Типовые патологические процессы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Часть I. Типовые патологические процессы

Глава 1. Патофизиология периферического (органного) кровообращения и микроциркуляции

кровообращение вазодилятация микроцеркуляция

Периферическим, или органным, называется кровообращение в пределах отдельных органов. Микроциркуляция составляет его часть, которая непосредственно обеспечивает обмен веществ между кровью и окружающими тканями (к микроциркуляторному руслу относятся капилляры и прилегающие к ним мелкие артерии и вены, а также артериовенозные анастомозы диаметром до 100 мкм). Нарушение микроциркуляции делает невозможным адекватное снабжение тканей кислородом и питательными веществами, а также удаление из них продуктов метаболизма.

Объемная скорость кровотока Q через каждый орган или ткань определяется как артериовенозной разностью давлений в сосудах этого органа: Ра-Ри или АР, так и сопротивлением R на протяжении данного периферического сосудистого русла: Q = AP/R, т.е. чем больше артериовенозная разность давлений (АР), тем интенсивнее периферическое кровообращение, но чем больше периферическое сосудистое сопротивление R, тем оно слабее. Изменения как АР, так и R являются ведущими в нарушениях периферического кровообращения.

/" Основными формами расстройств периферического кровообращения являются: 1) артериальная гиперемия - усиление кровотока в. органе или ткани вследствие расширения приводящих артерий; 2) ишемия *" ослабление кровотока в органе или как следствие затруднения ее течения по приводящим артериям; 3) венозный застой крови - увеличение кровенаполнения органа или ткани вследствие затруднения оттока крови в отводящие вены; 4) нарушение реологических свойств крови, вызывающее стаз в микрососудах - местную остановку кровотока вследствие первичного нарушения текучести, вязкости) кровИу-3"ависйм6"сть~м1Гжду линейной и объемной скоростями тока крови и суммарной площадью микрососудистого русла выражается

формулой, отражающей закон непрерывности, который, в свою очередь, отражает закон сохранения массы:

где Q - объемная скорость тока крови; v - его линейная скорость; S - площадь поперечного сечения микрососудистого русла.

Соотношения этих величин при разных видах гиперемий и ишемии и наиболее характерные симптомы основных форм расстройств периферического кровообращения представлены в табл. 32, 33.

1.1 Артериальная гиперемия

1.1.1 Механизмы местной вазодилятации

Артериальная гиперемия - увеличение количества крови, протекающей через периферическое и (или) микроциркуляторное русло вследствие дилятации приводящих артерий и артериол.

Когда говорят о вазодилятации, подразумевают расширение периферических артерий, но не капилляров и вен; только артерии имеют такие строение и функцию, которые позволяют активно менять сосудистый просвет в широких пределах при регулировании периферического сопротивления. Раньше считали, что лишь мельчайшие прекапиллярные артерии, называемые артериолами, являются регуляторами периферического кровотока и микроциркуляции. Но теперь доказано, что в регуляции участвуют все последовательные ветвления органных артерий, включая мельчайшие. При этом артериальные ветви разного калибра выполняют неодинаковую функцию. Так, в отношении головного мозга доказано, что посредством более крупных -внутренних сонных и позвоночных - артерий и их ближайших ветвей поддерживается постоянство кровотока, кровяного давления и объема крови в сосудистой системе мозга.

Более мелкими артериями (в отношении коры мозга - ветвлениями пиальных артерий, расположенных на поверхности мозга) регулируется микроциркуляция в ткани мозга.

Нейрогенный механизм. Вазомоторная функция артерий зависит от управления их просветом посредством нейрогуморальных механизмов. В большинстве органов вазодилятаторньш нервные влияния осуществляются при участии аце-тилхолина, выделяемого нервными окончаниями внутри сосудистых стенок. Нейрогенные влияния могут быть результатом функционирования либо истинного рефлекса, реализуемого при участии нейронов, расположенных в головном или спинном мозге, либо местного рефлекса, осуществляемого в пределах периферических нервных ганглиев или даже отдельных нейронов, расположенных в органах. Считается также, что местная вазодилятация может вызываться «аксон-рефлексом» - нервные импульсы распространяются в пределах ветвлений одного периферического нейрона.

Гуморальный механизм. Важную роль в местной вазодилятации могут играть специфические физиологически активные вещества, которые действуют на сосудистые стенки со стороны сосудистого просвета (если циркулируют в крови), либо образуются местно в сосудистой стенке или в окружающей ткани.

Итак, местная вазодилятация возникает в большинстве случаев под действием тех же самых вазомоторных влияний, которые участвуют в регулировании периферического кровообращения в нормальных условиях. Компенсаторная вазодилятация является признаком нормальной регуляции, действующей в условиях патологии.

Патологическая же вазодилятация - это проявление нарушений нормальной деятельности вазомоторных механизмов в тех или иных органах.

1.1.2 Микроциркуляция при артериальной гиперемии

Изменения микроциркуляции при артериальной гиперемии возникают в результате расширения приводящих артерий и артериол. Вследствие увеличения артериовенозной разности давлений в микрососудах скорость кровотока в капиллярах возрастает, внутрикапиллярное давление повышается и количество функционирующих капилляров растет (схема 11).

Объем микроциркуляторного русла при артериальной гиперемии возрастает главным образом за счет увеличения количества функционирующих капилляров и вен. Число капилляров, например в работающих скелетных мышцах, в несколько раз выше, чем в неработающих. При этом функционирующие капилляры расширяются незначительно и главным образом вблизи артериол.

Когда закрытые капилляры раскрываются, они превращаются сначала в плазматические (капилляры, имеющие нормальный просвет, но содержащие лишь плазму крови), а затем в них начинает циркулировать цельная кровь - плазма и форменные элементы. Раскрытию капилляров при артериальной гиперемии способствуют повышение внутрикапиллярного давления и изменение механических свойств соединительной ткани, окружающей стенки капилляров. Заполнение же плазматических капилляров цельной кровью обусловлено перераспределением эритроцитов в кровеносной системе: через расширенные артерии в капиллярную сеть поступает повышенный объем крови с относительно высоким содержанием эритроцитов (высокий гематокрит). Заполнению эритроцитами плазматических капилляров способствует повышение скорости кровотока.

