В то время профессор Дельмас возглавлял кафедру сравнительной анатомии в Парижском университете и курировал музей анатомии, которому уделял очень много времени и внимания. Под руководством Дельмаса сотрудники музея каталогизировали почти 6000 старинных экспонатов, а еще он внимательно следил, чтобы выставка пополнялась новыми образцами. К этому делу профессор охотно привлекал учеников, в том числе Куино. В итоге молодой доктор получил прекрасную возможность изучить анатомию на практике и научился искусно фиксировать образцы – все это и сыграет ключевую роль в его открытии.
Однажды профессор Дельмас попросил ученика изучить анастомозы – места, в которых соединяются кровеносные сосуды между правой и левой печеночными артериями. Профессор предупредил Куино, что дело это нелегкое: если просто вскрыть печень, сосуды повреждаются. Нужно было сделать инъекционные слепки – заполнить сосуды раствором и подождать, пока тот застынет. После этого достаточно очистить слепок сосудов от окружающих тканей, и он будет готов.
Куино подошел к делу творчески. Вещество для фиксации, которое тогда использовали на кафедре, ему не слишком нравилось – оно не выявляло самые тонкие детали строения сосудов. Поэтому он решил усовершенствовать технику: вместо классического раствора Куино наполнил сосуды жидким полимером поливинилацеталем и оставил затвердевать на 12 часов.
Потом он растворил окружающие ткани в разбавленном растворе соляной и азотной кислот и в итоге получил идеальный препарат.
Техника пластификации, которую использовал Куино, оказалась очень удачной [65]. Авторы препаратов для выставок и музеев и в наши дни применяют полимеры, в том числе поливинилацеталь.
Дельмас был доволен: анастомозы между правой и левой печеночными артериями получились превосходно. Однако Куино заметил то, что профессор оставил без внимания. На его прекрасном препарате были четко видны регулярно повторяющиеся сегменты, причем рисунок был постоянным и в правой, и в левой частях печени. Не исключено, что подметить эту особенность ему помогло изучение легких в Англии. Все потому, что Куино уже был знаком с концепцией таких сегментированных органов, как легкие, так что глаз у него был уже наметан.
Это случайное наблюдение положило начало работе всей жизни Куино. В 1952 году он окончил работу на кафедре анатомии и поступил на стажировку под начало хирурга Анри Мондора, но заниматься печенью не бросил. По утрам он оперировал, а в свободное время продолжал делать слепки печени. За шесть лет работы Куино собрал внушительную коллекцию более чем из 100 штук. Он фиксировал распределение желчных протоков, печеночных артерий и воротных вен в печени, а потом переносил наблюдения на бумагу, составляя подробные диаграммы для каждого образца.
Все это легло в основу научной работы Куино. В ранних трудах он описал распределение артерий, вен и желчных протоков в мягких тканях печени, причем сделал это первым в мире. Но это было только начало. Куино обратил внимание, что на слепках артерий и желчных протоков сегментарность печени не прослеживалась, зато она прекрасно считывалась на слепках кровеносных сосудов, отходящих от воротной вены. В более поздних работах он отталкивался именно от этого наблюдения: Куино не только подробно описал сегментарную анатомию печени, но и попытался объяснить, почему же у нее именно такое строение.
Концепция Куино опиралась на наблюдения Джеймса Кантли и Хьюго Рекса, но в основе деления на сегменты лежал принцип, который он подметил еще в лаборатории Дельмаса. По Куино, снабжающая печень кровью воротная вена похожа на дерево с широким стволом, от которого разбегаются более тонкие ветви. Каждая такая ветка – тонкий сосуд, снабжающий свой участок печени.
Если что-нибудь, например кровяной сгусток, перекрывает этот сосуд, лишенный кислорода и питательных веществ участок печени отмирает, а соседние, не имеющие проблем с кровоснабжением, остаются живыми и здоровыми.
Участки печени, которые снабжают кровью ветви воротной вены, Куино предложил назвать сегментами. Всего он выделил восемь сегментов печени, которые пронумеровал римскими цифрами по часовой стрелке – от I до VIII.
Некоторые французские студенты запоминают порядок сегментов, ориентируясь на административные районы Парижа [67]: если взглянуть на город сверху, они расположены в том же порядке. Конечно, Куино ничего подобного в виду не имел, но будущим парижским хирургам так удобнее.
В наши дни сегменты печени уже обозначают не римскими, а арабскими цифрами. Со времен Куино концепция сегментарного деления печени была дополнена и доработана, однако ключевая идея – деление печени на восемь сегментов – осталась неизменной.
