ГЕМОРЕОЛОГИЯ И МИКРОЦИРКУЛЯЦИЯ У ОНКОЛОГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ
“Кровь – это зеркало организма” Клод Бернар
В настоящее время описание любого патологического процесса не обходиться без характеристики условий микроциркуляции и реологических нарушений, которые среди факторов, определяющих сущность болезни, занимают одно из первых мест.
Как правило, нарушения реологических свойств крови приводят к расстройствам в системе капиллярного кровообращения, последние в свою очередь отягощают течение болезни.На уровне микроциркуляции кровообращение связано с интерстициальным водным пространством и с лимфатической системой. Кровь является сложной, многокомпонентной средой, состоящей из форменных элементов и плазмы, с помощью которых осуществляются её многочисленные функции. В первую очередь она является надежным показателем состояния организма, регистрирующем патологические отклонения в нем, играет существенную роль в процессе саморегуляции состава внутренней среды путем иммунологического надзора. Поэтому система крови должна рассматриваться как основа резистентности и адаптации организма. Кроме того, она выполняет важнейшую транспортную функцию, осуществляет доставку кислорода, питательных веществ к тканям, и способствует удалению из них продуктов метаболизма.
Анатомо-функциональным образованием, осуществляющим такой обмен, служит система микроциркуляции, регулирующая метаболизм путем изменения потока крови, соответственно потребностям тканей.
К основным структурным элементам микроциркуляции относятся артериолы, прекапиллярные сфинктеры артериол, капилляры, венулы, артериовенозные анастомозы, периваскулярный компонент, лимфатические узлы. Одним из наиболее важных элементов являются капилляры, которые непосредственно ответственны за прохождение по ним крови и участие её в обменных процессах. Скорость тока крови, интенсивность транскапиллярного обмена зависят не только от состояния периферических сосудов, но в значительной степени и от физико-химического состояния крови, то есть её реологических свойств.
Изучение микроциркуляции охватывает множество взаимосвязанных и взаимообусловленных явлений, среди которых главенствующую роль играют гемореологические расстройства. Последние определяются вязкоэластическим поведением эритроцитов, их агрегационной способностью, от которой зависит увеличение вязкости крови при малых скоростях сдвига, и вязкостью плазмы. Увеличение числа эритроцитов свыше 4,5*1012/л может быть причиной сосудистых расстройств по ишемическому типу из-за повышения вязкости крови, агрегации тромбоцитов и ухудшения гемодинамических показателей. Эти изменения оказывают неблагоприятное воздействие на качество и скорость транскапиллярного обмена. Воздействие на физико-химические свойства эритроцитов имеет значение при ряде клинических ситуаций, поскольку при высоких скоростях сдвига из них высвобождаются АДФ, который способствует агрегации тромбоцитов. Повышенная адгезия эритроцитов к клеткам эндотелия сосудов может быть причиной различных патологических синдромов. Существует критическое расстояние между эритроцитами и капиллярной стенкой. При усилении кровотока это расстояние уменьшается. Следовательно, отдача кислорода тканям зависит от скорости и постоянства кровотока и гематокрита. Колебания скорости тока крови наблюдаются, чаще всего, в облостях раздвоения, искривлений, сужений сосудов, из-за возникающей турбулентности, нередко приводящей к образованию тромба. Большое значение придается пульсовым колебаниям внутрисосудистого давления в артериолах. Они приводят к изменениям интерстициального давления, которое влияет на фильтрационную способность капилляров. Различие в диаметре капилляров сопровождается различием в величинах вязкости крови. При снижении гематокрита до 22 % кровоток в капиллярах диаметром 4 мкм возрастает на 40 %, в капиллярах диаметром 5 мкм снижается на 10 %. Это улучшает доставку кислорода за счет рационального распределения потока эритроцитов. При разведении крови улучшается выведение метаболов, ликвидируется стаз в капиллярах. В расстройствах микроциркуляции принимают участие и лейкоциты.
Даже одинокие крупные клетки могут перекрыть капилляр. При увеличении количесва лейкоцитов возрастает их ригидность, при этом также существует возможность обструкции ими капилляров. Этот синдром возникает при сладже, геморрагическом шоке, при других болезненных состояниях.Таким образом, является общепризнанным влияние реологических свойств крови на микроциркуляцию. При этом большое значение придается вязкости крови, плазмы, её белкам, гематокриту, агрегации и деформируемости эритроцитов. Реологические расстройства приводят к патологии только в сочетании с гемодинамическими нарушениями.
