Реологические нарушения

Реологические нарушения

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.

8.4.1. 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.

8.4.2. 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.

8.4.3. 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 (ише-

мию), 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.

8.4.4. 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.

8.4.5. 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.

8.5. 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 ге-неза 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.

8.5.1. 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 эндотелияможет носить как травматический,так и метаболический ха­рактер. Впервом 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 тромбоцитовк 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 тромбоцитовк субэндотелию яв­ляется, по существу, I стадией на пути фор­мирования артериального тромбоза. Вслед за ней наступает II стадия агрегациитромбоцитов, 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 тромбогенезасвя­зана 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.

Таким образом, тромбоциты выполняют уни­кальную роль поверхности, связывающей два основных звена процесса внутрисосудистого тромбообразования — агрегацию и выпадение сгустка фибрина.

Важно учитывать, что образование полимеров фибрина в артериальной циркуляции всегда ог­раничено и происходит дистальнее тромбоцитар-ной «головки» тромба. Это объясняется высокой скоростью кровотока, облегчающей разведение и удаление активированных белков свертывания, которые обеспечивают достаточную доставку ингибиторов свертывания — антитромбина III, кофактора гепарина II, протеинов С и S.

Помимо тромбоцитов в образовании внутри-сосудистых тромбов принимают участие и дру­гие клетки крови, в частности эритроциты и лейкоциты. Способность указанных клеток к индукции тромботического процесса связана не только с пассивным захватом их фибриновой сетью, но и активным воздействием на гемоста-тический процесс. Последнее особенно наглядно выявляется при гемолизе эритроцитов, сопровождающемся обильным «наводнением» плазмы АДФ и развитием необратимой агрега­ции тромбоцитов.

Нередко причиной развития артериального тромбоза являются эритроцитоз, приводящий к увеличению вязкости крови и застою ее в систе­ме микроциркуляции, сфероцитоз и серповид­но-клеточная анемия, при которой закупорка мелких сосудов может произойти вследствие потери эритроцитами эластичности и деформи­руемости, необходимых для преодоления сопро­тивления в системе мелких сосудов. Имеются доказательства того, что эритроциты в силу круп­ных размеров оттесняют циркулирующие рядом

с ними в потоке крови тромбоциты к периферии и облегчают адгезию последних к субэндотелию.

Роль лейкоцитов в механизмах тромбообра­зования изучена менее подробно, однако извест­но, что в лейкоцитах активно синтезируются продукты липоксигенного пути метаболизма ара-хидоновой кислоты, и в частности, лейкотрие-ны, которые способны оказывать существенное влияние на активность тромбоцитарной тромбок-сансинтетазы с образованием тромбоксана А2. К тому же в нейтрофилах и других клетках грану-лоцитарного ряда синтезируется тромбоцитакти-вирующий фактор, который тоже может стиму­лировать повышенную агрегацию тромбоцитов и развитие артериального тромбоза.

Из других внутриклеточных компонентов лей­коцитов, высвобождение которых при острых или хронических воспалительных процессах, а также сепсисе, способно активировать циркули­рующие в крови интактные тромбоциты и за­пускать внутрисосудистую агрегацию, наиболь­шее значение имеют супероксидные и гидро-ксильные анионрадикалы, лизосомальные гид­ролазы, ферменты, расщепляющие гепарин, про-теиназы типа нейтрофилина и др.

К тромбогенным компонентам лимфоцитов относятся лимфокины, высвобождающиеся, к примеру, из Т-эффекторов при реакциях замед­ленного типа.

Принципиальная схема механизма тромбооб­разования в артериях представлена на рис. 46.

8.5.2. Механизмы тромбообразования в венах

Венозные тромбозы возникают в результате активации плазменного звена гемостаза, что су­щественно отличает их от артериальных тром­бозов, развивающихся на почве сосудисто-тром-боцитарных конфликтов.