Вследствие увеличения количества функционирующих капилляров растет площадь стенок капилляров для транскапиллярного обмена веществ. Одновременно увеличивается поперечное сечение микроциркуляторного русла. Вместе с возрастанием линейной скорости это ведет к значительному повышению объемной скорости кровотока. Увеличение объема капиллярного русла при артериальной гиперемии приводит к повышению кровенаполнения органа (отсюда возник термин «гиперемия», т. е. полнокровие).

Повышение давления в капиллярах может быть весьма значительным. Оно ведет к усилению фильтрации жидкости в тканевые щели, вследствие чего количество тканевой жидкости увеличивается. При этом лимфоток из ткани значительно усиливается. Если стенки микрососудов изменены, то могут происходить кровоизлияния.

1.1.3 Симптомы артериальной гиперемии

Внешне признаки артериальной гиперемии определяются главным образом увеличением кровенаполнения органа и интенсивности кровотока в нем. Цвет органа при артериальной гиперемии бывает ало-красным вследствие того, что поверхностно расположенные сосуды в коже и слизистых оболочках заполнены кровью с высоким содержанием эритроцитов (гематокритом) и повышенным количеством оксигемоглобина, так как в результате ускорения кровотока в капиллярах при артериальной гиперемии кислород используется тканями только частично, т.е. имеет место артериализация венозной крови.

Температура поверхностно расположенных тканей или органов повышается вследствие усиления кровотока "в них, так как баланс приноса й-вФдачи тепла смещается в положительную сторону. В дальнейшем само по себе повышение температуры может вызывать усиление окислительных процессов и способствовать еще большему повышению температуры.

Тургор (напряжение) тканей возрастает, так как микрососуды расширяются и переполняются кровью, а количество тканевой жидкости увеличивается.

1.1.4 Значение артериальной гиперемии

Артериальная гиперемия может иметь как положительное, так и отрицательное значение для организма. Это зависит от того: а) способствует ли она соответствию между интенсивностью микроциркуляции и метаболическими потребностями ткани и б) обусловливает ли она устранение каких-либо местных нарушений в них. Если артериальная гиперемия способствует всему этому, то ее роль положительна, а если нет,, то она оказывает патогенное влияние.

Положительное значение артериальной гиперемии связано с усилением как доставки кислорода и питательных веществ в ткани, так и удаления из них продуктов метаболизма, что -необходимо, однако, лишь в тех случаях, когда потребность в этом тканей повышена. При физиологических условиях появление артериальной гиперемии связано с усилением активности (и интенсивности обмена веществ) органов или тканей. Например, артериальную гиперемию, возникающую при сокращении скелетных мышц, усилении секреции желез, повышении активности нейронов и т. д., называют функциональной. При патологических условиях артериальная гиперемия также может иметь положительное значение, если она компенсирует те или иные нарушения.

Такая гиперемия возникает в случаях, когда ткань испытывает дефицит кровоснабжения. Например, если местный кровоток был до того ослабленным (ишемия) вследствие сужения приводящих артерий, наступающая вслед за этим гиперемия, называемая постишемической, имеет положительное, т.е. компенсаторное, значение. При этом в ткань приносится больше кислорода и питательных веществ, лучше удаляются продукты обмена веществ, которые накопились во время ишемии. Примерами артериальной гиперемии компенсаторного характера могут служить местное расширение артерий и усиление кровотока в очаге воспаления. Давно известно, что искусственное устранение или ослабление этой гиперемии ведет к более вялому течению и неблагоприятному исходу воспаления. Поэтому врачи издавна рекомендуют усиливать гиперемию при многих видах воспаления с помощью теплых ванн, грелок, согревающих компрессов и других тепловых процедур.

Отрицательное значение артериальной гиперемии может иметь место, когда потребность в усилении кровотока отсутствует или степень артериальной гиперемии избыточна. В этих случаях она может приносить организму вред'. В частности, вследствие местного повышения давления в микрососудах могут возникать кровоизлияния в ткань в результате разрыва сосудистых стенок (если они патологически изменены) или же диапедеза, когда наступает просачивание эритроцитов сквозь стенки капилляров; может развиться также отек ткани. Эти явления особенно опасны в центральной нервной системе. Усиленный приток крови в головной мозгсопровождается неприятными ощущениями в виде головных болей, головокружения, шума в голове. При некоторых видах воспаления усиление вазодилятации и артериальной гиперемии также может играть отрицательную роль. Это хорошо знают врачи, когда рекомендуют воздействовать на очаг воспаления не тепловыми процедурами, а, наоборот, холодом, чтобы ослабить гиперемию (например, в первое время после травмы, при аппендиците и т. д.).

Возможное значение артериальной гиперемии для организма показано на схеме 12.

1.2 Ишемия

Ишемия (от греч. ischein - задерживать, haima - кровь) - ослабление кровотока в периферическом и (или) микроциркуляторном русле вследствие констрикции или закупорки приводящих артерий. Ишемия возникает при значительном увеличении сопротивления кровотоку в приводящих артериях и отсутствии (или недостаточности) коллатерального (окольного) притока крови в данную сосудистую территорию.

1.2.1 Причины увеличения сопротивления току крови в артериях

Увеличение сопротивления в артериях бывает связано главным образом с уменьшением их просвета. Значительную роль играет также вязкость крови, при увеличении которой сопротивление кровотоку растет. Вызывающее ишемию уменьшение сосудистого просвета может быть обусловлено патологической вазоконстрикцией (ангиоспазмом), полной или частичной закупоркой просвета артерий (тромбом, эмболией), склеротическими и воспалительными изменениями артериальных стенок и сдавлением артерий извне.

Ангиоспазм представляет собой констрикцию артерий патологического характера, которая может вызывать (в случае недостаточности коллатерального кровоснабжения) ишемию соответствующего органа или ткани. Непосредственной причиной спазма артерий являются изменения функционального состояния сосудистых гладких мышц (увеличение степени их сокращения и главным образом нарушение их расслабления), в результате чего нормальные вазоконстрикторные нервные или гуморальные влияния на артерии вызывают их длительное, нерасслабляющееся сокращение, т. е. ангиоспазм.

