методичка -Микроциркуляция (Пат.физ)

УДК 616.13/.14-092(07) Д33

Денисенко М. Д.

Д33 Расстройство периферического кровообращения и микроцир- куляции: учебно-методическое пособие / М. Д. Денисенко. — СПб.: Изд-во СЗГМУ им. И. И. Мечникова, 2013. — 00 с.

Автор: ассистент кафедры патофизиологии СЗГМУ им. И. И. Меч-

никова М. Д. Денисенко.

Рецензент: профессор кафедры биологии д-р мед. наук С. В. Ко-

стюкевич.

В учебно-методическом пособии рассматривается проблема нару- шения микроциркуляции и периферического кровообращения.

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов III кур- са лечебного факультета СЗГМУ им. И. И. Мечникова.

Утверждено в качестве учебного пособия Методическим советом ГБОУ ВПО СЗГМУ им. И. И. Мечникова, протокол № 2 от 07 декабря 2012 г.

© М. Д. Денисенко, 2013 © Издательство СЗГМУ им. И. И. Мечникова, 2013

Подписано в печать 17.07.2013 г. Формат бумаги 60×84/16.

Бумага офсетная. Уч.-изд. л. 1,3. Усл. печ. л. . Тираж 00 экз. Заказ №

Санкт-Петербург, Издательство СЗГМУ им. И. И. Мечникова 191015, Санкт-Петербург, Кирочная ул., д. 41.

Отпечатано в типографии СЗГМУ им. И. И. Мечникова 191015, Санкт-Петербург, Кирочная ул., д. 41.

3

1.Тема: Расстройство периферического кровообращения и микро- циркуляции

2.Контингент учащихся — студенты медицинских вузов.

3.Продолжительность занятий — 4 часа (в академических часах).

4.Структура практического занятия

Характеристика микроциркуляции в норме. Транскапиллярный обмен. Роль нервной и гуморальной регуляции сосудистого то- нуса.

Основные формы нарушений периферического кровообращения:

•артериальная гиперемия: определение понятия, причины, ме- ханизмы развития, виды, признаки, микроскопическая кар- тина, возможные последствия;

•венозная гиперемия: определение понятия, причины, меха- низмы развития, признаки, микроскопическая картина, воз- можные последствия;

•ишемия: определение понятия, причины, механизмы разви- тия, виды, микроскопическая картина, исходы;

•стаз: определение понятия, причины, механизмы развития, виды, микроскопическая картина, исходы;

•эмболия: определение понятия, причины, виды, последствия, механизмы развития;

•тромбоз: определение понятия, причины, механизмы разви- тия, виды тромбов, возможные последствия.

5.Содержание практического занятия

Кровообращение в микрососудах диаметром до 100 мкм, обеспечи- вающих процессы обмена между кровью и тканями, называют микроциркуляцией. К сосудам микроциркуляторного русла относят арте- риолы, венулы, прекапилляры (они же метартериолы), капилляры и посткапилляры, а также артериоло-венулярные анастомозы. Их основ- ной функцией является своевременная доставка тканям объема кро- ви, адекватного метаболическим потребностям, т. е. обеспечение опти- мального кровотока и транспорта веществ и газов (транскапиллярный обмен).

Механизмы обмена жидкостью между кровью и тканями были впервые раскрыты Э. Г. Старлингом (1896 г.). Согласно классической концепции, перемещение жидкости через сосудистую стенку опреде- ляется векторным равновесием следующих сил.

1. Гидростатическое давление в капиллярах, которое «выдавливает» жидкость в ткани. Величина этого давления на артериальном конце капилляров — около 35 мм рт. ст., по ходу капилляров оно снижается за счет трения до 15 мм рт. ст. на их венозном конце.

4

2.Онкотическое давление плазмы, которое оказывают исключи-

тельно молекулы белка, главным образом, альбумина и α1-глобулинов (давление, удерживающее жидкость в сосуде). Именно белковая со- ставляющая общего давления оказывается единственно значимой для перехода жидкости через сосудистую стенку, так как солевые и не- электролитные компоненты общего осмотического давления по обе стороны гистогематических барьеров уравновешены диффузией со- ответствующих относительно низкомолекулярных веществ, скорость которой в тысячи раз больше скорости фильтрации жидкости. В норме плазменная концентрация белков болеечемв3 разапревышает интер- стициальную. Общее удерживающее давление в 25 мм рт. ст. существу- ет вдоль всего капилляра.

