МЕХАНИЧЕСКИЙ ФАКТОР И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АНАТОМИЯ КОМПЛЕКСА ГУБЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО - КРАСНЫЙ КОСТНЫЙ МОЗГ-ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ КРОВЬ

ДИСКУСИОННЫЙ КЛУБ

УДК 613. 643.2:611.71:612.119

В работе рассматривается взаимосвязь и взаимозависимость между механическим фактором, обусловленным особенностями биомеханики скелета, гидродинамическим давлением на поверхность синусоидных капилляров красного костного мозга, гемопоэзом и составом периферической крови. Обосновывается необходимость выделения в качестве отдельной патогенетической формы гиподинамической анемии.

Многие авторы отмечают отсутствие точных данных о генезе анемии после операций и травм, малую эффективность применяемых средств профилактики и лечения таких анемий. Обычно анемия развивается в течении первой недели после операции и травмы: снижается концентрация гемоглобина, количество эритроцитов, глобулярный объем. При этом "в результате сочетанного действия различных факторов (операционных и механических травм) в продуцирующем отделе эритрона развивается как торможение синтеза новых ядерных предшественников, так и увеличение количества клеток, погибших в пределах костного мозга" (Н. С. Петров, В. А. Шелухин, С. Ф. Малахов [1]).

Общеизвестными являются факты развития тяжелых анемий у лиц, прикованных к больничной койке и без операций и травм, например при тяжелых остеохондрозах позвоночника даже при полноценном и сбалансированном питании. В то же время лица, перенесшие кровопотерю, но сохранившие способность ходить, значительно быстрее восстанавливают нормальный состав периферической крови. Эти факты побудили нас провести анализ информации о связи механических факторов, действующих на скелет человека со структурами, содержащими красный костный мозг.

Все костные структуры, содержащие в губчатом вещества основную массу красного костного мозга, испытывают разнонаправленные механические напряжения, что находит свое отражение в ориентации костных трабекул. В губчатом веществе, содержащем красный костный мозг, кроме капиллярной сети обычного строения имеются так называемые капилляры синусоидного типа, диаметры которых достигают 500 мкм, а их периферия окружена паренхимой красного костного мозга. Красный костный мозг, благодаря своему составу, является несжимаемой средой, его перемещения при нагрузках определяют ориентацию костных трабекул. Волны сжатия и растяжения, распространяясь по костному мозгу сферически, гасятся деформацией костных трабекул и перемещением костного мозга по ячейкам губчатого вещества кости. Движения костного мозга вызывают в костных трабекулах напряжения, которые рассматривают как "средство переориентировки и рассеяния энергии сжатия", а также положительно влияют на ход обменных процессов в паренхиме красного косного мозга (Ю. М. Аникин, Л. Л. Колесников [2]).

Если основной побудительной причиной к перемещинию крови является напорное давление, то для синусоидных капилляров из-за их большого объема это имеет меньшее значение, в то же время большая площадь поверхности синусоидного капилляра делает его весьма чувствительным к внешних гидродинамическим напряжениям, возникающим в паренхиме красного костного мозга в ответ на механические нагрузки на элементы скелета. Именно гидродинамические напряжения в красном костном мозге являются основным фактором, способствующим продвижению форменных элементов крови через стенки капилляров в их просвет, а также дальнейшего движения крови из синусных капилляров в вены губчатого вещества, например тел позвонков (v.v. basivertebrales) и далее в вены внутреннего позвоночного сплетения. Величина возникающего гидродинамического давления на поверхности синусоидного капилляра должна превышть давление в нижней полой вене, в непарной и полунепарной венах. За это говорят данные Новосибирского НИИТО [3] об увеличении давления в нижней полой вене в 2-4 раза при переводе больного из вертикального положения в горизонтальное, что приводит к затруднению оттока крови из тел позвонков и усилению кровотечения при операциях на позвоночнике.

Определенное влияние на процесс перехода форменных элементов крови из красного костного мозга в полость синусоидных капилляров и отток крови из них оказывает давление спинномозговой жидкости, также меняющееся при переходе тела от вертикального положения к горизонтальному. Так, по данным Т. С. Истамановой [4] у лиц с повышенным давлением спинномозговой жидкости наблюдается увеличение числа ретикулоцитов при одновременном снижении количества эритроцитов.

