Рис. 4. Восстановление икроножной мышцы у крысы.
Слева — поврежденная мышца (удаленная часть на черном фоне). Справа — восстановленная мышца.
Опыты с восстановлением удаленных — мышц путем пересадки измельченной — мышечной ткани с тем же результатом были повторены и на млекопитающих. Удалялась двуглавая мышца плеча, икроножная мышца, — и на место удаленной мышцы пересаживалась измельченная мышечная ткань того же животного — крысы, кролика, собаки. И в том же порядке, проходя те же стадии, из пересаженной ткани развивается новая мышца.
Так был решен вопрос о восстановительной реакции организма на утрату целой мышцы.
Организм отвечает на утрату восстановлением мышечного органа. Восстановление удаленной мышцы возможно даже у тех животных, которые, согласно старой теории регенерации, полностью утратили свойство восстанавливать повреждения специализированных тканей. Но для того, чтобы восстановление произошло, нужны определенные условия.
Необходимо, чтобы на месте удаленной мышцы оказался строительный материал для образования новой мышцы — мышечная ткань; чтобы эта ткань была в измельченном состоянии, способствующем развитию из разрушенных мышечных волокон живого вещества — источника возникновения мышечных клеток — миобластов; чтобы в новообразованную миобластическую ткань вросли нервные ветви, обеспечивающие главное условие дальнейшего развития новообразованной мышцы — ее функцию, ее рабочее состояние.
Таков результат опытов с восстановлением мышц у высших позвоночных животных.
Эти опыты полностью разоблачают несостоятельность старой, вирховско-вейсмановской теории регенерации.
Не ослабление, а усиление восстановительных свойств организмов по мере усложнения и совершенствования их строения и специализации тканей доказывают эти опыты. Чем сложнее организм, тем интенсивнее работа его органов, тем больше саморазрушаемость тканей в результате работы и тем выше уровень самообновления и восстановительных свойств.
У наиболее подвижных, наиболее деятельных представителей типа позвоночных — птиц — восстановительная реакция на повреждение мышц самая сильная. У млекопитающих она несколько слабее. А среди земноводных позвоночных, отличающихся незначительной мышечной деятельностью и слабой подвижностью, имеются такие, как лягушка, у которой восстановительная реакция на повреждение мышц совершенно ничтожна. У лягушек восстановление поврежденных мышц длится необычайно долго и никогда не достигает полного замещения утраченной части.
Восстановительная реакция на повреждение мышц отражает уровень общей жизнедеятельности организмов.
Восстановление покровной ткани
Скелет и мышцы — это добрых две трети нашего тела. И эти две трети состоят из беспрерывно разрушающегося и беспрерывно вновь восстанавливающегося материала. На этой основе происходит восстановление поврежденных костей и мышц. Утраченные кости и мышцы воспроизводятся организмом заново, если обеспечены необходимые для этого условия.
А остальная треть? Как обстоит дело с восстановительной реакцией на повреждение других тканей нашего тела?
Покровная, или эпителиальная, ткань входит в состав кожи, выстилает поверхность внутренних органов — желудка, кишок, трахеи, легких, мочевого пузыря, мочеточников. Из эпителиальной ткани построены все пищеварительные железы, в том числе самая крупная железа нашего тела — печень. Все эпителиальные органы в той или иной степени восстанавливаются после повреждений — одни лучше, другие хуже. И на этих органах не сделано ни одного наблюдения, которое могло бы подтвердить нелепую идею об ослаблении восстановительных процессов у высших животных. Наоборот, по скорости восстановления эпителиальных органов и по совершенству восстановленных частей высшие позвоночные превосходят низших.
Р. П. Женевская в нашей лаборатории изучала восстановление поврежденной печени у представителей различных групп позвоночных: рыб, земноводных, птиц, млекопитающих. От печени она отделяла большой кусок — до трети всего объема печени. Печень восстанавливалась до первоначального состояния. Восстановленная часть приобретала типичное строение. В ней вновь начиналась работа — выделение желчи. При этом лучше, быстрее и наиболее совершенно восстановление происходило у высших позвоночных — птиц и млекопитающих. Аксолотль, поражающий своим удивительным свойством восстанавливать хвост и лапки, оказался по уровню своей восстановительной реакции на повреждение печени на одном из последних мест.
