Внуритисосудистые (интраваскулярные) первичные нарушения микроциркуляции

К типовым формам интраваскулярных расстройств МКЦ относятся : 1) замедление и прекращение тока крови и/или лимфы, 2) нарушение ламикарности тока крови и/или лимфы, 3) чрезмерное ускорение тока крови, 4) чрезмерное увеличение юкстакапиллярного тока крови.

Интраваскулярные расстройства МКЦ подразделяются на две большие группы, обусловленные изменением: 1) тонуса микрососудов (артериол, метартериол, прекапилляров, венул). Они называются миогенными и могут возникать либо при повышении мышечного тонуса и сужении (констрикции) сосудов, либо при понижении тонуса мышечного слоя сосуда - расслаблении (дилатации или параличе) сосудистой стенки; 2) реологических свойств крови.

I группа микроциркуляторных расстройств связана с изменением тонуса сосудов, что может привести либо ишемии (при спазме стенки сосудов), либо к гиперемии (при понижении тонуса или его отсутствии, например, при параличе гладких мышц сосудистой стенки).

Возможно развитие локальных диффузных ангиоспазмов. Особенностью нервной регуляции сосудов является то, что синаптические терминалии заканчиваются преимущественно на уровне артериол. В обменных капиллярах нервных окончаний нет.

Нервные влияния на сосуды могут быть прямыми (синаптическое влияние) и непрямыми (несинаптическое влияние), то есть имеются два механизма изменения тонуса сосудов: 1) диффузия нейромедиаторов к сосуду, 2) распространение мышечного возбуждения.

Эти воздействия могут привести к ангиоспазму. Базальный тонус сосудов обусловлен в том числе и адренергической иннервацией. Изменение сосудистого тонуса проявляется в виде локального спазма (венечные артерии сердца) или диффузного ангиоспазма (после кровотечения, при шоке, артериальной гипертензии). Ангиоспазм приводит к ряду нарушений, возникающих в микроциркуляторном русле (схема 13-3).

Кроме констрикторных, возможны миогенные паралитические расстройства микроциркуляции. Сосуды микроциркуляторного русла чувствительны к вазоконстрикторам и вазодилататорам. Особенно чувствительна к вазодилататорам неиннервируемая часть. Избыток вазодилататоров приводит к резкому расширению прекапилляров и к замедлению кровотока вплоть до стаза. В этом случае приток крови постоянный, но число функционирующих капилляров резко возрастает. Такого характера нарушения микроциркуляции наблюдаются в случаях применения гипотензивных препаратов (при их действии на неиннервируемую часть сосудов).

II группа микроциркуляторных расстройств связана с изменением реологических свойств крови - многокомпонентной системы, которая представляет собой суспензию преимущественно эритроцитов, взвешенных в

Схема 13-3. Нарушения микроциркуляции при ангиоспазме

коллоидной системе белков и липидов и ориентированных параллельно оси движения. Кровь является неньютоновской жидкостью и при её движении в трубке скорость отдельных её слоёв неодинакова.

Нарушение реологических свойств крови проявляется в изменении вязкости и суспензионной стабильности и может быть локальным (воспаление, венозная гиперемия) и системным (шок, сердечная недостаточность). Реологические свойства крови зависят от соотношения плазмы и форменных элементов, соотношения плазменных белков, формы эритроцитов, скорости кровотока, температуры крови и ряда других факторов. От реологических свойств крови (влияющих на текучесть плазмы и форменных элементов) зависит доставка О₂, питательных и регуляторных веществ по микрососудам к клеткам.

В сосудах с высокой скоростью кровотока кажущаяся вязкость крови значительно меньше, чем в области микроциркуляции.

