Применение закона старлинга к легочным капиллярам

81 Опишите закон Старлинга применительно к обмену жидкости через стенки капилляров малого круга кровообращения и дру­гих сосудистых пространств.

□ Осмотические силы вносят вклад в распределение воды, проникающей через стенки капилляров, хотя высокая про­ницаемость этих мембран для солей натрия и глюкозы де­лает данные растворенные вещества неэффективными де­терминантами внутрисосудистого объема. Напротив, белки плазмы — действенные субстанции в сосудистом простран­стве, поскольку их крупные молекулы проникают через капиллярные стенки с большим трудом. Перемещение жид­кости путем конвекции через стенки капилляров определя­ется разностью между силами, которые поддерживают фильт­рацию, и силами, способствующими реабсорбции жидкости. Закон Старлинга в целом выражается следующим образом:

Общее перемещение жидкости = проницаемость капилля­ров х (силы фильтрации — силы реабсорбции).

82 Дайте более детальное объяснение различных компонентов закона Старлинга для капиллярно-интерстициального обмена.

□ С использованием общей формулы для переноса жид­кости конвекцией, приведенной ранее, закон Старлинга ] может быть выражен следующим образом:

J_v = (∆Р + ∆π) х А х L_p,

где J_v — суммарное перемещение жидкости или суммарный поток объема, ∆Р — градиент гидростатического давления, ∆π — градиент осмотического давления, А — площадь мем­браны для потока объема, L_p — гидравлическая проницае­мость мембраны. ∆Р рассчитывают следующим образом:

∆Р ⁼ Рсар - РISF.

где Р_сар — капиллярное гидростатическое давление, Pisf гидростатическое давление интерстициальной жидкости. рассчитывают по следующей формуле:

∆π = πp – πisf

где π_р — онкотическое давление плазмы, πisf — внутритка­невое онкотическое давление (образованное фильтрованны­ми белками плазмы и внутритканевыми мукополисахаридами). Обозначение K_f (коэффициент фильтрации, или сум­марная проницаемость капиллярной мембраны) чаще всего используется в уравнении Старлинга для замены выражения А х Lp (величина площади поверхности, доступной для пе­ремещения жидкости, умноженная на гидравлическую про­ницаемость стенки капилляра), поскольку составная вели­чина, выраженная как Kf, может быть точно определена количественно, в то время как ее составляющие нельзя измерить с достаточной точностью.

83 Каковы значения сил Старлинга в капиллярах малого круга кровообращения?

Q ДР составляет приблизительно 16 мм рт.ст., так как Р_сар равно примерно 14 мм рт.ст., a P_ISF —2 мм рт.ст. Прибли­зительная величина Дя — 16 мм рт.ст., так как я_р составляет примерно 25 мм рт.ст., а πisf — 9 мм рт.ст. Таким образом, силы, поддерживающие реабсорбцию (поток жидкости, по­ступающей в капилляры), равны силам, поддерживающим фильтрацию (поток среды, выходящей из капилляров). Сле­довательно, альвеолы легких остаются "сухими", что обес­печивает оптимальный газообмен. Приведенные значения сил Старлинга в легочных капиллярах представляют средние уровни для всех зон легких. В зоне 1, включающей верху­шечные области, сосудистое давление ниже, чем альвеоляр­ное, в то время как в зоне 3 (базальные области) сосудистое давление выше альвеолярного.

84 Опишите другие основные механизмы, которые изменяют суммарное перемещение жидкости через стенки капилляров в легких и других тканях (например, увеличение проницаемости капилляров).

□ Поскольку гидростатическое и онкотическое давление — главные физиологические детерминанты суммарного пере­мещения жидкости через стенки капилляров, изменения любой из этих переменных могут существенно повлиять на обмен жидкости в тканях организма. Соответственно уве­личенное гидростатическое давление в капиллярах из-за по­вышения венозного давления (например, при застойной сердечной недостаточности) или уменьшенное осмотичес­кое давление коллоидов (например, низкая концентрация белка в плазме вследствие белкового голодания, цирроза печени или нефротического синдрома) способствует накоп­лению жидкости в периферических тканях. Увеличенная проницаемость капилляров — третий важный механизм, увеличивающий выход жидкости из внутрисосудистого про­странства (первый и второй механизмы составляют увели­ченное давление фильтрации и уменьшенный осмотический градиент давления коллоидов). Среди гуморальных факто­ров, про которые известно, что они увеличивают капилляр­ную проницаемость, гистамин, кинины и субстанция Р.

85 Равно ли интерстициальное давление жидкости в легких этому показателю в других тканях?

□ Нет. Интерстициальное давление жидкости различно в разных тканях; самая низкая величина отмечается в легких (примерно —2 мм рт.ст.), а самая высокая — в мозге (при­близительно +6 мм рт.ст.). Промежуточные значения харак­терны для подкожной клетчатки, печени и почек: уровень ниже атмосферного отмечается в подкожной клетчатке, со­ставляя примерно —1 мм рт.ст., а в печени и почках он выше атмосферного (примерно от +2 до +4 мм рт.ст.).

86 Опишите три зоны легких от верхушек к базальным отделам, в которых в положении стоя или сидя кровоток различается под воздействием гравитации.

□ Эти три легочные зоны включают приблизительно верх­нюю, среднюю и нижнюю треть легких. В зоне 1, или в верхней области, легочные капилляры почти бескровны, пото­му что их внутреннее давление меньше по величине, чем внеш­нее, или альвеолярное давление (или почти такое же), что делает кровоток очень низким или нулевым. Теоретически зона 1 не должна иметь никакой капиллярной перфузии, так как давле­ния соотносятся между собой следующим образом: РA > Ра > Pv (соответственно альвеолярное, артериальное и венозное давление). В зоне 2, или средних отделах, легочный кровоток имеет промежуточную величину между самым низким, наблю­даемым в зоне 1, и большим капиллярным потоком, существу­ющим в зоне 3. Капиллярное давление на артериальной стороне в зоне 2 превышает альвеолярное давление; последнее в свою очередь превышает капиллярное давление на венозной стороне (таким образом, Ра > Р_А > Pv). В зоне 3, или в нижних отделах легких, капиллярные сосуды постоянно наполнены (в отличие от коллапса капилляров на их венозной стороне в зоне 2) и имеют высокий кровоток, так как внутреннее давление на артериальной и венозной стороне капилляров выше, чем аль­веолярное давление (таким образом, Pa>Pv>P_A). Чтобы надеж­но измерить давление заклинивания легочных капилляров (PCWP) катетером, введенным в легочную артерию, кончик катетера должен быть помещен в зону 3. Следует ясно пони­мать, что использование положительного давления в конце выдоха (ПДКВ) может превратить область легких, которая при­надлежит зоне 3, в зону с характеристиками зон 1 или 2 из-за альвеолярного растяжения и коллапса сосудов, что происхо­дит под влиянием увеличения внутригрудного давления.