Активации плазменного гемостаза в венах благоприятствует гемодинамическая ситуация, создающаяся вблизи венозных клапанов и в ме­стах бифуркаций с замедленным турбулентным потоком крови. Именно в этих «критических» областях возникают ситуации, способствующие адсорбции контактных факторов (XII фактор Хагемана, высокомолекулярный кининоген, пре-калликреин и XI фактор) на отрицательно заряженных структурах обнаженного субэндоте­лия и запуску внутреннего каскада свертываниякрови. При этом активированный XII фактор расщепляет расположенный рядом прекаллик-реин, связанный с кининогеном, превращая его в калликреин, и активирует фактор XI. После­дний, в свою очередь, активирует IX фактор, который взаимодействует с активированным фактором VHIca. Образующийся комплекс VIHca-IXa расщепляет и активирует ближайшие моле­кулы фактора X, связанного с фосфолипидами тромбоцитов через остатки у-карбоксиглютама-та. В дальнейшем фактор Ха фиксируется на поверхности тромбоцита и присоединяет моле­кулы активированного фактора V (Va). Молеку­лы фактора V либо адсорбируются тромбоцита­ми из плазмы и затем активируются тромбоци-тарными протеазами, либо высвобождаются в активированной форме из сс-гранул.

На поверхности тромбоцитов комплексы Ха-Va соседствуют с молекулами протромбина (фак-

тор II). Под влиянием фактора Ха протромбин внутри этого комплекса расщепляется на две части. Первая содержит все остатки у-карбок-сиглютамата и может в течение некоторого вре­мени оставаться в связанном с тромбоцитами состоянии. Вторая часть поступает в кровоток (тромбин, Па). На заключительном этапе тром­бин отщепляет 2 пептида от молекулы фибрино­гена и превращает его сначала в мономерную форму фибрина, а затем — в полимерную. Обра­зуется типичный венозный тромб, стабилизиро­ванный нитями полимеризованного фибрина.

Тромбин и полимеры фибрина могут ге­нерироваться также и внешним путем, который инициируется поступающими в кровоток фосфо-липопротеидными мембранами разрушенных клеток и тканей. Последние связывают через Са2+-мостики у-карбоксиглютаматные остатки витамин К-зависимого профермента фактора VII и превращают его в активный фактор Vila. Од­новременно на поверхности мембран эндотелио-цитов активируются факторы X, V и II со всеми вытекающими последствиями.

Процесс формирования тромбиновых масс в венозной системе лимитируется системой инги­биторов свертывания крови. К ним помимо плаз-мина можно отнести антитромбин III — белок, связывающий факторы ХПа, Х1а, Ха, 1Ха и Па, кофактор II гепарина (специфический белковый ингибитор тромбина), протеины Сив.

В норме молекулы антитромбина III присут­ствуют в циркулирующей крови и связываются с поверхностью эндотелиальных клеток через гепаран-сульфатированный мукополисахарид. Последний участвует также в инактивации тром­бина кофактором II гепарина.

Протеины С и S являются витамин К-зависи-мыми белками, циркулирующими в крови и свя­зывающимися через остатки у-карбоксиглютама-та и Са2+ с мембранами эндотелиоцитов и тром­боцитов (протеин S). Физиологическая роль этих белков заключается в том, что они участвуют в инактивации Villa и Va. Механизм инактива­ции включает связывание тромбина специфичес­ким рецептором тромбомодулином, локализован­ным на мембране эндотелиоцитов, и активацию комплексом тромбин-тромбомодулин циркулиру­ющего в крови протеина С. Далее активная мо­лекула протеина С соединяется в крови с моле­кулой протеина S и образуется комплекс, вызы­вающий протеолиз и элиминацию активирован-ных кофакторов свертывания, не обладающих ферментативной активностью (Villa и Va).

Активированный протеин С способен уси­ливать локальную фибринолитическую ак­тивность. Этот эффект может иметь место из-за локального разрушения протеином С ингибито­ра активатора плазминогена, который высвобож­дается из лизосом поврежденных эндотелиоци-тов и других тканевых структур. В целом соче­тание действия антитромбина III и системы про­теинов С и S в норме предотвращает распростра­нение свертывания на неповрежденную часть со­суда. При развитии венозного тромбоза этот ме­ханизм не «срабатывает».

Принципиальная схема механизма тромбооб-разования в венах представлена на рис. 47.

8.5.3. Клинические парадигмы артериального тромбоза

Типичными проявлениями артериального тромбоза являются тромботическая тромбо-ци-топеническая пурпура (ТТП)и гемолитико-уре-мический синдром(ГУС).

