Основные феномены нарушения микроциркуляции

Многообразные воздействия на организм, сопровождающиеся расстройствами системного и регионарного кровообращения, могут приводить к таким нарушениям микроциркуляции, как изменение (увеличение, уменьшение) линейной и объемной скорости кровотока, централизация кровообращения, агрегация форменных элементов, сладж, образование плазматических сосудов, расстройства реологических свойств крови, стаз.

Агрегация форменных элементов представляет собой процесс прилипания клеток крови друг к другу. Агрегация, по мнению A.M. Чернуха, всегда является вторичным процессом. Это - реакция на повреждение, вызванное механической, физической, химической, термической травмой, вибрацией, изменением гравитационного давления, гипо- и гипертермией, увеличением в крови крупномолекулярных белков (фибриноген, глобулины). Лейкоциты, эритроциты и тромбоциты, соединяясь друг с другом, образуют цепочки форменных элементов в виде монетных столбиков. При этом поверхность клеток обычно нарушается, теряется четкая граница между поверхностью клетки и плазмой. Ламинарность кровотока нарушается, величина агрегатов увеличивается, снижается скорость кровотока. Крайним выражением агрегации является развитие сладжа, различные варианты которого показаны на рисунке 10.2.

A.M. Чернух выделяет три основных вида агрегатов:

1 - Классический тип - характеризуется крупными агрегатами с неровными очертаниями контуров. Он развивается при замедлении кровотока и характерен для многих патологических процессов, в том числе травмы и инфекции.

2 - Декстрановый сладж - имеет агрегаты различной величины, округлые очертания, свободные пространства в виде полостей внутри агрегата. Он наблюдается при введении в кровь декстрана с молекулярным весом 250 000—500 000 и даже выше. Наоборот, низкомолекулярные декстраны улучшают кровоток, так как вызывают дезагрегацию эритроцитов, и поэтому используются в качестве важнейшего лечебного фактора.

Рис. 10.2. Различные виды сладжа (A.M. Чернух)

А — классический, Б — декстриновый, В — аморфный

3 - Аморфный тип сладжа - представлен мелкими агрегатами, возникающими в большом количестве под влиянием избытка тромбина, серотонина, норадреналина, моделируется введением спирта.

Важнейшими непосредственными причинами агрегации являются замедление кровотока и изменение белкового состава крови. По мере восстановления и нормализации этих показателей агрегация форменных элементов нивелируется. Это свидетельствует об обратимости процесса агрегации.

Агрегация эритроцитов может быть, как местной, так и генерализованной. Местная агрегация тромбоцитов, как было установлено прижизненной микроскопией, наблюдается при любом повреждении стенки сосудов (травма, инфекции, интоксикации, опухоли).

Агрегаты могут вызывать закупорку отдельных микрососудов, в результате чего обычно в капилляры поступает только плазма. Поэтому эти капилляры получили название плазматических.

Первичное образование агрегатов начинается с венулярного отдела микроциркуляторного русла, где, как известно, скорость кровотока наименьшая. Механизмы образования агрегатов точно не изучены. Полагают, что слипание форменных элементов обусловлено нарушениями электрохимических процессов в липидных и гидратно- белковых компонентах клеток крови (В.А. Левтов с соавт.). Более сложным и чаще необратимым процессом является аглютинация форменных элементов.

Реология — наука о закономерностях движения жидкостей, в том числе и крови.

Гемореология изучает деформацию и текучесть клеточных элементов, плазмы и их отношения со стенками микрососудов.

Реологические свойства крови зависят от многих параметров: количества эритроцитов и других форменных элементов, их формы величины, взаимодействия друг с другом и стенкой микрососудов, диаметра и механических свойств сосудов, количества и качества белков, наличия агрегатов форменных элементов, сладжей, тромбов, эмболов и других.

В норме, как правило, движение крови носит ламинарный характер, т.е. все слои жидкости перемещаются в сосудах параллельно друг другу. При нарушении параллельности движения, в условиях патологии, возникает беспорядочное, вихревое или турбулентное движение. Последнее является неэкономичным, так как сопротивление крови возрастает, и для продвижения одного и того же объема крови требуется большая энергия. При патологии может наблюдаться и гравитационно-расслоенный кровоток, при котором выявляются несколько горизонтальных рядов, перемещающихся с разной скоростью, осевшие клетки, неподвижные клетки крови и агрегаты.

