CC BY
155
ОРИГИНАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
ч СПбГМУ
© А. В. Борисов, Н. А. Бубнова. Р. П. Борисова, 2009 г.
W
А. В. Борисов, Н. А. Бубнова, Р. П. Борисова
ЗНАЧЕНИЕ ЛИМФАНГИОНА КАК СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ЕДИНИЦЫ В НОВОЙ ТЕОРИИ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИИ ЛИМФАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Кафедра анатомии человека, кафедра физиологии человека Санкт-Петербургской государственной медицинской академии имени И. И. Мечникова; кафедра общей хирургии Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И. П. Павлова
Опубликованы новые взгляды на конструкцию и функциональное значение лимфатической системы [2]. В статье сформулированы представления авторов об основных функциях лимфатической системы, которая включает в себя лимфоидные органы, фиксированные в них и свободно мигрирующие лимфоидные клетки, лимфатические капилляры и сосуды, а также интерстициальную жидкость, лимфу, соединительную ткань и экстрацеллюлярный матрикс. Конструкция лимфангиона рассматривается нами в связи с новыми взглядами на структуру и функцию лимфатической системы.
Совокупная деятельность всех этих компонентов позволяет реализовать защитные функции лимфатической системы, направленные на сохранение постоянства внутренней среды организма, путем осуществления дренажной, детоксикационной, транспортной и эфферентной функций. Морфофункциональное единство всех составляющих лимфатической системы позволяет ей играть центральную роль в обеспечении состояния здоровья человека, а ее дисфункции приводят к развитию основных патологических процессов.
Лимфатическая система обеспечивает важнейшую основу состояния здоровья человека, тканевого и водного гомеостаза.
Исходя из этих и других многочисленных данных, практика раздельного анализа клеточной, сосудистой и экст-рацеллюлярной составляющих единой лимфатической системы нам представляется методологически неверной.
Лечебные и профилактические воздействия на лимфатическую систему должны быть направлены на нормализацию всех ее составляющих, на восстановление дренажных функций лимфатических капилляров и сосудов, на стимуляцию детоксикационных и эффекторных функций лимфоидных клеток и лимфоидных органов и на оптимизацию состояния системы соединительной ткани с ее клеточными и экстрацеллюлярными компонентами.
Каково место лимфангиона в новой теории конструкции и функционирования лимфатической системы?
Лимфангион представляет собой участок лимфатического сосуда между двумя клапанами. Он состоит из стенки сосуда и двух клапанов (дистального и проксимального). Мысль о наличии в сосуде клапанных сегментов (лимфангионов) как структурно-функциональных единиц высказал Е. Horstmann [4]; он видел эти лимфангионы в брыжейке тонкой кишки морской свинки.
А. В. Борисов и его многочисленные ученики доказали, что лимфатические сосуды грудного протока и других коллекторных сосудов сомы и внутренностей человека и других млекопитающих животных состоят из лимфангионов, т. е. лимфангион - явление универсальное. Всего в теле человека около 100 000 лимфангионов [2].
Стенка лимфангиона состоит из стенки мышечной манжетки, клапанного синуса и области прикрепления клапана. Миоциты ориентированы по крутой, пологой и промежуточной спиралям. Максимальное количество миоцитов определяется в мышечной манжетке. В сторону стенки клапанного синуса количество этих клеток уменьшается. В стенке лимфангиона определяются две функционально различные мышцы:
1) мышца мышечной манжетки (обеспечивает систолу лимфангиона);
2) мышца клапанного валика (препятствует ретроградному лимфотоку).
В створках клапана миоциты не определяются. При этом на срезах трудно отличить ядро миоцита от ядер других соединительнотканных клеток. Вот почему сведения о количественной анатомии миоцитов в лимфатических сосудах до сих пор отсутствовали.
А. В. Борисовым отработана методика тотального препарата лимфатического сосуда. На ее основе предложена методика количественной анатомии миоцитов [2]. Очень удобно наблюдать сократительную активность лимфан-гионов в брыжейке тонкой кишки у крыс и морских свинок in vivo после кормления их жирной пищей.