Выделяют следующие механизмы развития спазма артерий:

1. Внеклеточный механизм, когда причиной нерасслабляющегося сокращения артерий являются вазоконстрикторные вещества (например, катехоламины, серотонин, некоторые простаглан-дины, тромбин, эндотелии, лейкотриены), длительно циркулирующие в крови или синтезирующиеся в артериальной стенке.

2. Мембранный механизм, обусловленный нарушением процессов реполяризации плазматических мембран гладкомышечных клеток артерий.

3. Внутриклеточный механизм, когда не-расслабляющееся сокращение гладкомышечных клеток вызывается нарушением внутриклеточного переноса ионов кальция (удаление их из цитоплазмы) или же изменениями в механизме сократительных белков - актина и миозина- Tромбоз( разд. 8.5).

Эмболия - закупорка артерий принесенными током крови пробками (эмболами), которые могут иметь эндогенное происхождение:

а) тромбы, оторвавшиеся от места образования, например от клапанов сердца; б) кусочки ткани при травмах или опухолей при их распаде; в) капельки жира при переломах трубчатых костей или размножении жировой клетчатки; иногда жировые эмболы, занесенные в легкие, проникают через артериовенозные анастомозы и легочные капилляры в большой круг кровообращения. Эмболы могут быть также экзогенными: а) пузырьки воздуха, попадающие из окружающей атмосферы в крупные вены (верхнюю полую, яремные, подключичные), в которых кровяное давление может быть ниже атмосферного; проникающий в вены воздух попадает в правый желудочек, где может образоваться воздушный пузырь, тампонирующий полости правого сердца; б) пузырьки газа, образующиеся в крови при быстром понижении барометрического давления, например при быстром подъеме водолазов или при разгерметизации кабины самолета.

Эмболия может локализоваться: 1) в артериях малого круга кровообращения (эмболы заносятся из венозной системы большого круга кровообращения и правого сердца);

2) в артериях большого круга кровообращения (эмболы заносятся сюда из левого сердца или из легочных вен);

3) в системе воротной вены печени (эмболы приносятся сюда из многочисленных ветвей воротной вены брюшной полости).

Склеротические изменения артериальных стенок могут вызывать сужение сосудистого просвета в случае возникновения атеросклеротичес-ких бляшек, выступающих в сосудистый просвет, или при хронических воспалительных процессах в стенках артерий (артерииты). Создавая сопротивление кровотоку, такие изменения сосудистых стенок часто бывают причиной недостаточности притока крови (в том числе коллатерального) в соответствующие микро-циркуляторные русла.

Сдавление приводящей артерии или участка ткани вызывает так называемую компрессионную ишемию. Это имеет место только в том случае, если давление снаружи выше, чем внутри сосуда. Такого рода ишемия может возникать при сдавлении сосудов растущей опухолью, рубцом или инородным телом, она может быть вызвана наложением жгута или перевязкой сосуда. Компрессионная ишемия головного мозга наблюдается при значительном повышении внутричерепного давления.

1.2.2 Микроциркуляция при ишемии

Значительное увеличение сопротивления в приводящих артериях вызывает понижение внутрисосудистого давления в микрососудах органа и создает условия для их сужения. Давление падает прежде всего в мелких артериях и арте-риолах к периферии от места сужения или закупорки, и потому артериовенозная разность давлений на протяжении микроциркуляторного русла уменьшается, вызывая замедление линейной и объемной скоростей кровотока в капиллярах.

В результате сужения артерий в области ишемии наступает такое перераспределение эритроцитов в ветвлениях сосудов, что в капилляры поступает кровь, бедная форменными элементами (низкий гематокрит). Это обусловливает превращение большого количества функционирующих капилляров в плазматические, а понижение внутрикапиллярного давления способствует их последующему закрытию. Вследствие этого количество функционирующих капилляров в ишемизированном участке ткани уменьшается. Наступающее при этом ослабление микроциркуляции при ишемии вызывает нарушение питания тканей: уменьшается доставка кислорода (возникает циркуляторная гипоксия) и энергетических материалов. Одновременно в тканях накапливаются продукты обмена веществ. Вследствие понижения давления внутри капилляров фильтрация жидкости из сосудов в ткань понижается и создаются условия для ее усиленной резорбции из ткани в капилляры. Поэтому количество тканевой жидкости в межклеточных пространствах значительно уменьшается и лимфоток из области ишемии ослабляется вплоть до полной остановки. Зависимость разных параметров микроциркуляции при ишемии показана на схеме 13.

1.2.3 Симптомы ишемии

Симптомы ишемии зависят главным образом от уменьшения интенсивности кровоснабжения ткани и соответствующих изменений микроциркуляции. Цвет органа становится бледным вследствие сужения поверхностно расположенных сосудов и снижения количества функционирующих капилляров, а также резкого обеднения крови эритроцитами (понижение местного гематокрита). Объем органа при ишемии уменьшается в результате ослабления его крове-«аполнения и снижения количества тканевой жидкости. Температура поверхностно расположенных органов при ишемии понижается, так как вследствие уменьшения интенсивности кровотока через орган нарушается баланс между доставкой тепла кровью и его отдачей в окружающую среду, т. е. отдача тепла начинает превалировать над его доставкой. Температура при ишемии, естественно, не понижается во внутренних органах, с поверхности которых теплоотдача не происходит.

1.2.4 Компенсация нарушения притока крови при ишемии

При ишемии нередко наступает полное или частичное восстановление кровоснабжения пораженной ткани (даже если препятствие в артериальном русле остается). Это зависит от коллатерального притока крови, который может начинаться сразу же после возникновения ишемии. Степень такой компенсации зависит от анатомических и физиологических факторов кровоснабжения соответствующего органа.

