[70]
Не только качество пищеварительных соков приспосабливается к потребностям пищеварения; их количество также претерпевает изменения в зависимости от роли, которую эти соки должны играть. Так, Павлов наблюдал, что его собаки секретировали слюну, которая была очень жидкой и очень обильной, когда он давал им кислоты, горькие вещества или другие вещества, которые им не нравились. С другой стороны, присутствие пищи во рту или даже вид ее возбуждали секрецию густой слюны, содержащей большое количество муцина. В первом случае роль, которую играла слюна, заключалась в том, чтобы разбавить вредные вещества как можно больше, во втором — в том, чтобы облегчить глотание пищи.
В целом организм проявляет тенденцию производить больше пищеварительных ферментов, чем ему действительно нужно для пищеварения. Вероятно, именно по этой причине их часто находят вне пищеварительного канала. Среди этих ферментов пепсин и амилаза, в частности, были определенно доказаны как присутствующие в моче человека и некоторых млекопитающих, особенно собаки. Данные относительно сычужного фермента и трипсина не так хорошо установлены. Но, поскольку некоторые из этих ферментов, такие как амилаза и трипсин, могут происходить из нескольких источников в организме, их выведение с мочой менее важно для тезиса, который я только что сформулировал, чем выведение пепсина.
Пепсин был обнаружен в моче Брюкке ровно сорок лет назад. Он чаще встречается в утренней моче, но отсутствует в той, что выделяется сразу после основного приема пищи. Лео и Сенатор [89] обнаружили лишь следы пепсина во время длительного голодания итальянца Четти; но в день, когда он прервал голодание, они смогли продемонстрировать присутствие значительного количества этого фермента в его моче.
[71]
Делезенн и Фруэн, с целью поиска источника мочевого пепсина, удалили желудок у собаки. После того как животное оправилось, они хорошо кормили его и исследовали его мочу в разные периоды дня. Методами, которые показали присутствие пепсина у всех нормальных собак, взятых в качестве контроля, они никогда не могли обнаружить ни малейшего следа этой диастазы в моче собаки, перенесшей операцию. С другой стороны, моча собаки, чей желудок был просто изолирован, содержала примерно такое же количество пепсина, как и у нормальных собак. Этот эксперимент доказал, среди прочего, что пепсин, прежде чем он мог быть выведен почками, должен был быть реабсорбирован стенкой желудка. Из этих данных, взятых вместе, следует, таким образом, признать, что пепсин, обнаруженный в крови и проходящий оттуда в мочу, может быть только желудочного происхождения. Поскольку он не служит никакой полезной цели в организме, мы должны заключить, что часть пепсина, секретируемая желудком и не используемая для пищеварения, была отвергнута как излишняя.
Изучение пищеварительной функции животных дает нам информацию по целому ряду пунктов, имеющих высочайшее значение для понимания иммунитета. Внутриклеточное пищеварение, функция, столь широко распространенная у низших животных, очень тесно связано с явлениями, которые наблюдаются, когда микроорганизмы уничтожаются в животном организме. Внеклеточное пищеварение дает нам информацию относительно многих черт прогрессивной адаптации, подобных тем, которые наблюдаются в связи с приобретенным иммунитетом.
Когда мы рассматриваем явления внутриклеточного пищеварения и явления секреторного пищеварения в целом, мы видим, что в обоих химические процессы подвергаются влиянию живых частей организма. У низших животных именно протоплазма амебоидных клеток регулирует химические процессы при пищеварении; у высших животных эта роль берется на себя очень сложным аппаратом, в котором нервная система играет преобладающую роль.
ГЛАВА IV РЕЗОРБЦИЯ СФОРМИРОВАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Пищеварение в тканях. — Резорбция клеток у беспозвоночных. — Резорбция красных кровяных телец фагоцитами позвоночных. — Фагоциты. — Различные категории этих клеток. — Макрофаги и микрофаги. — Роль, которую играют макрофаги в резорбции сформированных элементов. — Пищеварительное свойство макрофагических органов. — Растворение красных кровяных телец сыворотками крови. — Два вещества, которые действуют при гемолизе. — Макроцитаза и фиксирующее вещество. — Аналогия последнего с энтерокиназой. — Выход макроцитазы во время фаголиза. — Подавление фаголиза. — Резорбция сперматозоидов. — Присутствие фиксирующих веществ в плазмах. — Происхождение фиксирующих веществ.
