Препараты улучшающие микроциркуляцию крови нижних конечностей. Что такое микроциркуляторное кровообращение

Микроциркуляция – важнейшая физиологическая основа обмена веществ в человеческом организме. Обогащение крови кислородом из легких и регулярное поступление питательных веществ через кишечник не имеет смысла, если все эти молекулы не попадут в органы и ткани. Именно через мельчайшие сосуды происходит обмен кислорода и питательных веществ в организме.

Немного физиологии

Микроциркуляторное русло – это удивительная сеть мелких артериол, венул и капилляров, распределяющих кровь по организму. Для лучшего понимания физиологических основ кровообращения необходимо рассмотреть всю систему в целом. Кровообращение включает следующие важные звенья:

Сердце представляет собой биологический насос, под действием которого кровь движется по сосудам и распределяется по всему организму. Проходя через легкие, кровь обогащается кислородом и отдает в выдыхаемый воздух углекислый газ.
Артерии – сосуды мышечного типа, по которым под действием работы сердца обогащенная кислородом и питательными веществами кровь движется по организму.
Вены – сосуды эластического типа, которые собирают кровь от органов и обеспечивают ее поступление обратно к сердцу.
Между артериальным и венозным находится микроциркуляторное русло. Оно состоит из мельчайших капилляров, через стену которых и происходит обмен веществ, каждая клетка получает кислород, питательные вещества. Параллельно происходит элиминация продуктов обмена веществ и углекислого газа.

Регуляция капиллярного кровотока – сложный физиологический процесс. Не все мельчайшие сосуды одинаково наполнены кровью в одно и то же время. Организм перераспределяет объем кровотока в зависимости от своих потребностей.

Микроциркуляция

Во время принятия пищи головной мозг и вегетативная нервная система стимулируют приток крови к желудочно-кишечному тракту. При тяжелых заболеваниях, шоковых состояниях происходит так называемая централизация кровотока. Все силы организма направляются на поддержание микроциркуляции в жизненно важных органах: головном мозге, сердце. Кровоток остальных органов находится на базовом уровне, необходимом для поддержания жизнедеятельности.

Проблемы с микроциркуляцией

Нарушение работы капиллярного русла лежит в основе большинства патологических процессов. На микроскопическом уровне происходит спазм артериол либо их закупорка микротромбами из форменных элементов крови. Это приводит к недостатку кислорода, переходу клеток на анаэробный (без участия кислорода) процесс расщепления глюкозы.

В результате в организме накапливаются кислые продукты обмена веществ, в частности, молочная кислота или лактат, что сильно усугубляет метаболические нарушения.

Некоторые заболевания, патогенез которых основан на микроциркуляторных нарушениях:

Сахарный диабет. Одно из основных осложнений – микроангиопатии, то есть патология именно капиллярного русла. Плохой контроль гликемии приводит к утолщению капиллярных стенок и нарушению транспорта через мембраны. Нарушается питание тканей, на ногах появляются . Поражение касается практически всех сосудов, даже артериол сетчатки в глазах.
(ИБС). Основная причина ИБС – отложение холестерина на стенках сосудов, образование атеросклеротических бляшек. Эти факторы нарушают нормальный периферический кровоток, сосуды становятся ригидными. Страдает не только миокард, но и другие органы. Трофические нарушения на нижних конечностях часто вызваны облитерирующим атеросклерозом сосудов.
Инсульт или нарушение мозгового кровообращения. Тромбоз или разрыв мозгового сосуда приводит и ишемическому или соответственно. Повреждение нервных клеток (нейронов) возникает вследствие блокады мельчайшего сосудистого русла.
Заболевания почек. Почечная патология связана с нарушением элиминации жидкости и продуктов азотистого обмена. Постепенное накопление мочевины также негативно влияет на сосудистую перфузию, нарушая нормальную трофику тканей.

Здесь перечислены далеко не все патологические процессы, патогенез которых основан на микроциркуляторных нарушениях. Наличие системного атеросклероза всегда усугубляет ситуацию. Пациентам с большим количеством холестериновых бляшек и утолщением сосудистых стенок , например, гораздо сложнее.

Поддерживающая терапия

Для оценки состояния микроциркуляторного русла медики используют специальный аппарат – анализатор микроциркуляции крови. При помощи накожных датчиков он оценивает наполнение капилляров кровью, тонус периферических артериол, а также насыщение крови кислородом (сатурацию).

Медицина сегодня обладает широким спектром лекарственных препаратов, устраняющих спазм сосудов и улучшающих микроциркуляцию. Назначать подобные препараты могут различные специалисты: при сахарном диабете – эндокринолог, при ИБС – терапевт или кардиолог, при инсульте или транзиторной ишемической атаке – невролог, займется хирург.

Вот некоторые лекарства и механизм их действия:

Антиагреганты (Аспирин, Клопидогрель) и антикоагулянты (Варфарин, Гепарин) препятствуют агрегации клеток крови и , нарушающих органное кровообращение. Назначаются лечащим врачом исключительно по показаниям. Самостоятельно принимать подобные лекарственные средства недопустимо.
Хорошо зарекомендовали себя ангиопротекторы – лекарства, укрепляющие сосудистую и капиллярную стенку и улучшающие транспорт кислорода и питательных веществ через мембраны. К этой группе относятся такие препараты, как Трентал, Курантил.
Средства ноотропного действия (Пирацетам, Мемотропил) оптимизируют микроциркуляцию головного мозга и применяются в качестве поддерживающей терапии и для профилактики инсультов.
Вазодилататоры – лекарства, устраняющие спазм артериол и улучшающие перфузию (Винпоцетин, Циннаризин).
Биогенные стимуляторы активизируют метаболизм, энергетический обмен между капилляром и клеткой. Препараты данной группы – Актовегин, Солкосерил.

Существуют не только таблетированные формы. Хирурги часто назначают различные мази, усиливающие приток крови к коже, что является профилактикой трофических перфузионных нарушений.

Коррекция микроциркуляторных нарушений должна проводиться в комплексе с лечением основного заболевания. При сахарном диабете необходимо поддержание гликемии в нормальных пределах, ИБС подразумевает снижение уровня холестерина и мониторинг . Только на таких условиях можно достичь стойкой ремиссии заболевания.

Под микроциркуляцией принято понимать совокупность взаимосвязанных процессов, включающих кровоток в сосудах микроциркуляторного русла и неразрывно связанные с ним обмен различными веществами крови и тканей и образование лимфы.

К микроциркуляторному сосудистому руслу относят терминальные артерии (ф < 100 мкм), артериолы, метартериолы, капилляры, венулы (рис. 1). Совокупность этих сосудов рассматривают как функциональную единицу сосудистой системы, на уровне которой кровь выполняет свою главную функцию — обслуживание метаболизма клеток.

Рис. 1. Схема микроциркуляторпого сосудистого русла

Микроциркуляция включает движение крови жидкости через кровеносные сосуды диаметром не более 2 мм. С помощью этой системы осуществляется движение жидкости в межтканевых пространствах и движение лимфы в начальных отделах лимфатического русла.

Характеристика микроциркуляции

Общее число капилляров в организме человека — около 40 млрд
Общая эффективная обменная поверхность капилляров — около 1000 м 2
Плотность капилляров в различных органах варьирует на 1 мм 3 ткани от 2500-3000 (миокард, головной мозг, печень, почки) до 300-400/мм 3 в фазных единицах скелетных мышц, до 100/мм 3 в тонических единицах и менее в костной, жировой и соединительной тканях
Обменный процесс в капиллярах главным образом происходит путем двухсторонней диффузии и фильтрации/реабсорбции

В состав микроциркуляционной системы входят: терминальные артериолы, прекапиллярный сфинктер, собственно капилляр, посткапиллярная венула, венула, мелкие вены, артериоловенулярные анастомозы.

Рис. Гидродинамические характеристики сосудистого русла

Обмен веществ через капиллярную стенку регулируется с помощью фильтрации, диффузии, абсорбции и пиноцитоза. Кислород, диоксид углерода, жирорастворимые вещества легко проходят через капиллярную стенку. Фильтрация — процесс выхода жидкости из капилляра в межклеточное пространство, а абсорбция — обратное поступление жидкости из межклеточного пространства в капилляр. Эти процессы осуществляются в результате разницы гидростатического давления крови в капилляре и интерстициальной жидкости, а также благодаря изменению онкотического давления плазмы крови и интерстициальной жидкости.

В состоянии покоя на артериальном конце капилляров гидростатическое давление крови достигает 30-35 мм рт. ст., а на венозном конце снижается до 10-15 мм рт. ст. В интерстициальной жидкости гидростатическое давление отрицательное и составляет -10 мм рт. ст. Разность гидростатического давления между двумя сторонами стенки капилляра способствует переходу воды из плазмы крови в интерстициальную жидкость. , создаваемое белками, в плазме крови составляет 25-30 мм рт. ст. В интерстициальной жидкости содержание белка меньше и онкотическое давление также ниже, чем в плазме крови. Это способствует передвижению жидкости из интерстициального пространства в просвет капилляра.

