смит
Э., Хилл Р., Леман И.. Основы биохимии: в 3-х томах. Т.3. Пер. с англ.; под
ред. Ю. А. Овчинникова. - М.: Мир, 1981.-726с.
9. Электрическая стимуляция
органов и тканей: Материалы 1-ой Всесоюзной научной конференции (науч.
редактор- чл.-корр.АМН СССР Ю.Ю. Бредикис).- 330с.
The result of bony
tissue participation in the
intrasystemic regulation of the immune response
The bony tissue interaction with regeneration
processes and long-term inflammation of the soft tissues and functional
insufficiency of the bony system is examined from theoretical and experimental
point of view.
Key words: purulent inflammation, lymphocytes
activation, the bony tissue.
Смоленская государственная
медицинская академия
Поступила в редакцию
30.12.2006.