Почему человеческое тело способно восстановить сломанную кость, а не сердечную мышцу?

Частью ответа может быть (*) то, что в костях у вас все еще есть стволовые клетки повсюду (кровяные капилляры, которые растут до тех пор, пока их не остановят, и остеобласты), т. е. также вблизи раны. Кстати, то же самое относится и к коже, где эпидермис продолжает производить кожные слои до вечности. Это значительно облегчает восстановление, так как новым клеткам не нужно далеко перемещаться, чтобы занять их место.

Сравните это с сердцем или спинным мозгом, где размещение клеток происходило на раннем этапе развития, когда расстояния были небольшими, а большинство клеток были недифференцированными. Кроме того, поблизости не осталось такой ткани, как эпидермис, которая могла бы служить ближайшим источником новых клеток.

(*) Я сказал «может быть», потому что 1. У меня нет рефери для этого, и 2. Я понятия не имею, в какой степени задействованы другие факторы. Буду признателен за контрпримеры.

В сердце действительно есть стволовые клетки, и в сердце происходит обновление клеток около 1% в год. Что намного медленнее, чем ваша кожа, но не ничего. Это позволяет вашему сердцу расти в течение жизни и немного переделывать себя, чтобы становиться сильнее/эффективнее, когда вы приходите в форму.

Сердце может восстанавливаться, при повреждении оно не остается поврежденным. К сожалению, «ремонт» оставляет особенно бесполезную рубцовую ткань. После сердечного приступа мертвая мышца восстанавливается, но очень плохо. Этот «шрам» едва сжимается и не такой прочный, как окружающая его стенка сердца.

В основном это функция очень специализированных сердечных миоцитов и эволюционная (относительная) бесполезность возможности регенерировать ваше сердце после травмы. В дикой природе, если ваше сердце было повреждено, вы, вероятно, были мертвы.

Часть ответа на самом деле очень проста: коронарные артерии (орошающие сердечную мышцу) являются конечными сосудами. Это означает, что когда коронарная артерия получает повреждение, область, которую она орошает, становится биологически мертвой с очень ограниченным потенциалом для восстановления. Пораженная область превращается в фиброзную ткань, продуцируемую клетками с гораздо более низкими потребностями в кислороде, чем кардиомиоциты.

Сломанная кость в большинстве случаев вовсе не мертва. Поместите перелом под микроскоп, и вы увидите множество клеток, выполняющих тяжелую работу. Это потому, что область, хотя и повреждена, все еще получает питательные вещества и, по крайней мере, немного крови.

Однако есть особые случаи:

• кость с терминальной васкуляризацией: такие участки кости погибают при переломе, так как они не получают больше питательных веществ и кислорода. Классический пример – перелом ладьевидной кости запястья. Некоторые типы переломов в этой кости срезают питающую артерию, и кость отмирает, а не срастается.

• медленно прогрессирующая ишемия из-за атеросклероза: когда коронарная артерия постепенно закупоривается, а не является внезапным событием, клетки внутри опасной территории выделяют мессенджеров, которые активируют рост новых сосудов. Это явление называется коллатерализацией , и оно позволяет подмножеству клеток, подвергающихся риску, выживать, когда коронарная артерия полностью закупоривается.

Теперь о проблеме стволовых клеток: я, кажется, помню, что стволовые клетки действительно существуют в сердце, но в данном случае это менее актуально, поскольку даже стволовым клеткам для выживания нужны кислород и питательные вещества.

Игнорируя фактический физиологический механизм (механизмы) почему, учтите, что с точки зрения естественного отбора у тела, вероятно, не так много стимулов для самоисцеления от состояния, которое в значительной степени влияет на людей пострепродуктивного возраста. В то время как заживление сломанной кости, вероятно, позволит молодому человеку продолжить размножение, излечение болезни сердца будет иметь непропорционально меньшие шансы на это.

Проще говоря, повреждение сердца, чаще всего инфаркт миокарда (сердечный приступ), связано с гибелью сосудистой ткани сердца. Отсюда и слово инфаркт. Отмирание ткани просто приводит к образованию фиброзного рубца. Поэтому сердечная мышца не может восстановить эту область повреждения на 100%, как раньше.