Изменение вязкости крови - одна из частых причин нарушения микроциркуляции - может возникать при замедлении кровотока и сопровождаться изменением осевого потока. Эритроциты располагаются в разных плоскостях, повышается вязкость и снижается текучесть крови. При любых явлениях сосудистой недостаточности отмечается повышение вязкости крови, которая приводит к повышению периферического сопротивления и возрастанию нагрузки на сердце. При травматическом шоке возникает более высокое сопротивление в венулах и посткапиллярных отделах, чем в прекапиллярных, повышается внутрикапиллярное давление, увеличивается концентрация эритроцитов и других форменных элементов.

Увеличение вязкости крови сопровождается изменением соотношения плазмы и эритроцитов. В норме гематокритное число равно в среднем 0,45. При возрастании гематокритного числа увеличивается вязкость крови. Общее увеличение гематокритного числа наблюдается при сгущении крови, например, при обезвоживании (холера, поносы), при эритроцитозе, полицитемии, когда отмечается увеличение гематокрита до 70% (0,7) и эритроцитов - до 8´10¹² в 1 л крови и более. Вязкость плазмы крови повышается при ревматоидном артрите, миеломной болезни, болезни иммунных комплексов, парапротеинемиях, макроглобулинемии (болезниь Вальденстрема).

Локальная гемоконцентрация при воспалении, гемоконцентрационном стазе сопровождается увеличением гематокритного числа в микроциркуляторном русле данного региона.

Повышение вязкости крови отмечается при уменьшении температуры тела, в т.ч. при локальном охлаждении конечностей, носа, ушей. (схема 13- 4).

Так, в сосудах пальцев возможно увеличение вязкости крови в 4-5 раз вплоть до остановки кровотока. Вязкость крови увеличивается также при повышении концентрации высокомолекулярных белков (фибриногена и других глобулинов).

Нарушение суспензионной стабильности крови приводит к внутрисосудистой агрегации форменных элементов крови. Кратковременная агрегация форменных элементов может возникать в норме. Однако при патологии агрегация, как правило, носит стойкий характер.

Схема 13-4. Нарушение реологических свойств крови при изменении температуры крови

Причиной повышения агрегации может быть замедление тока крови. При стазе эритроциты двигаются беспорядочно, увеличивается их контакт и агрегация друг с другом, образуются монетные столбики. Эти нарушения наблюдаются при шоке и другой сердечно-сосудистой патологии. Внутрисосудистая агрегация возникает при увеличении концентрации высокомолекулярных белков, повышении уровня фибриногена, парапротеинов, глобулинов (миеломная болезнь, ретикулёзы), при этом уменьшается поверхностный заряд эритроцитов, увеличивается их взаимодействие и усиливается агрегация.

Воспаление сопровождается возникновением локальной агрегациии: выходят из капилляров альбумины, увеличивается концентрация глобулинов. Трансфузия декстранов может вызвать изменение формы эритроцитов и их агрегацию.

Изменение формы и деформабельности (деформируемости) эритроцитов. В норме эритроцит представляет собой дискоцит. С помощью сканирующей электронной микроскопии установлено, что форма эритроцита может меняться. Эритроцит эластичен, способен деформироваться и проходить через капилляры в 3-4 микрона. Форма эритроцита изменяется под действием простагландинов. Простагландин Е₁ увеличивает пластичность эритроцита, а простагландин Е₂ её уменьшает и увеличивает регидность. Под влиянием простагландина Е₁ в эритроцитах увеличивается синтез цАМФ, это ведёт к повышению деформабельности эритроцитов. Следовательно, деформабельность эритроцитов регулируется и это свойство эритроцитов является важнейшим фактором определяющим текучесть крови.

Деформабельность эритроцитов меняется при патологии. Анемии, возникающие вследствие энзимо- и гемоглобинопатий, сопровождаются изменением агрегационных свойства эритроцитов. Повышение агрегации эритроцитов отмечается при сфероцитарной и серповидноклеточной анемиях. Изменение свойств и формы эритроцитов наблюдается при шоке, терминальных состояниях, зависит от характера кровотока (при ламинарном токе крови эритроциты овальные). Стоматоциты, эхиноциты, шизоциты могут образовывать внутрисосудистые агрегаты. Чем региднее эритроцит, тем он быстрее и легче застревает в капиллярах.

