Современная концепция разрушения биологических тканей
для криохирургии является недостаточным, так как оно не учитывает
структурные и метаболические особенности тканей. Очевидно, что в
этой воде растворено большое количество других веществ, содержа-
ние которых на фронте кристаллизации может сильно отличаться от
содержания в объеме, и физические свойства этой жидкости, напри-
мер, температура затвердевания, вязкость и т. д. могут существенно
отличаться от свойств чистой воды. Биологические ткани являются
плотной, упругой и энергетически насыщенной системой. Так, в 1 см
3
находится 10
12
–10
14
клеток, а 1 г массы тела человека выделяет при-
мерно в 10 000 раз больше тепла, чем 1 г Солнца [4, 11]. Поэтому для
организма человека криодеструктор с контактным активным наконеч-
ником площадью порядка квадратного сантиметра является точечным
источником холода даже при условии использования высокопроизво-
дительной криогенной установки для охлаждения наконечника.
Для понимания механизма криодеструкции целесообразно обсу-
дить вкратце физическую структуру тканей, которая, по мнению авто-
ров [18], представляет собой многокомпонентную жидкокристалличе-
скую систему с высокой степенью упорядоченности и способностью
к самовосстановлению в результате метаболических процессов.
Внутреннее состояние биологических объектов весьма устойчиво,
в структуре их существенную роль играет связанная вода [20]. На-
рушение этой структуры даже при сохранении архитектоники клетки
может свидетельствовать о е гибели, в том числе и при понижении
температуры [5, 6].
В процессе криогенной деструкции связанная вода биологических
тканей играет важную роль. Как отмечено выше, свойства и темпе-
ратура кристаллизации связанной воды существенно отличаются от
таковых у обычной, «чистой» воды [2, 4, 16, 23, 27].
До сих пор не существует стройной концепции механизма первич-
ного повреждения биологических тканей при криодеструкции. Боль-
шинство криохирургов традиционно придерживаются теории P. Mazur
[27] о двухфазном механизме криодеструкции. Согласно этой теории,
деструкция тканей обусловлена внутриклеточной и внеклеточной кри-
сталлизацией воды, которая сопровождается возникновением механи-
ческих напряжений в объеме из-за разницы в удельной плотности
воды и льда, и последующим оттаиванием, за счет чего повреждаются
клеточные мембраны, возникает деструкция и в дальнейшем некроз
клетки.
Однако эта теория была создана на основании изучения режимов
криоконсервации суспензий клеток и не может быть полностью экс-
траполирована на ткань. Двухфазная теория криодеструкции клеток не
учитывает ряд важных факторов: во-первых, теплофизические свой-
ства ткани, связанные в первую очередь с процессами микроциркуля-
ции и тканевым метаболизмом; во-вторых — состояние воды в ткани;
3
