Красников В.Е. / Красников В.Е. Микроциркуляция и периферическое кровообращение

Различают несколько семейств молекул клеточной адгезии:

селектины – это трансмембранные белки обслуживающие обратимую адгезию, среди них выделяют: L-селектины (содержаться на всех лейко-

цитах); Р-селектины (эндотелий, тромбоциты); Е-селектины (эндотелий).

Лиганды селектинов – это олигосахаридсодержащие молекулы (т.е. ре-

цепторы лейкоцитов и эндотелия, например СД-15 нейтрофилов). Пер-

выми экспрессируются Е-селектины эндотелиоцитов для нейтрофилов,

что обеспечивает замедление скорости их движения, возникает эффект

«катящихся» нейтрофилов (роллинг) с последующей остановкой – это начальный этап маргинации (рис. 16 а). Остановленный (фиксированный)

лейкоцит активируется различными БАВ (в том числе и выделяемые им самим и эндотелием) – стадия активации (рис. 16 б). Она заканчивается тем, что лейкоциты «прячут» селектины и экспрессируют интегрины.

интегрины – это тоже интегральные белки, но ответственные уже ста-

бильное прикрепление клеток крови у эндотелия сосудов. С образования интегринов начинает формироваться поздняя стадия адгезии активиро-

ванных лейкоцитов к эндотелию – стадия прикрепления (рис.16 в).

Известно несколько подвидов интегринов: -β1, -β2, -β3. При маргинации

одними из основных участников являются β2-интегрины (CR3, LFA-1). Ли-

гандами данных молекул адгезии могут быть различные химические соеди-

нения – ламинин (распространенный, не коллагеновый гликопротеид базаль-

ных мембран) коллаген, фибронектин, IСАМ-1,2,3 и др..

белки суперсемейства иммуноглобулинов (адгезивные иммуноглобули-

ны) экспрессируются в основном эндотелиоцитами, обнаруживаются на мембранах лимфоцитов, обозначаются как – IСАМ с подразделением на семества 1,2,3. Часть из них появляется на клеточной поверхности и акти-

вируется под влиянием ИЛ-1, ФНО и γ-интерферона. IСАМ-2 присут-

ствует на неактивированном, нормальном эндотелии и определяет сте-

31

пень физиологической адгезии и миграции лейкоцитов в различных орга-

нах. Адгезия тромбоцитов характеризуется аналогичными процессами.

Существует еще ряд молекул клеточной адгезии других семейств: СД2,

СД4, адресины, хрящевые соединительные белки (СД44) и др. Сведения о них представлены в разделе «Патофизиология воспаления».

3).Эмиграция форменных элементов крови через стенку микрососудов.

Как было отмечено выше, выход лейкоцитов из кровеносного русла – эмиграция (от лат. emigrare переселяться, выселяться) естественный этап их жизнедеятельности. При патологии, например, воспалении, данный процесс значительно усиливается. Эмиграция клеток белой крови отмечается на уровне капилляров и посткапиллярных вен.

Имеются некоторые различия в прохождении через стенку микрососу-

дов между отдельными видами лейкоцитов. Так, нейтрофилы, моноциты проникают через межэндотелиальные щели амебоидным способом, выпуская псевдоподии (рис 17). Это не сопровождается значительной потерей жидкой части крови из сосуда, но имеет место значительная затрата энергии клеткой.

32

Рис. 17. Схема проникновения через стенку капилляра полиморфноядерного лейкоцита. ЭНэндотелий, МСмежклеточное соединение, БМбазальная мембрана

При прохождении базальной мембраны лейкоцитами имеют значение их лизосомальные ферменты - коллагеназа и эластаза. Лимфоциты же обладают способностью проникать прямо через эндотелиоцит, не повреждая его (рис.

18).

Рис. 18. Проникновение лимфоцита через стенку капилляра. Л – лимфоцит; ЭН – эндотелиальная клетка; БМ – базальная мембрана; МС – межклеточные соединения.