3.Фильтрационное давление, представляющее собой разницу между гидростатическим и онкотическим давлением. Равно +10 мм рт. ст. в артериальном конце капилляра и –10 мм рт. ст. в венозном, обеспе- чивает процессы фильтрации и реабсорбции.

Механизмы регуляции микроциркуляторного кровотока связаны

снейрогенными и гуморальными влияниями на стенку перифериче- ских сосудов.

Нейрогенные воздействия в микроциркуляторном русле представ- лены ограниченно и адресованы, прежде всего, артериолам. Они ис- ходят от симпатических вазоконстрикторов, терминали которых выде-

ляют норадреналин, действующий на α1-рецепторы гладкомышечных клеток, и симпатических же вазодилататоров, оперирующих у низших млекопитающих ацетилхолином, а у приматов — адреналином, через

β2-рецепторы. Констрикторные волокна преобладают в большинстве собственно симпатических и смешанных нервов, особенно при иннер- вации кожи, почек, селезенки и ЖКТ. Например, перерезка седалищ- ного нерва лягушки дает в микрососудах плавательной перепонки ин- нервируемой им конечности активизацию кровотока. Норадренали-

новые β1-рецепторы относительно мало представлены в сосудах мозга, сердца, их нет в матке, но их плотность высока в сосудах кожи. Эффект вазодилатации, опосредуемый действием ацетилхолина, вызывает ак- тивация парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.

Гуморальнаярегуляцияпериферическогокровообращениясвязана

свлиянием биологически активных веществ на сосудистый тонус: ги- стамин, серотонин (в чрезмерной концентрации), простагландины Е, брадикинин и др. вызывают расширение сосуда и увеличение прони-

цаемости его стенки; простагландины F, тромбоксан А2 и др. действу- ют как вазоконстрикторы.

Для описания поведения микроциркуляторного русла при различ- ныхреакцияхтрадиционноиспользуетсяпонятие«сосудистыйтонус».

5

Базальный (периферический или миогенный) компонент — за- ключается в сократительном автоматизме гладкомышечных клеток, возникающем вследствие внутренней нестабильности их мембран и распространяющемся от клетки к клетке. Миогенная активность уси- ливается растяжением под влиянием давления крови (так называемая ауторегуляция). Она хорошо развита в почке, головном мозге, слабее в скелетной мускулатуре, сердце, кишечнике, отсутствует в коже.

Центральный (нейрогенный) компонент сосудистого тонуса — это, главным образом, текущая импульсация по вазоконстрикторным во- локнам норадренергических нервов.

Типовые нарушения периферического кровообращения

Типовыми нарушениями периферического кровообращения явля- ютсяартериальнаягиперемия, венознаягиперемия, ишемия, эмболия, тромбоз и стаз.

Артериальнаягиперемия— увеличениекровенаполненияоргана или ткани за счет увеличения притока артериальной крови при сохра- ненном или адекватно увеличенном оттоке крови.

По значению для организма различают физиологическую и па- тологическую артериальную гиперемию. К физиологической арте- риальной гиперемии может быть отнесена рабочая артериальная ги- перемия, развивающаяся в ходе функциональной нагрузки в микро- сосудах работающего органа (сокращаемой мышцы, секретирующей железы и т. д.). Патологической артериальной гиперемией является та- ковая при воспалении, а также постишемическая артериальная гипе- ремия, развивающаяся в сосудах после устранения ишемизирующего фактора (например, после снятия лигатуры, удаления асцитической жидкости).

По патогенезу выделяют нейропаралитическую, нейротоническую и миопаралитическую артериальную гиперемию.

Нейропаралитический механизм состоит в уменьшении нейроген-

ного констрикторного влияния на сосуды и снижении нейрогенного тонуса. Такая гиперемия возникает при перерезке, параличе или по- вреждении вазоконстрикторных волокон нервов, а также при повреж- дении их центров либо при уменьшении сродства рецепторов к адре- номедиаторам.

Нейротонический механизм предусматривает повышение нейроген- ной сосудорасширяющей активности, т. е. увеличение тонуса парасим- патического отдела вегетативной нервной системы либо увеличение сродства рецепторов к холиномедиаторам.

