Микрогемодинамика (микроциркуляция)

Микроциркуляторное русло.

Система микроциркуляции обеспечивает обмен между кровью и тканями. В данную систему входят сосуды диаметром до 3-5 мкм, длина 750 мкм. Как система она была выделена в 1953 году, т.к. является достаточно важной в поддержании тканевого гемостаза.

К микроциркуляторному руслу относят сосуды: распределители капиллярного кровотока (терминальные артериолы), метартериолы, артерио-венулярные анастомозы, прекапиллярные сфинктеры, капилляры (магистральные и боковые) и посткапиллярные венулы.

В месте отхождения капилляра от метартериолы имеется гладкомышечная клетка, получившая название – прекапиллярный сфинктер, т.к. ее сокращение вызывает прекращение тока крови по капиллярам.

Процессы транскапиллярного обмена жидкости определяется силами, действующими в области капилляра: капиллярное гидростатическое давление (Рс) и гидростатическое давление интерстициальной жидкости (Р_i). Разность между которыми способствует процессу фильтрации – переходу жидкости из крови в интерстиций.

Гидростатическое давление варьирует в различных органах и тканях. В капиллярах почек – составляет 70 мм рт.ст., в легких – 6-8 мм рт.ст. В среднем на артериальном конце – 30 мм рт.ст., а на венозном – 10-15 мм рт.ст. В тканевой жидкости (интерстиции) гидростатическое давление от 30 до 0 мм рт.ст. Т.о., на артериальном конце идет процесс фильтрации (выход жидкости из капилляра), а на венозном конце – процесс реабсорбции (обратного всасывания веществ из интерстиция).

Немаловажную роль в процессе обмена между кровью и тканями играет онкотическое давление белков плазмы и внеклеточной жидкости. В плазме – 25 мм рт.ст., а в тканевой жидкости – 4,5 мм рт.ст.

Таким образом, чем выше гидростатическое давление и ниже онкотическое давление плазмы, тем больше скорость фильтрации. В среднем скорость фильтрации в микроциркуляторном русле составляет 20 л/сут, а скорость реабсорбции – 18 л/сут. Однако в зависимости от функции органа могут иметь разное значение.

Например, в капиллярах почек давление составляет 70 мм рт.ст. В результате объем фильтруемой жидкости за сутки составляет в среднем у взрослого человека 180 л. В капиллярах малого круга гидростатическое давление всего 5 мм рт.ст. В результате фильтрация в норме практически отсутствует. При гипертензии в малом круге может начаться процесс фильтрации, в результате развивается отек легкого из-за выхода жидкости из капилляров в ткань. Как следствие нарушается транспорт газов.

Как видите, процесс фильтрации и реабсорбции играет важную роль в процессах дренажа тканей. При нарушении нормальных взаимоотношений данных процессов могут возникнуть опасные для жизни состояния.

Следующим фактором, определяющим возможности транскапиллярного обмена, является проницаемость капиллярной стенки для различных веществ.

Капилляры.

По строению стенки различают три типа капилляров: соматический (кожа, скелетные. и гладкие мышцы, кора больших полушарий), висцеральный ("финестрированный"- почки, ж.к.т., эндокринные железы) и синусоидный (базальная мембрана может отсутствовать - костный мозг, печень, селезенка). В зависимости от строения способность пропускать вещества различна.

Регуляция капиллярного кровотока осуществляется нервными и гуморальными механизмами. Можно выделить 3 уровня регуляции: общесистемную, местную (в пределах органа) и саморегуляцию (в пределах капиллярной единицы).

Ведущую роль в местной регуляции играют биологически активные вещества: гистамин, кинины, вызывающие вазодилатацию. Ангиотензин способствует вазоконстрикции.

Говоря о системе микроциркуляции нельзя не остановиться на таком понятии, как тканевой функциональный элемент (А.М.Чернух).

Это понятие включает в себя комплекс клеток органа, имеющих общее кровообращение и иннервацию.

В функциональном элементе можно выделить 4 части:

1. Рабочая – включает в себя клетки, выполняющие основную функцию органа.

2. Соединительная ткань. Обеспечивает формирование “скелета” органа. Является трофическим аппаратом. Могут синтезировать БАВ.

3. Совокупность микрососудов (микроциркуляторная единица). Обеспечивает питание и дыхание.

4. Нервные клетки. Обеспечивают регуляцию.

Кроме того, нельзя не отметить и влияние гуморальных агентов на работу функционального элемента.

Гистогематический барьер

Внутренняя среда клеток и тканей отличается по своим параметрам от крови и имеет параметры необходимые для данного организма, следовательно можно выделить 2 среды:

1. Кровеносная

2. Клеточная

Поскольку, состав у них разный, между кровью и клетками имеются барьеры, которые регулируют перенос веществ из крови в клеткуи защищают клетки от чужеродных агентов. Этот механизм обнаружила Лид. Штерн в 1926 году и назвала его гистогематическим, т.е. это барьер между тканями и кровью.

Задача ГГБ- избирательно пропускать необходимые вещества ( т.е. обладает селективностью).

Строение ГГБ.

Стенка капилляров с точки зрения гистологов представлена эндотелием и базилярной мембраной. С точки зрения физиологов веществам приходится преодолевать 4-х слойный барьер:

1 слой ( внутренний) - представлен фибрином-мономером, который регулирует проницаемость.

2 слой эндотелиальных клеток и межклеточное вещество.

3 слой базальная мембрана - отделяет эндотелий от окружающих тканей. Состоит из густой сети, пронизанной аморфным веществом соединительной ткани. Является подстилкой для эпителия. Может содержать как от 1 до 3 слоев, так и вообще отсутствовать.

4 слой соединительной ткани. Находятся разные клетки (тучные, ретикулярные, макрофаги).

В свою очередь все капилляры по строению эндотелиального каркаса делятся на 3 вида.

1. С непрерывной стенкой (закрытые): гладкие и скелетные мышцы, сердце, ЦНС, легкие. Примером является ГЭБ (1928).

2. С фенестрами (окошечками) - почки, кишечник.

3. С прерывистой стенкой - костный мозг, печень, селезенка.

Механизмы проницаемости.

1. Пассивные (без затраты энергии)

1) Диффузия (спирты, моносахариды)

2) Фильтрация (гидростатическое давление)- жидкости, соли

3) Капиллярность (сила поверхностного натяжения)

4) Осмос - (в кишечнике)

2. Активные механизмы (с затратой энергии )