Наша теория конструкции лимфангиона внедрена в практику для лечения и диагностики различных заболеваний. Покажем эта на примере лимфедемы нижних конечностей. Эта работа проводится нами совместно с физиологами и хирургами [1].
Кроме анатомического изучения биопсийных лимфатических сосудов, для оценки состояния лимфангионов при лимфедеме большое значение имеют рентгенограммы, т. е. лимфатические исследования. Они позволили Н. А. Бубновой, Р. П. Борисовой и А. В. Борисову [1] разработать лимфографические критерии состояния лимфан-гионов при этом заболевании.
Классические подходы к анализу лимфограмм позволяют оценить степень развития лимфатического
УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ СПбГМУ ИМ. АКАД. И. П. ПАВЛОВА • ТОМ XVI • №3 • 2009
русла, целостность лимфатических сосудов и степень сохранности их пропускной способности. Подход к выбору тактики лечения на основании только перечисленных данных не позволяет добиться результатов, удовлетворяющих клиницистов. В связи с изменением в последние десятилетия взглядов на основные механизмы лим-фотока нами предложен новых подход к анализу лимфограмм, при котором особое внимание уделяется состоянию и функции лимфангионов лимфатических сосудов.
На основании проведенных исследований на лабораторных животных установлено, что в норме лимфангио-ны в фазе диастолического наполнения хорошо контури-руются, внешне напоминают веретено. В случае значительного тугого наполнения калибр лимфангиона продолжает увеличиваться, а длина сокращаться, и цепочка лимфангионов становится похожей на бусы. В фазе систолы лимфангион выбрасывает содержимое в соседний центральный лимфангион, при этом «веретено» уменьшается по всем параметрам, особенно в диаметре. На высоте сокращения лимфангион почти не виден.
Соседние лимфангионы могут работать в противофа-зе, тогда сосуд представляет собой последовательность из чередующихся расслабленных и сокращенных лимфан-гионов. При синхронной работе соседних лимфангионов цепочки «веретен» или «бус» (лимфангионы в фазе расслабления) чередуются с невидимыми участками сосуда (лимфангионы в фазе сокращения). Мелкокалиберные сосуды при сокращении нескольких лимфангионов одновременно могут иметь вид четок (сокращенные лим-фангионы почти не видны, а контрастируются лишь тонкие клапанные синусы, растянутые содержимым).
Определение функциональной способности лимфатических сосудов приобретает особое значение в связи с современной трактовкой строения и функции лимфатической системы. Предложен новый способ диагностики функции лимфатических сосудов по лимфог-раммам [1]. Если сосуд, по данным лимфографии, сегментирован на лимфангионы, которые имеют форму «веретен», «бус», то можно считать, что сократительный аппарат лимфатического сосуда сохранил свои функциональные свойства. Если сосуд не сегментирован на лим-фангионы, имеет форму «трубы», то сократительный аппарат лимфангионов свои функциональные свойства утратил.
Выявленные периодические изменения диаметра лимфатических сосудов не являются случайными признаками. Анализ повторных лимфограмм, выполненных с разными временными интервалами (от недели до 2-3 лет), показал постоянство выявленных изменений (некоторые отличия были связаны лишь с фазами сокращения, в которых находились определенные лимфангионы). Поэтому можно утверждать, что сегментация сосуда на лим-фангионы, а также форма и длина последних являются постоянными характеристиками, отражающими состояние сократительной активности лимфангионов.
Диаметр сосуда и отдельных лимфангионов -величины переменные, зависящие от уровня эндолим-фатического давления и тонуса сосудов. Поэтому, наряду с формой и длиной лимфангионов, эти показатели могут отражать динамику эндолимфатического давления и изменений сократительной функции лимфатических сосудов.
При нарастании эндолимфатического давления по мере израсходования компенсаторного резерва «веретена» постепенно переходят в «бусы», а затем и в «трубы». Лимфатические сосуды в форме «трубы» свидетельствуют о необратимых нарушениях моторики их лимфангионов. При повторных исследованиях таких сосудов нам ни разу не удалось обнаружить в них хотя бы один сигмент или хотя бы одно сокращение.