Миопаралитический механизм связан со снижением миогенного тонуса сосудов под влиянием метаболитов, медиаторов, внеклеточно- го увеличения концентрации калия, водорода и других ионов, умень-

6

шения содержания кислорода. Этот механизм становится ведущим в развитии физиологической рабочей гиперемии, при воспалении, по- стишемическом полнокровии.

Местными признаками артериальной гиперемии являются покрас- нение участка ткани/органа, местное увеличение температуры, повы- шение тургора ткани/органа.

Местное покраснение участка ткани/органа связано с увеличением объема крови, находящейся в сосудах микроциркуляторного русла, а также с увеличением количества функционирующих капилляров. По- мимо этого происходит уменьшение артериолярно-венулярной раз- ницы по кислороду, вследствие чего венозная кровь становится более насыщенной кислородом и приобретает алый цвет.

Повышение температуры гиперемированной ткани связано с при- током большего объема теплой артериальной крови из центральных областей термического ядра организма и с активизацией метаболиче- ских процессов (образование «первичного» и «вторичного» тепла).

Увеличение числа функционирующих капилляров резко увели- чивает поверхность транскапиллярного обмена и площадь капилляр- ного русла, на котором происходит процесс фильтрации жидкости. Общий объем фильтрата возрастает, но возрастает и лимфоотток (ак- тивно протекают процессы как фильтрации, так и реабсорбции), что является причиной повышения тургора гиперемированной ткани.

Однако, как и любой относительно целесообразный и потенциаль- но патогенный механизм, артериальная гиперемия может вести и к благоприятным, и к нежелательным для организма последствиям — в зависимости от ситуации и интенсивности процесса.

Немедленное последствие артериальной гиперемии — повышение функциональных возможностей органа или ткани. Хроническая арте- риальная гиперемия может способствовать гипертрофии или гипер- плазии тканей и органов и даже ускорению их развития.

Помимоблагоприятногозначениядляорганизма(ввидеусиления/ восстановления функции органа/ткани) артериальная гиперемия соз- дает высокий риск разрыва сосудов с последующим кровотечением, в случае если стенка сосуда содержит какие-либо дефекты. Так, арте- риальная гиперемия сосудов мозга может приводить к разрыву врож- денных аневризм этих сосудов, которые обычно существуют бессим- птомно и не распознаются до момента, когда это событие вызывает неожиданный геморрагический инсульт у относительно молодых и клинически здоровых индивидов.

Венозная гиперемия — увеличение кровенаполнения органа или ткани, развивающеесяврезультатеуменьшенияоттокакрови, присохра- ненном притоке крови. Этот процесс называют также венозным застоем.

7

Поэтиопатогенезувыделяютобтурационнуювенознуюгиперемию (вследствие перекрытия просвета сосуда изнутри — тромбом, жиро- вым эмболом и т. п.), компрессионную венозную гиперемию (при сдав- лении венул извне — опухолью, рубцовой тканью и т. д.), кардиоген- ную венозную гиперемию (при сердечной недостаточности).

Гемодинамика при венозной гиперемии характеризуется умень- шением оттока крови при неизменном ее притоке. Вследствие этого переполняются кровью и растягиваются венулы и капилляры, пре- имущественно их венозные концы. Давление в венулах возрастает, ар- териоло-венулярный градиент давления понижается; как следствие, уменьшается объемная и, особенно, линейная скорость кровотока.

Местными признаками венозной гиперемии являются отек, циа- ноз, местное снижение температуры органа/ткани.

Формирование отека связано с повышением гидростатического давления, в первую очередь в венозной части капилляра, что ведет к увеличению фильтрационного давления в этой области, а значит, за- труднению процесса реабсорбции. Жидкость, вышедшая из сосуда в результате фильтрации, не реабсорбируется в полном объеме (пло- щадь резорбции снижена), что приводит к накоплению ее в межткане- вом пространстве.

Вследствие замедления тока крови увеличивается артериоло-вену- лярная разница по кислороду, так как каждый миллилитр медленно протекающей по сосудам крови теряет значительно больший процент кислорода, чем в норме. Поэтому содержание восстановленного гемо- глобина в венозной крови увеличивается, а когда оно превышает 5–6%, возникает цианоз — синюшная окраска кожи, слизистых оболочек или поверхности застойного органа.