[72]
Обычно считается, что питательные вещества должны обязательно подвергаться влиянию пищеварительных соков в желудочно-кишечном канале, прежде чем они могут быть использованы для питания организма. Это очень старая идея. Она была основана на хорошо известном эксперименте Шиффа, который вводил нескольким животным внутривенно растворы тростникового сахара и яичного альбумина, а другим — те же вещества после того, как они были искусственно переварены. В первом случае пищевые вещества попадали в мочу, во втором — они появлялись там только при введении в больших количествах.
[73]
На недавнем Международном медицинском конгрессе, состоявшемся в Париже в 1900 году, вопрос о внеротовом питании широко обсуждался [90]. Было принято, что жиры при введении в подкожные ткани, по крайней мере частично, поглощаются организмом, но что углеводы и альбуминоиды никогда не поглощаются. Это, возможно, верно с точки зрения клинической медицины. Но в принципе следует признать, что пищевые вещества самой разной природы, при введении в организм по каналам, отличным от желудочно-кишечного тракта, все же претерпевают глубокие изменения.
Когда мы вводим молоко, сыворотку крови или яичный белок, то есть материалы, очень богатые альбуминоидными веществами, под кожу или в брюшную полость лабораторных животных, мы обнаруживаем, что через некоторое время они исчезают. В то же время они вызывают модификации организма, которые указывают на то, что эти введенные вещества претерпели там глубокие изменения.
После введения сыворотки угря кроликам Т. Чистович [91] обнаружил в крови введенных животных вещество, которое давало осадок с сывороткой угря. Вскоре после этого Борде [92] наблюдал, что кровь животных, которым он вводил коровье молоко, приобрела новое свойство: она давала осадок с этим молоком, состояние, никогда не наблюдаемое в сыворотке необработанных животных.
Введение яичного белка кроликам, осуществленное Майерсом [93] и Уленгутом [94], привело к тем же изменениям в сыворотке крови. Исследования последнего из этих двух наблюдателей представляют для нашей текущей цели особый интерес. Он продемонстрировал сначала, что введение яичного белка в брюшную полость кроликов сопровождалось появлением в сыворотке крови этих животных вещества, которое осаждает яичный альбумин in vitro. Затем Уленгут получил это же приобретенное свойство крови у кроликов, которых заставляли проглатывать значительное количество белка куриных яиц. Через двадцать четыре дня после начала этого режима сыворотка кроликов осаждала яичный белок в пробирке. Этот пример дает заметную аналогию между результатами пищеварения в пищеварительном канале и результатами резорбции в ткани. Уленгут указывает, действительно, что его кролики, которые получали инъекции яичного белка в брюшную полость, процветали при этом лечении.
[74]
В настоящее время признано определенное количество подобных примеров. Все они указывают на то, что различные питательные вещества при введении в брюшную полость или под кожу животных удерживаются там в течение более или менее длительного времени и подвергаются определенным модифицирующим влияниям со стороны организма. Доказательство того, что эти вещества не выводятся в неизменном виде почками, было предоставлено большим количеством экспериментов. Недавно Линдеманн [95] и Нефедьев [96], работавшие в моей лаборатории, установили тот факт, что нормальная сыворотка крови при введении под кожу животных не вызывает альбуминурии вовсе, или, по крайней мере, вызывает ее в очень незначительной и преходящей степени.
Механизм, с помощью которого организм модифицирует эти питательные вещества, введенные по каналу, отличному от пищеварительного тракта, еще недостаточно известен; и поэтому его нелегко определить. Но мы очень определенно знаем, что каждая инъекция сыворотки, будь то яичного белка, молока или жирового вещества, сопровождается довольно значительным асептическим воспалением в том месте, где эти вещества вводятся. Мы могли бы заключить из этого, что организм переваривает пищевые вещества вне желудочно-кишечного канала посредством воспалительной реакции. Чтобы более точно определить явления, которые появляются в этих условиях, может быть полезно рассмотреть сначала не жидкие вещества, а твердые элементы, которые вводятся в ткани и полости.
Начнем с низших животных, у которых анатомическая организация и все функции имеют гораздо более простой характер, чем у позвоночных. В моей «Сравнительной патологии воспаления» (лекция IV) я уделил некоторое внимание пищеварению губок.
Питательные вещества — мелкие организмы — независимо от того, попали ли они через маленькие отверстия, столь многочисленные на поверхности губок, или были введены через разрыв в стенке тела, претерпевают одну и ту же судьбу. Они захватываются мерцательными или амебоидными клетками, которые поглощают пищу и переваривают ее путем внутриклеточного пищеварения. Эти два вида клеток, которые подпадают под категорию фагоцитов, имеют большое сходство друг с другом, и мы можем сказать, что пищеварение и резорбция — это два очень тесно связанных явления.