Диффузный механизм транс капиллярного обмена осуществляется в результате разности концентраций веществ в капилляре и межклеточной жидкости. Активный механизм обмена обеспечивается эндотелиальными клетками капилляров, которые с помощью транспортных систем в их мембранах переносят определенные вещества и ионы. Пиноцитозный механизм способствует транспорту через стенку капилляра крупных молекул и частиц клеток путем эндо- и экзопиноцитоза.

Регуляция капиллярного кровообращения происходит за счет влияния гормонов: вазопрессина, норадреналина, гистамина. Вазопрессин и норадреналин приводят к сужению просвета сосудов, а гистамин — к расширению. Сосудорасширяющим свойством обладают простагландины и лейкотриены.

Капилляры человека

Капилляры представляют собой тончайшие сосуды диаметром 5-7 мкм, длиной 0,5-1,1 мм. Эти сосуды пролегают в межклеточных пространствах, тесно соприкасаясь с клетками органов и тканей организма.

Суммарная длина всех капилляров тела человека составляет около 100 000 км, т.е. нить, которой можно было бы трижды опоясать земной шар по экватору. Около 40% капилляров являются действующими капиллярами, т.е. заполненными кровью. Капилляры раскрываются и наполняются кровью во время ритмических мышечных сокращений. Капилляры соединяют артериолы с венулами.

Виды капилляров

По строению эндотелиальной стенки все капилляры условно подразделяются на три вида:

капилляры с непрерывной стенкой («закрытые»). Эндотелиальные клетки их тесно прилегают друг к другу, не оставляя зазоров между собой. Капилляры данного вида широко представлены в гладких и скелетных мышцах, миокарде, соединительной ткани, легких, центральной нервной системе. Проницаемость этих капилляров достаточно жестко контролируется;
капилляры с окошечками (фенестрами) или окончатые капилляры. Они способны пропускать вещества, диаметр молекул которых достаточно велик. Такие капилляры локализованы в почечных клубочках и слизистой кишечника;
капилляры с прерывистой стенкой , в которых между соседними эпителиальными клетками имеются щели. Через них свободно проходят крупные частицы, в том числе форменные элементы крови. Такие капилляры расположены в костном мозге, печени, селезенке.

Физиологическое значение капилляров состоит в том, что через их стенки осуществляется обмен веществ между кровью и тканями. Стенки капилляров образованы только одним слоем клеток эндотелия, снаружи которого находится тонкая соединительнотканная базальная мембрана.

Скорость движения крови в капиллярах

Скорость кровотока в капиллярах невелика и составляет 0,5-1 мм/с. Таким образом, каждая частица крови находится в капилляре примерно 1 с. Небольшая толщина слоя крови (7-8 мкм) и тесный контакт его с клетками органов и тканей, а также непрерывная смена крови в капиллярах обеспечивают возможность обмена веществ между кровью и тканевой (межклеточной) жидкостью.

Рис. Линейная, объемная скорость кровотока и площадь поперечного сечения в различных отделах сердечно-сосудистой системы (наименьшая линейная скорость в капиллярах — 0.01-0,05 см/с; время прохождения крови через капилляр средней длины (750 мкм) — 2,5 с)

В тканях, отличающихся интенсивным обменом веществ, число капилляров на 1 мм 2 поперечного сечения больше, чем в тканях, в которых обмен веществ менее интенсивный. Так, в сердце на 1 мм 2 сечения в 2 раза больше капилляров, чем в скелетной мышце. В сером веществе мозга, где много клеточных элементов, капиллярная сеть более густая, чем в белом.

Различают два вида функционирующих капилляров:

одни из них образуют кратчайший путь между артериолами и венулами (магистральные капилляры);
другие представляют собой боковые ответвления от первых — они отходят от артериального конца магистральных капилляров и впадают в их венозный конец, образуя капиллярные сети.

Объемная и линейная скорость кровотока в магистральных капиллярах больше, чем в боковых ответвлениях. Магистральные капилляры играют важную роль в распределении крови в капиллярных сетях и в других феноменах микроциркуляции.

Кровь течет лишь в «дежурных» капиллярах. Часть капилляров выключена из кровообращения. В период интенсивной деятельности органов (например, при сокращении мышц или секреторной активности желез), когда обмен веществ в них усиливается, количество функционирующих капилляров значительно возрастает (феномен Крога ).

Регулирование капиллярного кровообращения нервной системой, влияние на него физиологически активных веществ — гормонов и метаболитов — осуществляются при воздействии их на артерии и артериолы. Сужение или расширение артерий и артериол изменяет как количество функционирующих капилляров, распределение крови в ветвящейся капиллярной сети, так и состав крови, протекающей по капиллярам, т.е. соотношение эритроцитов и плазмы.

В некоторых участках тела, например в коже, легких и почках, имеются непосредственные соединения артериол и венул - артериовенозные анастомозы. Это наиболее короткий путь между артериолами и венулами. В обычных условиях анастомозы закрыты и кровь проходит через капиллярную сеть. Если анастомозы открываются, то часть крови может поступать в вены, минуя капилляры.

Артериовенозные анастомозы играют роль шунтов, регулирующих капиллярное кровообращение. Примером этого является изменение капиллярного кровообращения в коже при повышении (свыше 35 °С) или понижении (ниже 15 °С) температуры окружающей среды. Анастомозы в коже открываются, и устанавливается ток крови из артериол непосредственно в вены, что играет большую роль в процессах терморегуляции.

Структурно-функциональной единицей кровотока в мелких сосудах является сосудистый модуль — относительно обособленный в гемодинамическом отношении комплекс микрососудов, снабжающий кровью определенную клеточную популяцию органа. Наличие модулей позволяет регулировать локальный кровоток в отдельных микроучастках тканей.

Сосудистый модуль состоит из артериолы, прекапилляров, капилляров, посткапилляров, венул, артериоловенулярных анастомозов и лимфатического сосуда (рис. 2).

Микроциркуляция объединяет в себе механизмы кровотока в мелких сосудах и теснейшим образом связанный с кровотоком обмен жидкостью и растворенными в ней газами и веществами между сосудами и тканевой жидкостью.

Рис. 2. Сосудистый модуль

Специального рассмотрения заслуживают процессы обмена между кровью и тканевой жидкостью. Через сосудистую систему за сутки проходит 8000-9000 л крови. Через стенку капилляров профильтровывается около 20 л жидкости и 18 л реабсорбируется в кровь. По лимфатическим сосудам оттекает около 2 л жидкости. Закономерности, обусловливающие обмен жидкости между капиллярами и тканевыми пространствами, были описаны Старлингом. Гидростатическое давление крови в капиллярах (Р гк ) является основной силой, направленной на перемещение жидкости из капилляров в ткани. Основной силой, удерживающей жидкость в капилляром русле, является онкотическое давление плазмы в капилляре (Р ок ). Определенную роль играют также гидростатическое давление (Р гт ) и онкотическое давление тканевой жидкости (Р от ).

На артериальном конце капилляра Р гк составляет 30-35 мм рт. ст., а на венозном — 15-20 мм рт. ст. Р ок на всем протяжении остается постоянным и составляет 25 мм рт. ст. Таким образом, на артериальном конце капилляра осуществляется процесс фильтрации — выхода жидкости, а на венозном — обратный процесс, т.е. реабсорбция жидкости. Определенные коррективы вносит в этот процесс Р от , равное примерно 4,5 мм рт. ст., которое удерживает жидкость в тканевых пространствах, а также отрицательная величина Р гт (минус 3 — минус 9 мм рт. ст.) (рис. 3).

Следовательно, объем жидкости, переходящей через стенку капилляра за 1 минуту (V), при коэффициенте фильтрации К равен

V=[(Р гк + Р от) — (Р гт -Р ок)]*К.

На артериальном конце капилляра V положителен, здесь происходит фильтрация жидкости в ткань, а на венозном V отрицателен и жидкость реабсорбируется в кровь. Транспорт электролитов и низкомолекулярных веществ, например глюкозы, осуществляется вместе с водой.

Рис. 3. Обменные процессы в капиллярах

Капилляры различных органов отличаются по своей ультраструктуре, а следовательно, по способности пропускать в тканевую жидкость белки. Так, I л лимфы в печени содержит 60 г белка, в миокарде — 30 г, в мышцах — 20 г, в коже — 10 г. Белок, проникший в тканевую жидкость, с лимфой возвращается в кровь.

Таким образом, устанавливается динамический баланс крови в сосудистой системе с межклеточной жидкостью.

Обменные процессы между кровью и тканями

Обмен водой, газами и другими веществами между кровью и тканями осуществляется через структуры, называемые гистогематическими барьерами , за счет процессов диффузии, везикулярного транспорта, фильтрации, реабсорбции, активного транспорта.