Клиническая картина ТТП складывается из тромбоцитопении, гемолитической анемии и флуктуирующих признаков ишемии, со­четающихся с расстройствами нервной системы. Большинство этих синдромов характерно и для ГУС, отличающегося от ТТП наличием призна­ков острой почечной недостаточности и отсут­ствием неврологической симптоматики. Тромбо-тические массы, состоящие из тромбоцитов и небольших количеств фибрина, разбросаны при ТТП по всей артериокапиллярной системе, вы­зывая при этом характерную интермиттирующую симптоматику и признаки ишемии в самых раз­личных органах.

При ГУС внутрисосудистая агрегация тром­боцитов с усиленным фибриногенезом почти ис­ключительно ограничена бассейном почечных сосудов. В обеих ситуациях (и при ТТП, и при ГУС) степень внутрисосудистой агрегации кор­релирует с уровнем тромбоцитопении. У боль­ных ТТП количество тромбоцитов ниже, чем у больных ГУС.

Наряду с тромбоцитопенией для большинства больных ТТП и ГУС характерна фрагментация эритроцитов, вызванная затруднением движения их по частично тромбированным артериолам и капиллярам. Часто развиваются симптомы мик-

роангиопатической гемолитической анемии с характерной морфологической картиной шизо-цитоза («обрезанная» форма эритроцитов), выявляющейся в мазках периферической кро­ви.

8.5.4. Клинические парадигмы венозного тромбоза

Клиническим вариантом венозного тромбоза являются синдром диссеминированного внутри-сосудистого свертывания крови (ДВС), а также врожденный дефицит антитромбина III, протеи­нов С и S.

Синдром диссеминированного внутрисосу-дистого свертывания крови (ДВС-синдром).В основе ДВС-синдрома лежит избыточная акти­вация либо «внешнего», либо «внутреннего» пути свертывания крови. Наиболее частой причиной синдрома является септицемия, сопровождающа­яся деструкцией клеток крови и прежде всего нейтрофилов, а также обширные некрозы тка­ней после травм и хирургических вмешательств. В обеих ситуациях имеет место преимущест­венная активация «внешнего» каскада свер­тывания крови, заканчивающаяся рекуррентным венозным тромбоэмболизмом.

Описаны четыре стадии развития ДВС-синд­рома: 1) гиперкоагуляция (вследствие активации контактных факторов гемостаза или появления в кровотоке активированного тканевого тромбоп-ластина); 2) нарастающая коагулопатия потреб­ления (в связи с усиленным расходом факторов свертывающей системы на генерацию фибрина, а тромбоцитов — на агрегацию); 3) гипокоагуля-ция (в связи с истощением запасов фибриногена и нередко развивающегося гиперфибринолиза); 4) восстановление (на фоне постепенной норма­лизации процесса гемокоагуляции).

Дефицит антитромбина III.Врожденный дефицит встречается редко, больные являются гетерозиготами по аномальному локусу аутосом-ноструктурного гена. Дефицит антитромбина III у гомозигот неизвестен (вероятно, из-за несов­местимости с жизнью). Заболевание характери­зуется повторными эпизодами венозных (реже артериальных) тромбов с массовыми окклюзия-ми.

Дефицит протеинов С иS. Описаны как ге-теро-, так и гомозиготные формы заболевания. Встречаются у новорожденных детей с purpura

pulmonalis — обширной, нередко фатальной фор­мой ДВС-синдрома, сочетающегося с тромбозом артериол и геморрагическим инфарктом кожи.

8.6. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Нейроны являются наиболее чувствительны­ми структурными элементами организма к рас­стройству кровоснабжения и к гипоксии. Поэто­му в процессе эволюции животного мира разви­лась совершенная система регулирования моз­гового кровообращения. Благодаря ее функци­онированию в физиологических условиях вели­чина кровотока всегда соответствует интенсив­ности обмена веществ в каждом участке мозго­вой ткани. При патологии та же система ре­гулирования обеспечивает быструю компенсацию различных циркуляторных нарушений в голов­ном мозге. У каждого больного важно иденти­фицировать чисто патологические и компенса­торные изменения мозгового кровообращения, так как без этого невозможно правильно подби­рать лечебные воздействия, которые устраняли бы нарушения и способствовали их компенса­ции в организме.