К анатомическим факторам относятся особенности артериальных ветвлений и анастомозов. Различают:

1. Органы с хорошо развитыми артериальными анастомозами (когда сумма их просвета близка по величине к таковой закупоренной артерии). В этих случаях закупорка артерий не сопровождается каким-либо нарушением кровообращения на периферии, так как количество крови, притекающей по коллатеральным сосудам, с самого начала бывает достаточным для поддержания нормального кровоснабжения тка-

2. Органы, артерии которых имеют мало (или вовсе не имеют) анастомозов, и потому коллатеральный приток крови в них возможен только по непрерывной капиллярной сети. При таких условиях не может не возникать тяжелая ишемия и в результате ее - инфаркт.

3. Органы с недостаточными коллатералями. Они весьма многочисленны. Просвет коллатеральных артерий в них обычно в большей или меньшей степени недостаточен, чтобы обеспечить коллатеральный приток крови.

Физиологическим фактором, способствующим коллатеральному притоку крови, является активная дилятация артерий органа. Как только из-за закупорки или сужения просвета приводящего артериального ствола в ткани возникает дефицит кровоснабжения, начинает работать физиологический механизм регулирования, обусловливающий усиление притока крови по сохраненным артериальным путям. Этот механизм обусловливает вазодилятацию, так как в ткани накапливаются продукты нарушенного обмена веществ, которые оказывают прямое действие на стенки артерий, а также возбуждают чувствительные нервные окончания, вследствие чего наступает рефлекторное расширение артерий. При этом расширяются все коллатеральные пути притока крови в участок с дефицитом кровообращения и скорость кровотока в них увеличивается, способствуя кровоснабжению ткани, испытывающей ишемию.

Вполне естественно, что этот механизм компенсации функционирует неодинаково у разных людей и даже в одном и том же организме при различных условиях. У ослабленных длительной болезнью людей механизмы компенсации при ишемии могут функционировать недостаточно. Для эффективного коллатерального кровотока большое значение имеет также состояние стенок артерий: склерозированные и потерявшие эластичность коллатеральные пути притока крови менее способны к расширению, и это ограничивает возможность полноценного восстановления кровообращения.

Если кровоток в коллатеральных артериальных путях, снабжающих кровью область ишемии, относительно долго остается усиленным, то стенки этих сосудов постепенно перестраиваются таким образом, что они превращаются в артерии более крупного калибра. Такие артерии могут полностью заменить ранее закупоренныйартериальный ствол, нормализуя кровоснабжение тканей.

1.2.5 Изменения в тканях при ишемии

Описанные изменения микроциркуляции при ишемии ведут к ограничению доставки кислорода и питательных веществ в ткани, а также к задержке в них продуктов обмена веществ. Накопление недоокисленных продуктов обмена (молочной, пировиноградной кислот и др.) вызывает сдвиг рН ткани в кислую сторону. Нарушение обмена веществ приводит сначала к обратимым, а затем к необратимым повреждениям тканей.

Разные ткани неодинаково чувствительны к изменениям кровоснабжения. Поэтому нарушения в них при ишемии наступают соответственно неодинаково быстро. Особенно опасна ишемия для центральной нервной системы, где недостаточность кровоснабжения сразу же приводит к расстройствам функции соответствующих областей мозга. Так, при поражении двигательных областей довольно быстро наступают парезы, параличи и т. д. Следующее место по чувствительности к ишемии занимают сердечная мышца, почки и другие внутренние органы. Ишемия в конечностях сопровождается болями, ощущением онемения, «бегания мурашек» и дисфункцией скелетных мышц, проявляющейся, например, в виде перемежающейся хромоты при ходьбе.

В случаях, когда кровоток в области ишемии в течение соответствующего времени не восстанавливается, возникает омертвение тканей, называемое инфарктом. При патологоанатомичес-ком вскрытии в одних случаях обнаруживается так называемый белый инфаркт, когда в процессе омертвения кровь в область ишемии не поступает и суженые сосуды остаются здесь заполненными лишь плазмой крови без эритроцитов. Белые инфаркты обычно наблюдаются в тех органах, в которых коллатеральные пути слабо развиты, например в селезенке, сердце и почках. В других случаях имеет место белый инфаркт с красной каемкой. Такой инфаркт развивается в сердце, почках. Геморрагический венчик образуется в результате того, что спазм'сосудов по периферии инфаркта сменяется паре-тическим их расширением и развитием кровоизлияний. Тромбоэмболия мелких ветвей легочной артерии вызывает развитие геморрагического красного инфаркта легкого, при этом стенки сосудов оказываются разрушенными и эритроциты как бы «нафаршировывают» всю ткань, окрашивая ее в красный цвет. Возникновению инфарктов при ишемии способствуют общие расстройства кровообращения, вызываемые сердечной недостаточностью, а также атеросклероти-ческие изменения артерий, препятствующие коллатеральному притоку крови, склонность к спазмам артерий в области ишемии, повышение вязкости крови и т. д., что препятствует коллатеральному притоку крови и нормальной микроциркуляции.

1.3 Венозный застой крови

1.3.1 Причины венозного застоя крови

Венозный застой крови (или венозная гиперемия) - увеличение кровенаполнения органа или ткани вследствие нарушения оттока крови в венозную систему.

Венозный застой крови возникает вследствие механических препятствий для оттока крови из микроциркуляторного русла в венозную систему. Это бывает только при условии, когда отток крови по коллатеральным венозным путям недостаточен.

- Увеличение сопротивления кровотоку в венах может быть вызвано следующими причинами: 1) тромбозом вен, препятствующим оттоку крови; 2) повышением давления в крупных венах (например, в нижней части тела вследствие пра-вожелудочковой сердечной недостаточности), приводящим к недостаточной артериовенозной разности давлений; 3) сдавлением вен, которое происходит относительно легко ввиду тонкости их стенок и сравнительно низкого внутрисосу-дистого давления (например, сдавление вен разросшейся опухолью или увеличенной маткой при беременности).

В венозной системе коллатеральный отток крови происходит сравнительно легко благодаря тому, что она содержит во многих органах большое количество анастомозов. При длительном венозном застое коллатеральные пути венозного оттока могут подвергаться дальнейшему развитию. Например, при сдавлении или сужении просвета воротной вены или при циррозе печени отток венозной крови в нижнюю полую вену происходит по развившимся коллатералям вен в нижней части пищевода, вен брюшной стенки и т. д.