Сладж (sludgе - ил, тина, густая грязь - англ.) - феномен, характеризующийся сепарацией крови на конгломераты (состоящие, главным образом, из эритроцитов, а также лейкоцитов и тромбоцитов) и плазму в результате адгезии, агрегации и агглютанации форменных элементов. Сладж приводит к возникновению серьёзных расстройств микроциркуляции.

Во взаимодействии эритроцитов и в образовании агрегатов большое значение имеют интегрины - семейство поверхностных молекул клеток, которые обеспечивают адгезию клетка-клетка и клетка-матрикс. В настоящее время описано более 20 представителей интегринов. Интегрины являются гетеродимерами гликопротеинов, состоящими из различных комбинаций a- и b-цепей. Важную роль в агрегации эритроцитов могут играть адгезины. Экспрессия адгезивной молекулы Е-селектина на поверхности мембраны происходит под действием тромбина, гистамина или активированной системой комплемента. Роль стимулятора выполняют различные оксиданты. Адгезины могут существовать в виде растворимых молекул. Е- и Р-селектины после слущивания с поверхности клеток циркулируют в крови. Растворимые адгезионные молекулы при взаимодействии связываются со своими рецепторами на поверхности форменных элементов крови и участвуют в образовании сладжей.

При затруднении продвижения крови (ее текучести) по капиллярам раскрываются артериоло-венульные анастомозы, кровь сбрасывается из артериол в венулы, что уменьшает снабжение тканей кислородом, питательными и регуляторными веществами. Увеличивается количество плазматических капилляров, происходит сепарация крови (рис. 13-1) уменьшается суммарная поверхность эритроцитов, развивается микроэмболизация сосудов.

Причинами сладжа являются: 1) нарушения центральной и периферической гемодинамики (сердечная недостаточность, венозный застой, ишемия и др.), 2) повышение вязкости и снижение текучести крови (гемоконцептрация, полицитемия, гипериротеикемия), 3) повреждение стенок микрососудов (воспаление, аллергические реакции, опухоли и др.).

Рис. 13-1. Сепарация крови и её последствия

Механизмами развития адгезии, агрегации и агглютанации форменных элементов крови с высвобождением из них ФАВ, обладающих сильным проагрегантным действием (АДФ, тромбоксан А₂, кинины, гистамин и др.); 2) «Снятие» характерного для нормы отрицательного поверхностного заряда клеток крови и/или «перезарядка» его на положительный заряд избытком катионов, выходящих из поврежденных клеток (К⁺, Са⁺², Мg⁺², Na⁺ и др.); 3) уменьшение величины поверхностного заряда клеточных элементов крови при контакте с ними положительно заряженных аминогрупп макромолекул), особенно при гиперпротеинемии; 4) адсорбирование на поверхности клеток крови мицелл белка, способствующие их гравитационному оседанию и последующей их адгезии, агрегации и агглютинации.

Последствия сладжа могут быть самыми разными, в частности, следующими: 1) нарушение скорости и характера тока крови внутри сосуда (замедление, вплоть до стаза; турбулентный ток крови; «включение» артериоло-венулярных шунтов) в результате образования большого числа агре гатов клеток крови, упакованных в конгломераты; 2) расстройства транспорта жидкости, газов, субстратов,ФАВ, форменных элементов крови через стенку микрососудов, 3) развитие гипоксии и ацидоза, дистрофий, расстройств пластических процессов и функций тканей и органов в результате нарушений в

них обмена О₂, СО₂, субстратов, ФАВ, а также развития васкулопатий из-за растройств ангиотрофической функции клеток крови, особенно, тромбоцитов.

Сладж, с одной стороны, является причиной различных расстройств МКЦ (если он развивается первично), с другой , - следствием внутрисосудистых нарушений МКЦ (при их первичном развитии).

