Современная концепция разрушения биологических тканей
веществ, по мере понижения температуры и движения фронта кри-
сталлизации вглубь ткани здесь наблюдается плавное повышение
λ
в
некотором интервале температур.
При высокой скорости замораживания и охлаждении ткани ниже
−
20
◦
С отмечено уменьшение скорости роста
λ
. Это можно связать с
разрушением структуры ткани и образованием микро- и макротрещин
вследствие накопления механических напряжений в объеме и фазо-
вого перехода льда из гексагональной в кубическую структуру при
температурах ниже
−
20
◦
С, т. е. возникновением дополнительного те-
плового сопротивления в объеме замороженной ткани. Более того, в
диапазоне от
−
20
◦
С до
−
180
◦
С мы наблюдали некоторое снижение
теплопроводности тканей гемангиом и меланом.
Измерения теплопроводности различных тканей показали, что
при комнатных температурах различия в теплопроводности не слиш-
ком велики: теплопроводность
λ
максимальна в ткани гемангиом
1
,
6
Вт/(м
∙
K) и печени
1
,
4
Вт/(м
∙
K), и минимальна в жировой тка-
ни
0
,
4
Вт/(м
∙
K) и коже
0
,
5
Вт/(м
∙
K). Было установлено, что вели-
чина
λ
(а следовательно, чувствительность ткани к криовоздействию)
зависит от содержания влаги в ткани. Кроме того, было выявлено
увеличение
λ
на 10–20% после повторных циклов «замораживание–
оттаивание», что авторы связывают с освобождением части связанной
воды в результате деструкции ткани.
Наблюдения динамики образования льда методом ЯМР показали,
что количество образующегося льда зависит от содержания в ткани
свободной воды: так, в наиболее влагонасыщенной ткани гемангиомы
(76% свободной воды) в лед переходит более 60% воды. Затвердева-
ние жидкости сопровождается значительным выделением тепла, что
оказывает существенное влияние на динамику развития зоны замо-
раживания и ограничивает ее максимальные размеры. Показано, что
размеры зоны замораживания определяются в первую очередь степе-
нью развития сосудистого русла и физической структурой ткани.
При анализе физических основ процесса локального заморажива-
ния принято подразделять воду, содержащуюся в ткани и составля-
ющую 90% ее массы, на 3 условных типа: свободную (которая пре-
вращается в лед при температурах от 0 до
−
15
◦
С), слабосвязанную
с тканью (затвердевает при температурах ниже
−
15
◦
С) и прочно свя-
занную, которая может оставаться в жидком состоянии вплоть до тем-
ператур порядка
−
90
◦
С. Именно физическая структура ткани, в част-
ности, соотношение между типами заключенной в ней воды, а также
степень развития микроциркуляторного русла во многом определяют
объем промораживания в процессе криовоздействия на биологические
ткани [20].
15