При более или менее длительной венозной гиперемии наблюдается местное снижение температуры ткани/органа, что связано с уменьше- нием линейной и объемной скорости кровотока, развитием циркуля- торной гипоксии и снижением метаболических процессов.

Исходом венозной гиперемии, как правило, является склероз. Хро- ническая венозная гиперемия сопровождается диапедезными крово- излияниями в органах и тканях, атрофией и даже некрозами тех па- ренхиматозных клеток, которые наиболее аэробны, с последующим замещением дефекта соединительной тканью, что и приводит к орга- носклерозу. При прекращении венозного оттока по сосуду, не имеюще- му коллатералей, происходит прогрессирующее повышение венозного

икапиллярногодавления, вплотьдоразрывовсосудов, кровоизлияний

ивторичного сдавливания артериальныхветвей, питающих орган, что заканчивается некрозом участков ткани (венозным геморрагическим инфарктом). Это может происходить при тромбозах почечной, верхне-

8

брыжеечной вен и верхнесагиттального синуса, а также при ущемле- нии грыж, перекруте придатка тестикулы или яичника и т. д.

Защитное значение венозной гиперемии усматривают в том, что за- медление кровотока препятствует распространению медиаторов вос- паления из очага воспаления и облегчает эмиграцию лейкоцитов.

Ишемия — уменьшение или прекращение кровоснабжения органа или ткани вследствие нарушения притока крови. Уже по определению очевидно, что ишемия по своей гемодинамике состояние, обратное ар- териальной гиперемии.

По этиопатогенезу выделяют обтурационную ишемию (вследствие перекрытия просвета сосуда изнутри тромбом, газовым эмболом и т. д.), компрессионную (при сдавлении сосуда извне опухолевой, рубцо- вой тканью, увеличенным в размере соседним органом и т. д.) и ан- гиоспастическую (вызванную вазоспазмом вследствие воздействия вазоконстрикторных веществ, например ангиотензина II, адреналина и т. д.). Спазм является причиной ишемии и при повреждении артери- альных сосудов, в его возникновении главную роль играют в основном гуморальные механизмы. Ишемия гораздо легче развивается в сосудах с поврежденным и дистрофичным эндотелием, неспособным выраба- тывать достаточно окиси азота и противостоять спазмам и действию вазоконстрикторов. Ишемия может быть вызвана фармакологически, α-адреномиметиками. Так, при отравлении алкалоидами спорыньи — эрготизме — наблюдается ишемия в участках кожи и мышц.

Внешние признаки ишемии включают местную гипотермию тка- ни/органа, побледнение ткани/органа, снижениеколичества видимых сосудов и утрату ими извитой формы. Несколько снижается объем ор- гана, уменьшаются его функциональные возможности. Важным при- знаком ишемии является боль.

Бледность ткани/органа объясняется сужением сосудов, уменьше- нием числа функционирующих капилляров, их «запустеванием».

Местное снижение температуры органа/ткани связано с развитием циркуляторной гипоксии и уменьшением активности метаболических процессов, в том числе теплообразования.

Уменьшениеорганавразмерепроисходитврезультатерезкогоумень- шения гидростатического давления (вследствие снижения линейной и объемной скорости кровотока) и нарушения процесса фильтрации, что морфологически может проявиться «сморщиванием» органа.

Важный диагностический признак ишемии — боль — связан с на- коплением в ткани побочных продуктов гликолиза (Н+, пируват, лак- тат и т. д.), которые вызывают раздражение нервных окончаний.

Степень гипоксии ткани при ишемии различна. Ближайшие по- следствия и исходы этого патологического процесса зависят от скоро-

9

сти развития ишемии и ее глубины, от степени достаточности колла- терального кровообращения, от возможностей клеток существовать за счетанаэробныхспособов генерацииэнергии, отстепеничувствитель- ности гликолитических ферментов ткани к ацидозу, от внешних усло- вий, в частности температуры, от качества крови и, наконец, от функ- циональной нагрузки на ткань. Быстро развивающаяся ишемия более патогенна для клеток, чем медленно прогрессирующая, поскольку последняя оставляет определенное время для адаптации и компенса- ции. Хроническая ишемия способствует атрофии и фиброзу органов, острая может привести к некрозу и гангрене.

Стаз — полная остановка кровотока в сосудах. Различают венозный стаз, ишемический стаз и истинный.