[75]
Когда мы рассматриваем несколько более высоких беспозвоночных, таких как медузы или некоторые другие кишечнополостные, мы все еще можем проследить тесную аналогию между истинным пищеварением пищи, которое происходит внутри эпителиальных клеток энтодермы, и резорбцией некоторых инородных тел, которые проникают по внеротовому каналу в промежуточную ткань. Здесь эти тела окружаются амебоидными клетками, которые выполняют свою функцию фагоцитов, поглощая и переваривая вещества, пришедшие извне.
Здесь нет необходимости проходить всю гамму совершенствования организации беспозвоночных в ее отношении к резорбции инородных тел, тем более что это уже было рассмотрено в моих лекциях по воспалению. Давайте выберем лишь некоторых из наиболее распространенных и лучше известных представителей беспозвоночных и остановимся на несколько мгновений на явлениях, проявляющихся в их организме, в среду которых были введены несколько ядерных красных кровяных телец [97].
Если небольшая капля дефибринированной крови гуся введена под кожу улитки, а другая — под кожу личинки майского жука, красные тельца рассеиваются в кровяной жидкости, которая сама по себе неспособна их модифицировать, но через несколько часов лейкоциты двух беспозвоночных, которые мы выбрали для эксперимента, поглотят определенное количество введенных красных кровяных телец. На следующий день красные кровяные тельца все еще можно найти нетронутыми в плазме крови, но подавляющее большинство было поглощено лейкоцитами (рис. 13). Внутри этих клеток красные тельца претерпевают постоянные и заметные изменения. У улитки они становятся круглыми, а их стенки — проницаемыми. В вакуолях, которые образуются вокруг поглощенных красных кровяных телец, обнаруживается растворенный гемоглобин (рис. 14); часть этого красящего вещества проходит в ядро красных кровяных телец, так что оно также претерпело глубокое изменение (рис. 14). Многие ядра становятся пустыми, оставаясь только в периферическом слое. Этот слой и мембрана красного тельца — это части, которые сопротивляются действию лейкоцитов дольше всего, и их находят в течение некоторого времени после их поглощения. Белые кровяные тельца улитки, поглотив одно или несколько красных телец, могут сами стать добычей своих собратьев.
[76]
[77]
У «ver blanc» (французское народное название личинки майского жука) явления резорбции красных телец гуся напоминают только что описанные. Плазма крови оставляет нетронутыми красные тельца, которые не претерпевают никаких изменений, пока не будут поглощены лейкоцитами. Гемоглобин диффундирует в лейкоцит, тогда как ядро и мембрана сохраняются в течение очень значительного периода (рис. 15), хотя они теряют свой нормальный вид, сморщиваются и превращаются в неправильную массу коричневого пигмента, которая может оставаться в веществе лейкоцита (рис. 15, p) в течение недель.
Рис. 13. Лейкоциты личинки майского жука, содержащие красные кровяные тельца гуся.
Рис. 14. Красные кровяные тельца гуся, свободные и поглощенные лейкоцитами улитки (Helix pomatia), через 24 часа после их введения.
Fig. 15. Leucocyte of a cockchafer larva, 7 days after last injection of goose’s blood.
Рис. 16. Лейкоцит из брюшной полости золотой рыбки после поглощения красных кровяных телец морской свинки.
Введя однажды кровь гуся улиткам и «vers blancs», если мы повторим инъекцию несколько раз, наблюдаемые явления неизменно остаются теми же. Красные тельца не подвергаются воздействию плазмы и претерпевают те же изменения внутри лейкоцитов. Эти изменения, по сути, сравнимы с теми, что описаны в предыдущей главе при обсуждении внутриклеточного пищеварения красных телец кишечными клетками планарий. В обоих случаях красные тельца захватываются амебоидными клетками и подвергаются влиянию их содержимого. В кишечных фагоцитах планарии, как и в фагоцитах крови (лейкоцитах) улитки и «ver blanc», гемоглобин диффундирует через стенку красного тельца, наиболее устойчивыми частями которого являются ядро и мембрана. Эти устойчивые остаточные фрагменты, пропитанные гемоглобином, становятся коричневыми у планарии, у «ver blanc», а также, но в меньшей степени, у улитки. Наиболее заметная разница заключается в образовании экскреторных вакуолей, содержащих конкреции, у планарии и отсутствии этих вакуолей в фагоцитах крови других беспозвоночных. Мы, однако, имеем меньше прав приписывать фундаментальное значение этой разнице, поскольку явления у актиний, которые поглощают красные кровяные тельца амебоидными клетками своей энтодермы, во всех отношениях (за исключением присутствия этих специальных экскреторных вакуолей) сравнимы с явлениями, наблюдаемыми у планарий. Из того факта, что в этих двух примерах мы имеем дело с истинным внутриклеточным пищеварением, следует признать, что модификации красных кровяных телец внутри фагоцитов крови у улитки и у личинки майского жука также должны быть помещены в ту же категорию явлений.
