Механизм и формы обызвествления тканей.

Пример нормального процесса обызвествления мы имеем в развивающейся кости эмбриона. По сути дела здесь речь идет о двух сопряженных процессах — обызвествлении и окостенении. Если обызвествление рисуется нам как пассивный физический процесс выпадения кальция из раствора, связанный с потерей тканями способности препятствовать преципитации слаборастворимых солей, их кристаллизации, то биологический процесс оссификации представляет собой активный ферментативно-клеточный процесс, связанный с деятельностью щелочнойфосфатазы, способной расщеплять эстеры фосфорной кислоты; образующиеся при этом фосфорнокислые соединения кальция (и магния) будут определять собой физическую и химическую сторону процесса оссификации.

Однако за кальцификацией совсем не обязательно следует оссификация. Общим для того и другого процесса являются законы растворимости тех или иных солей. Ho эти законы будут одни для коллоидов в развивающейся кости и другие для водных растворов, пропитывающих мертвый субстрат.

Выпадение солей кальция из раствора связано с понижением концентрации в тканях углекислоты и двуокиси натрия, а также с увеличением содержания кальция в сыворотке крови по сравнению с содержанием его в тканях.

Соли кальция в тканях находятся на уровне, близком к насыщенности, и их растворимость легко нарушается даже при физиологических изменениях pH (в почках, желудке, легких).

Для правильного понимания различных форм обызвествления (местных, органных, системных) необходимо учитывать тесные связи известкового и фосфорного обмена с общим обменом веществ, с питанием человека, с состоянием желудочно-кишечного тракта, костной системы, почек и т. д.

Распространенность процессов обызвествления в организме млекопитающих и человека соответствует столь же высокой степени их распространения у низших существ, например у бактерий.

Обызвествлению может подвергаться любой субстрат: клетки, межклеточное основное вещество, волокна, бактерии, белок.

B патологии различают т p и ф о p м ы о б ы з в e с т в л e н и я: дистрофическое, метастатическое и известковую подагру.

Д и с т p о ф и ч e с к о e обызвествление встречается наиболее часто. По существуэто местный процесс, связанный с дегенеративными или деструктивными изменениями клеток и тканей, а также с выпадением белковых коагулятов, например, при образовании тромбов. Общие факторы, как гипер- кальцемия, гиперпаратиреоз и т. n., не играют роли.

Одни авторы усматривают решающий фактор при дистрофическом обызвествлении в ощелачивании среды, т.е. в коренных изменениях растворимости солей кальция; другие приписывают некоторое значение фосфатазной активности [Гомори (G. Gomori)], указывая, что фосфатаза может или освобождаться мертвыми тканями (митохондрии содержат фосфатазу), или абсорбируется из крови и окружающих тканей. Действуя на фосфорные эфиры мертвых тканей, фосфатаза дает продукт в виде фосфорнокислого кальция.

Теория, подчеркивающаязначениефосфатаз, опирается на гистохимические исследования туберкулезных гранулем. Вначале, до развития творожистого некроза, гранулемы не содержат фосфатаз. C возникновением некроза фосфатазы появляются, причем в самом центре очага некроза, где и начинается обызвествление.

Было показано, однако, что даже обилие щелочной фосфатазы, например в почках, слизистой оболочке кишечника, само по себе не приводит к обызвествлению. Для этого необходимы изменения тканей структурного и физикохимического характера. Указывается на образование в мертвых тканях субстанций, связывающих неионизирующие формы кальция.

Так или иначе поле дистрофического обызвествления характеризуется особой «жадностью» тканей к извести; ткани становятся своеобразными уловителями ее, наподобие того, что наблюдается в норме при оссификации остеоида или при развитии костей, предобразованных хрящом, и в связи с распадом последнего.

Склонность тканей жадно воспринимать известь может быть показана в опытах с декальцинированными срезами: если такие срезы положить в раствор, содержащий соли кальция, или даже в нормальную плазму, то известь вновь отложится в тех же местах, откуда она была предварительно удалена.

Ткани, содержащие известь, интенсивно закрашиваются основными красками, например гематоксилином (рис. 28); окрашивается и самый кальций.

Рис. 28. Обызвествление сосудов матки старой женщины. Инволюционный склероз сосудов. Места отложений извести интенсивно закрашены гематоксилином.