Несмотря на совершенную систему регулиро­вания мозгового кровообращения, патогенные влияния на организм (в том числе стрессорные факторы) столь часты и интенсивны в современ­ных условиях, что согласно статистике различ­ные расстройства мозгового кровообращения оказались наиболее частыми причинами (или способствующими факторами) нарушения фун­кций головного мозга. При этом выраженные морфологические изменения в сосудах головно­го мозга (например, склеротические изменения

сосудистых стенок, тромбоз сосудов и т.д.) обна­руживаются не во всех случаях. Это означает, что нарушения мозгового кровообращения име­ют функциональный характер, например возни­кают вследствие спазма мозговых артерий или же резкого повышения или понижения общего артериального давления, и могут приводить к выраженным нарушениям функции головного мозга и нередко к смерти.

Нарушения мозгового кровообращения могут быть связаны: 1) с патологическими изменения­ми системного кровообращения (главным обра­зом с артериальной гипер- или гипотензией); 2) с патологическими изменениями в сосудистой системе самого мозга. Это могут быть первич­ные изменения просвета мозговых сосудов, глав­ным образом артерий (вызываемые, например, их спазмом или тромбозом), либо изменения реологических свойств крови (связанные, напри­мер, с усиленной внутрисосудистой агрегацией эритроцитов, вызывающей развитие стаза в ка­пиллярах) (схема 15).

8.6.1. Нарушения и компенсация мозгового кровообращения при артериальной гипер- и гипотензии

Изменения уровня общего артериального дав­ления при гипер- и гипотензии, естественно, не могут не отражаться на кровотоке в мозговых сосудах (как и других органов), так как арте-риовенозная разность давлений является одним из основных факторов, определяющих интенсив­ность периферического кровотока. При этом роль изменений артериального давления более зна­чительна, чем венозного.В патологических ус­ловиях изменения общего артериального давле­ния могут быть весьма значительны — в преде-лах от 0 до 300 мм рт. ст. (общее венозное давле­ние же может изменяться только от 0 до 20 мм рт. ст.) и наблюдаются значительно чаще. Арте­риальная гипер- и гипотензия вызывает соответ­ствующие изменения уровня кровяного давле­ния и величины кровотока во всей сосудистой системе головного мозга, приводя к тяжелым нарушениям мозгового кровообращения. Так, наступающее вследствие артериальной гипертен-зии повышение кровяного давления в сосудах мозга может вызвать: а) кровоизлияния в ткань мозга (особенно если стенки его сосудов патоло­гически изменены); б) отек мозга (особенно при соответствующих изменениях гематоэнцефали-ческого барьера и ткани мозга) и в) спазмы моз­говых артерий (если имеют место соответствую­щие изменения их стенок). При артериальной гипотензии понижение артериовенозной* разни­цы давлений может приводить к ослаблению мозгового кровотока и к дефициту кровоснабже­ния ткани мозга, нарушая ее обмен веществ вплоть до гибели структурных элементов.

В процессе эволюции сформировался ме­ханизм регулирования мозгового кровообра­щения,который в значительной степени ком­пенсирует все эти нарушения, обеспечивая по­стоянство кровяного давления и кровотока в со­судах головного мозга независимо от изменений общего артериального давления (рис. 48). Пре­делы такого регулирования могут быть неоди­наковыми у разных людей и даже у одного и того же человека и зависят от его состояния (фи­зиологического или патологического). Благода­ря регулированию у многих гипер- и гипотони­ков мозговой кровоток остается в пределах нор­мы (50 мл крови на 100 г ткани мозга в 1 мин) и отсутствуют какие-либо симптомы изменений кровяного давления и кровотока в головном моз­ге.

Исходя из общих законов гемодинамики, физиологический механизм регулирования моз­гового кровообращения обусловлен изменения­ми сопротивления в сосудистой системе голов­ного мозга (цереброваскулярного сопротивления), т. е. активной констрикцией мозговых сосудов при повышении общего артериального давления и их дилятацией при понижении. Исследования последних десятилетий выяснили некоторые зве­нья физиологического механизма этого регули­рования.