В условиях патологии (воспаление, лихорадка, шок, ишемическая болезнь, тромбозы, и гипо- и гипертермия) изменения реологии крови являются обязательными и требуют соответствующей коррекции и внимания со стороны врачей.

Стаз - остановка движения крови в сосудах микроциркуляторного русла. Стаз крови имеет сложный генез и определяется рядом факторов. Наиболее важное значение принадлежит уменьшению перфу- зионного давления повышению свертываемости крови, явлениям тромбоза и эмболии, составляющим основу нарушений гемореологии. В условиях патологии нередко наблюдается централизация кровообращения, при которой происходит спазм прекапиллярных сфинктеров, что ведет к стазу в капиллярах, а кровь переходит в венулы по артериоло-венулярным анастомозам.

В формировании стаза важное значение принадлежит непосредственному действию на сосуды повреждающих факторов. Высыхание, кислоты, щелочи, токсины, гистамин усиливают агрегацию и, таким образом, повышают сопротивление току крови.

Последствия стаза определяются его продолжительностью. Кратковременный стаз после восстановления кровообращения остается без последствий, ибо не нарушается структура и функция органа. При длительном и обширном стазе развивается циркуляторная гипоксия, дефицит питательных веществ и в конечном итоге - некроз.

Гиперемия

Гиперемия - местное полнокровие участка периферической сосудистой системы органа или ткани. В зависимости от происхождения выделяют артериальную и венозную гиперемию.

Артериальная гиперемия (или активная гиперемия) характеризуется увеличением притока крови в систему микроциркуляции по расширенным артериальным сосудам, при этом сохраняется нормальный отток крови по венозным сосудам. Артериальная гиперемия может наблюдаться в физиологических условиях, например, при мышечной работе или эмоциональном возбуждении. Наиболее часто она наблюдается при патологии.

По механизму развития активная гиперемия может быть результатом раздражения вазодилятаторов. Такая гиперемия получила название нейротонической или рефлекторной артериальной гиперемии. В данном случае важнейшим медиатором вазодилятадии является ацетилхолин. Нейротоническая гиперемия наблюдается при действии физических, химических, биологических агентов (воспалении, лихорадке, гипертермии и других патологических процессах).

При нарушении тонических влияний симпатического отдела нервной системы на сосуды преобладают эффекты вазодилятаторов, и диаметр артериальных сосудов увеличивается. Такая артериальная гиперемия называется нейропаралитической. Классическим примером экспериментального воспроизведения нейропаралитической гиперемии является опыт Клода Бернара, получившего расширение сосудов уха кролика после экстирпации шейных симпатических узлов. Подобная гиперемия встречается частично при декомпрессии, например, после удаления жидкости из брюшной полости при асците и т.д.

Некоторые авторы выделяют миопаралитическую артериальную гиперемию, связанную с нарушением тонуса гладкой мускулатуры сосудов (например, после ишемии, действия скипидара). Такая форма артериальной гиперемии в чистом виде практически не встречается.

Наконец, артериальная гиперемия может развиться при накоплении в тканях биологически активных веществ типа гистамина, ацетилхолина, брадикинина, кислых продуктов и др. Такой механизм артериальной гиперемии имеет место при аллергии, воспалении, шоках различной этиологии.

Со стороны микроциркуляции артериальная гиперемия характеризуется расширением артериол, увеличением гидростатического давления в сосудах, линейной и объемной скорости кровотока и количества функционирующих капилляров. Клинически активная гиперемия характеризуется покраснением, повышением температуры и увеличением объема данного участка ткани.

Покраснение связано с усиленным притоком крови, более богатой оксигемоглобином, и распределением ее в большом количестве функционирующих капилляров. Кроме того, несмотря на интенсивное потребление кислорода в участке гиперемии, количество оксигемоглобина остается выше и в венозной крови.

Повышение температуры связано с увеличением обмена веществ, а в коже - еще и с усилением притока крови более высокой температуры.