[78]
Чтобы провести более тщательное изучение этого внутриклеточного пищеварения в фагоцитах крови, мы должны направить наше внимание на более крупных и более высокоорганизованных животных, чем улитка и «ver blanc». Возьмем сначала пример среди низших холоднокровных позвоночных. Красные кровяные тельца нескольких капель (0,25 куб. см) крови морской свинки, введенные в брюшную полость золотой рыбки (Cyprinus auratus), заметно не изменяются самой перитонеальной жидкостью; но многочисленные лейкоциты, которые находятся в перитонеальной жидкости, захватывают их и поглощают, точно так же, как это делают фагоциты крови беспозвоночных или кишечные фагоциты у планарий и актиний в случае красных кровяных телец гуся. Каждый лейкоцит Cyprinus поглощает несколько красных кровяных телец и подвергает их внутриклеточному пищеварению. Строма красных телец становится проницаемой; гемоглобин диффундирует в питательные вакуоли, и по истечении более или менее длительного периода все растворяется и обесцвечивается (рис. 16). Здесь не образуется коричневого пигмента, и красные тельца полностью перевариваются, не оставляя «остатков»; в этом отношении отличаясь от процесса у упомянутых беспозвоночных.
Этот результат зависит, вероятно, отчасти от более слабого сопротивления, оказываемого безъядерными красными тельцами млекопитающих, и отчасти от более активной пищеварительной силы лейкоцитов рыб.
В результате нескольких инъекций крови морской свинки в брюшную полость Cyprinus перитонеальная жидкость приобретает новые свойства [98]. Если через две недели после первой инъекции немного перитонеального экссудата у золотой рыбки будет извлечено, обнаруживается, что капля сыворотки, которая плавает на поверхности, вызывает почти немедленно хорошо выраженную агглютинацию красных телец морской свинки, за чем вскоре следует быстрое растворение этих красных кровяных телец в жидкости. Это новое свойство, которое не существует у необработанной рыбы, также появляется в сыворотке крови Cyprini, обработанных кровью морской свинки. Эксперимент очень успешен при температуре 18°–19° C.
Поскольку растворение или лизис красных кровяных телец в сыворотке точно такой же, как тот, который происходит внутри лейкоцитов Cyprinus, мы вправе предположить, что в обоих случаях он производится одним и тем же веществом. И, поскольку растворяющая или гемолитическая сила сыворотки приобретается только в результате внутриклеточного пищеварения красных кровяных телец лейкоцитами, вероятно, что растворяющее вещество представляет собой внутриклеточный фермент, происходящий из лейкоцитов.
[79]
Предмет, который мы только что затронули, имеет фундаментальное значение в связи с изучением резорбции и зависящих от нее явлений иммунитета. Поэтому необходимо, чтобы мы более полно углубились в его анализ. С этой целью мы должны сначала рассмотреть процессы, которые происходят во время резорбции у высших животных, и продолжить наше изучение изменений, которые введенная или экстравазированная кровь претерпевает в различных положениях организма.
Это изучение становится сравнительно легким для нас благодаря многочисленным исследованиям, которые были проведены патологоанатомами с целью установления судьбы выпотов или экстравазатов крови, столь часто встречающихся при заболеваниях. Давно известно, что при подкожных, мозговых и других кровоизлияниях, или в гепатизированных легких, в излившейся крови обнаруживается большое количество клеток, содержащих красные тельца. Как упоминалось в предыдущей главе, эти клетки были, очевидно, амебоидными клетками, которые поглотили красные кровяные тельца. Лангхансу [99], в частности, мы обязаны детальным изучением явлений, которые следуют за экстравазацией крови, произведенной искусственно в подкожной ткани голубя, кролика и морской свинки. У всех этих животных кровоизлияние рано сопровождается экссудативным воспалением, во время которого лейкоциты приходят в большом количестве и поглощают красные кровяные тельца, которые модифицируются внутри лейкоцитов. Происходит образование или отложение пигмента, и, наконец, все следы красных телец исчезают. У млекопитающих пигмент коричневый или коричневатый, точно так же, как он у планарий и у «ver blanc»; у голубя он зеленый и напоминает тот, что найден у актиний. Короче говоря, существует большая аналогия между резорбцией красных телец и истинным внутриклеточным пищеварением красных кровяных телец, которое происходит в кишечных клетках беспозвоночных.