С представленных позиций детально проанализированы лимфограммы 526 больных первичной и вторичной лимфедемой, а также 30 лиц без признаков нарушения лимфообращения в конечностях (контрольная группа).
На разных уровнях голени и бедра, кроме классических критериев, оценивали признаки, характеризующие состояние сократительной функции лимфангиона.
На основании оценки перечисленных показателей выделены три основных типа сохранности сократительной функции лимфатических сосудов:
1) полная сохранность моторики лимфатических сосудов (сегментация всех сосудов на лимфангионы с преобладанием формы «веретена»; наличие значительного количества сокращенных лимфангионов);
2) частичное нарушение моторики лимфатических сосудов (наличие сегментации на лимфангионы с преобладающими формами бус, часто сопровождающейся увеличением калибра сосудов; малое количество сокращенных лимфангионов);
3) полная утрата моторики лимфатических сосудов (отсутствие сегментации на лимфангионы; сосуды в форме трубы; отсутствие сокращенных лимфангионов).
Проведенный анализ указанных показателей лимфограмм здоровых людей (контрольная группа) показал, что в норме среднее количество сосудов возрастает в направлении «голень - область коленного сустава - бедро» (4,26±0,33; 5,55±0,68; 5,80±0,71 соответственно).
Относительное количество сегментированных сосудов отразило естественные соотношения лимфатических сосудов с разной функциональной активностью и составило в тех же сегментах конечности соответственно 83,8; 86,2 и 84,7 %.
При первичной лимфедеме общее число сосудов было в 2 раза ниже, чем в норме, а относительное количество сегментированных на лимфангионы сосудов на голени, в области коленного сустава и на бедре составило 18,3; 52,6 и 30,0 % соответственно.
У больных вторичной лимфедемой также наблюдалось снижение числа и сегментированных лимфатических сосудов и лимфатических сосудов в целом. Однако снижение было менее выраженным, чем у пациентов с первичной формой заболевания. Относительное количество сег-
ОРИГИНАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
V*/
ч СПбГМУ
ментированных сосудов составило
в соответсвующих сегментах конечности 33,9; 64,1 и 72,5 %.
Наименьшее относительное число сегментированных на лимфангионы сосудов на голения объясняется тем, что здесь для самого раннего нарушения сократительной функции лимфангионов имеются следующие условия: небольшое количество сосудов в норме; небольшие их калибр и мощность мышечного слоя; широкий диапазон уровней лимфообразования в покое и при нагрузке; действие силы тяжести; небольшая роль в транспорте лимфы сокращений скелетных мышц; повышенное интерстициальное давление при вертикальном положении тела.
При изучении калибра сосудов обнаружены следующие закономерности: при первичной лимфедеме выявляется снижение калибра с развитием склероза стенки сосудов; при вторичной - увеличение калибра и снижение тонуса сосуда, особенно на уровне голени. На уровне бедра при вторичной форме заболевания отмечено уменьшение калибра лимфатических сосудов, что может быть связано с выраженными склерозирую-щими процессами в ближайших сосудах на фоне блока лимфооттока в паховых лимфатических узлах.
Анализ особенностей разных сегментов нижних конечностей позволил выявить преобладающие в них формы лимфангионов. Даже в контрольной группе на рза-ных уровнях конечностей обнаруживались сосуды в форме трубы, но количество их было минимальным (не более 7 %). При первичной лимфедеме единичные сосуды с сохраненной сократительной функцией («веретено», «бусы») отмечены на бедре и в области коленного сустава, но совершенно не встречались на голени. Сосуды в форме трубы составили около половины всех сосудов на бедре и в области коленного сустава и подавляющее большинство на голени. При вторичной лимфедеме сохранность сократительного аппарата лимфангиона более равномерно распределялась по сегментам конечности, а на голени относительное количество функционально активных сосудов было примерно вдвое большим, чем при первичной форме заболевания.
Предлагаемый способ оценки сократительной деятельности лимфатических сосудов конечностей по форме их контуров не имеет аналогов.
