Клоссовский Б. Н. - Циркуляция крови в мозгу

Описанные выше различные фазы, которые проходит мозговой капилляр при своем формировании, совершенно одинаковы у капилляров коры и белого вещества.

Изучение многочисленных препаратов позволило нам притаи к заключению, что подавляющее большинство мозговых капилляров строится из одной клетки при участии только одного ядра. Вместе с тем в капил-лярной сети мозга человека и различных животных можно наблюдать растущие капилляры, на которых вполне отчетливо различаются два или три ядра.

Обычно такого рода капилляры находятся в стадии, названной нами гидроидной, и встречаются в белом веществе в значительно большем количестве, чем в сером.

На рис. 98, а и б показан внешний вид капилляра, организующегося с помощью двух адвентициальных клеток. Видно, что в дистальном отделе строящегося капилляра располагается, как обычно, ядро, окружающая его уплотненная плазма снабжена хорошо выраженными отростками. Ha некотором расстоянии от первого ядра лежит второе ядро. Местоположение второго ядра .иногда определяется только немногими отростками плазмы, располагающейся вокруг него.

Сравнительно большее количество капилляров в белом веществе, строящихся при участии двух и более клеток, заставило нас оценить это явление с точки зрения различной протяженности капилляров в сером и белом веществе.

С этой целью были подвергнуты изучению серии препаратов мозга, приготовленные методами прижизненной инъекции по методу Кэмпбелла с последующим подкрашиванием ядер по методу Ниссля, а также серии по методам Гайденгайна и Ниссля.

Как известно, капилляры коры отличаются значительно меньшей длиной по сравнению с длиной их в белом веществе и в других тканях организма. Меньшая протяженность и является причиной того, что, как правило, каждое колено капилляра в коре взрослого животного и человека имеет лишь одно эндотелиальное ядро. В каждом колене капилляра белого вещества можно обнаружить два или более ядер эндотелия.

На снимке (рис. 99) с препарата сосудистой сети мозга взрослой собаки, .которой при жизни была инъицирована в кровь трипановая синь с последующим подкрашиванием крезилвиолетом, видно одно эндотелиаль-ное ядро, располагающееся на капилляре серого вещества.

Исходя из этих наблюдений, мы полагаем, что каждому эндотели-альному ядру соответствует вполне определенный по величине участок протоплазмы. При организации нового капилляра энергии одной клетки Рис. 98. Растущий капилляр в стадии «гидроида» с двумя ядрами. а - в мозгу щенка 6 дней (увеличение 900); б — в мозгу щенка 6 дней (увеличение 1 350).

Рис. 99. Вид колена мозгового капилляра с одним ядром. Прижизненная окраска трипановой синью по Кемпбеллу. Увеличение 100.

Рис. 100. Атрофия строящегося капилляра в мозгу щенка 10 дней. Импрегнация по методу Б. Н. Клосовского. Увеличение 900.

достаточно только для построения капилляра определенной протяженности. Если же протяженность строящегося капилляра превышает возможности одной клепки, для дальнейшего построения его требуется уже энергия второй клетки, и в строящемся капилляре появляется второе ядро и т. д.

В связи с этим становится понятным наличие в сосудисто-капилляр-ной сети мозга строящихся капилляров, подобно тому, что показано на рис. 100. Такого рода капилляр, находящийся в своем развитии в стадии «гидроида», не только является строящимся, но одновременно и атрофирующимся. Резкое истончение дистальной части «гидроида» указывает на то, что энергия ядра клетки, располагающегося в растущем конце капилляра, исчерпана при построении его к концу развития стадии «гидроида». Но строящийся капилляр еще не присоединился к другому сосуду и для дальнейшего его роста требуется энергия другой клепки. Поскольку же последней на капилляре нет, строящийся капилляр, еще не завершивший своего развития, атрофируется, приобретая внешнее сходство с астробластом.