Корреляции между локомоцией человека и характером кроветворения прослеживается в эмбриогенезе:

Некоторые спинальные рефлексы наблюдаются у плода раннее 12-и недель.

2. Развитие красного костного мозга происходит на 12-й неделе.

3. Появление естественных рефлекторных движений наблюдается у плодов с 14-й неделе.

4. Формирование большинства костей скелета плода совершается к 16-й неделе.

5. Начало гемопоэза в красном костном мозге происходит на 16-й неделе.

6. Основным центром гемопоэза красный костный мозг становится с 20-й недели внутриутробного развития.

По данным R. S. Reneman [5], клетки эндотелия являются своеобразными механорецепторами, чувствительными к различным механическим воздействиям, которые определяют их функционирование in vivo.

Установлено, что механический (гидродинамический фактор) детерминирует конфигурацию и морфогенез микрососудистых сетей [6]. Известно также и то, что эндотелиальная клетка и гемоцитобласт красного костного мозга развиваются из одного источника и имеют общего предшественника - мезенхимную клетку [7] и, следовательно, гемопоэтические клетки красного косного мозга, должны сохранять способность реагирования на механический (гидродинамический фактор).

При культивировании клеток красного костного мозга in vitro не удается получить истинных культур, в которых происходит нарастание массы эксплантированных клеток, клетки длительно переживают и самоподдерживаются без существенного увеличения их числа [8]. Это, по-видимому, связано с отсутствием влияния механического фактора на культуру клеток красного костного мозга in vitro.

Таким образом, механические напряжения на элементы скелета человека, содержащие красный костный мозг, несомненно, являются важным (быть может основным) фактором способствующим насыщению периферической крови форменными элементами и движению венозной крови из губчатого вещества. Длительный покой в горизонтальном положении тела снимает нагрузки на опорно-двигательный аппарат, уменьшает силу гидродинамического давления на поверхность синусоидных капилляров и вен губчатого вещества скелета человека, одновременно повышает давление в системе нижней полой вены и в непарной и полунепарной венах, ухудшает обменные и регенераторные процессы в красном костном мозге, снижает разницу между гидродинамическим давлением, действующим на синусоидные капилляры красного костного мозга снаружи, и давлением внутри синусоидного капилляра, затрудняя проникновение в кровеносное русло форменных элементов крови и дальнейшее движение венозной крови. Онтогенетическая, морфологическая, экспериментальная и клиническая обоснованность такой трактовки роли механического фактора в ангиогенезе и гемодинамике дают нам право рассматривать длительный покой, особенно в горизонтальном положении в качестве одного из основных патогенетических факторов развития анемии и трактовать такие анемии как гиподинамические.

ЛИТЕРАТУРА

1. Петров Н. С., Шелухин В. А., Малахов С.Ф. Кинетика эритроидного ростка костного мозга при торакальных операциях и механических травмах. //Проблемы гематологии и переливания крови. - 1980.- Т. 25. - №5. - С. 28-36.

2. Аникин Ю. М. Колесников Л. Л. Построение и свойства костных структур. - М.:ММСИ, 1993. - С. 18.

3. Снижение кровопотери в хирургии позвоночника. Методические рекомендации. /Под ред. М. К. Олиговой. - Новосибирск:НИИТО, 1976.

4. Истаманова Т. С. К вопросу о влиянии нервной системы на эритропоэз. // Клиническая медицина. - 1939. - Т. 17.-№8. - С. 57.

5. Reneman R. S. Endothelial Cells as Machanoreceptors.//News in Physiological Sciences. - 1993.- V. 8.- P. 55-56.

6. Глотов В. А. Структурный анализ микрососудистых бифуркаций. (Микрососудистый узел и гемодинамический фактор). - Смоленск: Амипресс, 1995. - 251с.

7. Куприянов В. В., Миронов В. А., Миронов А. А., Гурина О. Ю. Ангиогенез. Образование, рост и развитие кровеносных сосудов. - М.:НИО "Квартет", 1993. - 200с.

8. Игнатова Т. Н. , Поспелов Т. В., Губин В. А. и др. Культура клеток и тканей. // БМЭ. Изд. 3-е. - М.: Советская энциклопедия, 1980. -Т.12. - С. 190-207.

Кафедра анатомии человека

Смоленская государственная медицинская академия

Поступила в редакцию 15.06.97.