"Благодаря быстрому оттоку крови по коллатералям закупорка основных вен часто не сопровождается венозным застоем крови, или же он бывает незначительным и держится недолго. Лишь при недостаточном коллатеральном оттоке крови препятствия для кровотока в венах приводят к значительному венозному застою крови.

1.3.2 Микроциркуляция в области венозного застоя крови

Кровяное давление в венах повышается непосредственно перед препятствием кровотоку. Это ведет к уменьшению артериовенозной разности давлений и к замедлению кровотока в мелких артериях, капиллярах и венах. Если отток крови в венозную систему полностью прекращается, то давление перед препятствием возрастает настолько, что достигает диастолического давления в артериях, приносящих кровь в данный орган. В этих случаях кровоток в сосудах останавливается во время диастолы сердца и опять начинается во время каждой систолы. Такое течение крови называется толчкообразным. Если же давление в венах перед препятствием повышается еще больше, превышая диастолическое давление в приводящих артериях, то ортоград-ный ток крови (имеющий нормальное направление) наблюдается только во время систол сердца, а во время диастол из-за извращения градиента давления в сосудах (вблизи вен оно становится выше, чем вблизи артерий) наступает ретроградный, т. е. обратный, толчок крови. Такой кровоток в органах называется маятни-кообразным.

Повышенное внутрисосудистое давление растягивает сосуды и вызывает их расширение. Больше всего расширяются вены там, где повышение давления наиболее выражено, радиус относительно велик и стенки сравнительно тонки. При венозном застое становятся шире все функционирующие вены, а также раскрываются те венозные сосуды, которые до того не функционировали. Капилляры также расширяются, преимущественно в венозных отделах, так как степень повышения давления здесь больше и стенка более растяжима, чем вблизи артериол.

Наиболее существенной силой, влияющей на просвет сосуда, является трансмуральное давление - Р (разность внутри- и внесосудистого давлений). Увеличение Рт ведет к расширению просвета сосуда. В физиологическом диапазоне колебаний Р упругость вен в 2-3 раза меньше, чем упругость артерий. Но при значительном растяжении их модуль упругости (Ј) приближается и даже превосходит модуль упругости для артерий (модуль Е - показатель, характеризующий устойчивость ткани к деформации). Это объясняется тем, что значительная часть вен имеет выраженную коллагеновую сеть, чей модуль упругости (Јкол) выше такового для гладко-мышечных клеток (Е ), (Е =108 Нм2; v гл.м.кл'' v кол ' Е =105-106Нм-2). ГЛ.М.КЛ /

Хотя площадь поперечного сечения сосудистого русла органа при венозном застое увеличивается, линейная скорость кровотока падает значительно больше и потому объемная скорость кровотока оказывается закономерно уменьшенной.

Таким образом, микроциркуляция в органе и кровоснабжение тканей при венозном застое крови ослабляются, несмотря на расширение капиллярного русла и повышение внут-рисосудистого давления.

Зависимость разных параметров микроциркуляции при венозном застое крови представлена на схеме 14.

1.3.3 Симптомы венозного застоя крови

Симптомы венозного застоя крови зависят главным образом от уменьшения интенсивности кровотока в микроциркуляторном русле, а также от увеличения его кровенаполнения.

Уменьшение объемной скорости кровотока при венозном застое означает, что меньшее количество кислорода и питательных веществ приносится с кровью в орган, а продукты обмена веществ не удаляются полностью. Поэтому ткани испытывают дефицит кровоснабжения и прежде всего кислородную недостаточность, т.е. гипоксию (циркуляторного характера). Это, в свою очередь, ведет к нарушению нормального функционирования тканей. Вследствие уменьшения интенсивности кровотока в органе к нему приносится меньше тепла, чем обычно. В поверхностно расположенных органах это вызывает нарушение баланса между количеством тепла, приносимого с кровью и отдаваемого в окружающую среду. Поэтому температура их при венозном застое понижается. Во внутренних же органах этого не происходит, так как теплоотдача из них в окружающую среду отсутствует.

Повышение кровяного давления внутри капилляров обусловливает усиление фильтрации жидкости через стенки капилляров в тканевые щели и уменьшение ее резорбции обратно в кровеносную систему, что означает усиление транссудации. Проницаемость стенок капилляров увеличивается, также способствуя усиленной транссудации жидкости в тканевые щели. Механические свойства соединительной ткани при этом изменяются таким образом, что ее растяжимость растет, а упругость падает. В результате этого вышедший из капилляров транссудат легко растягивает щели и, накапливаясь в них в значительном количестве, вызывает отек тканей. Объем органа при венозном застое увеличивается как за счет увеличения его кровенаполнения, так и вследствие образования отека.

Так как кровоток в капиллярах при венозном застое резко замедляется, кислород крови максимально используется тканями и большая часть гемоглобина крови оказывается восстановленной. Поэтому орган или ткань приобретает синюшный оттенок (цианоз), так как темно-вишневый цвет восстановленного гемоглобина, просвечивая через тонкий слой эпидермиса, приобретает голубоватый оттенок.

1.4 Нарушения реологических свойств крови, вызывающие стаз в микрососудах

Реологические свойства крови как неоднородной жидкости имеют особо важное значение при ее течении по микрососудам, просвет которых сопоставим с величиной ее форменных элементов. При движении в просвете капилляров и прилегающих к ним мельчайших артерий и вен эритроциты и лейкоциты меняют свою форму -изгибаются, вытягиваются в длину и т. д. Нормальное течение крови по микрососудам возможно только при условиях, если: а) форменные элементы могут легко деформироваться; б) они не склеиваются между собой и не образуют агрегаты, которые могли бы затруднять кровоток и даже полностью закупоривать просвет микрососудов, и в) концентрация форменных элементов крови не является избыточной. Все эти свойства важны прежде всего у эритроцитов, так как число их в крови человека примерно в тысячу раз превышает количество лейкоцитов.