2) Современные представления о гемореологии.
Гемореология – наука, изучающая деформацию и текучесть клеточных и плазменных составляющих крови, а также характер взаимодействия форменных элементов между собой, с плазмой и сосудистой стенкой. Эритроциты, образуя устойчивую неподвижную структуру в периферических сосудах, не позволяют развиться течению. Оно развивается после того, как к ним преложено какое-то начальное усилие – тο, κоторое называется пределом текучести. Нормальная вязкость крови составляет 4-5 сПз. Плазма крови ведет себя, как ньютоновская жидкость и равна 1,4-1,7 сПз. Она содержит высокомолекулярные, ассиметричные соединения: фибриноген, глобулины и другие; изменения концентрации которых в результате нарушения их метаболизма или гемодилюции ведет к колебаниям величин вязкости плазмы. Исследования гемореологии показали, что её свойства, выразителем которых является вязкость, в основном зависят от физико-химического состояния плазмы, от агрегации эритроцитов, их способности к деформации и от гематокрита.
Гематокрит или объемная концентрация эритроцитов в значительной мере определяет значение вязкости у больных и здоровых лиц. Нормальная величина гематокрита – 44,39±0,64 %. Гематокрит – реологический показатель крови. У здоровых людей гематокрит во многом определяет величину вязкости крови. При онкологических заболеваниях r может снижаться до 0,6 и ниже, что зависит от колебаний значений Ht.
Увеличение гематокрита может быть обусловлено обезвоживанием организма (например: при рвоте, при кахексии). Снижение Ht-анемия наблюдается обычно при прогрессирование роста новообразований. Замечено, что особо тяжелое течение сопровождается снижением Ht. Снижение объемной концентрации эритроцитов описано при лучевой и химиотерапии. Анемия часто наблюдается после оперативного вмешательства у раковых больных.3) Агрегация эритроцитов.
Одним из критериев состояния периферического кровотока и микроциркуляторного русла, используемых в гемореологии, является феномен образования эритроцитарных агрегатов, который связан с естественным процессом складывания клеток при определенных условиях в “монетные столбики”. Последние склеиваясь в более крупные соединения, образуют различных размеров агрегаты, могущие при увеличении скорости сдвига в потоке крови, вновь разложиться на мелкие фрагменты. Объединения “монетных столбиков” и агрегатов, не поддающиеся разрушению сдвиговым напряжениям, носят название сладж-“грязевые комки”. При агрегатоообразовании и сладж-синдроме резко повышается вязкость цельной крови и значительно увеличивается ОПСС. Это увеличение приводит к возрастанию нагрузки на сердечную мышцу, что является отрицательным фактором для организма, уже пораженным патологическим процессом. Задержка агрегатов и “грязевых комков” в капиллярах легких приводит к повышению сосудистого сопротивления в малом круге кровообращения, нарушению альвеолярно-капиллярного обмена газов и в последующем может быть причиной легочной недостаточности. Усиление образования агрегатов в периферическом русле способствует закупорке ими мелких сосудов, возникновению артерио-венозного шунтирования крови и как, следствии, недостаточности того или иного органа.
Образование “монетных столбиков” начинается с деформации мембран эритроцитов и снижения их z-потенциала. Причиной таких изменений являются плазменные, эритропитарные, сосудистые и гемодинамические факторы. Основная роль в агрегации из плазменных факторов отводится белковым нарушениям.
Снижение концентрации альбумина, возрастание фибриногена и гамма-глобулинов приводит к склеиванию клеток и образованию конгломератов из них. Установлена четкая корреляция между агрегацией, уровнем фибриногена, вязкостью плазмы и соотношением альбумин/глобулин.Установлено, что усиление агрегатообразования может привести к ряду осложнений в системе микроциркуляции. К наиболее частым относятся: повышение вязкости крови, микроциркуляторный блок, образование микроинфарктов, увеличение артериовенозного шунтирования, тканевая гипоксия, которые сопровождаются возрастанием ОПСС, легочно-сердечной недостаточностью, депонированием и секвестрацией эритроцитов с развитием анемии.
Изучение механизма агрегации и микроциркуляторных расстройств позволит правильно выбрать объем и содержание корригирующей инфузионной терапии у этого контингента больных, и тем самым улучшить результаты лечения.