Диффузия веществ

Одним из наиболее эффективных механизмов этого обмена является диффузия. Ее движущая сила — градиент концентрации вещества между кровью и тканями. На скорость диффузии влияет ряд других факторов, описываемых формулой Фика:

где dM/dt — количество вещества, диффундирующего через стенки капилляров за единицу времени; к — коэффициент проницаемости тканевого барьера для данного вещества; S - суммарная площадь поверхности диффузии; (С1 — С2) — градиент концентрации вещества; х — расстояние диффузии.

Как видно из приведенной формулы, скорость диффузии прямо пропорциональна площади поверхности, через которую идет диффузия, разности концентрации вещества между внутри- и внекапиллярной средой и коэффициенту проницаемости данного вещества. Скорость диффузии обратно пропорциональна расстоянию, на которое диффундирует вещество (толщина стенки капилляра приблизительно равна 1 мкм).

Коэффициент проницаемости неодинаков для разных веществ и зависит от массы вещества, его растворимости в воде или в липидах (более подробно см. «Транспорт веществ через клеточные мембраны»). Вода легко диффундирует через гистогематические барьеры, водные каналы (аквапорины), мельчайшие (4-5 нм) поры, межэндотелиальные щели (см. рис. 1), фенестры и синусоиды в стенке капилляров. Тип путей, используемых для диффузии воды, зависит от типа капилляров. Между кровыо и тканями организма идет постоянный интенсивный обмен водой (десятки литров в час). При этом диффузия не нарушает между ними водный баланс, так как количество воды, вышедшее из сосудистого русла путем диффузии, равно се количеству, вернувшемуся в него за то же время.

Дисбаланс между этими потоками создастся лишь при действии дополнительных факторов, ведущих к изменению проницаемости, градиентов гидростатического и осмотического давлений. Одновременно с водой через те же пути осуществляется диффузия растворенных в ней полярных низкомолекулярных веществ, минеральных ионов (Na + , К + , СI -), других водорастворимых веществ. Диффузионные потоки этих веществ также уравновешены и поэтому, например, концентрация минеральных веществ в межклеточной жидкости почти не отличается от их концентрации в плазме крови. Вещества, имеющие большие размеры молекул (белки), не могут пройти через водные каналы и поры. Например, коэффициент проницаемости для альбумина в 10 000 раз меньше, чем для воды. Низкая проницаемость тканевых капилляров для белков является одним из важнейших факторов сохранения их в плазме крови, где их концентрация в 5-6 раз больше, чем в межклеточной жидкости. При этом белки создают относительно высокое (около 25 мм рт. ст.) онкотическое давление крови. Однако в небольших количествах низкомолекулярные белки (альбумины) выходят из крови в межклеточную жидкость через межэндотелиальные пространства, фенестры, синусоиды и посредством везикулярного транспорта. Их возврат в кровь осуществляется с помощью лимфы.

Везикулярный транспорт веществ

Высокомолекулярные вещества не могут свободно перемещаться через стенку капилляров. Их транскапиллярный обмен осуществляется с помощью везикулярного транспорта. Этот транспорт происходит с участием везикул (кавеол), в которые заключаются транспортируемые вещества. Транспортные везикулы формируются мембраной эндотелиальной клетки, которая образует впячивания при контакте с белковой или с другими макромолекулами. Эти впячивания (инвагинации) замыкаются, затем отшнуровываются от мембраны, перенося заключенное вещество в клетку. Кавеолы могут диффундировать через цитоплазму клетки. При контакте везикул с внутренней стороной мембраны происходит их слияние и осуществляется экзоцитоз содержимого вещества за пределы клетки.

Рис. 4. Везизулы (кавеолы) эндотелиальной клетки капиляра.Межэндогелиальная щель показана стрелкой

В отличие от водорастворимых веществ жирорастворимые вещества переходят через капиллярную стенку, диффундируя через всю поверхность эндотелиальных мембран, которые образованы двойными слоями фосфолипидных молекул. Благодаря этому обеспечивается высокая скорость обмена такими жирорастворимыми веществами, как кислород, углекислый газ, алкоголь и др.

Фильтрация и реабсорбция

Фильтрацией называют выход воды и растворенных в ней веществ из капилляров микроциркуляторпого русла во внесосудистое пространство, происходящий под действием сил положительного фильтрационного давления.

Реабсорбцией называют возврат воды и растворенных в ней веществ в кровеносное русло из внесосудистых пространств тканей и полостей тела под действием сил отрицательного фильтрационного давления.

Каждая частичка крови, включая молекулы воды и растворенных в воде веществ, находится под действием сил гидростатического давления крови (Р гк), численно равного давлению крови в данном участке сосуда. В начале артериального участка капилляра эта сила около 35 мм рт. ст. Ее действие направлено на вытеснение частичек крови из сосуда. В то же время на эти же частички действуют противоположно направленные силы коллоидно-осмотического давления, стремящиеся удержать их в сосудистом русле. Важнейшее значение в удерживании в сосудистом русле воды имеют белки крови и создаваемая ими сила онкотического давления (Р онк), равная 25 мм рт. ст.

Выходу воды из сосудов в ткани способствует сила онкотического давления интсрстициальной жидкости (Р омж), создаваемая вышедшими в нее из крови белками и численно равная 0-5 мм рт. ст. Препятствует выходу из сосудов воды и растворенных в ней веществ сила гидростатического давления интерстициальной жидкости (Р гиж), также численно равная 0-5 мм рт. ст.

Силы фильтрационного давления, обусловливающие процессы фильтрации и реабсорбции, возникают в результате взаимодействия всех перечисленных сил. Однако, учитывая то, что в нормальных условиях силы давления интерстициальной жидкости практически близки к нулю или уравновешивают друг друга, величина и направление действия силы фильтрационного давления определяются прежде всего взаимодействием сил гидростатического и онкотического давления крови.

Решающим условием для фильтрации вещества через стенку капилляра являются его молекулярная масса и возможность прохождения через поры мембраны эндотелия, межэндотелиальные щели и базальную мембрану капиллярной стенки. Форменные элементы крови, липопротеиновые частицы, крупные белковые и другие молекулы в нормальных условиях через стенки капилляров сплошного тина не фильтруются. Они могут проходить через стенки фенестрированных и синусоидных капилляров.

Фильтрация воды и растворенных в ней веществ из капилляров происходит в их артериальном конце (рис. 5). Это обусловлено тем, что в начале артериальной части капилляра гидростатическое давление крови составляет 32-35 мм рт. ст., а онкотическое давление — около 25 мм рг. ст. В этой части создастся положительное фильтрационное давление + 10 мм рт. ст., под действием которого и происходит вытеснение (фильтрация) воды и растворенных в ней минеральных веществ во вне- сосудистое межклеточное пространство.

При прохождении крови через капилляр значительная часть силы давления крови затрачивается на преодоление сопротивления кровотоку и в конечной (венозной) части капилляра гидростатическое давление снижается примерно до 15- 17 мм рт. ст. Величина онкотического давления крови в венозной части капилляра остается неизменной (около 25 мм рт. ст.) и может даже несколько возрастать в результате выхода воды и некоторого повышения в крови концентрации белка. Соотношение сил, действующих на частицы крови, изменяется. Нетрудно подсчитать, что фильтрационное давление в этой части капилляра становится отрицательным и составляетвеличину около -8 мм рт. ст. Его действие направлено теперь на возврат (реабсорбцию) воды из интерстициального пространства в кровь.

Рис. 5. Схематическое представление процессов фильтрации, реабсорбции и образования лимфы в микроциркуляторном русле

Из сопоставления абсолютных значений фильтрационного давления в артериальной и венозной частях капилляра видно, что положительное фильтрационное давление на 2 мм рт. ст. превышает отрицательное. Это значит, что силы фильтрации в мнкроциркуляторном русле тканей на 2 мм рт. ст. выше, чем силы реабсорбции. Вследствие этого у здорового человека за сутки фильтруется из сосудистого русла в межклеточное пространство около 20 л жидкости, а реабсорбируется обратно в сосуды около 18 л и ее разница составляет 2 л. Эти 2 л нереабсорбировавшейся жидкости идут на образование лимфы.

При развитии острого воспаления в тканях, ожогах, аллергических реакциях, травмах может резко нарушиться баланс сил онкотического и гидростатического давлений интерстициальной жидкости. Это происходит по ряду причин: увеличивается кровоток через расширенные сосуды воспаленной ткани, повышается проницаемость сосудов под влиянием гистамина, производных арахидоповой кислоты, провоспалительных цитокипов. В интерстициальных пространствах увеличивается содержание белка за счет его большей фильтрации из крови и выхода из погибших клеток. Белок расщепляется под действием протеиназных ферментов. В межклеточной жидкости возрастают онкотическое и осмотическое давления, действие которых снижает реабсорбцию жидкости в сосудистое русло. В результате ее скопления в тканях появляется отек, а повышение тканевого гидростатического давления в области его образования становится одной из причин формирования локальной боли.

Причинами накопления жидкости в тканях и формирования отека могут быть гипоиротеинсмия, развивающаяся при длительном голодании или заболеваниях печени и ночек. В результате снижается Р крови и может резко возрасти величина положительного фильтрационного давления. Отечность тканей может развиться при повышенном артериальном давлении (гипертензии), которое сопровождается увеличением гидростатического давления в капиллярах и положительного фильтрационного давления крови.

