Современные представления о движении лимфы в теле человека и механизмах отека Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

РАЗДЕЛ 9. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И ЛИМФАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ И ЛИМФООБРАЩЕНИИ, АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ФЛЕБОЛОГИИ, НОВЫЕ ПОДХОДЫ

К ДИАГНОСТИКЕ И КОРРЕКЦИИ ВЫЯВЛЕННЫХ РАССТРОЙСТВ

УДК 612.1

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ДВИЖЕНИИ ЛИМФЫ В ТЕЛЕ ЧЕЛОВЕКА

И МЕХАНИЗМАХ ОТЕКА

Ерофеев Н.П.

ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет,

Санкт-Петербург, Россия [email protected]

Лимфатическая система играет существенную роль в жидкостном и макромолекулярном гомеостазе внутренней среды организма, абсорбции липидов, иммунной функции и распространения метастазов. Эти задачи перемещения лимфы и ее содержимого из интерстициального пространства через лимфатические сосуды и узлы в большие вены решает лимфатическое русло. Вопреки распространенному мнению, лимфа не в состоянии пассивно преодолевать указанный выше путь, потому что градиенты давления противодействуют потоку лимфы от периферии к центру.

Лимфатические сосуды и узлы в силу приведенных выше причин, действуют как гидравлические машины для подъема жидкости против сил тяжести. Эти машины-насосы встроены в лимфатическое русло, и, они активно перекачивают лимфу, а с помощью клапанов формируют однонаправленный ее поток. Лимфатическое русло само регулируют активность собственных насосов. Механизмы регуляции направлены на управление сокращениями гладких мышц стенок лимфатических сосудов и узлов. Сократительная активность определяется взаимодействием внутриклеточного кальция с регуляторными и сократительными белками цитоплазмы. В этой статье рассмотрим современные представления о важных структурных и функциональных механизмах, которые определяют насосную функцию инициальных лимфатических капилляров, собирательных лимфатических сосудов и узлов. Лучшее понимание этих механизмов могло бы стать основой для разработки диагностических, реконструктивных и лечебных методов при лимфатической дисфункции. Это необходимо еще и потому, что, несмотря на прогресс в изучении молекулярной биологии лимфангиогенеза (обнаружены потенциальные лимфангиогенные факторы роста) в настоящее время отсутствует сведения о практическом применении их для лечебных целей в качестве специфических модуляторов функции лимфатического насоса и лимфатического потока. Поэтому их развитие требует комплексного похода, в использовании, как теоретических знаний, так и достижений современных микрохирургических манипуляций для реализации единой цели: сохранения и поддержания активной функции лимфатических насосов.

В то же время, являясь частью системы кровообращения, структура и функции лимфатического русла существенно разнятся. Кратко охарактеризуем их.

Существенные характеристики организации тока крови в системном русле:

• имеется центральный, циклически работающий насос - который создает достаточно высокий градиент давления;

• создается и поддерживается градиент давления - центробежный вектор движения крови;

• является непрерывной закрытой системой круговой циркуляции: левый желудочек -артерии-капилляры-вены-правое предсердие;

Существенные характеристики организации тока лимфы в лимфатическом русле:

• движение лимфы происходит против градиента давления: от инициальных лимфатических капилляров, расположенных среди клеток в тканях, до впадения в венозное русло;

• отсутствует центральный насос, давление в сосудистой системе низкое в начале русла и вовсе отрицательное;

• собственные местные механофизиологические насосы создают градиент давления - центростремительный вектор движения лимфы;

Несмотря на многовековую историю исследования, остаются без ответа вопросы относительно фундаментальных механизмов активного движения лимфы в различных участках лимфатического русла. Наряду с этим сосудистые микрохирурги, оперирующие на лимфатических сосудах, не имеют единой приемлемой теории о региональной структуре путей лимфотока, которая бы соответствовала современному пониманию закономерностей движения лимфы (см. вышеизложенное). По мнению M. G. Johnston [1]: «Little had changed by this time. If you were to add up the number publications on blood vessels every week, there might be hundreds of them. ... In the course of a year, probably half a dozen to a dozen key articles might be produced on lymphatics».

Уже к середине ХХ века стало очевидным, что движение лимфы от капилляров до грудного протока невозможно обеспечить только пассивными силами постоянного лимфообразования и внелимфатическими факторами. К ним традиционно относят сокращение мышц (мышечная помпа), движения диафрагмы, присасывающее действие крупных вен и пульсацию артерий. Лимфатическое русло рассматривалось как система пассивных трубок, транспортирующих лимфу в центральном направлении. Однако, долгое время сила традиционных взглядов так довлела на специалистов, что без внимания оставались два принципиальных факта, объяснить которые представлениями о ведущей роли внелимфатических сил в транспорте лимфы в теле человека было невозможно [2].