4) Деформируемость эритроцитов (ДефЭ).
В последние годы получило практическое развитие учение о текучести и поведении форменных элементов в потоке. Это поведение теснейшим образом связано с микроциркуляцией. При этом существенная роль отводится морфологическим и функциональным изменениям эритроцитов, в частности, деформируемости (ДефЭ) – их способности проходить через капилляры, диаметр которых меньше диаметра их собственного.
Установлено, что форменные элементы по плотности превосходят плазму и поэтому при отстаивании происходит разделение на две основные фракции. Поскольку по объему эритроциты примерно в 50 раз превосходят объем лейкоцитов и тромбоцитов, то реологическое поведение крови определяется в основном концентрацией и механическими свойствами эритроцитов.
Эритроциты содержат около 70% воды, 25% гемоглобина, 5% составляют другие белки, липиды и сахара. Реологические свойства эритроцитов зависят от состояния их мембраны, вязкости среды, окружающей их и концентрации Нв.
Механизм приживления опухолевых клеток объясняется теорией микротравмы периферического сосудистого русла.
Взаимодействие сосудистой стенки, опухолевых клеток и тромбоцитов при участии вазоактивных веществ (сератонин) и факторов проницаемости и свертывания приводит к фиксации клеток в отдельных органах. Активация свертывания крови происходит под действием прокоагулянтов, секретируемых злокачественной тканью. Она же активирует образование продуктов деградации фибрина и фибриногена, усиливает фибриолиз.Для роста и метастазирования новообразований имеют значение тревога и невротические состояния, защищающие организм от рака. В тоже время острый стресс, увеличение уровня кортикостероидов при депрессии угнетают иммунитет и способствуют росту опухоли.
Неблагоприятным признаком роста неоплазмы является лейкоцитоз. Увеличение числа лейкцитов наблюдается при раке легкого (56,2%), при колоректальном раке (40,5%) и других локализациях. У 25% онкологических больных выявлен моноцитоз. Эозинофилия отмечалась у 48%. Возрастание количества лимфоцитов имело положительное значение.
Нарушения гомеостаза у онкологических больных проявлялось также уменьшением показателей оксигенации тканей, изменением изоферментального спектра ЛДГ, содержания комплемента и титра гетерофильных агглютининов, снижением концентрации Нв, возрастанием лейкоцитарного индекса интоксикации. Характерным является потеря массы тела (кахексия), которая отрицательно сказывается на выживаемости больных. Масса тела снижается у 90% лиц при раке желудка и поджелудочной железы. Это зависит от быстрого расхода энергии. Отмечается высокая степень окисления жиров, уменьшение тиреоидных гормонов. Причиной повышенного расхода энергии являются анемия, воспаление, учащение пульса. Кахексия у опухолевых больных считается неблагоприятным прогностическим признаком, так как приводит к снижению иммунитета, что существенно повышает частоту послеоперационных инфекционных осложнений. Интенсивное питание улучшает качество жизни, но не увеличивает выживаемость.
Большое значение в онкологии придается изменениям в системе гемостаза- паранеопластическому синдрому. При этом большая роль отводится интерлейкину-1 и тромбоцитам. У больных с солидными опухолями обычно развиваются тромбоэмболические осложнения. Характерным для этого синдрома считается микроэмболия в венозном русле легочной ткани. В поврежденной легочной ткани достоверно падало до 72% количество тромбоцитов, при этом число микроэмболов возрастало до 800%, а среднее давление- с 15 до 32 мм рт ст. В дальнейшем выявлялись тяжелые повреждения ткани легкого.
Высшим проявлением паранеопластического синдрома при раке являются тромбоэмболия легочной артерии (ТЭЛА). Наиболее это характерно для опухолей желудочно- кишечного тракта. При этом большую роль играют полиглобулизация, инактивация фибринолитической активности, повышение склеивания тромбоцитов, тромбокиназы, гиперкальциемия, уменьшение антитромбина-3, микроэмболизация.
Установлено, что фибрин играет защитную роль в отношении раковых клеток путем уменьшения иммунологических реакций и снижения патологического воздействия на них крови. Обнаружена корреляция естественной цитотоксичности цельной крови и цитотоксической активности мононуклеарных лейкоцитов здоровых лиц (r=0,912; Р