Для оценки скорости капиллярной фильтрации используют формулу Старлинга:

где V фильтр — скорость фильтрации жидкости в микроциркуляторном русле; к — коэффициент фильтрации, величина которого зависит от свойств капиллярной стенки. Этот коэффициент отражает объем профильтровавшейся жидкости в 100 г ткани за 1 мин при фильтрационном давлении 1 мм рт. ст.

Лимфа — это жидкость, образующаяся в межклеточных пространствах тканей и оттекающая в кровь по лимфатическим сосудам. Основным источником ее образования является профильтровавшаяся из микроциркуляторного русла жидкая часть крови. В состав лимфы входят также белки, аминокислоты, глюкоза, липиды, электролиты, фрагменты разрушенных клеток, лимфоциты, одиночные моноциты и макрофаги. В нормальных условиях количество образующейся за сутки лимфы равно разнице между объемами профильтровавшейся и реабсорбированной жидкости в микроциркуляторном русле. Лимфообразование является не побочным продуктом микроциркуляции, а его неотъемлемой составной частью. Объем лимфы зависит от соотношения процессов фильтрации и реабсорбции. Факторы, ведущие к повышению фильтрационного давления и накоплению тканевой жидкости, обычно увеличивают лимфообразование. В свою очередь, нарушение опока лимфы, ведет к развитию отечности тканей. Более подробно процессы образования, состав, функции и лимфоток описаны в статье « ».

Страница 151 из 228

Система микроциркуляции представлена тонкими сосудами диаметром менее 100 мкм и является самой резистивной частью сосудистого русла. Прекапиллярный отдел состоит из артериол и метаартериол, в которых отношение толщины сосудистых стенок к их внутреннему диаметру значительно превышает аналогичные показатели для посткапиллярного отдела, состоящего из венул. Прекапиллярный отдел создает 68 %, капилляры - 11,5 % и посткапиллярный отдел - 20,5 % общего периферического сопротивления сосудов.
Поток крови, поступающий в систему микроциркуляции, на уровне артериол делится на шунтовый и нутритивный. При помощи шунтового кровотока регулируются объем трансорганного кровотока, местное и общее гидростатическое давление крови, емкость сосудистого русла. Нутритивный кровоток обеспечивает использование кинетической энергии крови на приведение в действие фильтрационного механизма транспорта жидкости, содержащей электролиты и макромолекулы, через межэндотелиальные щели. Этот процесс регулируется внутрикапиллярным гидростатическим давлением крови, коллоидно-осмотическим давлением плазмы крови и степенью сокращений эндотелиоцитов, обладающих актомиозиновыми нитями. Одновременно осуществляется трансэндотелиальный экзоцитоз некоторых белков в интерстиций и двусторонний трансцеллюлярный транспорт воды, электролитов и органических молекул. В артериальном участке капилляров в интерстиции поступает 100 % интерстициальной жидкости, 90 % ее реабсорбируется в венозной части капилляров и 10 % всасывается в лимфатические сосуды. Белки плазмы крови, проникающие в интерстиции, возвращаются в кровеносное русло исключительно через лимфатическую систему (правило Дринкера).
Система микроциркуляции обеспечивает оптимальный уровень кровоснабжения органов и тканей при различном состоянии их функциональной активности и потребности в энергии.
У здорового человека в состоянии физиологического покоя в органах и тканях функционирует всего 1 - 10 % капилляров, которые обеспечивают оптимальный объем кровотока и потребность в энергии. При стимуляции и активации деятельности органов и тканей количество функционирующих капилляров обычно значительно возрастает и за счет увеличения объема кровотока удовлетворяются потребность их в нутриентах, кислороде и в удалении продуктов распада.
В регуляции капиллярного кровотока участвуют прекапиллярные сфинктеры, посткапиллярные венулы и артериоловенулярные анастомозы, обладающие разной чувствительностью к вазоактивным гуморальным факторам (табл. 60).
Таблица 60. Чувствительность сосудов системы микроциркуляции к нейромедиаторам и гуморальным вазоактивным факторам

Обозначения: реакция отсутствует 0; слабая реакция +; средняя реакция ++; сильная реакция +++.
Прекапиллярные мышечные сфинктеры влияют на приток крови в капилляры за счет регуляции их тонуса. При усилении симпатических влияний тонус артериол, терминальных артериол и метаартериол повышается, тонус прекапиллярных сфинктеров изменяется незначительно. При угнетении симпатических влияний и возрастании нутритивного кровотока тонус прекапиллярных сфинктеров снижается. Гистамин резко уменьшает тонус прекапиллярных сфинктеров и способствует раскрытию капилляров. Реакция протекает в двух вариантах: либо в виде уменьшения или увеличения количества функционирующих капилляров без изменения диаметра приносящих кровь артерий, либо изменения числа и размеров эндотелиальных пор. Обмен веществ между интерстициальной жидкостью и сосудистой системой осуществляется в капиллярах и посткапиллярных венулах, в которых происходит интенсивный транспорт макромолекул. Посткапиллярные венулы регулируют отток из капилляров за счет изменений их тонуса. При увеличении концентрации лактата, гистамина, аденозина, брадикинина, снижении РO2 и увеличении РСO2 посткапиллярные венулы расширяются, что облегчает отток крови из капилляров.
Артериоловенулярные анастомозы осуществляют шунтовый кровоток, участвуя в общих гемодинамических реакциях. Тонус гладких мышц анастомозов снижается при угнетении адренергических тонических влияний. При активации в тканях анаэробного гликолиза и развитии необратимых сдвигов метаболизма раскрытие артериоловенулярных анастомозов потенцирует нарушение нутритивного кровотока и способствует централизации кровообращения. Повреждение капилляров, осуществляющих нутритивный кровоток, может быть связано с дисфункцией эндотелия, дезинтеграцией межклеточного вещества, рыхлой соединительной ткани и базальной мембраны.

Функции эндотелия сосудов

Эндотелиоциты регулируют сосудистый тонус, коагуляцию крови, агрегацию тромбоцитов и лейкоцитов, высвобождение медиаторов - простациклина, фактора релаксации и др. Эндотелиоциты обладают высокой реактивностью; их синтетическая и секреторная деятельность регулируется тромбином, гистамином, брадикинином, уровнем РO2 крови, цитокинами и механическими факторами. Тромбин играет ключевую роль в гемостазе, стимуляции агрегации тромбоцитов, в образовании простациклина и активации протеина С. Интерлейкин-1 стимулирует синтез простациклина, высвобождение факторов экспрессии и тем самым регулирует фибринолитическую активность и усиливает взаимодействие между нейтрофилами и другими клетками крови и эндотелиоцитами.
В сосудах пролиферативная активность эндотелиоцитов обеспечивает физиологический ангиогенез. Процесс ангиогенеза включает освобождение ферментов, разрушающих базальную мембрану, инвазию пролиферирующих эндотелиоцитов в окружающий матрикс, новообразование сосудов и продукцию базальной мембраны - слоя специализированного внеклеточного вещества, отделяющего клетки паренхиматозного типа от соединительнотканной стромы. Матрикс постоянно обновляется, так как он разрушается протеазами (металлопротеиназами). Физиологический ангиогенез состоит в постоянном новообразовании капилляров в обновляющихся тканях (репродуктивные женские органы - фолликулогенез в яичниках, развитие миометрия; в мужских органах - дифференцировка клеток в яичках при различных функциональных состояниях; в слизистых оболочках - пролиферация эпителиоцитов). Одним из ключевых регуляторов физиологического ангиогенеза являются макрофаги, высвобождающие факторы роста (фактор роста фибробластов и др.). В зонах регенерации физиологическому ангиогенезу способствует увеличение содержания протеогликанов, особенно хондроитинсульфата и декстрансульфата.
Патологический ангиогенез - это стимулированное новообразование капилляров в зонах повреждения органов и тканей, при формировании зачатка злокачественной опухоли и др. При патологическом ангиогенезе эндотелиоциты приобретают ярко выраженную способность к инвазивному росту за счет движения клеток и деградации внеклеточного матрикса. Рост и подвижность эндотелиоцитов сочетается с резким усилением продукции ими различных протеаз - коллагеназы, активатора плазминогена и др., а также основного и кислого факторов роста фибробластов, входящих в группу гепаринсвязывающих факторов роста. Направление роста и миграция эндотелиоцитов при ангиогенезе зависят от состояния внеклеточного матрикса, образования эпидермального фактора роста (в злокачественных опухолях рост эпителиоцитов стимулируется фактором ангиогенеза). Ангиогенез лежит в основе заживления ран, ревматических заболеваний, диабетических ангиопатий и др. При повреждении сосудов в начале процесса ангиогенеза высвобождаются ангиогенные стимуляторы - факторы роста тромбоцитов, фибробластов и др. Это происходит одновременно с местной деградацией базальной мембраны под воздействием коллагеназы и активатора плазминогена, секретируемых возбужденными эндотелиоцитами. Стимуляция пролиферации эндотелиоцитов ведет к их миграции в зону тканевого дефекта. В области концов растущих капилляров активируется деление эндотелиоцитов с формированием просвета, необходимого для соединения отдельных капилляров, установления канализации и возобновления кровотока.
Синтетическая функция эндотелиоцитов направлена на выделение биологически активных веществ, поддерживающих жидкое состояние крови, тонус гладких мышц, оптимальный уровень обмена липопротеидов, синтеза жирных кислот и на инактивацию излишков брадикинина, серотонина и простагландинов. Жидкое состояние крови поддерживается за счет секреции простациклина с периодом полураспада около 3 мин, расслабляющего гладкую мышцу сосудов и ингибирующего агрегацию тромбоцитов и эритроцитов. Наряду с этим эндотелиоциты синтезируют и высвобождают 13-гидрокси-9,11-оксидекадиеновую кислоту - внутриклеточный фактор, предотвращающий налипание тромбоцитов на поверхность эндотелия. Эндотелиоциты секретируют также сильный вазодилататор - оксид азота. Его высвобождение стимулируют цитокины, ацетилхолин, эндотелиоцитзависимые вазодилататоры - адениловые пептиды, брадикинин, вещество П, АТФ, тромбин, серотонин, плазмин, арахидоновая кислота и другие ненасыщенные жирные кислоты, а также увеличение скорости кровотока. Ингибируют образование оксида азота различные антиоксиданты - витамин Е и др.
Оксид азота транспортируется в клетки в составе нитрозотиолов. Активируя гуанилатциклазу и АТФ-рибозилтрансферазу, оксид азота влияет на внутриклеточное содержание цАМФ и Са2+-ионов. Поэтому оксид азота считается вторичным посредником типа универсального регулятора клеточного метаболизма во многих органах и тканях. В артериальной системе оксид азота наряду с простациклином выступает в роли гладкомышечного релаксанта и ингибитора агрегации и адгезии тромбоцитов. Действие оксида азота на гладкие мышцы сосудов сходно с действием нитратов, применяемых при коронароспазмах.
Эндотелиоциты синтезируют и высвобождают в кровь многочисленные цитокины (табл. 61).
Синтезируемые эндотелиоцитами сосудов цитокины наряду с цитокинами моноцитов, макрофагов, лимфоцитов играют важную роль в индукции гемостаза, воспалительных, иммунных и других патологических процессов в стенках артериальных сосудов и вен. Цитокины эндотелия регулируют также гемопоэз, пролиферацию и дифференцировку Т- и В-лимфоцитов, включение лейкоцитов в воспалительную реакцию сосудов. Повышение продукции ИЛ-1 и фактора некроза опухолей оказывает провоспалительный и протромботический эффект на эндотелий сосудов.
Таблица 61. Физиологические эффекты синтезируемых эндотелиоцитами цитокинов