Не все лейкоциты, участники краевого стояния, выходят за пределы микрососудов, часть из них так и остается на месте.

Вместе с клетками белой крови пассивно может выходить и небольшое количество эритроцитов, что обозначается термином диапедез (от лат. diapedesis проскакивание, проникновение). Диапедез – это пассивный феномен,

осуществляющийся в основном через морфологически не измененный эндо-

телий в условиях повышенной сосудистой проницаемости. Нередко он имеет место при нарушении трофики эндотелиоцитов капилляров и венул, напри-

мер, при уменьшении количества тромбоцитов (резко снижается ангиотро-

фическая роль кровяных пластинок). Иногда термины эмиграция и диапедез

33

применяют как синонимы, что не совсем правильно, так как эмиграция кле-

ток крови это активный, энергозависимый процесс.

4). Микрокровоизлияния.

Они формируются (возникают) при воздействии на стенки микрососу-

дов механических и термических факторов, ионизирующей радиации, бакте-

риальных токсинов, экзогенных ядов. Очень часто причиной микрогеморра-

гий является воздействие на эндотелий капилляров и венул протеолитиче-

ских ферментов, освобождающихся активированными лейкоцитами при раз-

личных патологических процессах (воспаление, аллергия и др.).

Микрокровоизлияния наблюдаются и в результате диапедеза эритроци-

тов, клиническим выражением которого служат петехии (от лат. petechia

пятно, сыпь; синоним – кровоизлияние точечное). Это пятна на коже или слизистой оболочке диаметром 1-2 мм. Появление петехий может быть обу-

словлено, кроме уже упомянутой тромбоцитопении, гипоксией, венозным за-

стоем, вазомоторными расстройствами (гипертонический криз), истерией и др.

1.3.2. Внутрисосудистые нарушения микроциркуляции.

1). Реалогические нарушения

В живых биосистемах (организме человека и животных) кровь является единственной подвижной тканью, которая течет по кровеносным сосудам.

Кровь – это суспензия, состоящая из форменных элементов (эритроци-

тов, лейкоцитов, тромбоцитов), которые находятся во взвешенном со-

стоянии в коллоидном растворе электролитов, белков и липидов. При этом следует иметь в виду, что движение крови представляет собой прохож-

дение довольно концентрированной суспензии эластических дисков (клеток крови) через трубки микрососудов. Просвет последних, в их капиллярной ча-

сти, в ряде случаев намного меньше диаметра эритроцитов и лейкоцитов.

Наука, изучающая процессы прохождения крови по сосудам получила назва-

ние гемореология (от греч. rheos – ток, поток, течение и logos – учение,

34

наука), а ее раздел, занимающийся исследованием тока крови по микрососу-

дам – микрогемореология.

Задачами микрогемореологии являются:

выявление закономерности деформации и текучести клеточных и плазмати-

ческих компонентов крови в микрососудах;

выявление взаимоотношения между форменными элементами крови и эн-

дотелием микрососудов. Реологию еще называют наукой о «деформации

течения».

Исходя из задач микрореологии, для характеристики микрокровотока в норме и патологии значение имеют следующие параметры:

концентрация эритроцитов в единице объема плазмы;

их взаимоотношения между собой;

эластичность и форма эритроцитов;

взаимодействия клеток крови в целом со стенками микрососудов;

вязкость плазмы и цельной крови и др.

Нормальные характеристики тока крови по микрососудам в значитель-

ной мере определяются суспензионной стабильностью крови - она в основ-

ном обеспечивается:

величиной отрицательного заряда эритроцитов и тромбоцитов;

определенным соотношением белковых фракций плазмы (альбуминов с од-

ной стороны, глобулинов и фибриногена с другой);

достаточной скоростью кровотока.

