О фактах, утверждающих наличие внутриор-ганной насосной деятельности скелетных мышц, можно было бы говорить и далее, но это будут узко специальные вопросы. Оставляя их пока в стороне, выясним, на что еще способна скелетная мышца. Если извлечь икроножную мышцу собаки из организма, соединить ее сосуды (артерию и вену) с искусственным кругом кровообращения, состоящим из стеклянных и резиновых трубок, заполненных кровью или замещающей ее жидкостью, а затем заставить мышцу сокращаться, то она приводит в движение кровь по этому искусственному замкнутому кругу кровообращения, на что, казалось бы, способно только сердце.

\027\

В изолированном состоянии мышца лишалась высокого давления, характерного для артериальной крови, поступающей от сердца, отсутствовали сопутствовавшие ей сердечные и внесердечные факторы гемодинамики в виде присасывающего действия грудной клетки, диафрагмы и брюшной полости, венозной помпы и т. д. Мышца одна, но она и вне организма оставалась насосом. Как только она начинала работать, кровь приходила в движение и направлялась из вены по трубкам искусственного круга кровообращения в артерию, подвергаясь замкнутой циркуляции крови. Вот на что способна скелетная мышца!

Рис. 11. Насосная способность изолированного внутримышечного периферического «сердца» передвигать кровь по искусственному кругу кровообращения

Она обеспечивала эту циркуляцию во всех положениях (рис. 11): круг вверху, а мышца внизу, в горизонтальной плоскости или круг внизу. На первый взгляд для мышцы лучше, когда круг вверху, ибо жидкость в силу земного притяжения лучше должна была бы наполнять «артерию». Но не меньшая эффективность по объему перекачиваемой крови таким периферическим «сердцем» отмечалась при положении, когда круг находился внизу. Следовательно, оно обладает «антигравитационным» свойством.

Скелетная мышца отвечает всем критериям настоящего периферического «сердца». Она работает даже тогда, когда никакого напора крови в искусственном круге нет, перекачивает кровь внутри себя и гонит ее по искусственному кругу. Скелетная мышца является самообеспечивающимся органом. Но как она это делает? Ведь объяснить такое явление снижением тонуса и расширением просвета сосудов невозможно. Наиболее удовлетворительное объяснение этому присасывающе-нагнетательному свойству скелетной мышцы дает вибрационная гипотеза.

Скелетная мышца есть физиологический вибратор.

\028\

Вероятнее всего, именно вибрационные колебания асинхронно, разновременно сокращающихся мышечных волокон гонят кровь в расположенных между ними капиллярных сосудах.

Микронасосный механизм внутримышечного периферического «сердца»

Насосный механизм работы сердца, имеющего полости и клапаны, хорошо известен. Кровь при сокращении из предсердий переходит в желудочки, из желудочков в аорту и легочную артерию, а клапаны препятствуют обратному току крови.

Строение венозной помпы тоже несложно. Венозный сосуд периодически сдавливается сокращающимися скелетными мышцами, а заключенная в нем кровь выдавливается к сердцу, так как в эту сторону открываются многочисленные венозные клапаны.

Как же устроен и действует насос, заключенный внутри скелетной мышцы? Ясно, что не по принципу работы сердца, поскольку в ней нет полостей. В насосном механизме периферического «сердца» на первых порах можно усмотреть принцип работы венозной помпы. По аналогии с крупными магистральными межмышечными венами имеются более мелкие вены с клапанами, которые расположены внутри самой скелетной мышцы, на ее выходе. Мышца сократилась — выдавила кровь из вен, расслабилась — вены наполнились кровью и т. д. Но это имеет место лишь при ритмических сокращениях.

Если же обратиться к тетаническому, т. е. длительному, сокращению, то принцип венозной помпы в этом случае исключается. Сокращенная мышца должна была бы пережать вены и остановить кровоток, но он и в этих условиях не только не прекращается, а даже увеличивается. Как же кровь проталкивается из артерий по внутримышечным прекапиллярам, капиллярам в вены с силой, превышающей артериальное давление в длительно сокращенной скелетной мышце? Внешние силы мышцы велики, они превышают внутрисосудистое давление крови, и следует прийти к выводу, что все внутримышечные сосуды должны быть сдавленными.

