Миобласты строители мышц — А. Н. СТУДИТСКИЙ профессор

НАШЕ ТЕЛО более чем на сорок процентов построено из мышц. Но что значит — построено? Мы не можем не поражаться видом мощной фигуры тяжелоатлета-штангиста с удивительно развитыми мышцами корпуса, рук, ног.

Стройны, изящны, подтянуты фигуры пловцов. Крепки, как орех, тела бегунов на длинные дистанции. Такими их сделали физические упражнения. Работа призвала мышцы к строительной деятельности. Факт общеизвестный, бесспорный, положенный в основу физического воспитания и спорта. И вместе с тем почти такой же загадочный, как в античные времена, когда была замечена зависимость строения тела от мышечных упражнений.

КАК ЖЕ МЫШЦЫ СТРОЯТ НАШЕ ТЕЛО?

Работают все органы. Но можем ли мы сказать, что каждый орган в результате рабочих усилий увеличивает свой объем и вес? Скорее всего нет. Известно, что некоторые органы под влиянием функциональной нагрузки несколько увеличивают свой объем и вес. Это называется рабочей гипертрофией. И все-таки вес их колеблется около определенной средней величины.

А мышцы? Создается впечатление, что для увеличения их веса и объема под влиянием специальных упражнений нет пределов. Известна система физических упражнений, получившая название культуризма. Что же происходит при этом с мышцами? Каким образом они строят или, вернее, перестраивают себя?

Человек, знающий, что наш организм состоит из клеток, ответит: «Вероятно, как и все органы, путем размножения и развития клеток». И самое поразительное, что он окажется весьма близким к истине, хотя в современной науке, изучающей строение и жизнедеятельность мышц, едва-едва наметилось приближение к такому ответу.

На протяжении многих лет считалось, что мышцы утрачивают клеточное строение задолго до того, как начинают проявлять способность к увеличению веса и объема под влиянием физических упражнений.

В процессе эмбрионального развития мышцы, как и все другие органы, состоят из клеток, которые размножаются путем деления. Но на довольно ранних стадиях зародышевого развития мышце-образовательные клетки—миобла-сты—сливаются друг с другом в цепочки и формируют мышечные волокна.

Некоторое количество мышцеобразо-вательных клеток сохраняется в развивающихся мышцах до конца зародышевого развития. Они продолжают размножаться, увеличивая объем каждой мышцы. Но уже в первые недели после рождения человека или животного мышцы приобретают окончательное волокнистое строение.

Но если в мышцах нет клеток, как же они растут, как происходит увеличение их веса и объема? Только путем роста в длину и утолщения мышечных волокон! Таков был ответ на протяжении ста тридцати лет после появления первых учебников по гистологии—науке о., тканях.

Известно, что многие органы способны к регенерации, то есть восстановлению структурной целостности после повреждения. Печень, например, может восстановить свой вес и объем даже при удалении 75 ее массы. После повреждения печени начинается бурное размножение составляющих ее клеток. В результате масса органа восстанавливается, наращивается вес. Регенерацион-ными свойствами обладают селезенка, щитовидная железа, яичники, слюнные железы и многие другие органы. Но все они также построены из клеток. А мышцы?

В течение долгого времени ученые относили мышцы к органам, неспособным к регенерации, так как в мышечной ткани нет клеток.

ПОВТОРНОЕ РАЗВИТИЕ МЫШЦ ВОЗМОЖНО!

И все-таки существовали сомнения в правильности этого вывода. Ведь некоторым животным свойственна глубокая перестройка мышц в процессе нормального развития. Взять, например, лягушку. Начинает она свою жизнь рыбоподобным существом—головастиком. И лишь на определенном этапе превращается в лягушку с четырьмя конечностями, головой, языком. Мышцы конечностей, головы, языка лягушки развиваются из мышцеобразовательных клеток-миобластов. А откуда берутся миобласты? Из мышц головастика, подвергающихся распаду.

Значит, вторичное развитие мышц возможно?  А может быть, так дело обстоит не только у лягушек, но и у млекопитающих, в том числе и у человека?

Какие только позвоночные не подвергались нами экспериментальному изучению в поисках клеточного (миобластического) механизма развития и регенерации мышц! Различные виды рыб, амфибий, млекопитающих. Опыты убеждали: основной строительный элемент регенерирующей мышечной ткани именно миобласты. А главное условие, без которого вторичное развитие мышцы невозможно,—переход её из рабочего в строительное, так называемое пластическое  состояние.