Факт первый. Давление в интерстициальном пространстве равно атмосферному, или ниже его. Гидростатическое давление в лимфатических капиллярах ниже, чем в коллекторных сосудах. В центральном направлении гидростатическое давление в просвете лимфатических сосудов растет, достигая в грудном протоке 22-29 мм рт. ст. Иными словами лимфа перемещается против градиента давления [2].

Факт второй. После прекращения жизнедеятельности организма человека, когда в соответствии с традиционными взглядами полностью отсутствуют факторы лимфотока (остановлено лимфообразование, нет сокращений мышц, движений диафрагмы и пульсации сосудов), истечение лимфы из грудного протока в течение некоторого времени продолжается [2].

К середине XX века благодаря ряду проведённых исследований [3, 4], изложенные выше убеждения подверглись сомнению.

Санкт-Петербург (в те годы - Ленинград) стал местом, где с 1972 года стала интенсивно развиваться экспериментальная и клиническая лимфология по инициативе Орлова Р.С (к ученикам которого относит себя и автор этого обзора). Фундаментальной основой нового направления стали экспериментальные исследования, позволившие пересмотреть догматические взгляды о пассивных силах, определяющих движение лимфы в теле человека против сил гравитации. Понимание значимости собственного насоса, находящегося внутри просвета лимфангиона позволило создать единое представление о структурных и функциональных основах движения лимфы в крупных лимфатических стволах против градиента давления [5]. Фундаментальная лимфология неоспоримо способствовала развитию качественно новых подходов в диагностике и лечении заболеваний лимфатических и кровеносных сосудов [2, 5, 6, 7].

ЛИТЕРАТУРА

1. Ерофеев Н.П. Функция лимфатических сосудов в условиях стрессорныхэкспериментальных воздействий. Дис. ... д-ра мед. наук. СПб, 1993. - 305 с.

2. Орлов Р.С., Борисов А.В., Борисова Р.П. Лимфатические сосуды. Структура и механизмы сократительной активности. Л.: Наука, 1983. - 254 с.

3. Поташов Л.В., Бубнова Н.А., Орлов Р.С., Борисов А.В., Борисова Р.П., Петров С.В. Хирургическая лимфология. СПб: изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2002. - 273 с.

4. Atchison D.J.; Johnston M.G. Role of extra- and intracellular Ca2+ in the lymphatic myogenic response // American Journal of Physiology-Regulatory Integrative and Comparative Physiology. - 1997. - Vol. 272 (1). - P. R326-R333.

5. Gashev A.A. Physiologic aspect of lymphatic contractile function: current perspectives // Lymphatic continuum: lymphatic biology and disease. Ann.NY Acad Sci. - 2002. - Vol. 979. - P. 178-187.

6. Horstmann E. Uber die Funktionelle Structur der Mesenterialen Lymphgefasse // Morphol. Jb. - 1951. - Vol. 91. - P. 483-510.

7. Mislin H. Experimenteller Nachweis des Autochthonen Automatie der Lymphgefasse // Experientia. - 1961. - Vol. 17 (1). - P. 19-30.

УДК 616.423

ЭНДОТЕЛИАЛЬНАЯ ГИПЕРПОЛЯРИЗАЦИЯ - НОВЫЙ ПУТЬ МОДУЛЯЦИИ СОКРАТИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ ЛИМФАТИЧЕСКИХ УЗЛОВ

Лобов Г.И.

ФГБУН Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

[email protected]

Резюме

Изучены эндотелийзависимые механизмы регуляции транспортной функции брыжеечных лимфатических узлов быка. Установлено, что наряду с хорошо изученными механизмами дилатации, опосредованными оксидом азота и простациклином, в лимфатических узлах функционирует эндотелийзависимый механизм регуляции сократительной функции гладкомышечных клеток капсулы, реализуемый посредством эндотелиальной гиперполяризации. Получены доказательства, что третий механизм эндотелийзависимой релаксации в капсуле ЛУ реализуется через активацию Ca2+-активируемых К+-каналов большой и промежуточной проводимости.

Ключевые слова: лимфатические узлы, гладкомышечные клетки, эндотелийзависимая гиперполяризация

ENDOTHELIAL HYPERPOLARIZATION - A NEW WAY OF MODULATION OF THE LYMPHATIC NODES CONTRACTIVE FUNCTION

Lobov G.I.

Pavlov Institute of Physiology RAS, Russia

[email protected]

Abstract

Endothelium-dependent mechanisms of regulation of the transport function of the bovine mesenteric lymph nodes were studied. Along with well-studied dilatation mechanisms mediated by nitric oxide and prostacyclin, the endothelium-dependent mechanism of regulation of the contractile function of the smooth muscle cells function in the capsule of lymph nodes, implemented through endothelial hyperpolarization. Evidence has been obtained that the third mechanism of endothelial-dependent relaxation in the capsule of the lymph node is realized through the activation of Ca2+-sensitive K+- channels with large and intermediate conductivity.

Keywords: lymph nodes, smooth muscle cells, endothelium-dependent hyperpolarization