Основу разнообразных нарушений МКЦ составляет развитие и прогрессирование капилляротрофической недостаточности, признаки которой представлены на схеме 13-5.

Имеются определённые предпосылки для патофизиологического обоснования лечения внутрисосудистых изменений МКЦ. Введение полиглюкина и реополиглюкина (мол. вес 45000) стимулируют дезагрегацию эритроцитов. Другие препараты (например, трентал, повышающий содержание

цАМФ) уменьшают агрегабельность эритроцитов. Показано, что текучесть и вязкость крови зависит также от содержания линейных и синтетических полимеров.

13.6.2. СОСУДИСТЫЕ (ЧРЕЗСТЕНОЧНЫЕ, ТРАНСМУРАЛЬНЫЕ) ПЕРВИЧНЫЕ РАССТРОЙСТВА МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ

Расстройства микроциркуляции, связанные с повреждением стенки сосуда, приводят к нарушению траскапиллярного обмена, усилению адгезии клеток к эндотелию, развитию тромбоза, тромбоэмболий, возникновению кровоизлияний.

Любое повреждение стенки сосуда сопровождается активацией механизмов не только сосудисто-тромбоцитарного, но и коагуляционного гемостаза, главным образом, за счет повышения свертывания крови.

Сначала образуются рыхлые тромбы, которые отрываются током крови, в результате чего образуются эмболы, обтурирующие различные микрососуды. Если на фоне активизации свертывающей системы крови отмечается снижение противосвертывающей и фибринолитической систем крови, то это способствует скорейшему образованию коагуляционного тромба. Последний плотно закрывает повреждение в стенке сосуда, т.е. является локальным защитным механизмом, предупреж­дающим кровопотерю. Генерализация же тромбоза и тромбоэмболии явление патологическое, приводящее к множественным расстройствам МКЦ, а затем – метаболизма, структуры и функций, органов.

Это еще больше усиливает реологические расстройства, не только из-за развития сладжей, осаждения эритроцитарных, лейкоцитарных и тромбоцитарных агрегатов, но и активации коагулянтной системы крови с развитием тромбозов и тромбоэмболий. Все это ведет к сгущению крови, повышению ее вязкости и замедлению кровотока, а значит к усилению расстройств микроциркуляции.

Нарушения проницаемости сосудов (транскапиллярного обмена) определяются расстройствами самой сосудистой стенки (главным образом, эндотемия и базальной мембраны капиляров и венул) пропускать воду и содержащиеся в ней вещества благодоря процессам ультрафильтрации, диффузии, пиноцитоза, активности внутриклеточных переносчиков как без затраты энергии, так и с затратой энергии.

В патологических условиях нарушение сосудистой проницаемости чаще характеризуется её увеличением. Усиление транспортного обмена может быть связано как со структурными изменениями стенки сосудов микроциркуляторного русла, так и нарушениями динамики кровообращения.

Причинами повышения проницаемости микрососудов (транскаппллярного обмена) чаще всего являются воспалительные процессы в тканях, аллергические реакции, шок, гипоксия тканей, ожоги, сердечная недостаточность, тромбоз и сдавление вен, гипопротеинемия, трансфузия белковых и солевых растворов.

Факторами, приводящими к повреждению стенки сосуда в тканях в очаге воспаления, являются токсины, кинины, гистамин. Последние деформируют эндотелий, базальную мембрану, увеличивают межэндотелиальное пространство. Аллергические реакции, гипоксия также сопровождаются ультраструктурными изменениями эндотелия.

Поврежденные эндотелиальные клетки изменяют свою форму, размеры и локализацию.

В результате микротравм стенок сосудов происходит развитие ацидоза и активация гидролаз (приводящие соответственно к неферментному и ферментному гидролизу основного вещества базальной мембраны сосудов) и округление набухание (отечность) эндотелиальных клеток, появление и увеличение шероховатости (бахромчатости) их оболочек, (приводящие к расширению межэндотелиальных щелей, отде­лению эндотелиоцитов друг от друга и выпячивание их в просвет сосуда), перерастяжение стенок микрососудов (приводящие к растяжению фенестр и образованию микроразрывов в стенках микрососудов).