Наиболее доступным и широко используемым в клинике способом определения реологических свойств крови у больных является ее вискозиметрия. Однако условия движения крови в любых известных в настоящее время вискозиметрах значительно отличаются от тех, которые имеют место в живом микроциркуляторном русле. Ввиду этого данные, получаемые при вискозиметрии, отражают лишь некоторые общие реологические свойства крови, которые могут способствовать либо препятствовать ее тече-нию по микрососудам в организме. Ту вязкость крови, которую выявляют в вискозиметрах, называют относительной вязкостью, сравнивая ее с вязкостью воды, которую принимают за единицу.

Нарушения реологических свойств крови в микрососудах связаны главным образом с изменениями свойств эритроцитов в протекающей по ним крови. Такие изменения крови могут возникать не только по всей сосудистой системе организма, но и местно в каких-либо органах или их частях, как, например, это всегда имеет место в очагах воспаления. Ниже перечислены основные факторы, определяющие нарушения реологических свойств крови в микрососудах организма.

1.4.1 Нарушение деформируемости эритроцитов

Эритроциты изменяют свою форму при течении крови не только по капиллярам, но и в более широких артериях и венах, где они бывают обычно вытянутыми в длину. Способность деформироваться (деформируемость) у эритроцитов связана главным образом со свойствами их наружной мембраны, а также с высокой текучестью их содержимого. В потоке крови происходят вращательные движения мембраны вокруг содержимого эритроцитов, которое также перемещается.

Деформируемость эритроцитов чрезвычайно изменчива при естественных условиях. Она постепенно уменьшается с возрастом эритроцитов, в результате чего создается препятствие для их прохождения по наиболее узким (диаметром 3 мкм) капиллярам ретикулоэндотелиальной системы. Предполагается, что благодаря этому происходит «распознавание» старых эритроцитов и их устранение из кровеносной системы.

Мембраны эритроцитов становятся более жесткими под влиянием различных патогенных факторов, например потери ими АТФ, гиперосмолярности и т. д. В результате реологические свойства крови изменяются таким образом, что ее течение по микрососудам затрудняется. Это имеет место при заболеваниях сердца, несахарном диабете, раке, стрессах и т. д., при которых текучесть крови в микрососудах оказывается значительно пониженной.

1.4.2 Нарушение структуры потока крови в микрососудах

В просвете сосудов поток крови характеризуется сложной структурой, связанной: а) с неравномерным распределением не агрегированных эритроцитов в потоке крови по поперечнику сосуда; б) со своеобразной ориентацией эритроцитов в потоке, которая может меняться от продольной до поперечной; в) с траекторией движения эритроцитов внутри сосудистого просвета; г) с профилем скоростей отдельных слоев крови, который может изменяться от параболического до затупленного разной степени. Все это может оказывать значительное влияние на текучесть крови в сосудах.

С точки зрения нарушений реологических свойств крови особое значение имеют изменения структуры потока крови в микрососудах диаметром 15-80 мкм, т. е. несколько более широких, чем капилляры. Так, при первичном замедлении кровотока продольная ориентация эритроцитов часто сменяется на поперечную, профиль скоростей в сосудистом просвете затупляется, траектория движения эритроцитов становится хаотичной. Все это приводит к таким изменениям реологических свойств крови, когда сопротивление кровотоку значительно увеличивается, вызывая еще большее замедление течения крови в капиллярах и нарушая микроциркуляцию.

1.4.3 Усиленная внутрисосудистая агрегация эритроцитов, вызывающая стаз крови в микрососудах

Способность эритроцитов к агрегации, т. е. к слипанию и образованию «монетных столбиков», которые затем склеиваются между собой, является их нормальным свойством. Однако агрегация может значительно усиливаться под влиянием разных факторов, изменяющих как поверхностные свойства эритроцитов, так и среду, окружающую их. При усилении агрегации кровь превращается из взвеси эритроцитов с высокой текучестью в сетчатую суспензию, полностью лишенную этой способности. В общем агрегация эритроцитов нарушает нормальную структуру кровотока в микрососудах и является, должно быть, наиболее важным фактором, изменяющим нормальные реологические свойства крови. При прямых наблюдениях кровотока в микрососудах иногда можно видеть внутрисосудис-тую агрегацию эритроцитов, названную «зернистым током крови». При усилении внутрисосу-дистой агрегации эритроцитов во всей кровеносной системе агрегаты могут закупоривать мельчайшие прекапиллярные артериолы, вызывая нарушения кровотока в соответствующих капиллярах. Усиленная агрегация эритроцитов может возникать также местно, в микрососудах, и нарушать микрореологические свойства текущей в них крови до такой степени, что кровоток в капиллярах замедляется и останавливается полностью - возникает стаз, несмотря на то, что ар-гериовенозная разность кровяного давления на протяжении этих микрососудов сохранена. При этом в капиллярах, мелких артериях и венах накапливаются эритроциты, которые тесно соприкасаются друг с другом, так что границы их перестают быть видимыми («гомогенизация крови»). Однако вначале при стазе крови ни гемолиза, ни свертывания крови не происходит. В течение некоторого времени стаз обратим - движение эритроцитов может возобновляться и проходимость микрососудов опять восстанавливается.

На возникновение внутрикапиллярной агрегации эритроцитов оказывает влияние ряд факторов:

1. Повреждение стенок капилляров, вызывающее усиление фильтрации жидкости, электролитов и низкомолекулярных белков (альбуминов) в окружающие ткани. Вследствие этого в плазме крови увеличивается концентрация высокомолекулярных белков - глобулинов и фибриногена, что, в свою очередь, является важнейшим фактором усиления агрегации эритроцитов. Предполагается, что абсорбция этих белков на мембранах эритроцитов уменьшает их поверхностный потенциал и способствует их агрегации.

2. Проникновение химических повреждающих агентов внутрь капилляров и непосредственное действие их на эритроциты, вызывающее изменение физико-химических свойств их мембран и способствующее их агрегации.

3. Скорость кровотока в капиллярах, обусловленная функциональным состоянием приводящих артерий. Констрикция этих артерий вызывает замедление кровотока в капиллярах (ишемию), способствуя агрегации эритроцитов и развитию стаза в капиллярах. При дилятации приводящих артерий и ускорении кровотока в капиллярах (артериальная гиперемия) внутрика-пиллярная агрегация эритроцитов и стаз развиваются труднее и устраняются значительно легче.