Для определения химического состава известковых отложений применяют реакцию Косса, выявляющую лишь соли фосфорнокислой извести, неспособные к ионизации. Углекислая известь определяется действием кислот; при этом выделяются пузырьки углекислоты.

Морфологически отложения извести имеют вид то мельчайших зерен, TO каменистых сростков, макро- или микролитов^[55], то пластинчатых кристаллов, то концентрически слоистых телец. Большое значение имеет при этом среда, куда откладываются соли, ее физико-химическое состояние. Обычно сначала возникает простое осаждение мелкозернистой извести (фаза преципитации). Позднее возникает вторая фаза — кристаллизации.

Зерна извести могут располагаться внутриклеточно. Чаще всего наблюдается превращение всей клетки, например раковой, в микролит. Обызвествление может касаться нервных клеток, мышечных волокон, например миокарда.

Массы аморфной извести, располагающиеся вдоль волокнистых структур, например коллагеновых, эластических волокон, не образуют, однако, с ними прочных соединений.

Форма отложений в виде концентрически наслаивающихся колец больше всего напоминает коллоидно-химический феномен, известный под названием колец Лизеганга. Речь идет о ритмических выпадениях кальция в белковой основе.

Конкретными примерами дистрофического обызвествления могут быть: обызвествление тромбов, например в межворсинчатых пространствах плаценты, в венах селезенки, обызвествление творожистых масс в старом очаге туберкулеза (легкого, лимфатических узлов), аналогичные явления в опухолях, например в фибромиомах матки, где обызвествлению могут подвер-

Рис.

гаться узлы диаметром в несколько сантиметров. Обширными бывают отложения извести в оболочках и тканях отмершего плода при внематочной беременности (литопедион — каменный плод).

Очень видное место в патологии занимает дистрофическое обызвествление артерий, фиброзного кольца и клапанов сердца (рис. 29), например при отравлении адреналином, при гипервитаминозе D, при атеросклерозе, особенно нижних конечностей, где избирательный кальциноз средней оболочки может сообщать бедренной артерии внешнее сходство с гусиной трахеей.

Обильные отложения извести при атеросклерозе, т. e. на фоне холесте- ринэстеровых инфильтратов, чрезвычайная склонность к обызвествлению некротизированной жировой ткани выдвинули соображение, что отложению неорганических солей в стенке аорты предшествует образование мыл, т. e. соединений извести с жирными кислотами.

Дистрофическое обызвествление широко распространено в биологии и геологии. Коралловые рифы и т. п. представляют собой продукт обызвествления отмерших живых существ, когда-то населявших океаны. Аналогичные процессы отмечаются в организме млекопитающих. Таково обызвествление мышечных трихин, цистицерков (рис. 30), эхинококковых пузырей, колоний микроорганизмов, например стрептококков, прорастающих тромбы на клапанах сердца при затяжных эндокардитах. Каменное превращение аортальных клапанов является, по-видимому, производным такого же бактериального деструктивного эндокардита. Доказана возможность обызвествления колоний бактерий не только in vivo в сложных организмах, но и in vitro.

Рис. 30. Обызвествление артерий голени и отмерших цистицерков в мягких тканях.

M e т а с т а т и ч e с к о e обызвествление подразумевает перенос известковых солей из основных депо, т. e. из костного скелета, в различные ткани и органы тела. Это наблюдается или в случаях, когда кости являются местом развития обширных деструктивных процессов (миелома, метастатические раки, остеомиелит, фиброзная остеодистрофия и др.), или когда по тому или иному поводу организм мобилизуетмассы извести, что отмечается, например, при гипервитаминозе D, при гиперпаратиреозе (аденомы, раки паращитовидных желез).

Локализация метастатических обызвествлений весьма типична — это почки, желудок, легкие, артериальные сосуды. Названные органы в физиологических условиях теряют кислые валентности (с мочой, с выдыхаемым воздухом, с секретом желудочных желез), что при большой насыщенности плазмы кальцием и ведет к выпадению солей по линии крово-паренхимных барьеров, в строме названных органов, в пограничных мембранах, в самих секретах, например в просвете потовых желез, почечных канальцев.

Органы, подвергшиеся обызвествлению, издают легкий хруст при надавливании на них, особенно легкие.