Оказалось, что строительная активность мышц повышается при любом воздействии, подавляющем их рабочую активность. Можно, например, перерезать нерв или. сухожилия, связывающие мышцу со скелетом. Как только мышца прекращает работать, она сейчас же переходит в пластическое состояние, направляя усилия на восстановление структурной’ целостности. Микроскоп дает возможность наблюдать, как в поврежденных мышечных волокнах образуются клетки—миобласты. Бурно размножаясь, они как бы наводят мост между разошедшимися концами мышцы.

Возник вопрос: а не может ли мышца выстроить себя заново целиком? Эксперименты свидетельствовали: строительная активность мышечной ткани возрастает прямо пропорционально нанесенным ей повреждениям. Так родилась идея о замещении мышцы трансплантатом, представляющим собой измельченную мышечную ткань.

И вот решающий опыт: у экспериментального животного полностью удаляет- • ся мышца; превращенная в фарш с помощью ножниц, она представляет собой мелкие (не более 1 миллиметра в диаметре) фрагменты мышечных волокон, каждый из которых должен стать источником миобластов. Затем фарш с помощью пинцета размазывается вдоль сосудисто-нервного пучка и кости на месте удаленной мышцы.

День первый. На микроскопических препаратах—частички разрушенных мышечных волокон, сгустки крови, обрывки соединительной ткани и кровеносных сосудов.

День третий. Трансплантат начинает принимать форму мышцы; по периферии в него врастают кровеносные капилляры; разрушенные мышечные волокна активно производят миобласты.

День седьмой. Трансплантат наполовину состоит из миобластов, идет бурное строительство мышечного органа.

День четырнадцатый. Миобласты продолжают свою работу, но трансплантат уже приобрел волокнистое строение; в него начинают врастать нервные волокна из прилежащего нервного пучка.

День тридцатый. Мышца сформирована. Если приложить электроды к нерву, то есть вызвать раздражение мышцы, она начинает сокращаться. Значит, она может работать!

Открытие свойства трансплантационной (или реимплантационной, как записано в формуле открытия) активности мышц было зарегистрировано Государственным комитетом по делам изобретений и открытий Совета Министров СССР в марте 4975 года. Двадцать три года напряженных исследовательских усилий понадобилось для того, чтобы повторить первый полученный результат на различных видах животных, выяснить все условия, как благоприятствующие, так и неблагоприятствующие приживлению и развитию пересаженной ткани, разработать бесчисленные варианты трансплантации, определить перспективы гомотрансплантации—пересадки мышц от одного животного другому.

На протяжении этих лет мы научились многому. Установили, что пластическое состояние, обеспечивающее возможность пересадки мышц, можно вызвать не только измельчением, но и другими воздействиями, подавляющими рабочую активность мышц. Наиболее впечатляющим достижением последних лет было открытие возможности трансплантации целых, ничем не подготовленных мышц. Этот феномен сейчас тщательно изучается.

Сравнительно недавно с помощью электронной микроскопии в мышечных волокнах были обнаружены плоские клетки, получившие название сателлитов. Выяснилось, что переход мышечной ткани от неклеточного состояния к клеточному совершается через стадию сателлитов.- Не исключено, что вся строительная активность мышечной ткани, в том числе удивительные изменения мышц у спортсменов, обеспечиваются резервами клеток-сателлитов, возникающих в мышечных волокнах под влиянием интенсивных физических упражнений. Исследование роли сателлитов во всех процессах вторичного развития мышц—увлекательная задача науки на ближайшее будущее.

Нас часто спрашивают, когда закономерности вторичного развития мышц получат применение в клинике. На этот вопрос можно ответить так. Для широкого применения методов восстановления мышц в хирургической клинике необходимо дальнейшее, еще более глубокое изучение свойств мышечной ткани. Сейчас уже ясно одно: мышцы строят наш организм с помощью клеток. Задача исследователей заключается в том, чтобы, тщательно, всесторонне изучив эти строительные процессы, научиться управлять ими.

Источник: http://bibliotekar.ru

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Вы должны быть авторизованы, чтобы разместить комментарий.