\029\

Однако сосуды остаются проходимыми для крови и внутримышечные насосы работают, хота в прекапилляра'х и капиллярах нет клапанов. По всей вероятности, в основе микронасосного свойства скелетных мышц лежит вибрационный механизм.

Мышца состоит из пучков мышечных волокон — мионов, к которым подходят нервы. Это образование получило название двигательной единицы. Длина волокон достигает 10 см, а диаметр не превышает 0,1 мм. При возбуждении и сокращении мышечных волокон образуются биологические токи, которые регистрируются! приборами в виде электромиограммы. При сокращении мышц биоэлектрическая активность их по амплитуде и частоте повышается. Вместе с этим увеличивается и микронасосная работа скелетных мышц.

Кровь на уровне капилляров нагнетается, надо полагать, в результате колебаний мышечных волокон, совершающихся со звуковой частотой.

Скелетные мышцы звучат вследствие сокращения мышечных волокон. Они издают звук, похожий на гудение летящего жука или шмеля. Их звучание легко услышать, приложив ухо к сокращенной мышце, например бицепсу — двуглавой мышце плеча своей же собственной руки. Звуки, издаваемые жевательными мышцами, четко можно услышать, стиснув зубы и закрыв плотно оба уха ладонями рук.

Каждое мышечное волокно при сокращении «гудит» подобно тому, как натянутая струна издает звук при воздействии на нее. Но звук струны можно получить и при очень быстром ее натяжении. То же самое происходит и при мышечном сокращении. Звук мышцы есть проявление механических колебаний мышечных волокон, совершающихся с большой частотой. Их можно зарегистрировать приборами в виде фономиограммы. Эти колебания, несомненно, оказывают механические воздействия на параллельно расположенные капиллярные и другие сосуды и двигают содержащуюся в них кровь. Эта микронасосная эффективность скелетных мышц находится в определенной связи с частотой и амплитудой фономиограммы. Таким образом, скелетные мышцы не только генерируют биоэлектрические потенциалы, но и вибрируют, издавая звуки. Механические колебания скелетных мышц записываются приборами в виде вибромио-граммы.

\030\

Ее частота и амплитуда тоже находятся в тесной связи с эффективностью работы микронасосов. Поэтому наиболее вероятное объяснение работы микронасосов скелетных мышц при различных видах их деятельности можно дать с позиций вибрационной гипотезы.

В отличие от центрального сердца и венозной помпы внутримышечные периферические «сердца» перекачивают кровь из артерий по прекапиллярам, капиллярам, посткапиллярам и венулам в вены многочисленными насосами вибрационной природы. Такой их механизм вероятен, ибо, например, в технике уже удалось построить • вибрационные насосы без клапанов. Скелетная же мышца представляется естественным, физиологическим вибратором и самостоятельным насосом в системе кровообращения. Однако детальный механизм вибронасосов остается еще невыясненным.

Американский ученый Гендерсон еще в 1935—1938 гг. высказал предположение о том, что возникающее поперечное давление между мышечными волокнами подобно давлению, создающемуся между прядями каната при его продольном натяжении. В скелетной же мышце каждое мышечное волокно при сокращении утолщается и укорачивается. Поэтому расположенные между мышечными волокнами капилляры и другие сосуды окажутся сдавленными и укороченными, а содержащаяся в них кровь будет выталкиваться в вены, в сторону не только меньшего, но и большего давления.

Рассмотрим некоторые предположения на этот счет. Нервное волокно подходит к середине мышечного волокна. Сюда же поступает и импульс возбуждения. Вероятнее всего, именно здесь, в середине мышечного волокна, и начнется его сокращение и утолщение. Примерно также будет обстоять дело с ближайшими соседними волокнами, в силу чего капилляр здесь впервые получит механическое воздействие. Обратим внимание на то, что крупные сосуды располагаются поперек мышечных волокон, а от них разветвляются в обе стороны капилляры, которые идут параллельно мышечным волокнам. Возникшее в середине мышечных волокон сокращение и утолщение начнет распространяться в обе стороны и в виде бегущей волны или «доящих движений» протолкнет содержащуюся внутри капилляра кровь в венулы и вены (рис. 12), проявляя нагнетательную способность.