За счет чего же осуществляется рост капилляров в замкнутой сосудисто-капиллярной сети мозга? Этот вопрос не новый, но по существу возвращает нас к неоднократно обсуждавшейся проблеме диференциации эндотелия.

Можно предположить, что появление нового капилляра на стенке уже сформированного, проходимого для крови капилляра, включенного в замкнутую функционирующую сосудисто-капиллярную сеть мозга, происходит двумя путями.

С одной стороны, ядро растущего капилляра может быть производным эндотелиального ядра материнского капилляра, претерпевшего деление. Эта точка зрения должна предусматривать недиференцирован-ное Камбиальное состояние капиллярного эндотелия, способного давать многие генерации при возникновении соответствующих условий во внешней среде1.

С другой стороны, можно предполагать, что образование нового капилляра осуществляется за счет особых недиференцированных элементов, входящих в состав сосудистой стенки, тогда как эндотелий исчерпывает свои возможности размножения при построении лишь одного капилляра.

Следовательно, надо полагать, что ядро эндотелия заканчивает свою диференцировку после присоединения строящегося капилляра к другому сосуду и никакое обычное изменение во внешней среде не может привести к его делению.

Однако, как уже указывалось, на импрегнироваганных препаратах можно обнаружить строящиеся капилляры, организация которых происходит при участии двух или более «леток. Характерно, что вторая клетка способна дать начало новому строящемуся капилляру.

По рис. 101, а, б, в, г можно проследить различные фазы построения, которые проходит капилляр, развивающийся на другом еще строящемся капилляре. Эти фазы являются точным повторением стадий роста, описанных для капилляра, наминающего свой рост на материнском функционирующем сосуде.

Рис. 101. Деление ядра растущего капилляра на стадии «гидроида» с образованием двух новых капилляров в мозгу щенка 13 дней. Последовательные стадии, а и б — увеличение 1 800 и 900.

101. Деление ядра растущего капилляра на стадии «гидроида» с образованием двух новых капилляров в мозгу щенка 13 дней.

Последовательные стадии, в и г —увеличение 1800 и 900.

Здесь мы видим, как растущий конец строящегося капилляра дает начало двум заново организующимся капиллярам, отходящим в противоположном направлении. Иногда от растущего конца могут отходить три и даже четыре новых капилляра, растущих в различных плоскостях. Дальнейшее формирование подобных капилляров, имеющих общим источником происхождения конец строящегося капилляра, мы не проследили. В тех же случаях, когда от растущего конца отходят два капилляра, можно видеть, что последние в своем развитии проходят обычРис. 102. Эндотелиальные и адвентициальные ядра на радиальных сосудах в коре мозга котенка 7 дней.

Окраска по методу Гайденгайна. Увеличение 100.

ные стадии роста. На препаратах можно встретить два достаточной: длины «гидроида», расходящихся- в совершенно противоположных направлениях от общего основания.

Приведенные фактические данные говорят о том, что клетка строящегося капилляра при формировании последнего способна давать начало ряду новых капилляров. Таким образом, ядро клетки капилляра, организующегося в функционирующей сосудисто-капиллярной сети мозга, способно к делению и не является диференцированным. Что же представляет собой ядро этой клетки по своей природе: эндотелиальное ядро зрелого сосуда, «сползающее» с него после деления с некоторым количеством плазмы, или недиференцированную клетку иного характера?

Просматривая серии препаратов, обработанных методами Ниссля и Гайденгайна, приготовленные из мозга животных тех возрастов, в которых был отмечен массовый рост капилляров, мы не смогли обнаружить никаких признаков деления ядер эндотелиальных клеток зрелых капилляров.

Независимо от размера сосудов серого и белого вещества, вплоть до капилляров, повсюду ядра эндотелиальных клеток имеют характерный вид, определенное расположение хроматина и ничем не обнаруживают возможности к размножению.