Эти цитокины стимулируют образование тромбопластина и уменьшают содержание антикоагулянтов на поверхности эндотелиоцитов. Они также активируют синтез фактора активации тромбоцитов и продукцию ингибитора плазменного активатора плазминогена, что снижает расщепление фибриновых сгустков. Интерлейкины-1 и 6 активируют синтез белков острой фазы в печени, стимулируют Т- и В-лимфоциты и другие виды клеток. Синтезируемый эндотелиоцитами γ-интерферон повышает в клетках экспрессию антигенов главного комплекса гистосовместимости классов 1 и 2. Гранулоцитарный, гранулоцитарно- макрофагальный колониеобразующие факторы усиливают пролиферацию и миграцию эндотелиоцитов, регулируют рост и дифференцировку гемопоэтических клеток.
Участие эндотелиоцитов в обмене липопротеидов определяется содержанием на их поверхности фермента липопротеидлипазы - чрезвычайно лабильного фактора, активирующегося при гликозилировании. Фермент чувствителен к изменениям гормонального фона, содержания других ферментов в плазме крови. Липопротеидлипаза обеспечивает каскад реакций ЛПОНП → ЛППП ЛПНП и образование подфракции ЛПВП2 в кровеносном русле. При недостаточной активности липопротеидлипазы снижается образование ЛПНП.
Эндотелиоциты метаболизируют АТФ и АДФ, высвобождаемые возбужденными тромбоцитами и другими клетками крови, при помощи мембраносвязанных АТФаз, АДФаз и 5-нуклеотидаз до аденозина, который активно захватывается эндотелиоцитами и утилизируется ими в ходе обменных процессов.
Транспортная функция эндотелия осуществляется лабильными системами, при участии которых происходит селективная и неселективная реабсорбция разных нутриентов. Адсорбционный эндоцитоз обеспечивает избирательный рецепторозависимый транспорт из крови определенных субстратов. Этим путем через эндотелий перемещаются ЛПНП, которые в субэндотелиальном пространстве проникают в фибробласты, гладкомышечные клетки, лимфоциты, где расщепляются при участии лизосом с освобождением холестерина - субстрата, используемого в синтезе липидного компонента клеточных мембран. Эндотелиоциты обладают способностью к пиноцитозу и образованию микропиноцитозных везикул, что обеспечивает связь субэндотелиального пространства с плазмой крови. Путем пиноцитоза происходит неселективная реабсорбция субстратов, содержащихся в плазме крови. Образование микропиноцитозных везикул возрастает при повышении температуры крови и ограничивается при ее понижении. При индукции микропиноцитоза из цитоплазматической мембраны клеток вытесняются поверхностно связанные ионы Са2+, участвующие в сокращении эндотелиоцитов. Транспорт ионов, аминокислот и других низкомолекулярных соединений происходит через межэндотелиальные щели, интенсивность его определяется в основном скоростью кровотока в капиллярах и в меньшей степени проницаемостью капиллярной мембраны. Прохождение высокомолекулярных соединений зависит от степени проницаемости капиллярной мембраны.
Барьерная функция эндотелия сосудов определяется количеством белковых субстанций, сосредоточенных на внешней и внутренней поверхности эндотелиоцитов и структурной организацией субэндотелия. На внешней (люминарной) поверхности эндотелия выстилка представлена сульфатированными гликозаминогликанами, играющими важную роль в регуляции проницаемости сосудистой стенки для макромолекул, белков плазмы крови и в обеспечении тромборезистентности эндотелия. Гликозаминогликаны, расположенные на поверхности эндотелия и в периваскулярном пространстве - матриксе, являются легко повреждаемыми субстратами, так как они предрасположены к энзиматической деградации. Субэндотелий, включая базальную мембрану, представляет собой слой рыхлой соединительной ткани, расположенный между капиллярами и паренхиматозными клетками. Компоненты субэндотелия синтезируются эндотелиоцитами, гладкомышечными клетками и фибробластами. Эндотелий имеет верхний, средний и глубокий слои, состоящие из различных ингредиентов. Верхний слой субэндотелия синтезируется преимущественно эндотелиоцитами. Он содержит гликопротеиновые комплексы (интегрины), участвующие в прикреплении внутренней поверхности эндотелиоцитов к белкам внеклеточного матрикса за счет распознавания и связывания рецепторами мультивалентных матричных белков и фибронектина, коллагена или ламинина. При обнажении верхнего слоя субэндотелия индуцируются более активная адгезия и агрегация тромбоцитов по сравнению с обнажением среднего и глубокого слоев. Компоненты среднего и глубокого слоев синтезируются преимущественно фибробластами и гладкомышечными клетками. Эти слои содержат многочисленные аргентофильные соединительнотканные волокна, заложенные в гелеобразном основном веществе.
У человека все функции эндотелия регулируются исключительно гуморальными механизмами, путем изменения местной концентрации вазоактивных факторов - уровня РO2, концентрации неорганического фосфата, блокирующего АТФазную активность миозина гладких мышц сосудов, а также содержания ионов Н+, К+, простагландинов, гистамина, аденозина и др. Стимуляторами сокращений эндотелиоцитов могут быть гипоксия, гемодинамические нагрузки, механические воздействия на сосудистую стенку. В то же время исключение составляют ацетилхолин, адреналин и норадреналин, которые не вызывают сокращений эндотелиоцитов. При воздействии вазоактивных веществ в течение нескольких секунд или минут эндотелиоциты изменяют форму в результате повышения содержания ионов Ca2+ в цитолемме: они округляются, околоядерная зона выпячивается в просвет сосуда, образуются складки и выросты. В цитоплазме формируются новые пучки микрофиламентов. Сокращение эндотелиоцитов вызывает расхождение межэндотелиальных контактов, образование щелей, что резко снижает барьерную функцию и способствует проникновению в субэндотелий макромолекул.
Функцию эндотелиоцитов могут нарушать различные факторы. Местное повреждение эндотелия механическими, термическими и другими факторами уже через 50 с ведет к отделению альтерированных клеток от стенки сосуда и поступлению их в кровоток с последующим уничтожением макрофагальной системой. Участок, лишенный эндотелия, усиленно адсорбирует тромбоциты и лейкоциты из крови в течение 10-30 с. Среди прилипающих лейкоцитов преобладают моноциты и в меньшей степени нейтрофилы. Адсорбированные на субэндотелии тромбоциты вначале сохраняют сферическую или дискоидную форму, затем они подвергаются вязкому метаморфозу, распластываются, образуют атромбогенный слой, дегранулируют с выделением сравнительно небольшого количества факторов роста и других биологически активных продуктов. При закрытии тромбоцитами участка обнаженного субэндотелия дальнейшее прилипание тромбоцитов и лейкоцитов из крови резко снижается. Процесс регенерации эндотелия в области дефекта начинается путем активации пролиферации и миграции эндотелиоцитов в окружающих участках, содержащих неальтерированные клетки. Вначале жизнеспособные эндотелиоциты на краях дефекта плотно прикрепляются к стенке сосуда и распластываются. Затем через 8-12 ч после деэндотелизации начинается миграция отдельных эндотелиоцитов, которые вытягиваются параллельно движению крови. У большинства эндотелиоцитов миграция предшествует началу митотического деления, которое индуцируется через 13-24 ч после травмы эндотелиальной выстилки и достигает максимума на 3-5-е сутки. Через 18-20 ч после травмы мигрирующие и делящиеся эндотелиоциты напластываются на зону дефекта со скоростью около 0,5 мм/сут. Скорость движения пласта обычно обнаруживает обратную зависимость от степени повреждения сосуда. По ходу движения крови регенерация протекает быстрее, чем в перпендикулярном направлении. При восстановлении непрерывности пласта эндотелия регенерированные участки долго сохраняют повышенную проницаемость. В артериях и венах закономерности регенерации участков с утраченным эндотелием практически одинаковы.
При опосредованных и прямых воздействиях патогенных факторов на эндотелиоциты капилляров нарушается нутритивный кровоток. Это может быть следствием снижения нагрузки на капилляры в результате спазма артериол и прекапиллярных сфинктеров либо результатом прямого повреждающего эффекта альтерирующих агентов (эндотоксины бактерий, комплексы антиген-антитело и др.) на эндотелиоциты. Острая ишемия вызывает повреждение эндотелиоцитов капилляров в виде отека клеток, протрузии цитолеммы в просвет капилляров, уменьшения в цитоплазматической мембране числа пиноцитированных микровезикул. Подобные нарушения максимально выражены при реперфузии сосудов ишемического очага, когда возникает местная сильная инфильтрация лейкоцитами капилляров и особенно посткапиллярных венул. Лейкоцитарная инфильтрация способствует потенцированию повреждений капилляров и повышению проницаемости сосудов микроциркуляции.
Для всех видов патогенных воздействий на сосуды характерно угнетение пролиферации и миграции эндотелиоцитов в участки с утраченной эндотелиальной выстилкой. Это способствует активации тромбоцитарно-сосудистого гемостаза и образованию микротромбов. Распространение микротромбоза вызывает необратимые местные повреждения клеток периишемических участков в результате грубых нарушений нутритивного кровотока. Распространению микротромбоза препятствует включение механизмов компенсации. В области, окружающей зону повреждения, раздражаются тучные клетки и базофилы, активируется фактор XII, высвобождаются вазоактивные вещества - гистамин, кинины, простагландины, ионы Н+ и др. Это ведет к выпадению тонической активности гладкомышечных клеток приносящих артериол, раскрытию прекапиллярных сфинктеров и посткапиллярных венул, расширению просвета капилляров, возрастанию числа функционирующих капилляров, увеличению внутрикапиллярного гидростатического давления и объема кровотока. Скорость фильтрации жидкой части крови в интерстициальное пространство становится большей, что ведет к увеличению лимфообразования и дренажной функции лимфатических сосудов, ускорению удаления СO2 и других продуктов метаболизма из тканей и органов. В зоне повреждения стимулируется пролиферация соединительнотканных элементов, эндотелия капилляров, усиливается синтез основного вещества и постепенно восстанавливается микроциркуляция.
При больших участках деэндотелизации сосудов на обнаженном субэндотелии прилипает большое количество тромбоцитов, моноцитов и нейтрофильных лейкоцитов, так как нарушается образование тромбоцитарного монослоя, препятствующего дополнительной адсорбции клеток крови. При вязком метаморфозе многочисленных тромбоцитов высвобождается много факторов роста и гепариназы. Эти вещества вместе с компонентами плазмы крови проникают в средние и глубокие слои субэндотелия сосудов, содержащие гладкомышечные клетки. Спустя 1-4 сут после деэндотелизации стимулируемые митогенами гладкомышечные клетки интенсивно пролиферируют. Обладая подвижностью, они мигрируют через фенестры базальной мембраны. К 7-м суткам после деэндотелизации пролиферирующие мигрирующие клетки образуют утолщения, нарушающие функцию сосудов. В области, прилегающей к зоне деэндотелизации, активируется пролиферация эндотелиоцитов, но большая часть их продолжает находиться вне утолщений в связи с медленным перемещением эндотелиального пласта на них. Постепенно эндотелиальный пласт покрывает утолщения и эндотелиальная выстилка сосуда полностью восстанавливается, при этом пролиферация гладкомышечных клеток угнетается и утолщения постепенно регрессируют. Повторные обширные деэндотелизации ведут к ослаблению процессов регенерации.
При хронической гипоксии удлиняется период адсорбции, агрегации и вязкого метаморфоза тромбоцитов на оголенном субэндотелии, усиливается пролиферация гладкомышечных элементов, ослабляется способность к миграции неповрежденных эндотелиоцитов. Это ведет к неполноценному замещению утраченных клеток и длительному сохранению повышенной проницаемости участков сосудов, где произошла регенерация эндотелия.
Тромбоцитопения обычно сопровождается ослаблением пролиферации эндотелиоцитов, так как они начинают фагоцитировать тромбоциты в недостаточном количестве и испытывать дефицит в получении трофогенов с этими клетками. Последнее ведет к развитию мелкоочаговой деэндотелизации, повышению проницаемости сосудов и предрасполагает к возникновению их заболеваний.
Дисфункция эндотелия играет важную роль в происхождении многих видов патологии органов и тканей - дыхательного дистресс-синдрома, сепсиса, атеросклероза, гипертензии, коагулопатий и др.