Кроме того, может развиться межклеточный отек (особую роль в котором играет избыточно образовующийся гистамин).

Повреждение сосудистой стенки приводит к нарушению, как правило, увеличению, транскапиллярного обмена за счет возрастания либо:

- пассивного транспорта веществ через поры (каналы) эндотелиальных клеток и через межэндотелиальные щели посредством возрастания простой, облегченной и ионообменной диффузиии и фильтрации (в силу увеличения концентрационного, электрохимического и гидродинамического градиентов);

- активного транспорта веществ через эндотелиальную клетку (против электрохимического и концентрационного градиента), которая осуществляется за счет энергии метаболических процессов (т.е. с затратой энергии макроэргов.). Активный транспорт веществ может осуществляться при помощи внутриклеточных переносчиков, пиноцитоза, фагоцитоза а также комбинированным путем в результате образования различных ФАВ.

Фильтрация значительно увеличивается не столько от повышенного гидростатического давления крови, сколько от степени повреждения стен­ки сосуда и межклеточных структур (истончения эндотелиальных клеток, повышения шероховатости их внутрисосудистой поверхности, размеров пор и межэндотелиальных щелей). Так, в эксперименте на брыжейке лягушки Lendis (1927), используя в качестве повреждающего фактора 10% алкоголь, наблюдал повышение коэффициента фильтрации в 7 раз. Известно, что возрастание проницаемости капиллярной стенки зависит от снижения в ней рО₂, рН и увеличения рСО₂ (сопровождающихся развитием и прогрессированием ацидоза, накоплением недоокисленных продуктов обмена, в частности молочной кислоты, кетоновых тел и других ФАВ.)

При увеличении фильтрации (вследствие резко повышенной проницаемости стенок артериальной части капилляров) и ослабления реабсорбции (в результате возрастания как гидростатического давления в венулярной части капилляра, так и коллоидно-осмотического давления межклеточных пространств) и затруднений лимфооттока, наблюдается максимальный отек межклеточных структур, сдавливающий стенки капилляров, сужающий их просвет и резко затрудняющий в них кровоток, вплоть до развития стаза.

Нарушения транскапиллярного обмена могут быть как с развитием отёка, так и без отёка (безотёчная форма).

Развитие отёка наблюдается при: - увеличении в сосудах гидростатического давления, которое приводит к усилению фильтрации; - уменьшении коллоидно-осмотического давления в сосудах; -увеличении проницаемости стенки сосуда в результате увеличения межэндотелиального пространства, увеличения числа микропор (отмечается при увеличении выброса серотонина, кининов, гистамина и других ФАВ).

Безотёчные формы нарушения транскапиллярного обмена встречаются реже, менее изучены, возникают при хронических нейродистрофических процессах. При этом наблюдается увеличение проницаемости капилляров для белков и других частиц, но не происходит развития отёка, что связано с изменением при нарушении транскапиллярного обмена состояния свободной воды в межклеточном пространстве, структур соединительной ткани, их гидрофильности (превращение из геля в золь).

Прилипание (адгезия) форменных элементов крови и инородных частиц к эндотелию. Этот эффект наблюдается в первые 5-15 минут после механического или химического повреждения эндотелия микрососудов.

Увеличение адгезивных свойств эндотелия обычно отмечается при гипоксии и воспалении. Чаще происходит адгезия лейкоцитов и тромбоцитов. Лейкоциты регидны и с трудом деформируются, при воспалении происходит нарушение микроциркуляции. Адгезивность клеток повышается и в опухоли. С процессами адгезии связано и тромбообразование.