Так, известными стали сосудистые эффекто-

ры, или «сосудистые механизмы» регулирова­ния мозгового кровообращения. Оказалось, что активные изменения цереброваскулярного сопро­тивления осуществляются прежде всего магист­ральными артериями мозга — внутренними сон-

ными и позвоночными. Однако когда реакции этих сосудов недостаточны, чтобы поддержать постоянство мозгового кровотока (а вследствие этого микроциркуляция становится неадекват­ной метаболическим потребностям мозговой тка­ни), в регулирование включаются реакции бо­лее мелких артерий мозга, в частности пиаль-ных, расположенных на поверхности больших полушарий (рис. 49).

Выяснение конкретных эффекторов этого ре­гулирования позволило проанализировать физи­ологический механизм вазомоторных реакций мозговых сосудов.Если первоначально предпо­лагали, что вазоконстрикция в мозге при гипер-тензии и вазодилятация при гипотензии связа­ны только с миогенными реакциями самих моз­говых артерий, то сейчас накапливается все боль­ше экспериментальных доказательств, что эти сосудистые реакции осуществляются нейроген-но, т. е. обусловлены рефлекторным вазомотор­ным механизмом, который приводится в действие изменениями кровяного давления в соответству­ющих отделах артериальной системы головного мозга.

8.6.2. Нарушения и компенсация мозгового кровообращения при венозном застое крови

Затруднение оттока крови из сосудистой сис­темы головного мозга, вызывающее в нем веноз­ный застой крови (см. разд. 8.3), весьма опасно для мозга, находящегося в герметически замк­нутой черепной коробке. В ней помещаются две

несжимаемые жидкости — кровь и цереброспи­нальная жидкость, а также ткань мозга (состоя­щая на 80% из воды, потому малосжимаемая). Увеличение объема крови в сосудах мозга (кото­рое неизбежно сопутствует венозному застою крови) вызывает повышение внутричерепного давления и сдавление мозга, нарушая, в свою очередь, его кровоснабжение и функцию.

Вполне естественно, что в процессе эволюции животного мира развился весьма совершенный регулирующий механизм, устраняющий такие нарушения. Экспериментами было доказано, что сосудистыми эффекторами этого механизма яв­ляются магистральные артерии мозга, которые активно суживаются, как только затрудняется отток венозной крови из черепа. Данный регули­рующий механизм работает посредством реф­лекса с механорецепторов венозной системы го­ловного мозга (при увеличении в ней объема крови и кровяного давления) на его магистраль­ные артерии (рис. 50).

При этом наступает их констрикция, ограни­чивающая приток крови в мозг и венозный зас­той в его сосудистой системе, который может даже полностью устраняться.

8.6.3. Ишемия головного мозга и ее компенсация

Ишемия в головном мозге, так же как в дру­гих органах, возникает вследствие сужения или закупорки просвета приводящих артерий (см. разд. 8.2). В естественных условиях это может зависеть от тромбов или эмболов в сосудистом просвете, стенозирующего атеросклероза сосуди­стых стенок или патологической вазоконстрик-ции, т.е. спазма соответствующих артерий.

Ангиоспазмв головном мозге имеет типичную локализацию. Он развивается главным образом в магистральных артериях и других крупных артериальных стволах в области основания моз­га. Это те артерии, для которых при нормаль­ном функционировании (т.е. во время регулиро­вания мозгового кровотока) более типичны кон-стрикторные реакции. Спазм более мелких вет­влений пиальных артерий развивается реже, поскольку наиболее типичными для них явля­ются дилятаторные реакции при регулировании микроциркуляции в коре мозга.

При сужении или закупорке отдельных арте­риальных ветвей головного мозга ишемия раз-

вивается в нем не всегда или же наблюдается в небольших участках ткани, что объясняется на­личием в артериальной системе мозга многочис­ленных анастомозов, связывающих между собой как магистральные артерии мозга (две внутрен­ние сонные и две позвоночные) в области вилли-зиева круга, так и крупные, а также мелкие пиальные артерии, расположенные на поверх­ности мозга. Благодаря анастомозам быстро воз­никает коллатеральный приток крови в бассейн выключенной артерии. Этому способствует по­стоянно наблюдаемая при таких условиях диля-гация ветвлений пиальных артерий, расположен­ных к периферии от места сужения (или заку­порки) кровеносных сосудов. Такие сосудистые реакции служат не чем иным, как проявлением регулирования микроциркуляции в мозговой ткани, обеспечивающей ее адекватное крово­снабжение.