I Микроциркуля́ция (греч. mikros малый + лат. circulatio круговращение)

транспорт биологических жидкостей на уровне тканей организма: движение крови по микрососудам капиллярного типа (капиллярное кровообращение), перемещение интерстициальной жидкости и веществ по межклеточным пространствам и транспорт лимфы по лимфатическим микрососудам. Термин введен американскими исследователями в 1954 г. с целью интеграции методических подходов и сведений, которые относились преимущественно к капиллярному кровотоку (см. Кровообращение). Развитие этого направления привело к представлениям о М. как о сложной системе, интегрирующей деятельность трех подсистем (отсеков, или компартментов): гемомикроциркуляторной, лимфоциркуляторной и интерстициальной. Основной задачей системы М. в организме является поддержание динамического равновесия объемных и массовых параметров жидкости и веществ в тканях - обеспечение гомеостаза внутренней среды. Система М. осуществляет транспорт крови и лимфы по микрососудам, перенос газов (см. Газообмен), воды, микро- и макромолекул через биологические барьеры (стенки капилляров) и движение веществ во внесосудистом пространстве.

Центральное звено системы - кровеносные и лимфатические капилляры, самые тонкостенные сосуды диаметром от 3-5 до 30-40 мкм (рис. 1, 2 ). являющиеся важнейшим компонентом биологических барьеров. Стенки кровеносных капилляров, сформированные в основном из специализированных эндотелиальных клеток (рис. 3 ), допускают избирательное снабжение рабочих элементов ткани кислородом, ионами. биологически активными молекулами, плазменными протеинами и другими веществами, циркулирующими в крови. Лимфатические капилляры (см. Лимфатическая система), стенки которых также образованы эндотелием, эвакуируют из тканей избыток жидкости, молекулы белка и продукты обмена клеток. Состояние капиллярного кровообращения определяют резистивные микрососуды - артериолы и прекапилляры, имеющие гладкие мышечные клетки. Последние обеспечивают изменения величины рабочего просвета сосудов и, следовательно, объема крови, поступающего в капилляры. Из капилляров кровь собирается в емкостные сосуды - посткапилляры и венулы, которые также включены в процессы транспорта веществ. Пути внекапиллярного кровотока (анастомозы, шунты) участвуют в кровенаполнении капилляров. Транспорт веществ через эндотелиальную выстилку кровеносных и лимфатических сосудов капиллярного типа (сосудистая проницаемость) осуществляется посредством межклеточных контактов, открытых и диафрагмированных фенестр и пор, а также системой плазмолеммальных везикул, или инвагинаций (рис. 4 ). Многочисленность структур, образованных клеточной мембраной (см. Мембраны биологические), служит отличительным признаком эндотелиальных клеток. Основной движущей силой, доставляющей тканям кровь и обеспечивающей продвижение интерстициальной жидкости и лимфы, является пропульсивная деятельность сердца.