Метастатическое обызвествление следует отличать от так называемой и з в e с т к о в о й п о д а г p ы, или к а л ь ц и н о з а; здесь нет связи с какой-либо мобилизацией извести или с разрушением известковых депо, т.е. костной системы. Никаких особых признаков нарушений кальциевого обмена

Рис. 31. Камни почечных лоханок. Слоистость уратового камня. Разветвленный камень—слепок.

поэтому не отмечается. Кровь, моча, кал в отношении содержания кальция остаются нормальными. B противоположность метастатическим, эти формы обызвествления можно называть м e т а б о л и ч e с к и м и.

Кальциноз бывает ограниченным и универсальным. O гр а н и ч e н н ы й к а л ь ц и н о з наблюдается чаще всего у женщин и детей; он заключается в отложении солей извести в подкожной клетчатке рук, главным образом пальцев, реже ног. Отложения извести в кожу имеют вид плотных пластинок или узелков величиной от булавочной головки до 1 см и больше, слегка выступающих над уровнем кожи.

При у н и в e p с а л ь н о м к а л ь ц и н о з e, помимо кожи, известь откладывается по ходу сухожилий, фасций, апоневрозов, в мышцах, нервах, сосудах, особенно в венечных артериях у детей. Иногда локализация этих отложений бываеттакойжекак и приметастатическом обызвествлении.

Наблюдаемые при известковой подагре в очагах деструктивные изменения коллагена и эластина, образующих как бы беспорядочный войлок асбеста, являются, по-видимому, вторичными, как и те реактивные процессы, которые возникают вблизи отложений (инфильтрация лимфоцитами, лейкоцитами, иногда образование гигантских клеток). Причина задержки тканями фосфорнокислых солей остается неясной, как и сама локализация процесса, ее очаговость и избирательность.

Несколько яснее вопрос о связи кальциноза со склеродермией, дерматомиозитом, при которых первичность изменений субстрата кожи и подкожной клетчатки не подлежит сомнению. Речь идет, по-видимому, о снижении парциального давления углекислоты в связи с уменьшением обменной активности в склерозированной ткани. Такие случаи кальциноза принципиально неотличимы от дистрофического обызвествления.

Универсальный кальциноз может быть связан с недостаточностью почек [M. Б. Шмидт (M. В. Schmidt)], приводящей к задержке фосфора в организме.

Применяя то кислую, то щелочную диету, Рабль (Rabl) получил у мышей известковую подагру, объясняя это резкими колебаниями в содержании извести в крови.

При известковой подагре наблюдаются воспалительные процессы, изъязвления и нагноения кожи на местах отложений извести.

O б p а т н о e p а з в и т и e известковых отложений, каков бы ни был их генез, в принципе возможно, однако оно происходит в очень ограниченных масштабах, если речь не идет о выгнаивании очагов обызвествления, что бывает редко. Резистентность отложений извести объясняется тем, что ткани, пропитавшиеся известью, жадно удерживают ее даже в том случае, если содержание извести в сыворотке крови будет понижено. Слабый обмен веществ в очаге обызвествления, некоторая изоляция этих очагов от общего кровообращения, от влияний тех или иных концентраций углекислоты, также не способствуют обратному развитию петрификатов^[56].

Изоляция очагов обызвествления от окружающих тканей все же является лишь относительной; это ярко выступает при изучении процессов осси- фикации, т.е. костеобразования поблизости или вокруг такого очага. Эта оссификация подразумевает ассимиляцию солей извести окружающими тканями и специфическое раздражение последних этими солями, что и влечет за собой специфический формообразовательный процесс, т. e. развитие кости. Анатомической предпосылкой последнего почти всегда является отграничение очага фиброзной капсулой, в которой затем и развивается кость, нередко с костным мозгом.

Развитие оссифицирующего склероза артерий показал И. Ф. Пожарий- ский. Классическим примером таких же превращений служит фокус первичного туберкулеза легкого и регионарных лимфатических узлов. Известное значение здесь получает и общий фактор, а именно широкий фон остеопластических процессов в бурно растущем костном скелете детей. Эти процессы, как и оссификация очагов обызвествления, идут с участием щелочной фосфатазы, что совсем не обязательно для первоначального обызвествления. Другими словами, в процессе оссификации главное значение принадлежит фосфорным соединениям, а кальция требуется лишь столько, сколько может связать фосфор.

Большинство петрификатов не оссифицируется, между тем как в физиологии, так и в патологии оссификация часто протекает без предварительного обызвествления.