При исследовании лимфографических данных в динамике было четко показано, что в разные сроки при стабильном течении заболевания наблюдалась и идентичная лимфографическая картина. Сохранялись число, направление, калибр сосудов, сегментация на лим-фангионы или ее отсутствие, форма и размеры лимфан-гионов, т. е. по избранным критериями наблюдалась стабильная ситуацию. Однако при прогрессировании процесса сосуды с сегментацией на лимфангионы («веретена», «бусы») постепенно превращались в сосуды в форме трубы. В то же время «трубы» никогда не принимали сегментированный вид, следовательно, в них
наблюдались необратимые нарушения моторики лим-фангионов.
В условиях нормы преобладание сосудов в форме веретен, отделенных друг от друга промежутками.
Сосуды в форме бус обнаруживают признаки гипер-тензии и снижения своего тонуса, их лимфангионы расширены и укорочены, клапанные отверстия увеличены. Выявляется несостоятельность клапанов. Лимфангионов в фазе сокращения в таких сосудах немного. Транспортные возможности снижены, но структура лимфангиона еще сохранена. Устранение эндолимфатической гипер-тензии может восстановить насосную функцию. В норме такие сосуды встречаются редко - как правило, лишь в отдельных сегментах конечности.
Сосуды в форме трубы характерные для лимфедемы конечностей и отражающие утрату функции сократительного аппарата лимфангиона, способствуют созданию столба жидкости внутри сосуда, по которому давление распространяется сверху вниз, приводя иногда к значительному повышению эндолимфатического давления в сосудах стопы и голени. Восстановить лимфоток по таким сосудам можно лишь применением внешних сил, сдавливающих ткани конечности.
Сосуды в форме трубы в норме или при компенсированном лимфообращении встречаются редко и при наличии нормального числа функционирующих сосудов и анастомозов между ними не могут серьезно препятствовать лимфооттоку.
Изучение лимфографических критериев сохранности моторной функции лимфатических сосудов в условиях недостаточности лимфообращения позволило выявить ряд закономерностей.
1. Определение преобладающей формы лимфангионов в сосудистой сети показало, что при лимфедеме полноценные сосуды с преобладанием «веретен» составляют меньшинство или вообще отсутствуют. Параллельно увеличивается количество сосудов в форме «трубы», не способных к активному транспорту лимфы.
2. При сравнении сохранности сократительной функции сосудов на разных уровнях нижней конечности (голень, область коленного сустава, бедро) отчетливо прослеживается тенденция к более выраженным патологическим изменениям в лимфатических сосудах голени. Здесь отмечено минимальное число сосудов, низкое относительное число сосудов в форме веретена и преобладание сосудов в форме трубы.
3. При первичной лимфедеме в большей степени, чем при вторичной, поражается сократительный аппарат лим-фангионов. На фоне врожденного уменьшения лимфатических сосудов (разные виды гипоплазии)
УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ СПбГМУ ИМ. АКАД. И. П. ПАВЛОВА • ТОМ XVI • N03 • 2009
во всех сегментах конечности, особенно на голени, резко снижается сократительная активность. Сосуды в форме веретен практически отсутствуют, в форме бус встречаются редко. Преобладают же лимфатические сосуды в виде трубы, сохранившие пропускную способность, но необратимо утратившие свою способность к активному транспорту лимфы.
Предложенный способ анализа лимфограмм с оценкой сократительной функции лимфатических сосудов на разных уровнях конечности дает возможность выбрать оптимальную тактику лечения. Поэтому предложенную качественную характеристику оценки состояния сократительного аппарата лимфатических сосудов по преобладающей форме лимфангионов («веретено», «бусы», «труба») считаем важной, а описанные критерии - ведущими принципами оценки лимфограмм больных лим-федемой нижних конечностей.