Следовательно, снижение отрицательного заряда клеток крови, преобла-

дание в плазме крови высокомолекулярных белков (иммуноглобулинов, бел-

ков острой фазы – фибриногена, церуллоплазмина и др.) и снижение концен-

трации низкомолекулярных, а также замедление скорости микрокровотока неизбежно приведет к нарушению суспензиозности крови и ухудшит микро-

кровоток. Нарушение тока крови по микрососудам в данном случае объясня-

35

ется появлением в их просвете агрегатов из эритроцитов и других клеток крови.

Агрегация (от лат. aggregatio присоединение) – это присоединение (при-

липание) клеток крови друг к другу (чаще эритроцитов), в результате чего в просвете сосудов наблюдаются многоклеточные образование (агрегаты)

различной величины и строения.

Необходимо отличать агрегацию клеток крови от агглютинации эрит-

роцитов. Агглютинация (от лат. agglutinatio склеивание) – это склеивание и выпадение в осадок эритроцитов с последующим их разрушением. Этот про-

цесс связан в основном с иммунными механизмами и он необратим. Агрега-

ция форменных элементов крови обратима. Состояние крови, в основе которого лежит крайняя степень агрегации получило название сладжа (от англ. sludge густая грязь, тина, ил) учитывая сходство внешнего вида такой крови с данными природными инградиентами.

В зависимости от структурных особенностей агрегатов и в некоторой степени от причин их возникновения, различают несколько видов сладжа

(рис. 19).

Рис.19. Схема различных видов сладжа. А - классический; Б - декстрановый; В - аморфный

36

классический сладж – в просвете сосудов наблюдаются крупные агрегаты

(100х100 мкм и больше) с плотной упаковкой клеток и неровными очерта-

ниями контуров. Развивается при наличии препятствия току крови (лигату-

ра, сдавление рубцом, опухолью), а так же при различной патологии (вос-

паление, аллергия, гипоксия, шок и др.);

декстрановый сладж – агрегаты имеют различную величину (50х50, 100х100 мкм и более), плотную упаковку со свободными просветами в них в виде полостей, округлые очертания контуров. Формируются в крови при внутривенном введении дестрана с молекулярным весом 250000-500000 и

выше;

аморфный (гранулярный) сладж – характеризуется наличием в сосудах большого количества мелких агрегатов (10х10, 20х20 мкм), похожих на гранулы. Кровь приобретает вид крупнодисперсной жидкости. Аморфный сладж регистрируется при увеличение концентрации в крови различных веществ: АДФ, АТФ, тромбина, серотонина, норадреналина, этилового спирта и др.

Нередко, помимо наличия агрегатов в микрососудах наблюдаются обра-

зованные из эритроцитов «монетные столбики» (рис. 20). Большинство ис-

следователей считают, что их появление предшествует агрегации.

Рис. 20. Монетные столбики эритроцитов.

37

Патогенетические механизмы формирования сладжа. К основным

механизмам сладжирования форменных элементов крови относят:

активацию клеток крови и тканей с высвобождением биологически актив-

ных веществ (БАВ) – АДФ, тромбоксана А2, простогландинов, гистамина,

серотонина и др. Они, и отмечаемая в это же время активация плазменных медиаторных систем, например, системы комплемента, обладают проагре-

гантным действием;

снижение (уменьшение) отрицательного заряда клеток крови при фиксации на их поверхности высомолекулярных белков (γ-глобулина, фибриногена).

Происходит «снятие» отрицательного заряда клеток крови, например эрит-

роцитов, они сближаются и соединяются друг с другом (уменьшается фе-

номен отталкивания одноименно заряженных частиц). Таким же проагре-

гантным эффектом обладают и катионы N+, К+, Са++ и др., выходящие из клеток поврежденных тканей. Адсорбируясь на мембранах клеток крови они нейтрализуют их отрицательный заряд.