С функциональной точки зрения все транспортные процессы в системе М. взаимосвязаны и взаимообусловлены. Эта взаимосвязь достигается благодаря градиентам сил (давлений) и концентраций на уровне эндотелиальных барьеров, разделяющих компартменты, и в каждом из них. Кровь как сложная гетерогенная система корпускулярной природы имеет реологические свойства, существенно отличающие ее от других жидкостей. На условия гемодинамики в системе М. оказывают влияние не только структурные механизмы микроциркуляторного русла, но и агрегатное состояние крови, взаимодействие между форменными элементами и циркулирующей плазмой. Гемодинамические параметры в микрососудах тесно связаны с проницаемостью их стенок, а последняя отражает градиенты сил и концентрацию белков в интерстиции. В свою очередь, условия, существующие в интерстициальном окружении лимфатических капилляров, формируют механизмы лимфообразования и продвижения лимфы. М. как основная система, интегрирующая жизнедеятельность тканей, регулируется преимущественно местными механизмами контроля - медиаторным, миогенным. Нервные и гуморальные влияния реализуются на уровне гладкомышечного аппарата резистивных микрососудов и в сокращении эндотелиальных клеток. В деятельности системы М. очень эффективно проявляется принцип саморегуляции, в соответствии с которым изменения функциональных параметров в каждом из трех компартментов и на границах между ними существенно влияют на транспортные явления в соседних отсеках. Саморегуляторный механизм обеспечивает, в частности, защиту тканей от избыточного поступления и накопления жидкости. Недостаточность какого-либо звена этого механизма и невозможность ее компенсации приводит к тканевому отеку - одному из наиболее распространенных синдромов при многих патологических состояниях.

Основные параметры, характеризующие функционирование системы М., определяются условиями гемодинамики на уровне капилляров, проницаемостью их стенок, силами, обеспечивающими движение интерстициальной жидкости и лимфы. Скорость кровотока в капиллярах обычно не превышает 1 мм/с , причем эритроциты движутся несколько быстрее плазмы. Гидростатическое давление в сосудах капиллярного типа в разных органах регистрируется в диапазоне 18-40 мм рт. ст . Как правило, оно несколько превосходит коллоидно-осмотическое давление белков плазмы (19-21 мм рт. ст .), благодаря чему градиент давления через стенки капилляров направлен в сторону ткани и фильтрация жидкости доминирует над реабсорбцией ее в плазму. Избыточный объем поступающей в ткань жидкости реабсорбируется корнями лимфатической системы или используется на образование секретов, например в пищеварительных железах. Гидравлическая проводимость стенок кровеносных микрососудов, т.е. проницаемость для воды, колеблется в зависимости от их характера (артериальные или венозные капилляры, венулы) и органной принадлежности. В капиллярах с непрерывным эндотелием (мышцы, кожа, сердце, ц.н.с.) она варьирует в пределах (1-130)․10 -3 мкм/с․мм рт. ст . Величина проводимости фенестрированного эндотелия (почки, слизистая оболочка кишки, железы) обычно на 2-3 порядка выше. Другой важный параметр, характеризующий способность капиллярной стенки пропускать вещества, растворимые в воде, - коэффициент осмотического отражения - является безразмерной величиной и не превышает 1. Его значения особенно важны для оценки проницаемости эндотелия по отношению к белкам плазмы крови. В стенке капилляров коэффициент отражения белков типа альбумина составляет 0,7-0,9. Это означает, что проницаемость капиллярного эндотелия для макромолекул невелика; для ионов и небольших молекул значения коэффициента отражения близки к 0,1. Еще один параметр - коэффициент проницаемости для ионов К + , Na+ имеет величину порядка 10 -5 см/с . Для молекул средней массы (сахара, аминокислоты) он несколько меньше.

Величина гидростатического давления интерстициальной жидкости (в межклеточном пространстве) оценивается обычно как близкая к нулю, т.е. мало отличающаяся от величины атмосферного давления. При некоторых методах измерения регистрируются значения меньше, чем атмосферное давление: -6 -8 мм рт. ст . Хотя проницаемость стенок капилляров для белков ограничена, их содержание в тканях составляет 30-40% всей массы циркулирующего в организме протеина. Коллоидно-осмотическое давление в интерстициальной жидкости достигает 10 мм рт. ст. Низкое гидростатическое давление и высокое коллоидно-осмотическое в интерстициальном пространстве способствуют фильтрации жидкости в ткань и поступлению туда веществ, растворенных в плазме крови. Градиенты давления в интерстиции вызывают перемещение растворов в нем и тем самым доставку необходимых продуктов к рабочим клеткам. Плазменные протеины, которые также поступают в межклеточную среду, эвакуируются в основном лимфатическими капиллярами. Давление в их просвете, по-видимому, мало отличается от атмосферного, т. е. по отношению к давлению крови близко к нулю. По мере продвижения лимфы по сосудам оно несколько увеличивается и на выходе из системы М. может достигать 14-16 мм рт. ст. Хотя механизмы перемещения лимфы в микрососудах еще недостаточно ясны, показано, что большую роль играют сокращения крупных лимфатических сосудов (лимфангионов), имеющих развитую мышечную оболочку.

Наряду с обеспечением процессов обмена веществ между плазмой (лимфой) и рабочими элементами ткани система М. выполняет и другие функции, жизненно необходимые для нормальной деятельности организма. Суммарная масса эндотелиальных клеток в организме взрослого человека достигает 1,5-2 кг , а величина клеточной поверхности вообще экстраординарна и, по-видимому, близка к 1000 м 2 . На этой обширной поверхности протекает ряд важнейших биохимических реакций, например превращение неактивной формы ангиотензина I в активную - ангиотензин II. Конвертирующий фермент синтезируется эндотелиальными клетками (особенно в микрососудах легких) и затем экспонируется на их поверхности. С помощью эндотелия капилляров дезактивируются биогенные амины - норадреналин, серотонин; на эндотелии сорбируется практически весь циркулирующий в плазме гепарин и другие биологически активные молекулы. Чрезвычайно важна роль эндотелия в синтезе простагландинов, особенно PGI 2 (простациклина), который поддерживает тромборезистентность эндотелиальной поверхности. Таким путем, а также благодаря синтезу эндотелием ряда факторов гемостаза и фибринолиза достигается тесная функциональная связь между М. и системой свертывания крови (см. Свертывающая система крови (Свёртывающая система крови)). Эндотелиальные клетки синтезируют также большой класс молекул соединительной ткани - гликозаминогликаны, коллагены, фибронектин, ламинин и др. Обширный спектр клеточных рецепторов на эндотелиальной поверхности обеспечивает избирательную адсорбцию веществ и регуляцию специфических реакций эндотелиальных клеток.

Местные или генерализованные расстройства М. возникают практически при всех заболеваниях. В соответствии с функциональными свойствами системы М. эти расстройства проявляются комплексом различных синдромов. Так, при Шоке разной этиологии ведущее патогенетическое значение приобретают явления гипоперфузии ткани, т.е. недостаточности капиллярного кровообращения, и агрегация эритроцитов - образование их конгломератов разной величины и плотности. Нарушения проницаемости стенок микрососудов для жидкости и белка, как и лейкоцитарная инфильтрация в очаге острого воспаления, является результатом специфического реагирования М. в условиях сложного баланса медиаторов: гистамина, серотонина, системы комплемента, производных арахидоновой кислоты, активных форм кислорода и других (см. Воспаление). Стойкое сокращение резистивных микрососудов - артериол, и структурные трансформации их стенок служат эффекторным механизмом развития гипертензионного синдрома. На уровне М. и при ее непосредственном участии развиваются такие тяжелые состояния, как синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания (см. Тромбогеморрагический синдром). При развитии патологических состояний синдромы микроциркуляторных расстройств часто комбинируются в различных сочетаниях и проявляются с разной интенсивностью.

Методы изучения М. включают, помимо традиционного гистологического исследования, изучение с помощью электронного микроскопа, а также прижизненную микроскопическую диагностику нарушений кровотока (изучение капилляров ногтевого валика, конъюнктивы, десны, слизистых оболочек). В офтальмологии широко используется микроскопия сосудов глазного дна, позволяющая при введении в кровь люминесцентных индикаторов оценивать не только внешний вид, но и проницаемость сосудов. С этой целью применяют также подкожную пробу Лендиса - определение проницаемости капилляров по величине фильтрации жидкости и белка из капиллярной крови в условиях повышенного гидростатического давления. Индикатором состояния водного баланса в тканях может служить величина интерстициального давления. Для суммарной оценки тканевого кровотока, экстракции из крови и клиренса различных веществ все более широко применяют радионуклидные методы. В клиническую практику внедряют вискозиметры для изучения агрегатного состояния крови при различных скоростях сдвига. В медико-биологических экспериментальных исследованиях методические возможности изучения М. более обширны и информативны. Практически все важнейшие параметры, отражающие функции системы М., доступны для количественного анализа.