При данных условиях вазодилятация бывает всегда наиболее выраженной в области мелких пиальных артерий, а также их активных сег­ментов — сфинктеров ответвлений и прекорти-кальных артерий (рис. 51). Физиологический ме­ханизм, обусловливающий эту компенсаторную вазодилятацию, еще недостаточно изучен. Рань­ше предполагали, что указанные сосудистые ре­акции, регулирующие кровоснабжение ткани, возникают вследствие диффузии дилятаторных метаболитов (ионов водорода и калия, аденози-на) со стороны тканевых элементов мозга, испы­тывающих дефицит кровоснабжения, к стенкам снабжающих их кровью сосудов. Однако теперь имеется много экспериментальных доказательств того, что компенсаторная вазодилятация в боль­шой степени зависит от нейрогенного механизма.

4. Структура потока крови (ориентация и тра­ектория движения эритроцитов в сосудистом просвете, профиль скоростей в нем и т. д.), яв­ляющаяся важным фактором, который опреде­ляет нормальную текучесть крови по микросо­судам (особенно по мелким артериальным ветв­лениям с диаметром меньше 100 мкм). При пер­вичном замедлении кровотока (например, при ишемии) структура потока крови меняется та­ким образом, что текучесть ее снижается, спо­собствуя еще большему замедлению кровотока во всем микроциркуляторном русле и вызывая нарушение кровоснабжения тканей.

Описанные изменения реологических свойств крови (рис. 52) могут происходить во всей кро­веносной системе, нарушая микроциркуляцию в организме в целом. Однако они могут возни­кать также местно, например только в крове­носных сосудах головного мозга (во всем мозге или в его отдельных частях), нарушая в них микроциркуляцию и функцию окружающих нейронных элементов.

8.6.5. Артериальная гиперемия в

головном мозге

Изменения кровотока типа артериальной ги­перемии (см. разд. 8.1) возникают в головном мозге при резком расширении ветвлений пиаль-ных артерий. Эта вазодилятация возникает обыч­но при недостаточности кровоснабжения мозго­вой ткани, например при значительном усиле­нии ее активности и повышении интенсивности обмена веществ (особенно в случаях появления судорожной активности, в частности в эпилеп-

тических очагах), являясь аналогом функцио­нальной гиперемии в других органах. Расшире­ние пиальных артерий может иметь место так­же при резком понижении общего артериально­го давления, при закупорке крупных ветвей моз­говых артерий и становится еще более выражен­ным в процессе восстановления кровотока в тка­ни мозга после ее ишемии, когда развивается постишемическая (или реактивная) гиперемия.

Артериальная гиперемия в головном мозге, сопровождающаяся увеличением объема крови в его сосудах (особенно если гиперемия разви­лась в значительной части мозга), может приво­дить к повышению внутричерепного давления. В связи с этим наступает компенсаторное суже­ние системы магистральных артерий — проявле­ние регулирования постоянства объема крови внутри черепа.

При артериальной гиперемии интенсивность кровотока в сосудистой системе мозга может намного превышать метаболические потребнос­ти его тканевых элементов, что бывает особенно выражено после тяжелой ишемии или травмы мозга, когда его нейронные элементы поврежде­ны и обмен веществ в них понижается. В этих случаях кислород, приносимый кровью, не ус­ваивается мозговой тканью, и потому в венах мозга течет артериализированная (красная) кровь. Такое явление давно заметили нейрохи­рурги, назвав его избыточной перфузией мозгас типичным признаком — красной венозной кро­вью.Это показатель тяжелого и даже необрати­мого состояния головного мозга, которое часто заканчивается смертью пациента.

8.6.6. Отек головного мозга

Развитие отека головного мозга тесно связа­но с нарушениями его кровообращения (схема 16). С одной стороны, циркуляторные измене­ния в мозге могут быть непосредственными при­чинами отека. Это имеет место при резком по­вышении кровяного давления в мозговых сосу­дах вследствие значительного подъема общего артериального давления (отек называют гипер-тензивным). Ишемия головного мозга также может быть причиной отека, называемого ише-мическим. Такой отек развивается вследствие того, что при ишемии повреждаются структур­ные элементы мозговой ткани, в которых начи­наются процессы усиленного катаболизма (в част-

ности, распад крупных молекул белка) и появ­ляется большое количество осмотически актив­ных фрагментов макромолекул ткани. Повыше­ние осмотического давления в мозговой ткани, в свою очередь, обусловливает усиленный пере­ход воды с растворенными в ней электролитами из кровеносных сосудов в межклеточные про­странства, а из них внутрь тканевых элементов мозга, которые при этом резко набухают.

