9 Июня 2019

Открытие принципиально новой системы кровеносных каналов внутри костных тканей человека

Опубликовал А.А. Алексеенко

«Это совершенное безумие, есть ещё вещи, которые нам предстоит узнать о человеческой анатомии» – Маттиас Гюнцер в интервью New Scientist.

Оказание первой неотложной помощи в военных условиях принципиально отличается от больничных. Вокруг взрывы, дым и газ, крики раненных и свист пуль. Приблизительно в таких условиях когда-то был найден эффект плацебо, а потом и еще один анатомический феномен, объяснение которому было найдено только в 2019 году. Врачам приходилось делать инъекцию прямо в кость, так как попасть в вену шприцем зачастую не представлялось возможным в условиях боя, особенно при обширных ожогах кожных покровов.

Впервые эффект от укола в кость был описан в 1868 году, когда российский профессор Г.Ф. Гойер в ходе анатомических исследований заполнил в трупе внутрикостные вены краской, для определения образа распространения крови. Краска быстро распространилась по окружающим кости сосудам, но механизм такого распространения был непонятен. Исследования данного эффекта велись постоянно, что позволило открыть множество эффективных способов введения лекарственных препаратов внутрь костей, но открытие принципиально новой системы кровеносных сосудов произошло только сейчас.

Открытие транскортикальных кровеносных сосудов

Кость - это важнейшая составляющая тела, которая несет не только опорно-двигательную функцию, но и производит белые и красные кровеносные тельца. Питание и дыхание костей имеет громадное значение для их крепости и плотности, поэтому всю историю медицины изучалось с особой тщательностью, но как оказалось – даже в такой, казалось бы, досконально изученной отросли, были пробелы в знаниях.

В германском университете Дуйсбург-Эссе проводили исследования кровотока в организме мышей, в ходе которого было сделано неожиданное открытие. Окрашенные флуоресцентной краской кровяные клетки, циркулирующие в лапках, неперфузированных мышей позволили ученым отследить перемещение крови внутри костей. Технически это стало возможно благодаря применению вещества этилциннамат, которое сделало кости визуально прозрачными. Для того, чтобы рассмотреть каналы, исследователи использовали мощный рентгеновский микроскоп.

У мышей было найдено сотни каналов внутри костей, которые ранее не описывались в научной литературе. Ранее только выдвигались предположение о наличии подобных сосудистых образований в костях у морских свинок. Группа учёных предположила, что подобные сосуды могут быть и у человека. После дополнительных исследований, уже на участниках экспериментальной группы, предположение полностью оправдалось.

Ральф Мюллер, биохимик, работающий в федеральном технологическом институте Швейцарии, прокомментировал, открытие:

«Раньше таких сосудов никогда не наблюдалось. Подобный технический способ наблюдения ранее не использовался, что сделало открытие полным сюрпризом. Но его результаты еще нужно подтвердить в сторонних клинических испытаниях.»

По информации от команды исследователей через подобные системы сосудов проходит около 59% процентов венозной крови, и 80% артериальной. Представители медицины глубоко удивлены нахождением такой глобальной и абсолютно новой анатомической системы в теле человека.

Обнаруженные капиллярные системы внутри длинных костей образуют собой замкнутую систему, играющую большую роль для перемещения лейкоцитов. Во время исследования было выяснено, что в пораженных артритом костях транскортизальные кровеносные сосуды восстанавливается в течение недели.

Значение открытия

Найденные каналы используются для транзита кровяных телец от венозной к артериальной сосудистой системе. Кровь собирается из сосудов малого диаметра к более крупным сосудам. В длинных костях расположена высоковаскулярная надкостница, которая и связана с общей циркуляцией крови в организме. Внутри костей постоянно происходит процесс формирования зрелых иммунных клеток и тромбоцитов, которым нужно быстро достигать общей кровеносной системы. Именно благодаря этому механизму обеспечивается высокая эффективность внутрикостных инъекций в военной и экстренной медицине.

Средний диаметр транскортикальных сосудов составляет 11 мкм. При сканировании голени их обнаружили более 9000 единиц. Венозные и артериальные сосуды имеют разное направление и молекулярную структуру. Примерно 60% обнаруженных сосудов имеют артериальный характер, остальные 40% - венозный. Найденные сосуды в редких случаях были прямыми и в основном отличались разнонаправленным характером.

Полное выяснение всех аспектов работы этой новой сосудистой системы однозначно приведет к появлению новых медицинских рекомендаций по лечению воспалительных болезней, распространению медикаментов по организму и повысит понимание циркуляции крови.

Исследователи предполагают, что патологические изменения в костной ткани связанны с нарушением работы новооткрытой транскортикальной сосудистой системы. И более глубокое изучение этого анатомического образования поможет увеличить эффективность лечения опорно-двигательного аппарата. Также, в потенциале, искусственное создание транскорткальных каналов в бионических протезов, повысив их эффективность.

Обнаружение новых глобальных структур в анатомии человека показывает, что современные методы визуализации могут помочь найти еще многие тайны человеческого организма. Например, недавно группа ученых из Австралии нашла новый орган, который принимает участие в функционировании иммунной системы. А исследователи из Гарваврда смогли обнаружить систему из скрытых тоннелей внутри черепной коробки, функциональное предназначение которых еще следует прояснить.