SUMMARY
A V. Borisov, N. A. Bubnova, R. P. Borisova
Lymphangion as a structural and functional unit in a new theory of the lymphatic system structure and function
The paper presents the latest view on the structure and functions of the lymphatic system. The authors formulate their understanding of the main functions of the lymphatic system which comprises lymphoid organs with fixed and freely migrating lymphoid cells, lymphatic capillaries and vessels, as well as interstitial fluid, lymph, connective tissue, and extracellular matrix. Lymphangion structure is considered in connection with the latest views on the structure and functions of the lymphatic system. Lymphangion as a structural-functional unit of a lymphatic vessel provides centripetal flow of the lymph and participates in other functions of the lymphatic system. Weakening of the contractile function of the lymphangion myocytes results in oedema.
Key words: lymphatic vessel, lymphangion, lymphocyte, interstitial fluid, lymph, connective tissue, extracellular matrix.
ЛИТЕРАТУРА
1. Борисов, А. В. Анатомия лимфангиона / А. В. Борисов. -Нальчик : Полиграфсервис и Т, 2007.
2. Кононенков, В. И. Клеточная, сосудистая и экстрацеллюляр-ная составляющая лимфатической системы / В. И. Кононенков [и др.] // Бюл. Сиб. Отд. РАМН. - Новосибирск. - № 5. -С. 7-18.
3. Поташов, Л. В. Хирургическая лимфология / Л. В. Поташов [и др.]. - СПб., 2000.
4. Horstmann, E. Uber die funktionelle struktur die mesentelialen lymphgefasse / E. Horstmann // Morph. Jb. - 1952. - Bd. 91. - № 4. - S. 510-583.
РЕЗЮМЕ
Д. В. Борисов, Н. А. Бубнова, Р. П. Борисова
Значение лимфаЗгиона как структурно-функциональной единицы в новой теории структуры и функции лимфатической системы
Опубликованы новые взгляды на конституцию и функцию лимфатической системы. Сформулированы представления авторов об основных функциях лимфатической системы, которая включает в себя лимфоидные органы, фиксированные в них и свободно мигрирующие лимфоидные клетки, лимфатические капилляры и сосуды, а также интерстициальную жидкость, лимфу, соединительную ткань и экстрацеллюлярный матрикс. Конструкция лимфангиона рассматривается нами в связи с новыми взглядами на структуру и функции лимфатической системы. Лимфангион как структурно-функциональная единица лимфатического сосуда обеспечивает центрипетальный ток лимфы и тесно связан с другими функциями лимфатической системы. Ослабление сократительной функции миоцитов лимфангионов ведет к отеку.
Ключевые слова: лимфатический сосуд, лимфангион, лимфоцит, интерстициальная жидкость, лимфа, соединительная ткань,
ПОСЛЕСЛОВИЕ
17 апреля 2009 г. ушел из жизни профессор кафедры анатомии Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И. И. Мечникова, академик РАЕН Алексей Васильевич Борисов.
По словам Президента Российского Общества лимфологов профессора Ю. Е. Выренкова, «.. .лимфологическая наука понесла невосполнимую утрату, не стало классика лимфологии».
Вашему вниманию был представлен фрагмент последней совместной статьи.
Благодаря Алексею Васильевичу с 1984 г. на кафедре общей хирургии СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова (Л. В. Поташов, Н. А. Бубнова) совместно с физиологами (Р. С. Орлов, Р. П. Борисова) стали развиваться клинико-морфофункциональ-ные исследования лимфатических сосудов. До этого момента подобного сотрудничества в нашей стране не существоавло.
За эти годы были защищены кандидатские диссертации (В. В. Васильев, С. В. Петров), докторские диссертации (Н. А. Бубнова, Р. П. Борисова, С. В. Петров, М. В. Вахитов). Результаты совместных исследований отражены в сборниках «Лимфатический капилляр», «Лимфатический сосуд», «Лимфатический узел», «Грудной лимфатический проток» и монографии «Хирургическая лимфология» (СПб., 2000).
Начатые исследования продолжаются на кафедре общей хирургии (заведующий - Д. Ю. Семенов).
Память о ярком ученом Алексее Васильевиче Борисове навсегда останется в наших сердцах.
Профессор кафедры общей хирургии СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова Н. А. Бубнова