С другой стороны, изменения микроцир­куляции в мозге могут сильно влиять на разви­тие отека любой этиологии. Решающую роль играют изменения уровня кровяного давления в микрососудах мозга, во многом определяющие степень фильтрации воды с электролитами из крови в тканевые пространства мозга. Поэтому возникновение артериальной гиперемии или ве­нозного застоя крови в мозге всегда способству­ет развитию отека, например после черепно-моз­говой травмы. Большое значение также имеет состояние гематоэнцефалического барьера, так как от него зависит переход в тканевые простран­ства из крови не только осмотически активных частиц, но и других компонентов плазмы кро­ви, как, например, жирных кислот и т. д., кото­рые, в свою очередь, повреждают ткань мозга и способствуют накоплению в ней избыточного количества воды.

Используемые для лечения отека осмотически активные вещества, повышающие осмолярность крови, часто оказываются малоэффективными с точки зрения предотвращения отека головного мозга. Циркулируя в крови, они способствуют резорбции воды главным образом из неповреж­денной ткани мозга. Что же касается тех частей мозга, в которых отек уже развился, дегидрата­ция их нередко не происходит из-за того, что, во-первых, в поврежденной ткани имеются ус­ловия, способствующие задержке жидкости (вы­сокая осмолярность, набухание клеточных эле­ментов), и, во-вторых, вследствие нарушения гематоэнцефалического барьера осмотически активное вещество, введенное с терапевтической целью в кровь, само переходит в ткань мозга и еще более способствует задержке там воды, т. е. вызывает усиление отека мозга, вместо того что­бы его ослабить.

8.6.7. Кровоизлияния в мозг

Кровь изливается из сосудов в ткань мозга при двух условиях (схема 17). Чаще это проис­ходит при разрыве стенок мозговыхартерий, наступающем обычно при значительном повы­шении внутрисосудистого давления (в случаях резкого подъема общего артериального давления и недостаточной его компенсации посредством

констрикции соответствующих мозговых арте­рий). Такие кровоизлияния в мозг, как прави­ло, возникают во время гипертонических кри­зов, когда общее артериальное давление повы­шается внезапно и компенсаторные механизмы артериальной системы мозга не срабатывают. Другим фактором, способствующим кровоиз­лиянию в головной мозг при этих условиях, яв­ляются значительные изменения структуры сте­нок сосудов,которые не выдерживают растяги­вающей силы повышенного кровяного давления (например, в области артериальных аневризм). Поскольку кровяное давление в артериях моз­га значительно превышает уровень внутричереп­ного давления, при таких кровоизлияниях в мозг в герметически замкнутом черепе повышается давление и деформируются окружающие очаг кровоизлияния структуры мозга. Кроме того, излившаяся в ткань мозга кровь повреждает его структурные элементы содержащимися в ней токсичными химическими ингредиентами. В конечном счете развивается отек мозга. Посколь­ку все это возникает подчас внезапно и сопро­вождается тяжелым состоянием больного с по­терей сознания и т. д., такие кровоизлияния в

мозг получили название апоплексического уда­ра (инсульта).

Бывает и другой вид кровоизлияния в ткань мозга, которое развивается без морфологически обнаруживаемого разрыва стенок мозговых со­судов. Такие кровоизлияния происходят из мик­рососудов при значительных повреждениях ге-матоэнцефалического барьера, когда в ткань мозга начинают переходить не только составные части плазмы крови, но и ее форменные элемен­ты. В отличие от инсульта этот процесс развива­ется сравнительно медленно, но также сопровож­дается повреждением структурных элементов мозговой ткани и развитием отека мозга.

Прогноз состояния пациента в значительной степени зависит от того, насколько обширны кровоизлияние и вызываемые им последствия в виде отека и повреждения структурных элемен­тов мозга, а также от локализации кровоизлия­ния в головном мозге. Если повреждение ткани мозга оказывается необратимым, то единствен­ной надеждой для врача и больного остается компенсация функций мозга за счет его неповрежденных частей.



Источник: studopedia.org


Добавить комментарий