Венозный (застойный) стаз следует за венозной гиперемией и раз- виваетсяврезультатепрогрессирующегоповышениядавленияввеноз- ных сосудах, вплоть до уравнивания с артериальным.

Если артериальное давление снижается до уровня венозного, воз- можна остановка кровотока после периода ишемии. Такой стаз называ-

ется ишемическим.

Истинный или капиллярный стаз возникает в результате препят- ствиякровотокувкапиллярах, какправило, принарушениитекучести

ивязкости крови. Истинный стаз отличается значительным повыше- нием капиллярного сопротивления течению крови.

При стазе приток и отток крови равны в статичном участке микро- циркуляторного русла нулю, капилляры или расширены (при застой- ном и истинном стазе) или сужены (в начале ишемического).

Застойный и ишемический стаз принципиально обратимы. Истин- ный стаз обратим лишь вначале, так как по ходу его развития быстро наступают такие изменения форменных элементов и плазмы, которые закрепляют непроходимость микрососудов.

Истинный стаз возникает при дегидратации, а также вследствие концентрации крови и повышения гематокрита при крайних степенях лейкоцитоза, полицитемий, при криоглобулинемии и макроглобули- немии, анемиях с агрегацией эритроцитов — серповидноклеточной, аутоиммунной холодовой.

Приистинномстазецентральнымпатогенетическимзвеномслужат ранние и глубокие нарушения реологических свойств крови: повыше- ние деформируемости и клейкости форменных элементов, увеличе- ние гематокрита и вязкости, а затем и сдвиг баланса гемостатических

иантигемостатических факторов в сторону превалирования первых. Вышеописанные нарушения способствуют агрегации эритроцитов и образованию так называемых «монетных столбиков», вплоть до гомоге- низации кровяного столбика, известного как сладж-феномен.

10

Опасность стаза заключена в его тромбогенности. При остановке крови в сосудах тромбоциты, обычно отделенные от эндотелия слоем плазматического кровотока, приходят с ним в контакт, что облегчает тромбообразование. Дополнительными факторами, способствующи- ми внутрисосудистому сверты ванию и тромбообразованию при стазе, служат отсутствие смыва и инактивации прокоагулянтов и притока свежих антикоагулянтов, а также травма эндотелия турбулентными движениями крови в престатический период.

Г. Риккер (1924) выделял престатические явления: сгущение крови, тромбообразование, турбулентный кровоток и постстатические явле- ния— внутрисосудистый гемолиз, диапедезныекровоизлияния, тром- бообразование и разрыв сосудов.

Стаз расценивается как проявление несостоятельности компенса- торно-приспособительных механизмов в системе микроциркуляции. Тем не менее даже этот патологический процесс при определенных условиях играет саногенную роль. Стаз при воспалении препятствует распространению и системному действию медиаторов и агентов, вы- звавшихповреждениетканей, вносявкладвбарьернуюрольэтогопро- цесса.

Эмболия — типовой патологический процесс, обусловленный цир- куляцией в крови и лимфе частиц и конгломератов, несвойственных нормальному кровотоку.

Взависимости от направления движения эмболов по сосудистому руслу различают ортоградную эмболию (по ходу тока крови), ретро- градную эмболию и парадоксальную эмболию.

При ретроградной форме эмбол движется против тока крови под действием силы тяжести. Это происходит в венозных сосудах, идущих снизувверх; приплотностиэмболасущественновышеплотностиплаз- мы.

Парадоксальная эмболия ортоградна. Однако из-за наличия дефек- тов межпредсердной либо межжелудочковой перегородки и при дру- гих пороках сердца с право-левым шунтом, эмболы, распространяю- щиеся по току крови, получают возможность миновать разветвления легочной артерии и оказаться в большом круге, не застревая в капил- лярах малого.

Взависимости от качества эмбола, циркулирующего в сосудистом русле, выделяют экзогенную и эндогенную эмболию.

Экзогенная эмболия развивается при попадании в организм каких- либо частиц из внешней среды: паразитарная, микробная, воздушная

эмболии, эмболия инородными телами.

Эндогенная эмболия связана с попаданием в кровоток частиц, об- разовавшихся непосредственно в макроорганизме: жировая, тканевая эмболии, атероэмболия, тромбоэмболия.