Сложим открытия в одну корзину
Как и любой другой орган, печень снабжают кровью артерии и вены. Но есть и отличие. Печень – единственный орган, который получает 70 % кислорода и питательных веществ не из артерий, а из вен [68]. Главная печеночная «река жизни» – воротная вена. И, как совершенно верно заметил Куино, именно от ветвления этой главной венозной магистрали зависит строение сегментов печени.
Современные ученые и врачи очень хорошо представляют, как устроены сегменты Куино [69]. Почти каждый сегмент можно представить в виде треугольника с вершиной, направленной к воротной вене печени. В состав этого треугольника входит одна сегментная ветвь воротной вены, к которой прижимаются одна ветвь печеночной артерии и один желчный проток – все вместе называется портальной триадой.
При этом каждый сегмент делится на еще более мелкие участки – ацинусы. Почти как в Древнем Египте, вся жизнь печеночных клеток в ацинусе сосредоточена вокруг «реки Нил» – ветви воротной вены. При этом потоки крови и желчи идут в разных направлениях: кровь по вене и артерии бежит в одну сторону, а желчь по желчным протокам – в другую. В результате вены и артерии несут необходимые вещества и кислород дальше в печень, а в желчные протоки сливается весь мусор, который потом попадает в желчный пузырь.
Вокруг «Нила» образуется три зоны, которые отличаются по степени богатства кислородом и питательными веществами [70]. Зона I ближе всего к вене и артерии, поэтому богаче: там живут клетки, отвечающие за обмен глюкозы и образование желчных кислот. Зона II промежуточная, в ней располагаются клетки, выполняющие важные, но не ключевые функции. В зоне III кислорода меньше всего, поэтому клетки, расположенные там, выполняют самую грязную работу – расщепляют жиры, создают запасы глюкозы и обезвреживают яды.
Все это позволяет объяснить, как печень выполняет столько разных функций одновременно. Все дело в естественной специализации ее клеток, которым в зависимости от степени снабжения кислородом удобнее выполнять разные функции!
Как открытие структуры печени изменило медицину
Работы Куино для гепатологии почти так же важны, как открытия Колумба – для географии. Французский анатом описал «рыхлое клеточное пространство» между печенью и нижней полой веной и тот факт, что центральная область полой вены между ними обычно не имеет сосудов [71]. Эти анатомические знания оказались полезными для новых хирургических операций на печени – например, маневр «подвешивания печени» по Бельгети [72], который помогает избежать вращения печени во время хирургической операции на этом органе – и крупных лапароскопических процедур. Отдавая дань уважения исследователю, многие хирурги до сих пор называют эту область пространством Куино.
Благодаря открытиям Куино стала возможна контролируемая гепатэктомия – удаление конкретного сегмента печени без повреждения остальных. Чтобы печень оставалась жизнеспособной, в наши дни разрезы делают вдоль печеночных и воротных вен – в плоскостях, определяющих границы этих сегментов. В итоге соседние сегменты не страдают, и человек переносит операцию лучше.
Но самое важное, что без работ Куино никогда не появилась бы частичная или полная трансплантация печени. Люди, которые благодаря этой процедуре пережили второе рождение, должны сказать за это спасибо французскому анатому и его коллегам.
Глава 6Карта острова сокровищ: 1910–2020
Головной мозг – умопомрачительно сложная конструкция, которая включает 84,6 миллиарда вспомогательных глиальных клеток, 86 миллиардов нейронов [73] и примерно 1015 синапсов [74], соединяющих нейроны друг с другом. Все это нейронное богатство объединено в сложные сети – до их полного описания далеко даже исследователям наших дней, у которых есть современная техника вроде аппарата для функциональной магнитно-резонансной томографии.
Тем больше впечатляют достижения исследователей, которые смогли разобраться, какой участок коры головного мозга за какие функции отвечает, и сумели нанести их на карту.
Как устроен мозг
Головной мозг – пронизанный кровеносными сосудами складчатый орган весом чуть меньше полутора килограммов. Любопытно, что командный центр нервной системы [75], управляющий человеческим телом при помощи электрических и гормональных сигналов, на 60 % состоит из жиров [76]. Остальные 40 % приходятся на воду, белок, углеводы и неорганические соединения. Как ни удивительно, если бы не жиры, способность воспринимать мир и строить долговременные планы оказалась бы под угрозой.
Внутренняя часть мозга состоит из белого вещества. Его образуют длинные отростки нервных клеток – аксоны. Для их бесперебойной работы и нужен весь этот жир: поверхность аксона покрыта миелином – жироподобным веществом. Миелин на аксонах работает как изолятор на проводах, то есть не дает отросткам нервных клеток терять и искажать электрический сигнал.
Поверхность головного мозга покрыта серым веществом – это плотно уложенные тела нейронов. Именно от этих клеток и бегут отростки-аксоны, образующие внутреннюю часть мозга.
Тела нейронов отвечают за создание электрических сигналов, а аксоны – з