1.4.4 Изменение концентрации эритроцитов в циркулирующей крови

Содержание эритроцитов в крови считается важным фактором, влияющим на ее реологические свойства, так как при вискозиметрии обнаруживается прямая зависимость между концентрацией эритроцитов в крови и ее относительной вязкостью. Объемная концентрация эритроцитов в крови (гематокрит) может меняться в значительной степени как во всей кровеносной системе, так и местно. В микроциркуляторном русле тех или иных органов и их отдельных частей содержание эритроцитов зависит от интенсивности кровотока. Однако насколько это изменяет реологические свойства крови в соответствующих микрососудах - пока точно не установлено. Несомненно лишь то, что при значительном увеличении концентрации эритроцитов в кровеносной системе реологические свойства крови могут заметно меняться.

1.4.5 Последствия стаза крови в микрососудах

Если в период стаза значительных изменений в стенках микрососудов и в находящейся в них крови (вследствие нарушения ее нормальных реологических свойств) не произошло, кровоток может восстановиться после устранения причин стаза. Однако при больших повреждениях сосудистых стенок и эритроцитов стаз крови может оказаться необратимым, вызывая некроз окружающих тканей. Этому во многом способствуют спазм или закупорка приводящих артерий и нарушение кровоснабжения данного участка ткани, т.е. ее ишемия. Патогенное значение стаза крови в капиллярах в значительной степени зависит от того, в каком органе он возник. Так, особенно опасен стаз крови в микрососудах головного мозга, сердца и почек. Стойкий стаз в капиллярах приводит в концеконцов к некрозу (инфаркту) окружающих тканей.

1.5 Тромбоз

Тромбоз - прижизненное отложение сгустка стабилизированного фибрина и форменных элементов крови на внутренней поверхности кровеносных сосудов с частичной или полной обтурацией их просвета.

В отличие от внутрисосудистого свертывания крови, связанного с появлением в кровеносном русле рыхлых, слабо фиксированных на стенках сосудов фибриновых сгустков, в ходе тром-ботического процесса формируются плотные депозиты крови, которые прочно «прирастают» к субэндотелиальным структурам и реже эмболи-зируют в другие сосудистые регионы. В среднем период полной трансформации кровяного сгустка в тромб завершается не ранее чем через 6 ч от начала внутрисосудистого свертывания крови.

Структура формирующихся тромбов зависит от особенностей кровотока в сосуде. В артериальной системе, характеризующейся высокой скоростью кровотока, тромбы состоят в основном из тромбоцитов («белая головка») с небольшой примесью эритроцитов и лейкоцитов («красный хвост»), оседающих в сетях стабилизированного фибрина, тогда как в венозной системе, отличающейся значительно более низкой скоростью кровотока, - из эритроцитов, лейкоцитов и небольшого количества тромбоцитов, придающих тромбу гомогенно-красный цвет. Содержание тромбоцитов в артериальных тромбах существенно выше, чем в венозных, а в обоих видах тромбов гораздо выше, чем в крови. Количество эритроцитов в артериальных тромбах несколько ниже, а в венозных почти эквивалентно содержанию их в крови. Уровень фибриногена в обоих видах тромбов соответствует приблизительно двукратной концентрации фибриногена плазмы крови.

Частота возникновения тромбоза исключительно велика. Помимо самостоятельного генеза он может встречаться при самых различных заболеваниях сердечно-сосудистой, дыхательной, кроветворной, пищеварительной и мочеполовой систем, при нарушениях нервной, гормональной и иммунной регуляции, воспалении, шоке, в различные периоды операционной травмы, в до- и послеродовом периоде, при действии на организм бактериальных и химических токсинов, ядов, ионизирующего излучения, гравитационных факторов, барометрического давления, нарушениях биоритма и многих других неблагоприятных воздействиях.

1.5.1 Механизмы тромбообразования в артериях

Ключевыми механизмами тромбообразования в артериях являются: 1) повреждение сосудистого эндотелия; 2) локальный ангиоспазм; 3) адгезия тромбоцитов к участку обнаженного субэндотелия; 4) агрегация тромбоцитов как на поверхности адгезировавших клеток, так и в отдалении от них; 5) активация свертывающей способности крови при снижении ее фибриноли-тических свойств.

Повреждение эндотелия может носить как травматический, так и метаболический характер. В первом случае происходит обнажение тромбогенных компонентов базальной мембраны - коллагена, эластина и микрофибрилл с последующей адгезией к ним тромбоцитов и образованием первичного гемостатического «гвоздя». Во втором случае эндотелий сохраняет морфологическую целостность, однако в функциональном отношении он не может обеспечить полноценную кровесовместимость к тромбоцитам и другим форменным элементам крови за счет потери способности:

1) синтезировать антитромботические, проти-восвертывающие и фибринолитические вещества (активатор плазминогена, простациклин, фактор релаксации - N0, гепариноподобные протеогли-каны гепаран- и дерматансульфат);

2) инактивировать прокоагулянтные вещества (V, VIII, IX и X коагуляционные факторы, тромбин, тромбопластин);

3) метаболизировать биологически активные вещества - гормоны, медиаторы белковой и ли-пидной природы, которые прямо или косвенно влияют на систему гемостаза и стенку кровеносных сосудов (биогенные амины, простагланди-ны, тромбоксан А, лейкотриены, тромбоцитак-тивирующий фактор - ТАФ, адениловые нукле-отиды, атерогенные липопротеиды, вазоактивные пептиды, плазменные кинины).

Нарушение метаболической функции эндоте-лиальных клеток приводит к развитию внутри-сосудистого свертывания крови независимо от тех структурных перестроек, которые могут запускать тромботический процесс.

При травматическом повреждении сосуда тромбоз начинается с адгезии тромбоцитов к участку деэндотелизации. Последняя включает три этапа: 1) активацию тромбоцитарной мембраны; 2) фиксацию активированных тромбоцитов к галактозиловым группам молекулы коллагена; 3) сокращение тромбоцитов с появлением псевдоподий.