Увеличение гиперемированного участка в объеме обусловлено повышенным притоком артериальной крови, накоплением межтканевой жидкости из-за повышения проницаемости сосудов.

Артериальная гиперемия является до определенной степени полезным процессом, ибо в результате притока большого количества оксигемоглобина и питательных веществ улучшается обмен веществ в тканях. Это находит весьма широкое применение для лечения больных, у которых воспроизводится активная гиперемия различными тепловыми процедурами, назначением горчичников, банок и т.д. Артериальное полнокровие может иметь и отрицательные последствия. Оно может вести к разрыву сосудов (например, головного мозга), если сопровождается резким увеличением гидростатического давления и нарушением целостности сосудистой стенки.

Венозная (застойная, или пассивная) гиперемия характеризуется нарушением оттока венозной крови от органа или участка ткани. Основными причинами ее являются: сдавление венозных сосудов опухолью, рубцом, жгутом, инородным телом, беременной маткой; образование тромбов или развитие сердечной недостаточности, при которой обычно развивается гиперемия большого или малого круга кровообращения.

Со стороны микроциркуляции при этом наблюдается постепенно развивающееся уменьшение линейной и объемной скорости кровотока с последующим формированием толчкообразного, маятникообразного движения крови и стаза.

Клинически застойная гиперемия характеризуется цианозом, понижением температуры, значительным увеличением органа или участка ткани в объеме. Последнее связано с накоплением крови вследствие ограниченного оттока при продолжающемся притоке ее, а также в результате усиленного выпотевания жидкости из сосудов в межтканевое пространство и нарушения ее резорбции в лимфатические сосуды. Цианоз связан с уменьшением количества оксигемогло- бина и накоплением восстановленного гемоглобина, который и определяет синюшный оттенок гиперемированного участка.

Важнейшим проявлением застойной гиперемии является гипоксия тканей.

Снижение температуры на участке венозной гиперемии является следствием уменьшения притока теплой крови, снижением интенсивности метаболических процессов и усиления теплоотдачи через расширенные венозные сосуды. Исключением являются внутренние органы, где изменение температуры не происходит.

Исходы венозной гиперемии зависят от степени ее выраженности, продолжительности, наличия возможности оттока по коллатеральным путям. Например, при циррозе печени возможен отток крови из сосудов брюшной полости по венам пищевода.

Вследствие повышения давления и резкого расширения вен повышается транссудация с формированием отечности, возможны кровоизлияния, разрывы сосудов и кровотечения (например, пищеводные, кишечные, геморроидальные). При длительной венозной гиперемии отмечается выраженная гипоксия, нарушение обмена веществ, накопление кислых продуктов и, в конечном итоге, стимуляция размножения фибробластов и разрастания соединительной ткани.

Ишемия

Термин «ишемия» означает уменьшение или полное прекращение кровообращения в органе или его участке в результате нарушения доставки крови по артериальным сосудам. Поэтому ишемию нередко называют местным малокровием.

Выделяют три основные группы причин, вызывающих различные виды ишемии.

1. Ангиоспастическая ишемия - возникает в результате рефлекторного спазма артериальных сосудов при стрессе, болевых воздействиях, при механических, физических (например, холод), химических воздействиях на организм. Большое значение в возникновении ангиоспазма имеют и гуморальные факторы, например, катехоламины, вазопрессин, ангиотензин II и др. Важной причиной ишемии является также увеличение динамической вязкости крови, например, при эритремии, для которой характерно нарастание в крови количества эритроцитов, тромбоцитов, повышение свертываемости крови. Вследствие увеличения динамической вязкости текучесть крови ухудшается, замедляется линейная и объемная скорость кровотока, уменьшается количество функционирующих капилляров.

2. Обтурационная ишемия - наблюдается при закупорке просвета артериального сосуда тромбом, эмболом, изменении эндотелия (например, при облитерирующем эндартериите, стенозирующем атеросклерозе).

3. Компрессионная ишемия - связана со сдавлением артериальных сосудов извне за счет механического давления (например, жгутом, опухолью, рубцом, отечной жидкостью и т.д.).