\031\

В исходной точке, т. е. в середине мышечных волокон, где началось сокращение, раньше других участков наступит их расслабление и наполнение капилляра кровью из поперечно идущего сосуда с развитием присасывающего эффекта. Причем все это совершается активно и быстро, со звуковой частотой.

Не исключено, что в механизме микронасосов большую роль играет так называемое «косое давление», открытое в 20-х годах прошлого века одновременно тремя учеными: Коши, Пуансо и Навье. До них было известно, что в лишенной вязкости жидкости давление передается во все стороны одинаково и всегда направлено перпендикулярно к источнику давления.

Рис. 12. Предполагаемый микронасосный механизм присасывающе-нагнетательной деятельности внутримышечного периферического «сердца»: 1,7 — мышечные волокна в покое, расслаблены, 2 — начало сокращения мышечных волокон с середины от места поступления радражения, 3, 4 — распространение сокращения в обе стороны и проталкивание крови в капилляре бегущей волной, 5, 6 — начало и продолжение расслабления мышечных волокон в месте первоначального их сокращения и присасывание артериальной крови в капилляры

В упругих же телах давление от его источника может быть направлено под любым углом, т. е. появляется «косое давление». Сама кровь обладает вязкостью, а стенки кровеносных сосудов и скелетная мышца еще и упругостью. Поэтому сокращающиеся мышечные волокна могут давить на кровеносный сосуд не строго перпендикулярно, а под углом и проталкивать кровь в одном направлении со звуковой частотой.

Работа микронасосов может быть также связана со звуковыми и механическими колебаниями мышечных волокон по аналогии с явлением ультразвукового капиллярного эффекта, открытого и изученного академиком АН БССР Е. Г. Коноваловым. С помощью подкрашивания воды видно, что под влиянием ультразвуковых волн жидкость в капилляре стремительно поднимается вверх.

\032\

Этот эффект четко проявляется и для вязких жидкостей, к которым относится кровь. С помощью ультразвука жидкость можно не только накачивать в капилляр, но и выкачивать из него.

Открытому эффекту Е. Г. Коновалов придавал универсальный характер и распространял его на движение крови по капиллярам у человека. При общей длине их около 100 000 км и известных законах гидродинамики, по его мнению, без дополнительной помощи сердце должно быть в 40 раз мощнее.

Существующие звуковые явления скелетных мышц не могут не действовать на кровеносные сосуды и не оказывать влияния на микронасосную функцию в капиллярах скелетных мышц.

На одном из конгрессов по механике английский ученый М. Лайтхилл и советские ученые Г. В. Логвино-вич и Л. И. Седов показали, что загадочный и сверхвысокий коэффициент полезного двигательного механизма рыб и высокая скорость достигаются особыми движениями их тела, по которому проходят волны изгибов. Эти «секреты природы» открывают путь не только к созданию высокоскоростных аппаратов, но и к изучению микронасосов скелетных мышц, ибо при их сокращении заключенные в них микрососуды тоже совершают волны изгибов.

Профессор В. А. Шахламов обнаружил, что капилляры, не имеющие мышечных элементов, все же способны к сокращению и полному закрытию их просвета за счет особого механизма — функциональных клапанов, которые наблюдала и Я- Т. Володько. А вот другой ученый, А. С. Давыдов, высказал новую, квантовую, резонансную теорию сокращения мышц. А воздействие резонанса, как известно, является не только мощным, но и сокрушительным. Известны случаи, когда под влиянием резонанса разрушались хрустальные подвески в ресторанных люстрах от человеческих голосов, обрушивались мосты от марширующих в ногу людей и т. д. Что стоит мышце силами резонанса гнать кровь?