Вместе с тем на наружной поверхности сосудов и капилляров можно видеть ядра и других клеток весьма характерного вида. Ядра этих клеток содержат большое количество интенсивно окрашенного хроматина, расположенного в виде густо переплетающихся толстых нитей или в виде комков, лежащих плотно друг к другу по длинной оси ядра. Клетки с такого рода ядрами находятся не только на радиальных сосудах коры, где наблюдается особенно большое количество и особенно тесное расположение их на наружной поверхности стенки, но и на артериолах и капиллярах коры и белого вещества.

На последних число ядер описанного вида значительно меньше, расположены они могут быть на капилляре в количестве одного или двух (рис. 102).

Уже одно характерное расположение, вид и количество хроматина говорят о недиференцировааном состоянии ядер подобного рода клеток. На недиференцированное состояние этих ядер указывают также часто наблюдающиеся в них различные фазы деления.

Характерным является также отмеченный нами факт «сползания» клетки с описанным ядром со стенки сосуда, на кагором она располага-лась. В этих случаях на препаратах, обработанных по методу Гайденгай-на, ядро отходит от сосуда на некоторое расстояние и кажется отделанным от него светлым промежутком периваскулярного пространства.

Таким образом, клетки, которым принадлежат эти ядра, являются недифференцированными образованиями, способными к дальнейшему размножению, обладающими возможностью передвижения.

Эти клетки, имеющие источником своего происхождения недиферен-цированные элементы мягкой мозговой оболочки, представляют собой не что иное, как адвентициальные клетки, — камбиальный элемент сосудистой системы.

Препараты, обработанные по методу Гайденгайна, являются наиболее пригодным объектом для установления отличия ядер адвентициаль-ных клеток от ядер эндотелиальных клеток.

Однако вполне отчетливое разграничение тех и других может быть отмечено лишь на определенной стадии развития сосудистой сети мозга.

Просматривая серии препаратов мозга, окрашенные по методу Гайденгайна, мы убедились, что на ранних этапах формирования сосудистой сети ядра клеток адвентиции не столь резко отличаются от ядер эндотелиальных клеток, как это имеет место в том возрасте, для которого характерно массовое размножение капилляров.

На данной же стадии организации сосудисто-капиллярной сети ядра адвентициальных клеток выделяются особо расположенным интенсивно окрашенным хроматином и ни в коем случае не могут быть приняты за ядра эндотелиальных клеток.

Факт наличия адвентицнальных клеток на мозговых капиллярах не является новым, но наблюдения, имеющиеся в этом отношении, проделаны на капиллярах взрослых, сосудистая сеть которых получила окончательное оформление. Не впервые также высказывается предположение о недиференцированном состоянии адвентициальных клеток, располагающихся на капилляре.

Однако в литературе не существует указаний относительно того, каким образом ведут себя упомянутые клетки в условиях организации со-судисто-капиллярной сети в мозгу на разных стадиях ее формирования. Нет никаких фактических данных, которые могли бы указать пути превращения недиференцированной адвентициальной клетки в диференци-рованный элемент с определенной функцией.

Нет сомнения в том, что, как каждая камбиальная клетка, клетка адвентиция способна к диференцировке не в одном, а возможно в нескольких направлениях.

В настоящее время, основываясь на проделанных наблюдениях, мы считаем строящийся капилляр мозга результатом одного из превращений адвентициальной клетки. Мы считаем также, что весь протоплазменный вырост строящегося капилляра является плазмой растущей адвен-тициальной клетки, а не разрастанием протоплазмы того капилляра, на котором растет новый капилляр.

Стимулом для диференциации этой протоплазмы в новый капилляр является неизвестное еще изменение состояния тканевой среды, окружающей капилляр, с располагающейся на его стенке клеткой адвентиция.