Библиогр.: Джонсон П. Периферическое Кровообращение, пер. с англ., М., 1982; Куприянов В.В. Система микроциркуляции и микроциркуляторное русло, Арх. анат., гистол. и эмбриол., т. 62, № 3, с. 14, 1972; Куприянов В.В. и др. Микролимфология, М., 1953, библиогр.; Левтов В.А., Регирер А. и Шадрина Н.X. Реология крови, М., 1982, библиогр.; Орлов Р.С., Борисов А.В. и Борисова Р.П. Лимфатические сосуды, Л., 1983; Руководство по физиологии. Физиология кровообращения. Физиология сосудистой системы, под ред. П.Г. Костюка, с. 5, 307, Л., 1984. Сосудистый эндотелий, под ред. В.В. Куприянова и др., с 44, Киев, 1986; Чернух А М., Александров П.Н. и Алексеев О.В. Микроциркуляция, М., 1975, библиогр.

Микроциркуляция (греч. mikros малый + лат. circulatio круговращение) - транспорт биологических жидкостей на уровне тканей организма: движение крови по микрососудам капиллярного типа (капиллярное кровообращение), перемещение интерстициальной жидкости и веществ по межклеточным пространствам и транспорт лимфы по лимфатическим микрососудам. Термин введен американскими исследователями в 1954 г. с целью интеграции методических подходов и сведений, которые относились преимущественно к капиллярному кровотоку (см. Кровообращение ). Развитие этого направления привело к представлениям о М. как о сложной системе, интегрирующей деятельность трех подсистем (отсеков, или компартментов): гемомикроциркуляторной, лимфоциркуляторной и интерстициальной. Основной задачей системы М. в организме является поддержание динамического равновесия объемных и массовых параметров жидкости и веществ в тканях - обеспечение гомеостаза внутренней среды. Система М. осуществляет транспорт крови и лимфы по микрососудам, перенос газов (см. Газообмен ), воды, микро- и макромолекул через биологические барьеры (стенки капилляров) и движение веществ во внесосудистом пространстве.

Центральное звено системы - кровеносные и лимфатические капилляры, самые тонкостенные сосуды диаметром от 3-5 до 30-40 мкм (рис. 1, 2 ). являющиеся важнейшим компонентом биологических барьеров. Стенки кровеносных капилляров, сформированные в основном из специализированных эндотелиальных клеток (рис. 3 ), допускают избирательное снабжение рабочих элементов ткани кислородом, ионами. биологически активными молекулами, плазменными протеинами и другими веществами, циркулирующими в крови. Лимфатические капилляры (см. Лимфатическая система ), стенки которых также образованы эндотелием, эвакуируют из тканей избыток жидкости, молекулы белка и продукты обмена клеток. Состояние капиллярного кровообращения определяют резистивные микрососуды - артериолы и прекапилляры, имеющие гладкие мышечные клетки. Последние обеспечивают изменения величины рабочего просвета сосудов и, следовательно, объема крови, поступающего в капилляры. Из капилляров кровь собирается в емкостные сосуды - посткапилляры и венулы, которые также включены в процессы транспорта веществ. Пути внекапиллярного кровотока (анастомозы, шунты) участвуют в кровенаполнении капилляров. Транспорт веществ через эндотелиальную выстилку кровеносных и лимфатических сосудов капиллярного типа (сосудистая проницаемость) осуществляется посредством межклеточных контактов, открытых и диафрагмированных фенестр и пор, а также системой плазмолеммальных везикул, или инвагинаций (рис. 4 ). Многочисленность структур, образованных клеточной мембраной (см. Мембраны биологические ), служит отличительным признаком эндотелиальных клеток. Основной движущей силой, доставляющей тканям кровь и обеспечивающей продвижение интерстициальной жидкости и лимфы, является пропульсивная деятельность сердца.

С функциональной точки зрения все транспортные процессы в системе М. взаимосвязаны и взаимообусловлены. Эта взаимосвязь достигается благодаря градиентам сил (давлений) и концентраций на уровне эндотелиальных барьеров, разделяющих компартменты, и в каждом из них. Кровь как сложная гетерогенная система корпускулярной природы имеет реологические свойства, существенно отличающие ее от других жидкостей. На условия гемодинамики в системе М. оказывают влияние не только структурные механизмы микроциркуляторного русла, но и агрегатное состояние крови, взаимодействие между форменными элементами и циркулирующей плазмой. Гемодинамические параметры в микрососудах тесно связаны с проницаемостью их стенок, а последняя отражает градиенты сил и концентрацию белков в интерстиции. В свою очередь, условия, существующие в интерстициальном окружении лимфатических капилляров, формируют механизмы лимфообразования и продвижения лимфы. М. как основная система, интегрирующая жизнедеятельность тканей, регулируется преимущественно местными механизмами контроля - медиаторным, миогенным. Нервные и гуморальные влияния реализуются на уровне гладкомышечного аппарата резистивных микрососудов и в сокращении эндотелиальных клеток. В деятельности системы М. очень эффективно проявляется принцип саморегуляции, в соответствии с которым изменения функциональных параметров в каждом из трех компартментов и на границах между ними существенно влияют на транспортные явления в соседних отсеках. Саморегуляторный механизм обеспечивает, в частности, защиту тканей от избыточного поступления и накопления жидкости. Недостаточность какого-либо звена этого механизма и невозможность ее компенсации приводит к тканевому отеку - одному из наиболее распространенных синдромов при многих патологических состояниях.

т.е. проницаемость для воды, колеблется в зависимости от их характера (артериальные или венозные капилляры, венулы) и органной принадлежности. В капиллярах с непрерывным эндотелием (мышцы, кожа, сердце, ц.н.с.) она варьирует в пределах (1-130)× 10 -3 мкм/с× мм рт. ст . Величина проводимости фенестрированного эндотелия (почки, слизистая оболочка кишки, железы) обычно на 2-3 порядка выше. Другой важный параметр, характеризующий способность капиллярной стенки пропускать вещества, растворимые в воде, - коэффициент осмотического отражения - является безразмерной величиной и не превышает 1. Его значения особенно важны для оценки проницаемости эндотелия по отношению к белкам плазмы крови. В стенке капилляров коэффициент отражения белков типа альбумина составляет 0,7-0,9. Это означает, что проницаемость капиллярного эндотелия для макромолекул невелика; для ионов и небольших молекул значения коэффициента отражения близки к 0,1. Еще один параметр - коэффициент проницаемости для ионов К + , Na+ имеет величину порядка 10 -5 см/с . Для молекул средней массы (сахара, аминокислоты) он несколько меньше.

5-2 кг , а величина клеточной поверхности вообще экстраординарна и, по-видимому, близка к 1000 м 2 . На этой обширной поверхности протекает ряд важнейших биохимических реакций, например превращение неактивной формы ангиотензина I в активную - ангиотензин II. Конвертирующий фермент синтезируется эндотелиальными клетками (особенно в микрососудах легких) и затем экспонируется на их поверхности. С помощью эндотелия капилляров дезактивируются биогенные амины - норадреналин, серотонин; на эндотелии сорбируется практически весь циркулирующий в плазме гепарин и другие биологически активные молекулы. Чрезвычайно важна роль эндотелия в синтезе простагландинов, особенно PGI 2 (простациклина), который поддерживает тромборезистентность эндотелиальной поверхности. Таким путем, а также благодаря синтезу эндотелием ряда факторов гемостаза и фибринолиза достигается тесная функциональная связь между М. и системой свертывания крови (см. Свертывающая система крови ). Эндотелиальные клетки синтезируют также большой класс молекул соединительной ткани - гликозаминогликаны, коллагены, фибронектин, ламинин и др. Обширный спектр клеточных рецепторов на эндотелиальной поверхности обеспечивает избирательную адсорбцию веществ и регуляцию специфических реакций эндотелиальных клеток.

Местные или генерализованные расстройства М. возникают практически при всех заболеваниях. В соответствии с функциональными свойствами системы М. эти расстройства проявляются комплексом различных синдромов. Так, при шоке разной этиологии ведущее патогенетическое значение приобретают явления гипоперфузии ткани, т.е. недостаточности капиллярного кровообращения, и агрегация эритроцитов - образование их конгломератов разной величины и плотности. Нарушения проницаемости стенок микрососудов для жидкости и белка, как и лейкоцитарная инфильтрация в очаге острого воспаления, является результатом специфического реагирования М. в условиях сложного баланса медиаторов: гистамина, серотонина, системы комплемента, производных арахидоновой кислоты, активных форм кислорода и других (см. Воспаление ). Стойкое сокращение резистивных микрососудов - артериол, и структурные трансформации их стенок служат эффекторным механизмом развития гипертензионного синдрома. На уровне М. и при ее непосредственном участии развиваются такие тяжелые состояния, как синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания (см. Тромбогеморрагический синдром ). При развитии патологических состояний синдромы микроциркуляторных расстройств часто комбинируются в различных сочетаниях и проявляются с разной интенсивностью.

Категории

Популярное