Данные механизмы находят подтверждения во многих клинических наблюдениях и экспериментальных исследованиях. Действительно, при за-

болеваниях, для которых в периферической крови больных характерно по-

вышение концентрации высокомолекулярных белков, БАВ и ионный дисба-

ланс как правило, отмечается наличие агрегатов эритроцитов. К такой пато-

логии заболеваниям относят сахарный диабет, ишемическая болезнь сердца

(ИБС), множественная миелома, инфекционно-воспалительные заболевания и др. Одним из объективных критериев, с помощью которого можно судить в клинике об интенсивности агрегации у конкретного больного является ско-

рость оседания эритроцитов (СОЭ). Этот простой и широко распростра-

ненный лабораторный тест увеличивается по мере усиления агрегационного процесса клеток крови.

Характеристика микроциркуляторных нарушений. Появление в кро-

ви большого количества агрегатов различной формы и размеров существен-

38

ным образом отражается на состоянии микроциркуляции. Они могут прояв-

ляться в виде:

парциальной обтурации микрососудов (от лат. partialis частичный), т.е. ча-

стичном закрытием просвета микрососуда осевшими агрегатами на их эн-

дотелий. Кровоток в них слабо выражен;

полной обтурации микрососудов агрегатами клеток крови. При этом крупные агрегаты полностью перекрывают просвет артериол и венул. Агре-

гаты меньших размеров поникают в капилляры и вызывают их эмболию;

резкого замедления кровотока с его сепарацией (от лат. separare отделять).

Происходит отделение плазмы от эритроцитов. Наблюдается маятникооб-

разное движение плазмы и взвешенными в ней агрегатами. Мелкие агрега-

ты в районе метартериол препятствует прохождению эритроцитов в капил-

ляры и последние становятся «плазматическими», в них находятся только плазма крови.

Рассматривая агрегацию клеток крови с общепатологической точки

зрения следует отметить:

агрегация клеток крови является реакцией системы крови на повреждение тканей;

она полиэтилогична, к этиологическим фактам в первую очередь относится травма в широком смысле (механическая, химическая, вибрационная, тер-

мическая и др.). Далее идут воспалительные, иммунопатологические и др.

процессы;

агрегация клеток крови всегда является вторичным процессом, ответом на выше указанные воздействия;

агрегация может иметь как местное, так и генерализованное распростране-

ние в организме;

как любая общепатологическая реакция она имеет, и защитную (приспосо-

бительную), и непосредственно патологическую стороны.

39

Защитно-приспособительное значение. При травмах, особенно с кро-

вотечением, агрегация клеток крови значительно снижает скорость кровотока в микрососудах (вплоть до его остановки). Это в свою очередь способствует ускорению скорости свертывания крови, образованию тромба и тем самым быстрее происходит остановка кровотечения.

Патологическое значение. Агрегация клеток крови (сладж) значительно нарушает перфузию микроциркуляторного русла, вплоть до развития исти-

ного стаза (см. ни же). Развивается гипоксия, ацидоз, повышается проница-

емость. Повреждение эндотелия микрососудов агрегатами (осевших на стенки сосудов), усиливает выход плазмы крови в межклеточное простран-

ство. Чем больше в этот процесс вовлекается микроциркуляторных единиц,

тем значительнее нарушается функция органа/ткани.

2).Замедление скорости тока крови по микрососудам.

Данные нарушения микроциркуляции, вплоть до развития стаза наиболее

часто развиваются при:

нарушениях центральной гемодинамики, периферического крово- и лим-

фообращения (сердечная недостаточность, венозная гиперемия – см. ни-

же);

повышениях вязкости крови и лимфы при гипогидратации организма

(длительная рвота, плазморрагия при ожогах, диарея), гиперпротеинемии,

агрегации клеток крови, микротромбозах и др.;

уменьшениях просвета микрососудов внесосудистого (сдавление опухо-

лью, отечной жидкостью) и внутрисосудистого (эмболия, тромбоз атеро-

склеротическими бляшками, адгезия лейкоцитов) происхождения.

Замедление скорости кровотока влечет за собой недостаточную перфу-

зию функционального элемента органа – возникает местная гипоксия, ацидоз и все остальные нарушения, что были описаны при сладже (см. выше).

3). Резкое увеличение скорости тока крови по микрососудам.

Причинами ускорения микрокровотока являются:

40