Еще хуже дело обстояло с другим низшим позвоночным — лягушкой, у которой восстановление поврежденной печени ограничивалось только небольшими разрастаниями печеночной ткани по краю отреза.
Некоторые затруднения встретила новая теория регенерации в заживлении кожных ран.
Повреждения кожи заживают у аксолотля или тритона с поразительной легкостью. У этих животных можно удалять значительные куски кожи. В нашей лаборатории Л. Ф. Березкина снимала у аксолотля кожу со всей лапки, как перчатку, и, спустя короткий срок, поврежденное место зарастало молодой, новообразованной кожей.
Между тем, у высших позвоночных млекопитающих, а также и у человека заживление кожных ран протекает далеко не так гладко.
Всем известно, что бесследно проходят только небольшие порезы, когда края раны плотню спаиваются между собой и срастаются, подобно тому, как соединяются края сшиваемых кусков материи. Хирурги называют такой способ заживления первичным натяжением.
А если рана такова, что между краями кожи имеется значительное пространство? Тогда вместо шва получается штопка. Заживление таких ран всегда оставляет на коже заметные следы в виде рубца. Хирурги называют такой способ заживления вторичным натяжением.
Рубец значительно отличается от всей остальной кожи. Это, действительно, не настоящая ткань, а подобие довольно грубой штопки. В отличие от окружающей кожи рубец гладок, блестящ, бел, на нем не растут волосы, он не подвержен загару. Если тронуть рубец волоском, прикосновение не ощущается — к нему не подходят нервы. А более тонкое исследование обнаруживает, что в рубце нет ни потовых, ни сальных желез, которыми так богата наша кожа.
В чем же дело? Может быть, действительно, восстановление кожи совершается в соответствии с теорией Вирхова — Вейсмана: лучше у низших и хуже у высших позвоночных?
Нет, дело не в этом. Покровная ткань кожи, по Вейсману, должна обладать большими запасами «зародышевой плазмы», так как в ней идет беспрерывное размножение клеток, заменяющих-отмирающие и сбрасываемые в виде роговых чешуек клетки. Самообновление в покровной ткани кожи выражено прекрасно. А что касается подлежащего слоя, расположенного под покровной тканью, то это соединительная ткань, та самая, за счет которой и образуется плотная основа рубца. Из клеток и волокон соединительной ткани кожи образуются клетки и густой переплет волокон рубца. Почему же вместо настоящей кожи на месте повреждения возникает грубая волокнистая ткань, покрытая тонкой покровной пленкой, без волос, без нервных окончаний, без потовых и сальных желез, — суррогат, жалкое подобие кожи?
Опыт показывает, что и здесь все дело в условиях заживления.
Полное восстановление кожи у высших позвоночных млекопитающих, а также, вероятно, и у человека, — возможно.)В нашей лаборатории М. Е. Аспиз тщательно изучила заживление кожных ран у кроликов. При соответствующих условиях рана на коже зарастает не рубцовой тканью, а настоящей кожей, в которой развиваются кожные железы, растут волосы, накапливается кожный пигмент. Все дело в условиях восстановления.
Причина заживления кожных ран рубцовой тканью, заключается не в ослаблении, а в усилении восстановительной реакции у млекопитающих на повреждение кожи.
Рана на коже — ворота для заражения организма микробами. Вот почему на повреждение кожи организм отвечает прежде всего защитной реакцией, которую осуществляет соединительная ткань. Клетки соединительной ткани уничтожают попавших в рану микробов. Волокна соединительной ткани, как войлоком, закрывают рану, предохраняя организм от воздействия внешней среды. А уж после этого восстановление первоначального строения кожи становится затруднительным. Покровная ткань оказывается в неблагоприятных условиях для развития волос и кожных желез. Остается рубец.