При микроскопическом исследовании участка ишемии в результате уменьшения перфузионного давления снижается линейная и объемная скорость кровотока, уменьшается количество функционирующих капилляров, происходит перераспределение форменных элементов и плазмы, следствием чего является появление микрососудов, заполненных преимущественно плазмой (плазматические капилляры).

Из-за уменьшения гидростатического давления в капиллярах и посткапиллярных венулах нарушается обмен жидкости с межклеточным пространством, нарушается образование лимфы и ее отток.

Проявления ишемии целиком и полностью определяются нарушениями кровообращения и обмена веществ, степень выраженности которых зависит от скорости развития ишемии, продолжительности ее, наличия коллатерального кровообращения в органе, в котором формируется ишемия, а также функциональной органоспецифики. Например, при ишемии, нижних конечностей, наряду с основными признаками ишемии, на первый план выступают снижение температуры и боль, а также быстрая утомляемость. При ишемии сердца наряду с нарушениями сократительной способности и расстройствами кровообращения нередко доминирующим является болевой синдром. В зависимости от локализации ишемии головного мозга возможны нарушения дыхания, кровообращения, движения, психики, эмоций, памяти и т.д.

Чувствительность к ишемии различных органов и тканей неодинакова. Так, костная, хрящевая, соединительная ткань высокоустойчивы к ишемии, в то время как клетки мозга, сердца, почек, печени очень чувствительны к ней и погибают достаточно быстро. Например, при ишемии мозга и полном нарушении доставки кислорода нервные клетки гибнут через 5-7 минут.

Клинически ишемизированный участок характеризуется уменьшением в объеме, побледнением, понижением температуры (кроме ишемии внутренних органов, температура которых практически не меняется), нередко болью (например, при ишемии сердца, нижних конечностей и т.д.).

Уменьшение участка ишемии в объеме связано с ограничением притока крови по артериальным сосудам. Это также ведет к уменьшению поступления оксигемоглобина и количества функционирующих капилляров, что является причиной побледнения. Уменьшение притока крови, нарушение обмена веществ являются важными причинами понижения температуры ишемизированного участка.

Боль при ишемии имеет сложный генез и обусловлена раздражением рецепторных образований вследствие уменьшения содержания кислорода, накопления продуктов нарушенного окисления (например, кислот) и биологически активных веществ типа гистамина, кининов, простагландинов.

Патогенез ишемии представляется достаточно сложным.

Следствием уменьшения или полного прекращения кровообращения на участке ишемии является развитие гипоксии, для которой характерно, прежде всего, уменьшение образования АТФ. Запасы ее в клетках невелики. Резервным путем, хотя и малоэффективным, является образование АТФ в результате анаэробного гликолиза, интенсивность которого при дефиците кислорода значительно повышается. Это ведет к накоплению недоокисленных продуктов типа молочной, пировиноградной и других кислот, сдвигу рН в кислую сторону.

Очень важным фактором в патогенезе ишемии является нарушение структуры и функции мембран клеток. Во многом такое повреждение вызвано продуктами перекисного окисления липидов, интенсивность которого при этом процессе возрастает.

Вследствие дефицита макроэргов нарушается транспортная функция мембран по обмену электролитов и энергетического материала, а также синтетические процессы в клетке. Начинают преобладать катаболические процессы. Одновременно повышается проницаемость лизосом с выходом гидролаз и развитием ацидоза. Все это ведет первоначально к повышению проницаемости мембран клеток для натрия и воды, а затем к увеличению образования физиологически активных веществ, под влиянием которых повышается проницаемость капилляров, что стимулирует выход жидкости за пределы сосудов, приводит к набуханию клеток, дистрофическим изменениям и некрозу. Расстройства в очаге ишемии усугубляются гистамином, кининами, простагландинами, определенная роль в них принадлежит и так называемому ишемическому токсину.

Ишемия рассматривается как стадия прединфарктного состояния.

Исходы ишемии находятся в зависимости от степени выраженности, длительности и развития коллатерального кровообращения, ишемия может завершиться полным восстановлением структуры и функций органа, развитием дистрофии или некроза (инфаркта).