Dołącz do czytelników
Brak wyników

Z praktyki gabinetu

8 sierpnia 2018

NR 93 (Kwiecień 2018)

Szkiełko i oko

Podróż do wnętrza ciała i możliwość poznania dogłębnie jego struktur rozpalała wyobraźnię badaczy od wieków. W artykule przedstawiono krótki rys historyczny rozwoju narzędzi endoskopowych, a także omówiono rolę kamery endoskopowej pracującej w skali mezo w poszerzaniu wiedzy na temat macierzy pozakomórkowej.

›Endoskop powstał na początku XIX wieku. Historia tego – dziś można by powiedzieć „prostego” –narzędzia oddaje charakter zawsze towarzyszącej człowiekowi ciekawości spojrzenia w głąb, by poznać sekrety natury. Szkła optyczne znane są od XI wieku, jednak długo nie były na tyle precyzyjne, aby oglądanie przez nie czegoś więcej niż linijki lub dwóch tekstu miało sens. Motorem napędowym rozwoju stała się chęć dokładnego obejrzenia bakterii na szalce Petriego. I mimo wcześniejszych prób dopiero w 1683 r. holenderski naukowiec Antoni van Leeuwenhoek wymyślił szkło mikroskopu, które na to pozwoliło [1].

Według starożytnej myśli Hipokratesa, który był zagorzałym adwokatem technik o minimalnej inwazyjności, szukano metod obserwacji wnętrza ciała bez konieczności otwierania jego powłok skórnych. W 1805 r. włosko-niemiecki lekarz Phillip Bozzini, kontynuujący idee wcześniejszych badaczy, takich jak Conradi, stworzył urządzenie przewodzące światło, które nazwał Lichtleiter i dzięki temu został ojcem endoskopii [2].

Pomimo wielu małych, doskonalących kroków (ciekawym przykładem jest steoreoskopowy system stworzony przez irlandzkiego urologa z Dublina Francisa Cruisa), do połowy XX wieku endoskopia była ograniczona możliwościami technologicznymi optyki.

W drugiej połowie XX wieku nastąpił przełomowy krok. Raoul Palmer stał się pierwszym, który nagrał kolorowy film przedstawiający wykonywane przez siebie zabiegi. Kolejnym był Albert Decker. Nagrania wideo wnętrza ciała zaczynały być popularne, jednak większość endoskopów nadal emitowała zbyt słabe światło lub była wyposażona w zbyt słabą optykę, by nagrywać zabiegi przeprowadzane przez lekarzy wewnątrz ciała. W 1955 r. zespół francuskich ekspertów bronchoskopii (Soulas i Dubois de Montreynaud) był pierwszym, który dokonał zabiegu na drogach oddechowych, był to również pierwszy zabieg transmitowany w telewizji na żywo [4]. Obrazy te na tyle pobudziły masową wyobraźnię, że w 1966 r. w Hollywood powstał inspirowany nimi film „Fantastyczna podróż”, znany dobrze także w Polsce.

Od tamtego momentu upłynęło niemal pół wieku. Endoskop był wielokrotnie modyfikowany i doskonalony. Najważniejszymi krokami w rozwoju tego narzędzia były włókna optyczne i ostatnio fotografia cyfrowa. Mogłoby się wydawać, że już nic nowego nie można dostrzec. Mikroskopy elektronowe potrafią zajrzeć w najodleglejsze zakamarki natury, kamery endoskopowe pomagają w codziennej pracy chirurgów. A wszystko to w duchu Hipokratesa, by iść jak najmniej inwazyjną drogą – bez względu na to, czy są to „proste” aparaty laparoskopowe, czy najnowszej generacji roboty DaVinci [5]. 

Okazuje się, że jest jeszcze miejsce na niestandardowe wykorzystanie endoskopowej kamery. W pogoni za najdrobniejszymi detalami chyba po macoszemu została potraktowana skala mezoskopowa. W makro widać całego człowieka, mikro to poziom komórek, natomiast mezo to wszystko to, co jest pomiędzy.

Co ciało człowieka pokazuje nam w takim zbliżeniu? Ponownie francuskie nieszablonowe myślenie dało światu coś wcześniej niewidzianego. 

Doktor Jean Claude Guimberteau, jeden z najbardziej cenionych chirurgów dłoni, zastosował kamerę endoskopu właśnie w skali mezo. Za zgodą swoich pacjentów nagrywał wideo dostępnych tkanek w sąsiedztwie miejsca, w którym wykonywano zabieg chirurgiczny. Ku zdziwieniu wszystkich, odkrył tam nieoglądany wcześniej świat pozakomórkowej macierzy. Sieci powiazań włókien kolagenowych, które jednocześnie scalają i rozgraniczają organizm. 

