о называть дыханием. Но орган ли, органелла ли дышат не ради самого процесса дыхания, а для того, чтобы жить. Жить — значит строиться, беспрестанно меняться. На клеточном уровне «поставкой» строительного материала заняты рибосомы. Это они с помощью рибонуклеиновой кислоты (РНК) и ферментов синтезируют белки и лизосомы. Последние буквально нашпигованы ферментами, обладающими способностью активизироваться в кислой среде. Все составные элементы клетки, равно как ядро и протоплазма, надежно спрятаны (как за каменной стеной!) за ее мембраной, на поверхности которой множество рецепторов. Каждый рецептор — страж и контролер, оберегающий все входы в клетку и выходы из нее. Это он безоговорочно решает, пропустить ли внутрь ее те или иные вещества, пригодятся ли они для жизнеобеспечения «хозяйки» или опустить «шлагбаум» перед пришельцем.
Только рецепторы выводят из клетки промежуточные продукты обмена. Вот уж кто не боится вымести сор из избы.
Аналогичным образом построены и костные клетки — остеобласты, остеокласты и остеоциты. Они требуют о себе отдельного рассказа, потому что без знания их достоинств и особенностей понять механизм возникновения болезни опорно-двигательного аппарата просто невозможно.
Остеобласты — строители костной ткани. Они и образуются при окостенении скелетных зачатков. В распоряжении этих уникальных, скрытых от постороннего взора тружеников столь же уникальный комплекс: внутриклеточная сеть, так называемый эндоплазматический ретикулум и пластинчатый материал, то есть аппарат Гольджи. Набор строительных принадлежностей, как видим, не столь уж разнообразен, но его вполне хватает, чтобы возводить, день и ночь наращивая этажи, величественную и прочную громаду скелета — незаменимую опору двигательного механизма. Хотя в последние годы советская ортопедия широко использует пластику костей при различных их поражениях, сама эта уникальная возможность определена столь же уникальной способностью костей: замещать чужаков своими собственными конструкциями, возводимыми с помощью собственных строительных материалов.
Но, как известно, новый дом на месте старого можно построить при единственном условии — разрушить последний. Так вот, если остеобласты трудятся на строительстве костной ткани, то их антиподы — остеокласты эту ткань разрушают, не щадя ни своих, ни чужих. Вот почему имплантированная донорская кость через определенное время полностью заместится вновь отстроенной организмом, а чужие костные клетки заменятся «родными» остеоцитами.
Остеоциты (клетки костной ткани) — плоть от плоти остеобластов, поскольку из них образуются. Удивительно ли, что и своим строением они напоминают родителя? Только пластинчатый комплекс у них выражен не так отчетливо.
Остеоциты служат интересам организма, как говорится, до последнего дыхания. Ему же остаются преданными и после смерти, поскольку не выводятся из кости по мере старения, а оказываются как бы замурованными в ее минеральном веществе.
Как ни важна знаменитая триада (остеобласты, остеокласты и остеоциты) для жизнедеятельности костной ткани, они — не единственные ее компоненты. В пей содержится еще великое множество важнейших пластических и энергетических материалов. Например, коллаген (фибриллярный белок, состоящий из крупных молекул), углеводы (в том числе углерод, водород, кислород).
В составе белковой молекулы коллагена одних аминокислот насчитывается несколько тысяч. Все они соединены между собой и образуют полипептиды. Полипептидные связи крепко-накрепко соединяют различные аминокислоты, обеспечивая прочность и стойкость белковых молекул. Треть всех аминокислот, входящих в состав молекулы коллагена, приходится на глицин, еще одна треть — на пролин и гидроксипролин и лишь пятая часть, — на долю всех остальных аминокислот. Именно коллаген (с минеральными солями) определяет механические свойства кости. В первую очередь ее удивительную прочность. Бедренная кость, например, в вертикальном положении выдерживает давление почти в две тонны. Она в девять раз прочнее свинца. Эта прочность обусловлена строением костных балок (компактного и спонгиозного вещества и гаверсовой системы).
В костной ткани обнаружены и ДНК, и РНК, причем последней в два раза больше, чем первой. Выяснилась и еще одна интересная особенность — в губчатом веществе кости РНК вдвое больше, чем в его компактной части. Это свидетельствует о единственном: в остеобластах достаточно ясно выражена метаболическая и синтетическая деятельность.
Но теория, как говорится, теорией, а практика практикой. Сидящего передо мной больного теория вряд ли интересует. У него, как свидетельствуют анализы, обызвествление суставов (больные, как правило, называют это отложением солей), которое идет катастрофически быстро, а декальцинация организма (вымывание кальция из костей) угрожающе нарастает. У него… да что здесь рассуждать! Помощь нужна человеку, помощь, а не повторные анализы (теперь уже он косит глаз в сторону собственной карточки, в которую я вписываю длинный перечень необходимых мне исследований).
Раздражение и недовольство исстрадавшегося пациента понять можно: ему лишний раз по лабораториям и кабинетам пройтись — истинная мука. Может, действительно не изводить человека? Обойтись старыми анализами? Вот это и будет настоящим обманом. И себя самого, и профессиональной совести, и пациента, ждущего от меня чуда. Как я могу, например, без биохимического анализа сказать, почему убыстрилось в последние годы декальцинирование? Кто из участников сложнейшего механизма минерализации кости стал, как говорится, играть не по правилам? Кальций? Его в костях 99 процентов от всего содержания данной соли в тканях организма. Фосфор? — которого тоже в них хватает — 87 процентов (присутствует в живых клетках в виде орто- и пирофосфорной кислот). Магний, наконец? Этого металла в человеческом скелете почти 60 процентов от общих магниевых запасов тканей. Пытаюсь объяснить это пациенту. Говорю мягко, но, по-моему, достаточно внушительно. В ответ на пламенную речь — откровенная ироническая улыбка. Мол, что-то несусветное несет доктор, вот-вот скажет: не болезнь меня искалечила, а какое-то нарушение закона в распределении металлов в костных тканях.
Что ж, и скажу. Больше того, уточню: сбой произошел на микроуровне, в той части колоссального обменного механизма, которая приходится на самые мелкие кристаллы костных минералов. Конечно, нужно еще проверить «на лояльность» и микроэлементы. Прежде всего медь, цинк, алюминий, стронций, фтор, бериллий. От них многое зависит. Особенно в метаболических процессах, поскольку ферментам костной ткани — щелочной фосфатазе, каталазе, цитохромоксидазе — отведена здесь природой роль первой скрипки.
Познание роли микроэлементов в нарушении обмена наблюдаемого больного для лечащего врача поистине бесценно. Впрочем, достаточно даже непосвященному человеку познакомиться с длинным перечнем их заслуг и обязанностей перед организмом, чтобы в том убедиться. Цинк, например, активизирует выработку всех основных ферментов костной ткани. Да и самим ферментам не дает застаиваться, лениться. Он вместе с галлием и барием участвует в сложном процессе вымывания кальция из костей. Но не будем спешить с обвинениями этого важнейшего из микроэлементов. Дело в том, что собственный калиевый обмен крепко-накрепко связан, я бы сказал, даже предопределен обменом стронция. Последний вместе с ванадием — активнейший участник и стимулятор костного обызвествления. Именно стронций конкурирует с кальцием за лидерство в костной кристаллической решетке.
Нет, микроэлементы никак нельзя сбрасывать со счетов при рассмотрении расстановки сил организма и здорового, и в особенности больного. Все минеральные вещества кости закрыты, плотно запечатаны в ней, словно в герметично запаянной консервной банке. Чтобы «вскрыть» эту банку, растворить столь необходимые для обмена веществ элементы, нужен специальный состав. И он в организме есть, да еще в каких количествах! Имя ему — лимонная кислота. Ее концентрация в кости в 230 раз больше, чем в печени. Оно и понятно: такое невероятно большое количество кислоты определено важностью возложенных на нее природой задач. Ведь весь процесс сгорания углеводов в костях определяется метаморфозой (превращением) кислоты. Его так и называют: цикл лимонной' кислоты или цикл Кребса (по имени ученого, впервые его выявившего). Помимо основных задач, у лимонной кислоты есть еще и побочные, но тоже чрезвычайно важные. Она, например, не на последних ролях в регуляции кальциевого обмена и определяет содержание кальция в сыворотке крови. В общем, химический реактор нашего организма, как видите, переполнен до отказа. Все «кипит», бурлит в нем: белки распадаются на аминокислоты, жиры — на жирные кислоты и глицерин, углеводы — на простые сахара. Однако и кипит, и бурлит в этом волшебном котле только благодаря ферментам, многократно убыстряющим названные процессы. Без ферментов никакой «каши» не сваришь. Вернее, сварить-то можно, да когда, за какие сроки? А жизнь — это темп! И ферментация в самих клетках в сотни тысяч, в миллионы раз убыстряет все жизненно важные процессы в организме. Более того, ферментов не так уж и много, что-то около двух тысяч, а расщепляют они вещества, многократно превышающие их по своему количеству. Все ферменты специализированы. Одним «подвластны» углеводы, другие воздействуют на жиры или белки. Чтобы в важнейшей деятельности ферментов не произошло сбоя, она протекает под строжайшим генетическим контролем.
Многолетние исследования, проведенные в нашей клинике, выявили весьма любопытную закономерность: у больных, страдающих деформирующим остеоартрозом, активность ферментов повышается от стадии к стадии заболевания. Так что не зря я рискнул все же отправить своего пациента в биохимическую лабораторию.
Как показало время, не ошибся. Активность ферментов у него оказалась столь высокой, что слово «агрессивность» характеризовало ее наиболее точно.
Для чего мне все-таки было необходимо убедиться в этом? Для того, чтобы выявить другую закономерность течения болезни. Дело в том, что существует параллелизм между характером изменений (клинических, рентгенологических и особенно гистоморфометрических) при каждой стадии заболевания и уровне активности ферментов. Известно, например, что кислая фосфатаза участвует в реакции расщепления органических эфиров фосфорной кислоты с освобождением фосфатных ионов. Поскольку кислая фосфатаза в значительном количестве содержится в остеокластах, то по мере инте