Как мы смогли установить, первым шагом к диференцированному состоянию является выпускание протоплазмой адвентициалыной клецки своеобразных отростков, что происходит, возможно, в силу каких-то изменений, наступающих к этому времени в ядре этой клетки. Справедливость предположения с особой отчетливостью подтверждается на препаратах при наблюдении самых ранних стадий организации строящегося капилляра. Во всех без исключения случаях отростки отходят от протоплазмы, находящейся в непосредственной близости от ядра. Такого рода соотношение между расположением ядра и отростками вновь формирующегося капилляра сохраняется на всех стадиях роста вплоть до присоединения строящегося капилляра к другому капилляру.

На раннем этапе построения нового капилляра в мозгу происходит скопление протоплазмы адвентициальной клетки, ранее распластанной на стенке функционирующего сосуда, вокруг ее ядра. Благодаря такому скоплению плазмы в одном месте на стенке функционирующего капилляра образуется возвышение, характеризующее раннюю фазу развития строящегося капилляра.

Протоплазмa адвен т и ц и а л ьной клетки плотно опаивается со ставкой того сосуда или капилляра, с которого начинается ее сползание, и, увеличиваясь в массе, вытягивается в столбик различной величины, в зависимости от проходимой стадии роста. Вследствие этого ка препаратах мы имеем возможность проследить один за другим все последовательные этапы формирования, названные нами «почкой», «полипом» и «гидроидом» (рис. 103).

Полученные фактические данные указывают, что адвентициальная клетка, служащая для построения нового капилляра, является недифе-ренцированным образованием в течение всего периода роста мозгового капилляра.

Уже отмечалось, что на разных стадиях организации строящегося капилляра растущий конец его в свою очередь может послужить началом для образования двух и даже более новых капилляров. Для объяснения подобных фактов можно предположить, что здесь имеет место сползание с функционирующего сосуда одновременно двух или более клеток адвентиция. Эти клетки в течение некоторого времени участвуют в образовании одного капилляра, затем расходятся и каждая из них дает начало новому капилляру.

Можно предположить также, что в этих случаях мы имеем дело с делением ядра одной оползающей адвентициальной клетки. Наблюдение митозов в ядрах адвентациальных клеток дает нам основание высказаться в пользу второго предположения. Мы склонны считать адвентиРис. 103. Схема отдельных фаз растущих капилляров в мозгу.

циальную клетку недиференцированным образованием вплоть до момента присоединения строящегося капилляра к другому капилляру.

Описанное выше участие двух, трех и даже большего количества адвентициальных клеток в построении капилляра большой протяженности позволяет заключить, что ядро обеспечивает жизнедеятельность только определенного количества протоплазмы. Поэтому для формирования особенно значительного по длине капилляра с функционирующего сосуда сползает более одной адвентициальной клетки. Если добавочного сползания клеток не происходит, растущий капилляр атрофируется.

Характерно расположение ядер в протоплазме мозгового капилляра, строящегося за счет нескольких клеток адвентиция. Ни в одном из случаев мы не смогли наблюдать одновременного движения вдоль строящегося капилляра более одного ядра, последние всегда располагаются одно за другим на расстоянии, приблизительно равном длине капилляра коры.

При новообразовании мозгового капилляра небольшой протяженности, например, в сером веществе, достаточно одной адвентициальной клешни.

Выше указывалось, что адро клетки, участвующей в построении мозгового капилляра, располагается в дистальном, растущем конце его. После присоединения новообразованного капилляра к зрелому капилляру наблюдается перемещение ядра на то или иное расстояние от присоединившегося конца капилляра в проксимальном направлении. Таким образом, во вновь образованном и функционирующем капилляре ядро эндотелиальной клетки располагается приблизительно на равном расстоянии от концов капилляра.

Присоединение растущего капилляра к другому капилляру означает вместе с тем, по нашему мнению, окончательную диференциацию адвен-тициальной клетки, утрачивающей свои генеративные возможности. Адвентициальная клетка превращается в эндотелиальную, а ядро ее — в ядро не способного к дальнейшим превращениям эндотелия Таким образом, предположение некоторых исследователей и в том числе А. А. Заварзина о возможности превращения адвеитициальной клетки сомы в эндотелиальную клетку капилляра нашими работами подтверждается.