Эмиграция лейкоцитов и тромбоцитов является важным патогенетическим звеном сосудистых нарушений микроциркуляции. Миграция гранулоцитов и моноцитов происходит через межэндотелиальные щели путем образования этими лейкоцитами псевдоподобий и усиления их активности, что особенно наблюдается при ацидозе. Позже мигрируют лимфоциты, но не через межклеточные щели, а трансцеллюлярно посредством больших везикул. Это происходит и при ацидозе (больше) и при алкалозе (меньше). Далее в результате резко увеличенной проницаемости стенок капилляров через межэндотелиальные щели начинают проходить и эритроциты.

Микрокровоизлияния возникают при сильном повреждении стенок сосудов. Они могут быть в виде разрыва капилляров и диапедеза большого количества эритроцитов.

Разрыв капилляров происходит при увеличении гидростатического давления в сосудах, воспалении, гиперемии, особенно в результате активизации протеаз лейкоцитов и кле­ток эндотелия, а также действия ФАВ, избыточно образующихся при повреждении клеточных структур.

Диапедез эритроцитов возникает в случаях уменьшения резистентности стенки капилляров. Уменьшение прочности капилляров может быть связано с действием токсинов, при эндогенной интоксикации (механическая желтуха), тромбоцитопения сопровождается снижением резистентности капилляров. Незначительное изменение давления может привести либо к микроскопическому разрыву стенки сосуда, либо к выходу эритроцитов через стенку сосудов (диапедезу эритроцитов).

13.6.3. Внесосудистые (экстраваскулярные) первичные расстройства микроциркуляции

Они также как и предыдущие нарушения могут быть нескольких видов.

Альтеративные, дисметаболические и экссудативные изменения окружающих микрососуды тканей формируются в результате развития в них, главным образом, воспаления.

В возникновении посттравматических нарушений циркуляции как в кровеносных, так и в лимфатических сосудах, особое значение имеют активация гидролитических ферментных систем, а также протеаз системы комплемента, повышенного образования кининов, гистамина, серотонина и других ФАВ.

Расстройства метаболизма соединительной ткани (коллагеназы и т.д.) также сопровождаются нарушениями микроциркуляции.

К избыточному образованию ФАВ (серотонина, гистамина, простагландинов) и возникновению расстройств микроциркуляции приводят воспаление, аллергические реакции, гипоксия, а также изменения тонуса нервной системы, нервные терминали которой примыкают к тучным клеткам.

Реакция тучных клеток. Возникает при действии на них этиологических и патогенетических факторов и проявляется в виде их дегрануляции. Этот феномен был открыт Эрлихом (1877). При различных повреждающих воздействиях, как правило, отмечается дегрануляция тучных клеток с выходом значительного количества гистамина (10 мкг в1 мм³ клеток) и серотонина (до 700 мкг в 1 мм³ клеток), существенно повышающих проницаемость микрососудов, что является важным патогенетическим звеном воспаления, а также гепарина (до 1-2 мг в 1 мл плазмы), повышающего активность противосвёртывающей системы крови, улучшающего микроциркуляцию и способствующего ускорению восстановления поврежденного эндотелия.

Нарушения лимфоообразования и лимфоотока. В условиях повреждения тканей и развития воспаления сначала наблюдается расширение лимфатических капилляров, элиминация ими микробов, инородных тел, белков, продуктов распада тканей. Позже, по мере нарастания межтканевого отека, а также нарушения системных и местных механизмов регуляции дренажной функции лимфангионов лимфатических сосудов отмечается затруднение лимфообразования и лимфоотока. Это еще больше усиливает расстройства МКЦ.

Развитие и активизация дистрофического (в том числе нейродистрофического) процесса в очаге повреждения и вокруг него усиливают расстройства МКЦ и нарушения нервнорефлекторных и гуморальных механизмов регуляции метаболических, морфологических и физиологических процессов.

Комбинированные расстройства микроциркуляции. Представляют собой сочетания нескольких видов нарушений микроциркуляции.