Активация тромбоцитов является сложным метаболическим процессом, связанным с химической модификацией тромбоцитарных мембран и индукцией в них фермента гликозилтрансфе-разы, который,взаимодействует со специфическим рецептором на молекуле коллагена и обеспечивает тем самым «посадку» тромбоцита на субэндотелий.

Наряду с гликозилтрансферазой активируются и другие мембраносвязанные ферменты, в частности фосфолипаза А2, обладающая наибольшей аффинностью по отношению к фосфа-тидилэтаноламину. Гидролиз последнего запускает каскад реакций, включающих высвобождение арахидоновой кислоты и последующее образование из нее под действием фермента цик-лооксигеназы короткоживущих циклических эндоперекисей PGN2 и PGG2, трансформирующихся под влиянием фермента тромбоксансин-тетазы в один из самых мощных индукторов агрегации тромбоцитов и вазоконстрикторов - тром-боксан А2.

Активированный тромбоцит представляет собой своеобразную «пулю», нацеленную на деэн-цотелизированный участок. Достигнув этого участка, он тотчас распластывается на коллагене и выпускает псевдоподии. Однако для успешной «стыковки» тромбоцита с коллагеном необходимо обязательное присутствие фактора Виллебран-да и плазменного фибронектина. В отсутствие этих белков адгезия не происходит.

Деформация тромбоцитов, посаженных на коллаген, и изменение их формы являются типичным сократительным процессом. В нем принимает участие весь тот набор сократительных белков актомиозинового комплекса, который регулирует сокращение гладкомышечных клеток.

Ключевая роль в сократительном акте уделяется транспорту Са2+ из плотной тубулярной системы, являющейся эквивалентом саркоплаз-матического ретикулума мышц, в цитоплазму. Другие кальциевые пулы, а их в тромбоцитах четыре (плотная тубулярная система, цитоплазма, плотные тельца и митохондрии), не принимают участия в этом процессе. Регуляция транспорта Са2+ осуществляется Са2+-связывающими белками, из которых наиболее значительную роль играет кальмодулин.

Для выполнения транспортной функции Са2+-связывающие белки должны находиться в фос-форилированном состоянии. Фосфорилирование внутриклеточных белков регулируется протеин-киназами циклического 3',5'-аденозинмонофос-фата (цАМФ). Следовательно, транспорт Са2+ и сокращение тромбоцитов тесным образом связаны с внутриклеточным содержанием цАМФ. Снижение в тромбоцитах уровня цАМФ является одним из ранних критериев нарушения функционального состояния тромбоцитов.

Неблагоприятные последствия аккумуляции внутриклеточного Са2+ в сократившихся тромбоцитах связаны по меньшей мере с четырьмя эффектами: 1) разрывом микротрубочек, выполняющих в тромбоците функцию цитоскелета; 2) активацией гуанилатциклазы и усилением синтеза циклического 3', 5'-ГМФ, обладающего про-агрегирующим действием; 3) повышением активности фосфолипазы А2 с последующей генерацией тромбоксана А2 и 4) индукцией фосфолипазы С, «нарабатывающей» продукты фосфо-инозитидного обмена (1,2-диацилглицерол, фос-фатидная и лизофосфатидная кислоты), повышающие агрегационную способность тромбоцитов как зависимым, так и независимым от тромбоксана А2 путем.

Адгезия тромбоцитов к субэндотелию является, по существу, I стадией на пути формирования артериального тромбоза. Вслед за ней наступает II стадия агрегации тромбоцитов, состоящая, в свою очередь, из двух последовательных фаз. Первая фаза характеризуется деграну-ляцией и выбросом из тромбоцитов содержимого плотных телец (АДФ, АТФ, АМФ, Фн, адреналина, норадреналина, серотонина, гистамина, ионов Са2+ и др.), вторая - содержимого сс-гра-нул (лизосомальные ферменты и др.). При этом мембраны депонирующих гранул сливаются с плазматической мембраной и мембраной каналь-цевой системы тромбоцитов, связанных с поверхностью, в результате чего образуется брешь, че-рез которую содержимое органелл выбрасывается наружу.

Появление в кровотоке компонентов тромбо-цитарных гранул приводит к активации соседних интактных тромбоцитов, приклеиванию их друг к другу и к поверхности адгезированных клеток, а в конечном счете - к формированию крупных агрегатов, составляющих основу тром-боцитарного тромба. Одновременно возникает спазм сосуда, вызванный локальным выделением тромбоксана А2 и других вазоактивных веществ.

На практике наибольшее диагностическое значение для выявления повышенной агрегации придается высвобождению в кровоток компонентов плотных телец: АДФ, серотонина, (3-тром-боглобулина и 4-го фактора.

Важную роль играет и уровень 3-го тромбо-цитарного фактора, отражающего изменения топографии мембранных фосфолипидов, экспозицию на поверхности тех из них, которые в норме находятся в «глубине» плазматической мембраны. К ним, в частности, относится фос-фатидилсерин, мигрирующий на наружную поверхность мембраны тромбоцитов взамен сфин-гомиелина по типу «флип-флоп».

Агрегация тромбоцитов не развивается в отсутствие внеклеточного Са2+, фибриногена и белка, природа которого пока не выяснена. Последний, в частности, отсутствует в плазме крови больных тромбастенией Гланцмана.

Заключительная стадия тромбогенеза связана с активацией контактных факторов плазменного гемостаза, которые адсорбируются на поверхности агрегированных тромбоцитов и запускают «внутренний каскад» свертывания крови, завершающийся выпадением нитей стабилизированного фибрина и консолидацией тромба.

Этому также способствует снижение фибрино-литической активации крови, ответственной за лизис фибриновых сгустков.

Наряду с «внутренним каскадом» в процесс тромбообразования включается и «внешний каскад» свертывания крови, связанный с высвобождением тканевого тромбопластина.

Активация плазменного гемостаза может возникать и при отсутствии контактных факторов. В этом случае тромбоциты сами запускают «внутренний каскад» путем взаимодействия экспонированного на их поверхности V фактора с Ха-фактором плазмы, который быстро катализирует превращение протромбина в тромбин.