Описанный способ организации вновь образующегося капилляра в мозгу являлся неизвестным до сего времени. Общепринятое представление, излагаемое в учебниках, как известно, сводится к тому, что рост новообразующегося, капилляра в соме происходит в результате отхожде-ния от существующего капилляра протоплазменного отростка. Этот отросток представляет собой эндотелиальный вырост протоплазмы материнского капилляра.

Дальнейшее превращение его в функционирующий капилляр сопровождается образованием полости и появлением ряда ядер, являющихся результатом многократного деления ядер эндотелия.

Выше уже указывалось, что при самых тщательных наблюдениях за состоянием ядер эндотелия в период массового размножения капилляров в мозгу мы не смогли обнаружить их деления.

Безусловно, этот факт не может служить основанием безоговорочного отрицания подобной возможности у эндотелиальных ядер других тканей организма.

Поэтому найденный нами способ роста мозговых капилляров является одной из особенностей, характеризующих нервную ткань головного и спинного мозга, тогда как построение новых капилляров в других тканях может происходить путем, описанным Л. Голубевым или С. И. Щелкуновым.

Поскольку нам не удалось обнаружить на сосудах мозга или в непосредственной близости от них каких-либо других клеток, отличающихся от адвентициальных, мы склонны считать, что последние могут служить также источником образования гортеговской глии.

Таким образом, согласно нашей точке зрения, адвентициальные клетки мозговых сосудов в период организации сосудистой сети при наличии массового роста сосудов в замкнутой функционирующей сосудисто-капиллярной сети являются тем камбием, который при последующей диференцировке способен давать эндотелий и клетки микроглии.

Остается нерешенным вопрос, наше условия необходимы для превращения адвентициальной клетки в том или другом направлении. Надо думать, что дальнейшие исследования дадут возможность осветить еще многие неясные стороны диференциации различных элементов нервной ткани.

Благодари тому, что недиференцированные адвентициальные клетки постоянно присутствуют в достаточном количестве на стенках мозговых сосудов, можно полагать, что за счет их следует отнести пролифератив-ные явления в ткани мозга взрослого.

Разрастание сосудов при организации очагов некрозов, а также поведение клеток сосудистой стенки при некоторых воспалительных процессах в самой стенке, например, при сифилитическом эндартериите, по всей вероятности, являются результатам выявления генеративных возможностей клеток адвентиция.

То же можно предполагать и в отношении изменения сосудистых стенок при образовании коллатерального кровообращения.

Одной из задач, поставленных в нашей лаборатория, является выяснение причин роста капилляров в мозгу. Задача эта тем более трудна, что в литературе не встречается каких-либо указаний относительно возможных факторов, вызывающих рост капилляров в замкнутой сосудисто-капиллярной сети мозга.

Ряд фактов, полученных в нашей лаборатории, указывает на то, что стимул для роста капилляров в основном лежит в самой мозговой ткави. Предварительные результаты работ ведут к предположению о том, что химический агент, обусловливающий рост капилляров, при определенных условиях выделяется клеточными элементами мозговой ткани.

В ряде серий опытов было обнаружено стимулирующее действие непродолжительной и незначительной асфиксии. В том возрасте животного, когда при нормальном развитии новообразование капилляров затихает, такого рода асфиксия вызывает усиленный рост капилляров в мозгу. Она также вызывает увеличение числа капилляров на тех стадиях развития животного, на которых в нормальных условиях наблюдается массовый рост капилляров (3. Н. Киселева). Выяснилось также, что стимулирующим действием обладают продукты распада мозговой ткани, образующиеся в мозгу при травме. Незначительная травма мозга новорожденных имеет своим следствием усиленное новообразование капилляров не только в участках мозга, прилегающих к поврежденному, но и в отдаленных отделах и даже в противоположном интактном полушарии (Е. Н. Космарская).