Trochę podobnie jak w wspomnianym filmie „Fantastyczna podróż”, w swoich cyfrowych zapisach Guimberteau zabiera widza w podróż. W kilku swoich filmach opisał wpływ blizn na ciało człowieka (z perspektywy tego, co dzieje się w tkance łącznej pod skórą), wskazując, jak dużą rolę odgrywa nawodnienie pozakomórkowej macierzy czy wpływ sztywności na organizm. Doktor Guimberteau jest również autorem książki Architektura żywej powięzi [6], w której w systematyczny sposób przedstawia za pomocą zdjęć i zawartych na DVD wideo kolejne aspekty ciała ludzkiego filmowane wewnątrz żywej osoby. 

Przedstawiony przez niego świat dość istotnie różni się od obrazów tkanek znanych z zajęć anatomii sekcyjnej. Tu w odróżnieniu do preparatów anatomicznych wszędzie widać ruch, przemieszczające się płyny, zmieniającą się architekturę i tętniące życie. Oglądając wideo włókienek tkanki łącznej wspólnie tworzących mikrowakuole wypełnione substancją podstawową lub zamieszkałe przez komórki, widz zatraca poczucie skali i sam staje się bohaterem „Fantastycznej podróży”.

Jednym z najciekawszych, a nieobserwowanych dotąd in vivo aspektów, jest relacja komórek w odniesieniu do otaczającej je macierzy pozakomórkowej.

Komórki wypełniają przestrzenie mikrowakuoli na najróżniejsze sposoby. W zależności od miejsca w ciele i od funkcji, jaką dana okolica spełnia, komórki będą ułożone gęściej bądź w większym rozproszeniu. Również rodzaj komórek, jakie okupują daną lokalizację, będzie zależny od funkcji tego rejonu ciała.

Naczynia krwionośne zapewniają podstawowe wymogi komórek, takie jak tlen czy produkty metaboliczne, oraz w stały i nieprzerwany sposób roznoszą je po organizmie. Nerwy zapewniają przenoszenie informacji. Dystrybucja ta jest podtrzymywana bez względu na rodzaj sił oddziałujących na organizm, niezależnie od wykonywanej przez niego czynności fizycznej. Obieg krwi, nerwy czy naczynia limfatyczne muszą dostosowywać się do fizjologicznego ruchu, jaki wykonuje człowiek, jednocześnie kontynuując bez zakłóceń swoją podstawową funkcję. Kształt sieci naczyń włosowatych jest zadziwiający. Podobnie jak w sieci włókienek tkanki łącznej, tak i tu nie można dostrzec wyraźnego schematu ułożenia czy logiki. Kapilary podążają nieregularną, często sinusoidalną ścieżką. Wszystkie nerwy, tętnice, żyły i naczynia limfatyczne czynią użytek i opierają się na rusztowaniu, jakie stanowi wielowłókienkowa i wielomikrowokauolarna struktura, która wydaje się odpowiedzialna za wzorzec ich rozmieszczenia. 

W obserwacjach dr. Guimberteau komórki przedstawiają różnorodne kształty. Mogą być kwadratowe, okrągłe, owalne albo przypominać prosty wielościan o czterech lub pięciu bokach. Nie są jednakowe, cechuje je szeroka różnorodność kolorów, rozmiarów i rozmieszczenia. 

W hipodermie najbardziej widoczne okazują się adipocyty. Można je bez trudu dostrzec także w tkankach dookoła ścięgien; tam, gdzie tkanka jest giętka i mniej gęsta, a włókna splecione są luźniej. Komórki tłuszczowe czasami znajdują się na powierzchni ścięgien, nerwów, żył lub mięśni. 

Adipocyty zwykle są koloru kanarkowożółtego. Ich wielkość sięga 60–120 mikronów średnicy. Zbijają się wspólnie w gładkie i zaokrąglone zraziki. Część adipocytów ma dobre zaopatrzenie w krew, aczkolwiek w innych okolicach rzadko spotyka się naczynia włoskowate, toteż same adipocyty wyglądają na słabo ukrwione. 

Jak widać na podstawie wyników pracy dr. Guimberteau, komórki różnią się między sobą w okolicach między zrazikami tłuszczowymi a mięśniowymi rozcięgnami oraz dookoła ścięgien w miejscach ślizgu. Tutaj różnią się wielk...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 11 wydań czasopisma "Praktyczna Fizjoterapia i Rehabilitacja"
  • Nielimitowany dostęp do całego archiwum czasopisma
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy