Sestavni deli Starlingove enačbe. Zakon ali "hipoteza"
Za presnovo vode in elektrolitov je značilna izjemna konstantnost, ki jo podpirajo antidiuretični in antinatriuretični sistemi. Izvajanje funkcij teh sistemov se izvaja na ravni ledvic. Stimulacija antinatriuritičnega sistema nastane zaradi refleksnega vpliva volomoreceptorjev desnega atrija (zmanjšanje volumna krvi) in zmanjšanja tlaka v ledvični adduktorski arteriji, poveča se proizvodnja nadledvičnega hormona aldosterona. Poleg tega se aktivacija izločanja aldosterona izvaja preko renin-angiotenzivnega sistema. Aldosteron poveča reabsorpcijo natrija v tubulih ledvic. Povečana osmolarnost krvi "vklopi" antidiuretični sistem z draženjem osmoreceptorjev v hipotalamičnem delu možganov in povečanim sproščanjem vazopresina (antidiuretičnega hormona). Slednji poveča reabsorpcijo vode v tubulih nefrona.
Oba mehanizma delujeta stalno in zagotavljata ponovno vzpostavitev homeostaze vode in elektrolitov v primeru izgube krvi, dehidracije, odvečne vode v telesu, pa tudi pri spremembah osmotske koncentracije soli in tekočine v tkivih.
Eden od ključnih trenutkov motenj metabolizma vode in soli so spremembe v intenzivnosti izmenjave tekočine v sistemu krvnih kapilar in tkiv. Po Starlingovem zakonu se zaradi prevlade hidrostatske vrednosti nad koloidno-osmotskim tlakom na arterijskem koncu kapilare tekočina filtrira v tkivu, filtrat pa se reabsorbira na venskem koncu mikrovaskulature. Tekočina in beljakovine, ki zapuščajo krvne kapilare, se prav tako reabsorbirajo iz prevaskularnega prostora v limfne žile. Pospeševanje ali upočasnitev izmenjave tekočin med krvjo in tkivi je posledica sprememb vaskularne permeabilnosti, hidrostatičnega in koloidno-osmotskega tlaka v krvnem obtoku in tkivih. Povečana filtracija tekočine povzroči zmanjšanje BCC, kar povzroči draženje osmoreceptorjev in vključuje hormonsko povezavo: povečanje proizvodnje aldesterona in povečanje ADH. ADH poveča reabsorpcijo vode, poveča se hidrostatični tlak, kar poveča filtracijo. Ustvari se začaran krog.
4. Splošna patogeneza edema. Vloga hidrostatskih, onkotskih, osmotskih, limfogenih in membranskih dejavnikov pri nastanku edema.
Izmenjava tekočin med žilami in tkivi poteka skozi kapilarno steno. Ta stena je dokaj kompleksna biološka struktura, skozi katero se voda, elektroliti, nekatere organske spojine (sečnina) razmeroma enostavno prenašajo, beljakovine pa veliko težje. Zaradi tega koncentracije beljakovin v krvni plazmi (60-80 g/l) in tkivni tekočini (10-30 g/l) niso enake.
Po klasični teoriji E. Starling (1896) kršitev izmenjave vode med kapilarami in tkivi določajo naslednji dejavniki: 1) hidrostatični krvni tlak v kapilarah in tlak intersticijske tekočine; 2) koloidno-osmotski tlak krvne plazme in tkivne tekočine; 3) prepustnost kapilarne stene.
Kri se v kapilarah giblje z določeno hitrostjo in pod določenim tlakom, zaradi česar nastajajo hidrostatične sile, ki želijo odstraniti vodo iz kapilar v intersticijski prostor. Učinek hidrostatičnih sil bo večji, čim višji je krvni tlak in čim nižji je pritisk tkivne tekočine.
Hidrostatični tlak krvi na arterijskem koncu kapilare človeške kože je 30-32 mm Hg. Umetnost. (Langi) in na venskem koncu - 8-10 mm Hg. Umetnost.
Zdaj je ugotovljeno, da je tlak tkivne tekočine negativna vrednost. Ima 6-7 mm Hg. Umetnost. pod atmosferskim tlakom in zato s sesalnim učinkom delovanja spodbuja prehod vode iz posod v intersticijski prostor.
Tako se v arterijskem koncu kapilar ustvari učinkovit hidrostatični tlak (EHD) - razlika med hidrostatičnim tlakom krvi in hidrostatičnim tlakom intersticijske tekočine, ki je enaka * 36 mm Hg. Umetnost. (30 - (-6). Na venskem koncu kapilare vrednost EHD ustreza 14 mm Hg (8- (-6).
Beljakovine zadržujejo vodo v posodah, katere koncentracija v krvni plazmi (60-80 g / l) ustvarja koloidno-osmotski tlak, ki je enak 25-28 mm Hg. Umetnost. Določena količina beljakovin je v intersticijske tekočine. Koloidno-osmotski tlak intersticijske tekočine je za večino tkiv 5 mm Hg. Umetnost. Beljakovine krvne plazme zadržujejo vodo v posodah, beljakovine tkivne tekočine - v tkivih.
Efektivna onkotična sesalna sila (EOVS) - razlika med vrednostjo koloidno-osmotskega tlaka krvi in intersticijske tekočine. To je m 23 mm Hg. Umetnost. (28 - 5). Če ta sila preseže efektivni hidrostatični tlak, se bo tekočina premaknila iz intersticijskega prostora v žile. Če je EOVS manjši od EHD, je zagotovljen proces ultrafiltracije tekočine iz žile v tkivo. Pri izenačevanju vrednosti EOVS in EHD se pojavi ravnotežna točka A (glej sliko 103). Na arterijskem koncu kapilar (EGD = 36 mm Hg in EOVS = 23 mm Hg) prevlada filtracijska sila nad efektivno onkotično sesalno silo za 13 mm Hg. Umetnost. (36-23). V ravnotežni točki A sta ti sili izenačeni in znašata 23 mm Hg. Umetnost. Na venskem koncu kapilare EOVS preseže efektivni hidrostatični tlak za 9 mm Hg. Umetnost. (14-23 = -9), ki določa prehod tekočine iz medceličnega prostora v žilo.
Po E. Starlingu obstaja ravnotežje: količina tekočine, ki zapusti žilo v arterijskem delu kapilare, mora biti enaka količini tekočine, ki se vrne v žilo na venskem koncu kapilare. Izračuni kažejo, da do takšnega ravnovesja ne pride: filtracijska sila na arterijskem koncu kapilare je 13 mm Hg. Art., in sesalna sila na venskem koncu kapilare je 9 mm Hg. Umetnost. To naj bi privedlo do dejstva, da v vsaki časovni enoti več tekočine pride skozi arterijski del kapilare v okoliška tkiva, kot se vrne. Tako se zgodi – iz krvnega obtoka v medceličnino preide na dan približno 20 litrov tekočine, skozi žilno steno pa se vrne le 17 litrov. Trije litri se prenesejo v splošni krvni obtok preko limfnega sistema. To je precej pomemben mehanizem za vračanje tekočine v krvni obtok, če je poškodovan, lahko nastane tako imenovani limfedem.
Naslednji patogenetski dejavniki igrajo vlogo pri razvoju edema:
1. Hidrostatični faktor. S povečanjem hidrostatičnega tlaka v posodah se poveča filtracijska sila, pa tudi površina posode (A; b, in ne A, kot v normi), skozi katero se tekočina filtrira iz posode v tkivo. . Površina, skozi katero poteka povratni tok tekočine (A, c in ne Ac, kot v normi), se zmanjša. Pri znatnem povečanju hidrostatičnega tlaka v posodah lahko pride do stanja, ko se tok tekočine izvaja skozi celotno površino posode samo v eni smeri - od posode do tkiva. Pride do kopičenja in zadrževanja tekočine v tkivih. Obstaja tako imenovani mehanski ali kongestivni edem. Po tem mehanizmu se edem razvije pri tromboflebitisu, edemu nog pri nosečnicah. Ta mehanizem ima pomembno vlogo pri nastanku srčnega edema itd.
2. Koloidni osmotski faktor. Z znižanjem vrednosti onkotskega krvnega tlaka se pojavi edem, katerega mehanizem razvoja je povezan s padcem vrednosti efektivne onkotske sesalne sile. Beljakovine krvne plazme, ki imajo visoko hidrofilnost, zadržujejo vodo v žilah, poleg tega pa zaradi bistveno višje koncentracije v krvi v primerjavi z intersticijsko tekočino težijo k prenosu vode iz intersticijskega prostora v kri. Poleg tega se poveča površina vaskularnega območja (v "A2 in ne v A, kot v normi), skozi katero pride do procesa filtracije tekočine, medtem ko se zmanjša resorpcijska površina žil (A2 s", in ne Ac , kot v normi).
Tako znatno zmanjšanje onkotičnega tlaka krvi (vsaj za 1/3) spremlja sproščanje tekočine iz žil v tkiva v takšnih količinah, da nimajo časa za transport nazaj v splošni krvni obtok. , kljub kompenzacijskemu povečanju limfnega obtoka. Obstaja zadrževanje tekočine v tkivih in nastanek edema.
E. Starling (1896) je prvič eksperimentalno dokazal pomen onkotskega dejavnika pri razvoju edema. Izkazalo se je, da izolirana šapa
psi, skozi žile katerih je bila perfundirana izotonična fiziološka raztopina, so postali edematozni in pridobili na teži. Teža šape in oteklina sta se močno zmanjšali, ko smo izotonično fiziološko raztopino zamenjali z raztopino krvnega seruma, ki vsebuje beljakovine.
Onkotski dejavnik igra pomembno vlogo pri nastanku številnih vrst edema: ledvični (velika izguba beljakovin skozi ledvice), jetrni (zmanjšana sinteza beljakovin), lačni, kahektični itd. Glede na mehanizem razvoja tak edem se imenuje onkotična.
3. Prepustnost kapilarne stene. Povečana prepustnost žilne stene prispeva k nastanku in razvoju edema. Takšen edem se glede na mehanizem razvoja imenuje membranogeni. Vendar pa lahko povečanje vaskularne prepustnosti povzroči povečanje obeh procesov filtracije na arterijskem koncu kapilare in resorpcije na venskem koncu. V tem primeru ravnovesje med filtracijo in resorpcijo vode ne sme biti porušeno. Zato je pri tem velikega pomena povečanje prepustnosti žilne stene za beljakovine krvne plazme, zaradi česar se zmanjša efektivna onkotska sesalna sila, predvsem zaradi povečanja onkotskega tlaka tkivne tekočine. Izrazito povečanje prepustnosti kapilarne stene za beljakovine krvne plazme opazimo na primer pri akutnem vnetju - vnetnem edemu. Hkrati se vsebnost beljakovin v tkivni tekočini močno poveča v prvih 15-20 minutah po delovanju patogenega dejavnika, stabilizira se v naslednjih 20 minutah in od 35-40 minut se začne drugi val začne se zvišanje koncentracije beljakovin v tkivu, kar je očitno povezano z oslabljenim limfnim tokom in težavami pri transportu beljakovin iz žarišča vnetja. Kršitev prepustnosti žilnih sten med vnetjem je povezana s kopičenjem mediatorjev poškodb, pa tudi z motnjo živčne regulacije žilnega tona.
Prepustnost žilne stene se lahko poveča pod vplivom nekaterih eksogenih kemikalij (klor, fosgen, difosgen, lewisit itd.), bakterijskih toksinov (davica, antraks itd.), pa tudi strupov različnih insektov in plazilcev (komarji). , čebele, sršeni, kače) itd.). Pod vplivom teh sredstev, poleg povečanja prepustnosti žilne stene, pride do motenj metabolizma tkiv in tvorbe produktov, ki povečajo otekanje koloidov in povečajo osmotsko koncentracijo tkivne tekočine. Nastali edem se imenuje toksičen.
Membranogeni edem vključuje tudi nevrogeni in alergijski edem.
Uvod
Leta 1960 so Bayard Clarkson, David Thompson, Melvin Horwith in E. Hugh Luckey v American Medical Journalu prvič opisali klinični primer ponavljajočega se edematoznega sindroma v kombinaciji z manifestacijami hipovolemičnega šoka pri mladi ženski. Patologija je bila občasna in nerazložljiva izguba dela krvne plazme iz žilne postelje v intersticij, ki se je zgodila v predmenstrualnem obdobju. Škodljivi učinki nenadnega ponavljajočega se močnega povečanja prepustnosti kapilar so na koncu privedli do smrti bolnika. Trenutno ni znanih več kot 1000 opisanih primerov idiopatske oblike sindroma kapilarnega puščanja (CLS) z 21-odstotno stopnjo smrtnosti.
Glavni znaki sindroma so:
1) arterijska hipotenzija zaradi hipovolemije;
2) povečanje kazalcev hemokoncentracije - hematokrit in koncentracija hemoglobina v krvi;
3) hipoalbuminemija brez albuminurije;
4) pojav generaliziranega edema.
A kot se je zelo kmalu izkazalo, je kapilarno puščanje tako ali drugače nedvoumno prisotno v veliki večini primerov kritičnih stanj človeškega in živalskega organizma. Najbolj izrazita je v stanjih sepse in šoka. Zato se na današnji stopnji sindrom kapilarne puščanja najpogosteje razume kot progresivno patološko povečanje prepustnosti kapilar, opaženo v kritičnih stanjih (sepsa, šok, opekline, sindrom dihalne stiske), ki vodi do izgube tekočega dela krvi. v intersticijski sektor zunajceličnega vodnega prostora, z nadaljnjim razvojem hipovolemije, hipoperfuzije organov in tkiv, težav pri transportu kisika in hitrega nastanka multiorganske disfunkcije.
Pri nastanku SLE imajo glavno vlogo disfunkcija vaskularnega endotelija, s tem povezani imunski odzivi in številni mediatorji vnetja.
Funkcije endotelija in vloga komponent Starlingove enačbe pri razvoju sindroma kapilarnega puščanja
Endotelij je notranja obloga krvnih žil, ki ločuje pretok krvi od globljih plasti žilne stene. To je neprekinjen monosloj epitelijskih celic, ki tvorijo tkivo, katerega masa pri ljudeh je 1,5-2,0 kg. Endotelij nenehno proizvaja ogromno najpomembnejših biološko aktivnih snovi in je tako velikanski parakrini organ, razporejen po celotnem območju človeškega telesa. Endotelij sintetizira snovi, ki so pomembne za nadzor koagulacije krvi, uravnavanje tonusa in krvnega tlaka, filtracijsko funkcijo ledvic, kontraktilno aktivnost srca, presnovno oskrbo možganov, nadzoruje difuzijo vode, ionov. , presnovni produkti, se odziva na mehanski učinek pretočne tekočine, krvnega tlaka in odzivne napetosti, ki jo ustvari mišična plast posode. Endotelij je občutljiv na kemične in anatomske poškodbe, kar lahko privede do povečane agregacije in adhezije celic v obtoku, razvoja tromboze in sedimentacije lipidnih konglomeratov.
Glavna funkcija endotelija je pregradni transport, vendar se ta funkcija v mikrožilah izvaja na različne načine. Prenos snovi skozi endotelij različnih delov žilne postelje poteka različno. Stene venskih komponent mikrovaskulature so bolj prepustne za beljakovine kot stene drugih mikrožil. Prepustnost postkapilarnih venul za vodo bistveno presega prepustnost prekapilar in kapilar. Pomembne razlike v transportu beljakovin skozi endotelijsko oblogo opazimo celo vzdolž ene same mikrožile.
Prenos intravaskularne tekočine skozi endotelij poteka: 1) neposredno skozi endotelne celice - skozi sistem njihovih mikrovezikel in transendotelijskih kanalov (transcitoza, transendotelijski prenos); 2) skozi interendotelijske vrzeli - območja povezovanja endotelijskih celic.
Za izmenjavo tekočin med intravaskularnim in intersticijskim sektorjem velja zakon Ernsta Henryja Starlinga. Po tem zakonu se tekočina giblje v skladu z gradientom tlaka, ki ga ustvarjata na eni strani hidrostatični intravaskularni tlak in koloidno-osmotski tlak intersticijske tekočine ter na drugi strani hidrostatični intersticijski tlak in koloidno-osmotski tlak krvne plazme.
Po klasičnem konceptu Starlinga je znotraj kapilare, približno 2/3 dolžine od njenega začetka, ravnotežna točka vseh zgoraj opisanih sil, proksimalno do katere prevladuje ekstravazacija tekočine, distalno pa resorpcija. V idealni točki ravnovesja ni izmenjave tekočine. Realne meritve kažejo, da je določeno območje kapilare v skoraj ravnotežnem položaju, vendar tudi v njem sproščanje tekočine še vedno prevladuje nad resorpcijo. Ta presežek transudata se vrne v kri preko limfnih žil.
S povečanjem hidrostatičnega tlaka v posodah za izmenjavo mikrocirkulacije se ravnotežno območje premakne proti postkapilarnim venulam, s čimer se poveča filtracijska površina in zmanjša območje resorpcije. Padec hidrostatičnega tlaka povzroči obratni premik skoraj ravnotežnega območja. Skupna volumetrična hitrost filtracije v posameznem histionu je določena predvsem s skupno površino delujočih kapilar in njihovo prepustnostjo. Kvantitativno oceno volumetrične hitrosti transkapilarnega gibanja tekočine lahko naredimo z uporabo formule:
kje Qf je prostornina tekočine, filtrirane skozi kapilarno steno, na enoto površine;
CFC je koeficient kapilarne filtracije, ki označuje površino izmenjevalne površine (število delujočih kapilar) in prepustnost kapilarne stene za tekočino. Koeficient ima enoto ml/min/100 g tkiva/mm Hg, tj. prikazuje, koliko mililitrov tekočine v 1 min se filtrira ali absorbira v 100 g tkiva s spremembo kapilarnega hidrostatskega tlaka za 1 mm Hg;
s je osmotski odbojni koeficient kapilarne membrane, ki označuje dejansko prepustnost membrane za vodo in v njej raztopljene snovi;
Rs- vrednost hidrostatičnega tlaka intravaskularne tekočine;
Pi- vrednost hidrostatskega tlaka intersticija;
pc je vrednost koloidno-osmotskega tlaka intravaskularne tekočine;
pi je koloidno-osmotski tlak intersticija.
Vrednost hidrostatskega tlaka v kapilarah, ki iztiska tekočino v tkivo, je na arterijskem koncu kapilar okoli 30 mm Hg. Vzdolž poteka kapilar se zmanjša zaradi trenja do 10 mm Hg. na njihovem venskem koncu. Povprečni kapilarni tlak je ocenjen na 17 mm Hg.
Koloidni osmotski tlak plazme ne sovpada s skupnim osmotskim tlakom na celičnih membranah. Zagotavljajo ga le tisti delci, ki ne prehajajo prosto skozi kapilarno steno. To so izključno beljakovinske molekule, predvsem albumini in a1-globulini. Značilno je, da fibrinogen skoraj ni vključen v ustvarjanje onkotičnega tlaka. Skupni osmotski tlak na celični membrani ustvarjajo vsi raztopljeni in suspendirani delci in je 200-krat višji od njene koloidno-osmotske komponente. Toda proteinska komponenta celotnega tlaka je edina pomembna za prehod tekočine skozi žilno steno, saj so solne in neelektrolitske komponente celotnega osmotskega tlaka na obeh straneh histohematskih pregrad uravnotežene s difuzijo ustreznih snovi z relativno nizko molekulsko maso, katerih hitrost je tisočkrat večja od hitrosti filtracije tekočine. Običajno je plazemska koncentracija beljakovin več kot 3-krat višja od intersticijske. V mišicah in možganskem tkivu je koncentracija onkotskih ekvivalentov še manjša. Zato plazemske beljakovine ustvarjajo onkotski tlak vsaj 19 mm Hg, ki zadržuje tekočino v žili. Temu je dodano približno 9 mm Hg. zaradi učinka F.J. Donnan - elektrostatična fiksacija presežnih kationov v intravaskularnem prostoru z anionskimi proteinskimi molekulami. Tako je skupni zadrževalni tlak 28 mmHg. obstaja vzdolž celotne kapilare.
Povprečni onkotski tlak tkivne tekočine v normalnih pogojih je 6 mm Hg. in zadržuje vodo v tkivih. Če se presežek beljakovin, ki pride v tkivo s transcitozo in vnetjem, ne bi ponovno absorbiral skozi limfni sistem, bi se postopoma izgubil onkotski gradient tlaka med krvjo in tkivi.
Skoraj 70 let po Starlingu so mislili, da je hidrostatični tlak intersticijske tekočine pozitiven in se upira sproščanju tekočine iz žile. Poskusi Arthurja Guytona so pokazali, da je pod kožo med žilami negativen (to je subatmosferski) sesalni tlak. V normalnih pogojih je tlak proste tekočine v večini tkiv -2 do -7 mmHg. (povprečje -6).
Tkivno sesanje tekočine iz kapilar in postkapilarnih venul dejansko močno olajša delo srca pri prekrvavitvi tkiv in odločilno vpliva na poti normalne mikrocirkulacije. Tlak vode, ki jo veže tkivni gel, je prav tako na podatmosferskem nivoju, vendar znaša 1-2 mm Hg. višje kot v prosti fazi. Pozitivni tkivni tlak je le v organih, ki se nahajajo v zaprtem volumnu, na primer v možganih. V drugih tkivih postane višja od atmosferske le z opaznim edemom. Delni vakuum pod kožo spodbuja kompaktno stanje celic v zdravih tkivih tudi v odsotnosti vezivnih struktur vezivnega tkiva. Z njegovo izgubo v edematoznem, na primer vnetem tkivu, oslabijo vezi med celicami.
Večja prepustnost in povečana površina venskih koncev kapilar v primerjavi z arterijskimi konci uravnoteži prihajajoče tokove, kljub skoraj polovici absolutne vrednosti nastalega resorpcijskega vektorja v primerjavi s transudacijskim vektorjem. Zgornji mehanizem uravnava filtracijo in reabsorpcijo. Vendar pa na histohematološki meji potekajo tudi drugi procesi, difuzija in transcitoza, ki pomembno prispevajo k določanju sestave tkivne tekočine.
Difuzija je glavni mehanizem transkapilarne izmenjave. Hitrost filtracijskega pretoka je veliko nižja od hitrosti kapilarnega krvnega pretoka. Vendar pa je bilo izračunano, da je stopnja histohematske izmenjave vode zelo visoka, zato ni določena s filtracijo, temveč je lahko povezana le z difuzijo. Posledica tega je, da izmenjava ustrezne vode v tkivih na splošno ne ustreza mehansko spremenljivim značilnostim kapilarnega pretoka krvi. Vrednost difuzije je odvisna od števila delujočih kapilar (neposredno razmerje), koncentracijskega gradienta raztopljenih snovi (neposredno razmerje) in hitrosti pretoka krvi v mikrovaskulaturi (obratno razmerje).
Dodatna zaščita intersticija pred čezmernim kopičenjem tekočine in nastankom edema je drenažni sistem limfnih žil. Edem je tipičen patološki proces, ki je sestavljen iz nastajanja odvečne tekočine v intersticijskem sektorju zunajceličnega vodnega prostora. Izraz "edem" se ne uporablja v zvezi z intracelularno prekomerno hidracijo (izraz "otekanje celice" je bolj sprejemljiv za njegovo oznako). Pri edemu vedno ne pride samo do presežka zunajcelične tkivne vode, ampak tudi do povečane vsebnosti natrija v tkivni tekočini. Pri edemu se sesalni tkivni tlak vedno zmanjša, pri hudi tkivni hiperhidraciji pa postane pozitiven. Klinično se začetni edem z negativnim pritiskom tkivne tekočine ujema s simptomom tvorbe jamice ob pritisku na edematozno tkivo. Če se tlačna jamica ne oblikuje, je tlak v tkivu pozitiven, kar ustreza "napetemu" ali močno napredovalemu edemu. A. Guyton je izračunal, da podtlak v tkivih (5,3 mm Hg), drenažna funkcija limfe glede na tekočino (približno 7 mm Hg) in resorpcija tkivnih beljakovin v kri skozi limfo (še 5 mm Hg). čl.) skupaj ustvarijo "pufersko rezervo" reda 17 mm Hg, ki ščiti pred takojšnjim razvojem edema s povečanjem filtriranja in zmanjšanjem onkotičnega tlaka. Zato se edem začne tvoriti, ko se povprečni intrakapilarni tlak dvigne (ali plazemski onkotski tlak zmanjša) za 17-18 mm Hg, to je, ko doseže vsaj 35 mm Hg. - za kapilarno hidrostatsko ali 10 mm Hg. — za onkotski tlak plazme. Edem je manifestacija nepopolne prilagoditve. Prilagoditvena vloga edema je razvidna iz dejstva, da ščitijo telo pred razvojem hipervolemije, ki ima lahko smrtno nevarne akutne posledice, sestavljene iz kršitve sistemske hemodinamike. Lokalni edem ima učinek redčenja tkivne tekočine, kar potencialno zmanjša koncentracijo patogenov, toksinov in avtokoidov, ko je tkivo poškodovano. Edem je eden od mehanizmov za omejevanje območja vnetja. Hkrati se v edematoznih tkivih stisnejo žile, dodatno je motena mikrocirkulacija, otežena je difuzija hranilnih snovi, taka tkiva se lažje okužijo in slabše celijo. Tako kot drugi tipični patološki procesi je edem polietiološki.
Mehanizmi izgube intravaskularne tekočine v intersticiju
Tako so najbolj očitni mehanizmi za izgubo intravaskularne tekočine v intersticiju: 1) povečanje gradienta hidrostatičnega tlaka v arterijskem delu kapilare; 2) zmanjšanje gradienta koloidno-osmotskega tlaka v venskem koncu kapilare; 3) kršitev limfne drenaže. Od naštetih mehanizmov pri nastanku SCA v kritičnih razmerah sta seveda najpomembnejša prvi in drugi. Iztekanje tekočine se poveča tudi zaradi povečane prepustnosti kapilar, posredovane z delovanjem vnetnih mediatorjev. V tabeli. 1 je seznam dobro znanih mediatorjev, ki povzročajo sproščanje dekstrana iz postkapilarnih venul.
Številni poskusi so pokazali sproščanje plazemskih proteinov ali fluorescentnih dekstranov z enako molekulsko velikostjo iz postkapilarnih venul v intersticij po lokalni aplikaciji histamina, bradikinina in drugih vnetnih mediatorjev. Ta izhod, kot je bilo prej predlagano, se zgodi skozi široke interendotelne stike ali vrzeli, ki nastanejo s kontrakcijo endotelijskih celic. Nekatere reže so v "odprtem" stanju še pred začetkom agresivnega delovanja mediatorja. Med delovanjem posrednika se število "odprtih" slotov poveča, vendar le do določene meje. Nadaljnje povečanje koncentracije mediatorja ne vodi do povečanja števila funkcionalnih vrzeli. "Odpiranje" razpok je mogoče ustaviti z uvedbo številnih zdravil - antihistaminikov, glukokortikoidov, b-adrenergičnih agonistov, vazopresina, ksantinov, počasnih zaviralcev kalcijevih kanalčkov.
Patološko povečanje vaskularne prepustnosti opazimo tudi pod delovanjem drugih vnetnih mediatorjev - citokinov (faktor tumorske nekroze alfa (TNF-a), interlevkinov-2 in -6, faktor vaskularne prepustnosti (vaskularni endotelijski rastni faktor A)), aktivnih proteaz , prosti radikali, bakterijski toksini itd. Trenutno je trombinu pripisana resna vloga pri uravnavanju žilne prepustnosti.
Kot je navedeno zgoraj, lahko kapilarno uhajanje tekočega dela krvi povzroči razvoj pomembne hipovolemije, do razvoja hipovolemičnega šoka. Po drugi strani pa stanje šoka, za katerega so značilni sistemska tkivna hipoperfuzija, endotelna hipoksija, sproščanje velikega števila agresivnih mediatorjev in hude presnovne motnje, nujno prispeva k nastanku SLE. V tem smislu so rezultati eksperimentalnih študij zelo indikativni. Znano je, da je pri izvajanju poskusov na podganah, pri katerih je bil simuliran hemoragični šok v kombinaciji s toplotnimi poškodbami, nadomestno volumsko zdravljenje s kristaloidnimi nadomestki plazme spremljalo povečanje vsebnosti tekočine v intersticijskem sektorju zunajceličnega vodnega prostora za 3 in celo 3,5-krat (Belyaev A.N.). Dnevna klinična opazovanja kažejo, da lahko v kritičnih pogojih edematozni sindrom napreduje zelo hitro, odprava edema pa se včasih pojavi zelo počasi, kar zahteva uporabo eferentnih metod korekcije (ultrafiltracije). Na podlagi teh podatkov številni znanstveniki (V.V. Belyaev et al.), ki preučujejo značilnosti procesov transkapilarne izmenjave, pravilno ugotavljajo, da ni vedno mogoče razložiti pomembnega kapilarnega puščanja z vidika Starlingove teorije. .
Prvič, progresivni prehod tekočine iz posod v intersticij prispeva k povečanju hidrostatičnega tlaka v njem in posledično k zmanjšanju istoimenskega gradienta na ravni "arteriol - intersticij". Drugič, ker je glavni del tekočine, izgubljene iz žil, voda, ko se ta kopiči v intersticiju, se koncentracija beljakovin v njem naravno zmanjša, kar povzroči zmanjšanje koloidno-osmotskega tlaka intersticijske tekočine in povečanje gradient onkotičnega tlaka na ravni "venule - intersticij" . Povečana kapilarna prepustnost, kot izhaja iz Starlingove enačbe, lahko prispeva tako k prehodu tekočine iz posod v intersticij kot k njenemu vračanju - smer toka tekočine sovpada s smerjo nastalega vektorja. Tako je povečanje edema vedno omejeno in bi moralo izzveneti samo od sebe.
Drugi dvomi se porajajo ob podrobnejšem obravnavanju mehanizmov transporta transendotelijske tekočine ter ultrastrukture endotelija in intersticija. V stenah nobenih arteriol in venul ni skoznjih lukenj, pa tudi kapilar večine organov, saj njihov endotelij pripada neprekinjenemu tipu in se citoplazemski procesi njegovih celic prekrivajo in tvorijo neprekinjeno plast nad bazalno membrano, ki vsebuje ne -fibrilarni kolagen tipa 4, laminin in proteoglikani. Odprti tip endotelija najdemo le v kapilarah vranice, jeter in kostnega mozga. V črevesju, ledvičnih glomerulih in endokrinih žlezah ima endotelij fenestrirano strukturo. Toda okna niso območja odsotnosti citoplazemske plasti nad bazalno membrano, ampak le območja, kjer so endotelne celice izjemno stanjšane. V večini primerov so ta okna (fenestre) zaprta z enoslojno diafragmo s sredinsko odebelitvijo. Morfološko je ta diafragma zelo podobna diafragmam, ki prav tako zapirajo odprtine endotelijskih mikromehurčkov in transendotelijskih kanalov. Poleg tega so povsod pod endotelijem neprekinjene bazalne membrane, ki spominjajo na gosto tkano preprogo iz kolagena in pripadajočih beljakovin ter glikozaminoglikanov, medendotelne razpoke pa ne zijajo, napolnjene so s proteoglikani.
Tudi intersticij nikakor ni praznina, ampak je sestavljen iz kolagenskega matriksa, napolnjenega s proteoglikanskimi filamenti, ki mejijo drug na drugega. V fizioloških pogojih je intersticij malo raztegljiv, njegova struktura pa preprečuje prosto gibanje tekočine. Na podlagi zgoraj opisanih dejstev si je s stališča Starlingove teorije težko predstavljati možnost povečanja količine tekočine v intersticiju za 3-krat. Medtem pa je izrazit edematozni sindrom zlahka modeliran v eksperimentu in je precej pogost v kliniki pri bolnikih s hipovolemičnim šokom, sepso in obsežnimi opeklinami.
Pojav jasnosti pri vprašanju vsebine koncepta "prepustnosti kapilar" je v veliki meri olajšal odkritje, ki kaže, da poleg mehanizmov, povezanih z medceličnimi vrzelmi, transcitoza, tj. transport v pinocitoznih veziklih neposredno skozi citoplazmo endoteliocitov , in ne med njima. Kadar se ugotovi, da ima neki mediator učinek, kot je povečanje prepustnosti, to pomeni, da to sredstvo poveča intenzivnost transcitoze, pospeši nastanek transcitotičnih veziklov ali pospeši njihovo vlečenje navzven celice s strani njenega citoskeleta, čemur sledi ekstrudiranje. Trenutno je splošno sprejeto prepoznavanje mikropinocitotičnih veziklov in velikih por endotelija. Možno je, da so majhne pore, zlasti v kapilarah, konvencionalno ime za eno od vrst transcitotičnega mehanizma. V tem primeru predstavljajo transkapilarni tubuli elektronsko mikroskopski ekvivalent transcitotnih veziklov, ki so se med seboj združili (R. Cotran).
Določena težava je vprašanje, kaj lahko povzroči, da mehanizmi transcitoze "delujejo za intenzivno črpanje tekočine iz posod v intersticij brez njenega ustreznega vračanja" in kako se spremenijo mehanske lastnosti intersticija, ki mu omogočajo kopičenje znatne količine tekočine. .
Premer kapilar se lahko razlikuje za 2-3 krat. Pri največji zožitvi ne prepuščajo krvnih celic, vsebujejo le tekoči del krvi – plazmo. Ko je kapilara razširjena, gredo krvne celice skozi njo počasi, ena za drugo, in spremenijo svojo sferično obliko v bolj podolgovato. To je velikega fiziološkega pomena, saj se s podaljšanjem oblike krvnih celic poveča površina njihovega stika s kapilarno steno, počasno gibanje krvi pa podaljša čas njenega stika s steno žile. Vse to olajša prodiranje kisika in hranilnih snovi iz krvi v tkiva.
V pogojih razvoja sistemske vnetne reakcije v telesu pod vplivom snovi, kot so na primer histamin, bradikinin, snov P, vodikovi ioni, pride do vazodilatacije perifernih mikrožil in poveča dostava levkocitov v kapilare. Običajno se nevtrofilci ne zadržujejo in ne obidejo arteriol, kapilar in venul. S hipercitokinemijo, ki spremlja generalizirane oblike vnetja, sprememba morfologije endotelijske obloge venul ustvarja pogoje za zadrževanje nevtrofilcev v tem delu žilne postelje z njihovo kasnejšo aktivacijo. Od vseh provnetnih citokinov faktor tumorske nekroze alfa najpomembnejše poveča adhezijo krožečih granulocitov in monocitov na vaskularne endotelijske celice in spodbudi njihovo migracijo v tkiva. Povečana migracija celic v tkiva je posledica aktivacije procesov valjanja ("kotaljenja" vzdolž endotelne obloge) in posledične adhezije levkocitov na transformirani endotelij mikrožil. Istočasno endotelne celice prekomerno izražajo razširjen spekter celičnih adhezijskih molekul, membranskih proteinov, ki sodelujejo pri vezavi celice na zunajcelični matriks in druge celice.
Levkociti se aktivirajo v zaporednih fazah tega procesa in pridobijo sposobnost izločanja mediatorjev ter sodelujejo pri vnetnih reakcijah. Posledično hipercitokinemija ne le aktivira endotelij, kar sproži sistemsko endotelijsko disfunkcijo, ampak prispeva tudi k razvoju vnetne reakcije, ki nima zaščitne vrednosti v bližnjih tkivih, kar spremljajo spremembe.
Pomembno prispevajo k spremembi endotelija in sten mikrožil tudi imunski mehanizmi, ki jih izvaja mehanizem citolize, ki ga posreduje komplement in so usmerjeni na antigene, celice in imunske komplekse, ki so fiksirani na endoteliju ali bazalni membrani sten. krvnih žil. Degranulacija bazofilcev in nevtrofilcev ter motena fagocitoza agregiranih trombocitov so procesi, ki ustvarjajo čezmerne koncentracije bioaktivnih aminov, proteaz, lipidnih mediatorjev vnetja, anafilatoksinov (C5a, C4a, C3a), reaktivnih kisikovih spojin in drugih reaktivnih radikalov ter uvesti dodaten prispevek k spremembi. Posledično se razvije generaliziran septični vaskulitis, nastanejo pa tudi večkratne žilne mikrotromboze. V poznejših fazah generaliziranega vaskulitisa aktivirane mononuklearne celice sproščajo provnetne citokine in faktorje agregacije trombocitov. Te celice pridobijo tudi sposobnost fagocitoze različnih bioloških objektov in eksocitoze prostih kisikovih radikalov in proteaz. To pa dodatno poveča ekspresijo adhezivnih molekul na citoplazemskih membranah nevtrofilcev in endoteliocitov, vodi do povečanja prepustnosti sten venul in poslabša pojav spremembe njihovega endotelija. Adhezija levkocitov dodatno poveča stopnjo obstrukcije venul. Spodbuja te procese in zastajanje krvnih celic, kar vodi do upočasnitve krvnega pretoka. Zaradi različne hitrosti pretoka krvi opazimo muljne pojave predvsem v venulah, redkeje se širijo v kapilare. Fenomen blata v arteriolah je izjemno redek in kaže na hude, praviloma ireverzibilne motnje sistemske mikrocirkulacije. Z zmanjšanjem lumna venul s krvnimi celicami se v kapilarah poveča hidrostatični tlak in v intersticiju se kopiči presežek tekočine, to je nastanek edema. Adhezija in agregacija trombocitov po vrsti vaskularno-trombocitne hemostaze poslabšata nastajajoče motnje krvnega pretoka v majhnih žilah. Temu preprečujejo biološko aktivne snovi z vazodilatacijskim delovanjem. Posledično se razvije nadaljnja upočasnitev pretoka krvi, povečajo se reološke motnje s pojavi agregacije, sekvestracije krvi in kapilarnega puščanja. Pri visokih strižnih stopnjah krvnega obtoka, ki so najbolj značilne za mikrocirkulacijsko strugo, se aktivnost von Willebrandovega faktorja kot dejavnika adhezije in agregacije levkocitov močno poveča. Pri hudi sepsi in septičnem šoku se opisani procesi istočasno razvijejo v različnih mikrocirkulacijskih predelih, ki so prisotni v skoraj vseh organih, kar vnaprej določa nastanek in poglabljanje večorganske disfunkcije.
Za vnetje je značilna infiltracija tkiva z levkociti. Levkociti ves čas zapuščajo krvni obtok in vstopajo v tkiva brez vnetja. Za te oblike izločanja se uporabljajo specializirani odseki vaskularne postelje, ki so zastopani na številnih njegovih področjih - visoke endotelne venule. Izhod iz krvnega obtoka v tkiva je naravna stopnja v življenju monocitov, ki dopolnjujejo bazen različnih tkivnih makrofagov, pa tudi za polimorfonuklearne celice. Vendar pa v prisotnosti žarišča vnetja pride do selektivnega fokusiranja izseljevanja levkocitov in v nekaterih primerih je več kot polovica dnevne proizvodnje fagocitnih celic v vnetnem območju, z relativnim zmanjšanjem obsega izseljevanja v drugih delih žilno posteljo. Izgon levkocitov iz posode se pojavi v žarišču vnetja na velikem območju, ki pokriva postkapilarne venule in kapilare, ne pa tudi arteriol. V limfnih žilah vnetnega žarišča je možna tudi emigracija. Posledično se pod vplivom vnetnih mediatorjev endotelij vseh teh žil (in ne le visokih endotelijskih venul) bistveno poveča ali pridobi sposobnost prehajanja levkocitov, ki se izselijo.
Pri prehodu v subendotelne strukture levkociti še naprej proizvajajo in izločajo biološko aktivne snovi. Njihova izolacija je namenjena predvsem zaščiti telesa pred povzročiteljem vnetja, vendar te iste snovi spremenijo tudi strukturo intersticija in spremenijo njegove mehanske lastnosti. Posledično se poruši struktura kolagenskega matriksa intersticija in zmanjša hidrostatični intersticijski tlak. Povečanje hidrostatičnega kapilarnega tlaka zaradi povečanega upora pretoka krvi v venulah povzroči kapilarno puščanje. Izgubljena tekočina ni enakomerno porazdeljena v intersticiju, ampak tvori območja "tekočih infiltratov". Sestava zgornjih "infiltratov" vključuje znatno količino izgubljenih beljakovin, ki zadržujejo vodo v sebi. Zato je vračanje tekočine v žile polno resnih težav.
Obstajajo tri vrste dinamike vaskularne prepustnosti med vnetjem:
1. Zgodnja prehodna faza ki je sestavljen iz hitrega in kratkoročnega povečanja prepustnosti majhnih in srednjih venulov (s premerom do 100 mikronov). Prepustnost se poveča do največ 5-10 minut po poškodbi. Histamin ima v tej fazi izjemno vlogo, saj ga blokirajo njegovi antagonisti. Drugi vnetni mediatorji, kot so bradikinin, levkotrieni in prostaglandini, imajo lahko podporno vlogo. Mehanizmi zgodnje faze povečanja permeabilnosti so bolj povezani s širjenjem medceličnih prostorov zaradi redukcije endoteliocitov kot s povečano transcitozo. Zaloge histamina v tkivih so majhne, histaminaza ga inaktivira, poleg tega se zmanjša občutljivost njegovih receptorjev. Zato se prepustnost po 30 minutah spet zmanjša.
2. pozno razširjeno fazo povečanje vaskularne prepustnosti se začne 1-2 uri po poškodbi vaskulariziranega tkiva in doseže vrh po 4-6 urah. To je še posebej izrazito pri sončnih opeklinah. V nekaterih primerih, na primer pri preobčutljivosti zapoznelega tipa, latentno obdobje traja veliko dlje - od 4-6 do nekaj deset ur ali celo do 6-8 dni. Pozna faza traja najmanj 24 ur. V pozni fazi se poveča prepustnost kapilar in venul. Pride do aktivacije celičnega citoskeleta endotelijskih celic. Povečanje prepustnosti vključuje tako pospešitev transcitoze kot medceličnih procesov, zlasti umikanje endoteliocitov procesov, ki sodelujejo pri povezovanju celic, zaradi česar se med njimi pojavijo vrzeli. Opazno zaokroževanje endotelijskih celic ni opaziti. V poskusu se pozni stadij ne reproducira ali pa je močno oslabljen pri živalih brez levkocitov. Predpostavlja se, da ga zagotavljajo predvsem polipeptidni mediatorji vnetja, vključno s citokini makrofagnega in limfocitnega izvora (interlevkin-1, kaheksin, g-interferon).
3. Zgodnje vztrajno povečanje prepustnosti . S pomembno in razširjeno primarno spremembo, na primer s hudimi opeklinami, okužbami z endoteliotropnimi patogeni, se žilna prepustnost poveča v prvih 30-45 minutah do največje in se ne zmanjša več ur. Nato sledi njegov počasen upad, ki traja več dni. Prizadete so arteriole, kapilare in venule, opazimo nekrozo, deskvamacijo endotelija in razpoke bazalnih membran, pride do stabilizacije permeabilnosti, ko pride do žilne tromboze in tvorbe novih žil. Ta vzorec povečane prepustnosti je odvisen od močnega delovanja primarnega alterirajočega faktorja, vpliva hidrolaz in drugih, predvsem levkocitnih, mehanizmov sekundarne alteracije na žilah.
Zdravljenje sindroma kapilarnega puščanja
Nemogoče si je predstavljati zdravljenje SKU brez ukrepov, namenjenih odpravi vzroka, ki je povzročil razvoj sindroma sistemskega vnetnega odgovora. Pri kirurških boleznih, ki lahko povzročijo SKU, je potrebna njihova pravočasna in ustrezna korekcija z antibiotično terapijo. Antibakterijska terapija je seveda glavna sestavina zdravljenja številnih nalezljivih bolezni, njena naloga pa je neposredno uničenje patogenov in preprečevanje razvoja bakterijske superinfekcije.
V nekaterih primerih se lahko nastanek SKU prekine z imenovanjem antagonistov delovanja vnetnih mediatorjev. Najbolj indikativno je imenovanje zaviralcev H1-histaminskih receptorjev pri akutnih alergijskih reakcijah, uporaba zaviralcev proteaz pri bolnikih s hudimi oblikami akutnega pankreatitisa, travmatičnih poškodb, opeklin, krvavitev. Proizvodnja levkotrienov, ki poteka preko lipoksigenazne poti oksidacije arahidonske kisline, je blokirana z vnosom kvercetina (korvitina) v telo. Ksantini (teofilin, pentoksifilin), ki so antagonisti adenozina in njegovih derivatov, lahko tudi omejijo napredovanje SLE.
Znano je, da predpisovanje b-adrenomimetikov prispeva k zmanjšanju prepustnosti kapilar. Obstajajo dela, ki opisujejo zmanjšanje intenzivnosti SLE z dolgotrajnimi stalnimi infuzijami dopamina in dobutamina. Selektivni β1-agonist terbutalin se uporablja za dolgotrajno zdravljenje bolnikov z idiopatsko CKU.
V zadnjem času se v klinični praksi najpogosteje uporabljajo glukokortikoidi za zmanjšanje žilne prepustnosti. Glukokortikoidi stabilizirajo celične membrane in lizosome, s čimer omejujejo sproščanje aktivnih hidrolaz iz njih, kar povzroči omejeno poškodbo tkiva med vnetjem. Pomagajo ohranjati celovitost celične membrane tudi v prisotnosti toksinov, kar zmanjša otekanje celic. Glukokortikoidi povečajo sintezo lipomodulina, endogenega zaviralca fosfolipaze A-2, in s tem zavirajo njegovo aktivnost. Fosfolipaza A-2 spodbuja mobilizacijo arahidonske kisline iz fosfolipidov celične membrane in tvorbo presnovkov te kisline (prostaglandinov in levkotrienov), ki igrajo ključno vlogo pri vnetnem procesu. Poleg tega glukokortikoidi spodbujajo sintezo medcelične snovi - hialuronske kisline, ki zmanjšuje prepustnost žilne stene. Zmanjšanje eksudacije je povezano tudi z zmanjšanjem izločanja histamina in s spremembo občutljivosti adrenergičnih receptorjev na kateholamine (povečana občutljivost adrenergičnih receptorjev na adrenalin in norepinefrin). Posledično se poveča žilni tonus in zmanjša prepustnost žilne stene. Glukokortikoidi tudi pomagajo omejiti migracijo levkocitov v tkiva. Vendar se upi na uporabo glukokortikoidov pri sepsi niso uresničili. Rezultati nedavnih študij medicine, ki temelji na dokazih, kažejo, da tako majhni kot veliki odmerki glukokortikoidov ne zmanjšajo umrljivosti bolnikov s sepso.
Z uporabo pripravkov escina so povezani nekateri upi za zmanjšanje intenzivnosti SLE pri različnih patoloških stanjih. Escin je triterpenski glikozid, ki je glavna aktivna sestavina izvlečka semen divjega kostanja. Ima izrazit venotonični učinek in se uporablja za lokalno in sistemsko uporabo pri motnjah venske cirkulacije, predvsem pri venskem popuščanju, odpravlja vensko kongestijo.
Escin preprečuje aktivacijo lizosomskih encimov, ki razgrajujejo proteoglikan, povečuje tonus venske stene, odpravlja vensko kongestijo, zmanjšuje prepustnost in krhkost kapilar. Povečan venski pretok krvi blagodejno vpliva na bolezni, ki jih spremlja venska staza, edem, trofična poškodba sten krvnih žil, vnetni procesi in venska tromboza, spodbuja obnovo organov in tkiv. Venotonski učinek se izvaja z aktiviranjem kontraktilnih lastnosti elastičnih vlaken venske stene (tj. Izpostavljenost presnovkom escina), pa tudi s spodbujanjem sproščanja nadledvičnih hormonov, tvorbo prostaglandinov F2a v stenah krvnih žil. in sproščanje norepinefrina v sinapsah živčnih končičev. Kot zaščitnik kapilar escin normalizira stanje žilne stene, poveča stabilnost kapilar in zmanjša njihovo krhkost. Učinek je posledica zaviranja aktivnosti lizosomskih encimov, kar preprečuje razgradnjo proteoglikana (mukopolisaharidov) kapilarne stene. Escin zavira aktivnost hialuronidaze in ima izrazit anti-edematozni učinek, zmanjšuje prepustnost kapilar (predvsem prepustnost plazemsko-limfne pregrade), preprečuje izločanje beljakovin z nizko molekulsko maso, elektrolitov in vode v medcelični prostor; olajša praznjenje krčnih žil, poveča vsebnost suhega limfnega ostanka. Posredno se antieksudativni učinek izvaja s stimulacijo proizvodnje in sproščanja prostaglandinov. Zaradi sposobnosti povečanja kapilarne rezistence escin vpliva predvsem na prvo fazo vnetja z zmanjšanjem žilne permeabilnosti in zmanjšanjem migracije levkocitov.
Escin ima antiagregacijske (izboljšuje mikrocirkulacijo) in analgetične učinke, pospešuje obnovo organov in tkiv ter deluje antioksidativno. Pri lokalni uporabi odpravlja bolečino, oteklino, občutek napetosti, pospešuje resorpcijo površinskih hematomov. Steroli (stigmasterol in alfa-spinasterol), ki jih vsebuje ekstrakt divjega kostanja, zmanjšajo resnost vnetnega odziva. V randomiziranih dvojno slepih in navzkrižnih študijah je prišlo do zmanjšanja transkapilarne filtracije in pomembnega zmanjšanja edema, zmanjšanja občutka teže, utrujenosti, napetosti, srbenja in bolečine. V klinični praksi intenzivne nege se kot pripravek escina pogosto uporablja raztopina L-lizin escinata, namenjena za intravensko bolusno in intravensko kapalno dajanje. V naših raziskavah smo ugotovili, da je zdravljenje z L-lizin escinatom pri bolnikih z znaki sistemskega vnetnega odziva prispevalo k povečanju specifičnega volumna intravaskularne tekočine, hkrati pa zmanjšalo volumen tekočine v zunajceličnem vodnem prostoru.
Končno zmanjšanje izgube tekočine iz žil v intersticij dosežemo z uporabo nadomestkov koloidne plazme, ki imajo sposobnost zadrževanja vode v žilah več ur. V tem smislu so kristaloidni nadomestki plazme bistveno slabši od koloidnih raztopin. Nezmožnost zapolnitve pomanjkanja intravaskularne tekočine z veliko količino kristaloidnih raztopin v pogojih hipovolemičnega šoka se je najbolj jasno pokazala pri zagotavljanju nujne oskrbe ranjenim vojakom ameriške vojske med vietnamsko vojno. Poskusi vzdrževanja zadostnega volumna intravaskularne tekočine v pogojih travmatskega šoka z neprekinjeno hitro infuzijo Ringerjeve raztopine, katere količina je dosegla 5-6 litrov na dan, so hitro privedli do zadrževanja znatne količine tekočine v intersticiju. pljuč in pospešil razvoj sindroma dihalne stiske. Ves medicinski svet je spoznal, da v kritičnih situacijah telo žrtev potrebuje vnos plazemskih nadomestkov, ki počasneje zapuščajo žilno posteljo. Uporaba albuminskih raztopin v ta namen je povezana z znatnim povišanjem stroškov zdravljenja in ni na voljo niti v državah s sodobno močnim gospodarstvom. Zato ima ustvarjanje in izboljšanje sintetičnih koloidnih nadomestkov plazme velike možnosti. Na današnji stopnji iz te skupine zdravil izstopajo derivati dekstrana, modificirana želatina in hidroksietil škrob (HES). Za omejitev kapilarnega puščanja je uporaba HES velikega praktičnega pomena. Molekule HES ne le zadržujejo tekočino v žilah, temveč vplivajo tudi na mehanizme sistemskega vnetnega odgovora.
Trenutno je na podlagi eksperimentalnih študij in kliničnih opazovanj pridobljenih dovolj dokazov o protivnetnem učinku derivatov HES. J. Tien et al. (2004) so v študiji učinkov 0,9 % raztopine NaCl in HES 200/0,5 v naraščajočih odmerkih v pogojih endotoksičnega šoka pri podganah ugotovili od odmerka odvisno zmanjšanje kapilarne prepustnosti pljučnih kapilar skupaj z zmanjšanjem kopičenja nevtrofilcev. in nevtrofilne beljakovine v pljučih. To je bilo kombinirano z odpravo aktivacije jedrnega faktorja kapa-B, ki je odgovoren za aktivacijo kaskade citokinov in katerega koncentracija se v krvi posebej poveča v smrtnih primerih.
V študiji D. Rittoo in sod. (2005) so vključili 40 bolnikov, ki so bili operirani zaradi anevrizme infrarenalne aorte. V primerjavi z modificirano želatino (gelofusin) je infuzija HES 200/0,5 prispevala k značilnemu in značilnemu znižanju ravni C-reaktivnega proteina in von Willebrandovega faktorja v krvi bolnikov.
J. Verheij et al. (2006) so preučevali spremembe v kapilarnem puščanju pri 67 ventiliranih srčnih bolnikih. Kot nadomestke plazme smo uporabili 0,9 % raztopino NaCl, 6 % HES 200/0,5, 5 % raztopino albumina in 4 % raztopino modificirane želatine. Poškodbo pljučnega ožilja so ocenili z uhajanjem transferina, označenega s 67Ga. Za vzdrževanje učinkovitega volumna krvi v obtoku je bilo potrebnih znatno več 0,9 % raztopine NaCl kot koloidov. Uhajanje tekočine iz žil se je v večji meri zmanjšalo s HES kot z želatinami. V 30% primerov po oživljanju niso ugotovili sprememb.
V primerjalni študiji učinkov HES 200/0,5 in HES 130/0,4 G. Marxa in sod. (2006) so na modelu septičnega šoka pri prašičih ugotovili, da je bil HES 130/0,4 učinkovitejši pri zmanjševanju kapilarnega puščanja, čeprav se sistemska oksigenacija organov in tkiv ni bistveno razlikovala.
X. Feng et al. (2006) so pri proučevanju vpliva HES 130/0,4 na uhajanje tekočine v kapilarah pljuč, tvorbo citokinov in aktivacijo jedrnega faktorja kapa-B v telesu podgan z abdominalno sepso ugotovili, da HES 130/ 0,4 zmanjšana prepustnost pljučnih kapilar in razmerje "tekočina/suha teža". Hkrati so opazili zmanjšanje proizvodnje protivnetnega IL-6 in povečanje koncentracije protivnetnega IL-10. Zmanjšala se je tudi aktivnost mieloperoksidaze (lizosomskega encima nevtrofilcev, ki je sposoben tvoriti hipokloritni anion, ki ima kot močan oksidant nespecifičen baktericidni učinek; pri številnih vnetnih boleznih pa lahko nevtrofilna mieloperoksidaza povzroči poškodbe tkiva) mieloperoksidaze, koncentracijo TNF-α v krvi in aktivnost jedrnega faktorja kapa-B. V drugi študiji sta X. Feng in sod. (2007) HES 130/0,4 v stanjih polimikrobne abdominalne sepse je v primerjavi z 0,9 % raztopino NaCl prispeval k zmanjšanju koncentracije vnetnih mediatorjev v črevesnem tkivu, zmanjšanju koncentracije TNF-a in makrofagnega vnetnega proteina. 2 (MIP-2) v krvi, povečanje proizvodnje IL-10 in zmanjšanje aktivacije jedrnega faktorja kapa-B.
Nato X. Feng et al. (2007) so izvedli primerjalno študijo učinkov HES 200/0,5 in modificirane želatine pri podganah v simulaciji polimikrobne abdominalne sepse. Tako HES 200/0,5 kot želatina sta odvisno od odmerka zmanjšala kapilarno izgubo intravaskularne tekočine, vendar je HES 200/0,5 pokazal izrazit protivnetni učinek, ki ga pri želatini niso opazili. HES 200/0,5 je pomembno prispeval k znižanju krvne koncentracije TNF-a, provnetnega IL-1b, MIP-2, zmanjšal je število adhezivnih molekul ter preprečil aktivacijo mieloperoksidaze in infiltracijo nevtrofilcev.
J. Boldt et al. (2008), ki so ga opravili na 50 kardiokirurških bolnikih senilne starosti (> 80 let), ki so bili podvrženi posegom s kardiopulmonalnim obvodom, so perioperativno znižanje koloidno-osmotskega tlaka korigirali z uvedbo 5 % raztopine albumina in HES 130/ 0,4. Študija vnetnega odziva je vključevala študijo koncentracije IL-6 in IL-10 v krvi. Prednosti 5 % raztopine albumina niso bile ugotovljene. Pri uporabi HES 130/0,4 je bila ugotovljena manjša stopnja aktivacije endotelija.
S.A. Kozek-Langenecker et al. (2008) so izvedli primerjalno študijo oživljalnih učinkov HES 200/0,5 in HES 130/0,4 pri kirurških bolnikih. Rezultati študije so pokazali, da so imeli bolniki, ki so jim injicirali HES 130/0,4, večji volumen krožeče krvi, manjše drenažne izgube, redkeje potrebovali transfuzijo rdečih krvničk, imeli normalne vrednosti aktiviranega parcialnega tromboplastinskega časa in nižjo raven von Willebrandovega faktorja v krvni plazmi.
V študiji P. Wanga et al. (2009) so preučevali učinke oživljanja z laktatno Ringerjevo raztopino HES 130/0,4 in reinfuzijo krvi na podganjem modelu hemoragičnega šoka. Ugotovljena je bila brezpogojna prednost vpliva HES 130/0,4 in reinfuzije krvi na stanje prepustnosti kapilar. V teh primerih se je zmanjšala proizvodnja TNF-a, IL-6, aktivnost mieloperoksidaze in aktivacija jedrnega faktorja kapa-B. Če pa je bilo pri uporabi reinfuzije eritrocitov opaziti jasno povečanje koncentracije produktov oksidacije prostih radikalov, se je v pogojih uporabe HES 130/0,4 koncentracija malondialdehida in razmerje med oksidiranim in reduciranim glutationom bistveno in pomembno zmanjšala. .
V virih znanstvenih informacij je mogoče najti več dokazov o protivnetnih učinkih derivatov HES in zmanjšanju prepustnosti kapilar in SCL pod vplivom njihove uporabe. Na žalost številne terapije, ki so trenutno na voljo strokovnjakom za intenzivno nego, ne zagotavljajo 100-odstotne odprave SCL. Njegovo zdravljenje še naprej predstavlja resen problem.
Bibliografija
1. Belyaev A.V. Sindrom kapilarnega puščanja // Art of Likuvannya. - 2005. - št. 24. - S. 92-101.
2. Belyaev A.N. Kršitev transkapilarne presnove pri kombinirani travmi: načini patogenetske korekcije // Patološka fiziologija in eksperimentalna terapija. - 2003. - Št. 2. - Str. 31.
3. Medicina-info [elektronski vir] / http://meditsina-info.ru.
4. Swensier E. Dokazi o regulaciji mikromolekularne prepustnosti v postkapilarnih venulah z posredovanjem endotelijskih celic // Časopis Akademije medicinskih znanosti ZSSR. - 1988. - št. 2. - S. 57-62.
5. Mehta D., Malik A.B. Signalni mehanizmi, ki uravnavajo prepustnost endotelija // Physiological Reviews - 2006. - Vol. 86. - Str. 279-367.
Podrobnosti
FRANK-STARLINGOV ZAKON ("zakon srca"):
Bolj kot je srčna mišica raztegnjena zaradi dotekajoče krvi, večja je sila krčenja in več krvi vstopi v arterijski sistem.
Frank-Starlingov zakon določa:
- prilagoditev dela prekatov srca na povečanje volumske obremenitve;
- "izenačitev" delovanja levega in desnega prekata srca (na časovno enoto vstopi enaka količina krvi v sistemski in pljučni obtok)
Vpliv minutnega volumna srca na krvni tlak, dotok in odtok krvi iz srca.
Od vrednosti minutnega volumna srca sta odvisna dva pogoja za izpolnjevanje prehranjevalne funkcije cirkulacijskega sistema, ki ustreza trenutnim nalogam: zagotavljanje optimalne količine krvi v obtoku in vzdrževanje (skupaj z žilami) določene ravni srednjega arterijskega tlaka (70-90 mm Hg), potrebno za vzdrževanje fizioloških konstant v kapilarah (25-30 mm Hg). V tem primeru je predpogoj za normalno delovanje srca enakomeren pretok krvi skozi žile in njeno sproščanje v arterije. Rešitev te težave dajejo predvsem mehanizmi, ki jih določajo lastnosti same srčne mišice. Manifestacijo teh mehanizmov imenujemo miogena avtoregulacija črpalne funkcije srca. Obstajata dva načina za njegovo izvajanje: heterometrična - se izvaja kot odziv na spremembe začetne dolžine miokardnih vlaken, homeometrična - pojavi se z njihovimi kontrakcijami v izometričnem načinu.
Miogeni mehanizmi regulacije delovanja srca. Frank-Starlingov zakon.
Študija odvisnosti sile kontrakcij srca od raztezanja njegovih komor je pokazala, da je sila vsakega krčenja srca odvisna od velikosti venskega dotoka in je določena s končno diastolično dolžino miokardnih vlaken. Ta odvisnost se imenuje heterometrična regulacija srca in je znana kot Frank-Starlingov zakon: "Sila krčenja prekatov srca, merjena na kakršen koli način, je funkcija dolžine mišičnih vlaken pred kontrakcijo," tj. bolj ko so srčne komore napolnjene s krvjo, večji je srčni izhod. Ugotovljena je bila ultrastrukturna osnova tega zakona, ki je sestavljena iz dejstva, da je število aktomiozinskih mostov največje, ko se vsak sarkomer raztegne na 2,2 μm.
Povečanje sile kontrakcije med raztezanjem miokardnih vlaken ne spremlja povečanje trajanja kontrakcije, zato ta učinek hkrati pomeni povečanje stopnje povečanja tlaka v srčnih komorah med sistolo.
Inotropni učinki na srce zaradi Frank-Starlingov učinek, igrajo vodilno vlogo pri povečanju srčne aktivnosti med povečanim mišičnim delom, ko krčenje skeletnih mišic povzroča periodično stiskanje ven okončin, kar vodi do povečanja venskega pritoka zaradi mobilizacije rezerve krvi, deponirane v njih.
Negativni inotropni vplivi po tem mehanizmu igrajo pomembno vlogo pri spremembah krvnega obtoka pri prehodu v navpični položaj (ortostatski test). Ti mehanizmi so zelo pomembni za usklajevanje sprememb minutnega volumna srca in pretoka krvi skozi vene malega kroga, kar preprečuje tveganje za nastanek pljučnega edema.
Homeometrična regulacija srca.
Izraz " homeometrična regulacija» označujejo miogene mehanizme, za izvajanje katerih stopnja končnega diastoličnega raztezanja miokardnih vlaken ni pomembna. Med njimi je najpomembnejša odvisnost sile krčenja srca od tlaka v aorti (Anrepov učinek) in krono-inotropna odvisnost. Ta učinek je sestavljen iz dejstva, da se s povečanjem tlaka "na izhodu" iz srca poveča moč in hitrost srčnih kontrakcij, kar omogoča srcu, da premaga povečan upor v aorti in ohrani optimalen srčni izid.
D.N. Procenko
Procenko Denis Nikolajevič,
Izredni profesor Oddelka za anesteziologijo in reanimacijo Ruske državne medicinske univerze,
Mestna klinična bolnišnica št. 7b Moskva
Leta 1896 je britanski fiziolog E. Starling (Starling, Ernest Henry, 1866-1927) razvil koncept izmenjave tekočin med kapilarno krvjo in tkivno intersticijsko tekočino 1.
Kfc - koeficient kapilarne filtracije
P - hidrostatični tlak
P - onkotski tlak
Sd - koeficient refleksije (od 0 do 1; 0 - kapilara je prosto prepustna za protein, 1 - kapilara je neprepustna za protein)
V skladu s tem konceptom običajno obstaja dinamično ravnovesje med volumni tekočine, filtrirane na arterijskem koncu kapilar in ponovno absorbirane na njihovem venskem koncu (ali odstranjene z limfnimi žilami). Prvi del enačbe (hidrostatski) označuje silo, s katero tekočina želi prodreti v intersticijski prostor, drugi (onkotski) pa označuje silo, ki jo zadržuje v kapilari. Omeniti velja, da albumin zagotavlja 80 % onkotskega tlaka, kar je povezano z njegovo relativno nizko molekulsko maso in velikim številom molekul v plazmi2. Koeficient filtracije - je rezultat interakcije med površino kapilare in prepustnostjo njene stene (hidravlična prevodnost). V primeru sindroma kapilarnega "puščanja" se koeficient filtracije poveča. Hkrati je v glomerularnih kapilarah ta koeficient visok v normi, zaradi česar je zagotovljeno delovanje nefrona.
Tabela 1
Povprečni kazalniki "Starlingovih sil", mm Hg.
tabela 2
Povprečni kazalniki "starlingovih sil" v glomerularnih kapilarah, mm Hg.
Seveda je uporaba zakona E. Starlinga za oceno klinične situacije ob postelji nemogoča, saj je nemogoče izmeriti njegovih šest komponent, vendar je ta zakon tisti, ki omogoča razumevanje mehanizma razvoja edema v danem situacijo. Torej je pri bolnikih s sindromom akutne dihalne stiske (ARDS) glavni vzrok pljučnega edema povečana prepustnost kapilar v pljučih.
Mikrocirkulacija v ledvicah, pljučih in možganih ima številne značilnosti, povezane predvsem z zakonom E. Starlinga.
Najbolj presenetljive značilnosti mikrocirkulacije najdemo v glomerularnem sistemu ledvic. Pri zdravem človeku ultrafiltracija presega reabsorpcijo v povprečju za 2-4 litre na dan. Hkrati je hitrost glomerularne filtracije (GFR) običajno 180 l / dan. To visoko stopnjo določajo naslednje značilnosti:
Visok koeficient filtracije (tako zaradi povečane hidravlične prevodnosti kot velike kapilarne površine),
Visok odboj (približno 1,0), tj. stena glomerularnih kapilar je praktično neprepustna za beljakovine,
Visok hidrostatski tlak v glomerularni kapilari
Masivna ekstravazacija tekočine na eni strani in pomanjkanje prepustnosti beljakovin na drugi določata visok gradient onkotskega tlaka v glomerulni kapilari (ki je glavna gonilna sila kasnejše reabsorpcije).
Tako je zakon E. Starlinga za glomerule naslednji: GFR = Kf x (PGC - PBC - pGC), tlak v glomerularni kapilari pa je odvisen od razlike v tlaku v aferentnem in eferentnem delu arteriole.
Glavna funkcija zunanjega dihalnega sistema- vsrkavanje kisika iz okolja (oksigenacija) in odvajanje ogljikovega dioksida iz telesa (prezračevanje). Pljučne arterije in vene ponavljajo razvejanost bronhialnega drevesa in s tem določajo veliko površino, kjer poteka izmenjava plinov (alveolarno-kapilarna membrana). Ta anatomska lastnost vam omogoča maksimalno izmenjavo plinov.
Glavne značilnosti mikrocirkulacije v pljučih so:
Prisotnost alveolarno-kapilarne membrane, ki poveča difuzijo plinov,
Pljučni žilni upor je nizek, tlak v pljučnem obtoku pa je veliko nižji kot v pljučnem obtoku in je sposoben zagotoviti pretok krvi v apikalnih delih pljuč pri osebi v pokončnem položaju,
Hidrostatični tlak (PC) je 13 mmHg. (v arterioli) in 6 mm Hg. (v venuli), vendar na ta indikator vpliva gravitacija, zlasti v pokončnem položaju,
Intersticijski hidrostatični tlak (Pi) - variira okoli ničle,
Onkotski tlak v pljučnih kapilarah 25 mm Hg,
Onkotski tlak v intersticiju je 17 mm Hg. (določeno na podlagi analize limfe, ki teče iz pljuč).
Visok onkotski intersticijski tlak je običajno posledica visoke prepustnosti alveolarno-kapilarne membrane za beljakovine (predvsem albumin). Odbojni koeficient v pljučnih kapilarah je 0,5. Tlak v pljučni kapilari je enak alveolarnemu tlaku. Vendar pa so eksperimentalne študije pokazale, da je tlak v intersticiju negativen (približno - 2 mm Hg), kar določa gibanje tekočine iz intersticijskega prostora v limfni sistem pljuč.
Razlikujejo se naslednji mehanizmi, ki preprečujejo razvoj pljučnega edema:
Povečanje hitrosti limfnega pretoka,
Zmanjšanje intersticijskega onkotičnega tlaka (mehanizem ne deluje v primeru poškodbe endotelija),
Visoka podajnost intersticija, to je sposobnost intersticija, da zadrži znaten volumen tekočine brez povečanja intersticijskega tlaka.
Krvno-možganska pregrada: Za razliko od kapilar v drugih organih in tkivih so endotelne celice možganskih žil med seboj povezane z neprekinjenimi tesnimi stiki. Učinkovite pore v možganskih kapilarah dosežejo le 7A, zaradi česar je ta struktura neprepustna za velike molekule, relativno neprepustna za ione in prosto prepustna za vodo. V tem pogledu so možgani izjemno občutljiv osmometer: zmanjšanje osmolarnosti plazme povzroči povečanje možganskega edema in obratno, povečanje osmolarnosti plazme zmanjša vsebnost vode v možganskem tkivu. Pomembno si je zapomniti, da že majhne spremembe osmolarnosti povzročijo znatne spremembe: gradient 5 mosmol/kg je enakovreden sili izpodrivanja vode 100 mmHg. Če je BBB poškodovan, je vzdrževanje osmotskega in onkotskega gradienta zelo težko. V določenih patoloških stanjih je prepustnost BBB oslabljena, tako da plazemski proteini prodrejo v zunajcelični prostor možganov, čemur sledi razvoj edema3.
Študije s spremembami osmolalnosti in onkotskega tlaka so pokazale:
Zmanjšanje osmolalnosti vodi do razvoja možganskega edema,
Zmanjšanje onkotičnega tlaka povzroči edem perifernih tkiv, ne pa možganov,
Pri TBI zmanjšana osmolalnost povzroči otekanje dela možganov, ki je ostal normalen,
Obstaja razlog za domnevo, da zmanjšanje onkotičnega tlaka ne vodi do povečanja edema v poškodovanem delu možganov.
1 Starling E. H. O absorpciji tekočine iz prostorov vezivnega tkiva. J Physiol (London). 1896; 19: 312-326.
2 Weil MH, Henning RJ, Puri VK: Koloidni onkotski tlak: klinični pomen. Crit Care Med 1979, 7: 113-116.
3 Pollay M, Roberts PA. Krvno-možganska pregrada: definicija normalne in spremenjene funkcije. Nevrokirurgija 1980 6(6):675-685
PodrobnostiMikrovaskulatura je sistem majhnih krvnih žil in je sestavljen iz:
- kapilarna mreža - posode z notranjim premerom 4-8 mikronov;
- arteriole - posode s premerom do 100 mikronov;
- venule - žile, kalibra nekoliko večje od arteriol.
Mikrocirkulacija je odgovorna za uravnavanje pretoka krvi v posameznih tkivih in zagotavlja izmenjavo plinov in nizkomolekularnih spojin med krvjo in tkivi.
Približno 80 % celotnega padca krvnega tlaka se zgodi v predkapilarnem delu mikrovaskulature.
Kapilare (izmenjalne posode).
V kapilarnem stojalu je samo ena plast endotelija(izmenjava plinov, vode, raztopljenih snovi). Premer 3-10 mikronov. To je najmanjša vrzel, skozi katero se rdeče krvne celice še lahko »stisnejo«. Hkrati se lahko večje bele krvne celice »zataknejo« v kapilare in s tem zaprejo pretok krvi.
Pretok krvi (1 mm/s) je heterogen in odvisen od stopnje kontrakcije arteriol. V stenah arteriol je plast gladkih mišičnih celic (pri metarteriolah ta plast ni več neprekinjena), ki se zaključi z gladkim mišičnim obročem – prekapilarnim sfinkterjem. Zaradi inervacije gladkih mišic arteriol in zlasti gladkega mišičnega sfinktra v območju prehoda arterij v arteriole se izvaja regulacija krvnega pretoka v vsaki kapilarni postelji. Večino arteriol inervira simpatični živčni sistem in le nekaj teh žil - na primer v pljučih - je parasimpatičnih.
Stene kapilar nimajo vezivnega tkiva in gladkih mišic. Sestavljeni so iz samo ene plasti endotelijskih celic in so obdani z bazalno membrano iz kolagena in mukopolisaharidov. Pogosto kapilare delimo na arterijske, vmesne in venske; v venskih kapilarah je lumen nekoliko širši kot v arterijskih in vmesnih.
Venske kapilare prehajajo v postkapilarne venule(majhne žile, obdane z bazalno membrano), ki se nato odprejo v venule mišičnega tipa in nato v vene. V venulah in venah so zaklopke, gladkomišična membrana pa se pojavi po prvi postkapilarni zaklopki.
Laplaceov zakon: majhen premer - nizek tlak. Prenos snovi skozi stene kapilare.
Stene kapilar so tanke in krhke. Vendar pa glede na Laplaceov zakon, zaradi majhnega premera kapilar mora biti napetost v njihovi steni, ki je potrebna za preprečevanje razteznega učinka krvnega tlaka, majhna. Preko sten kapilar, postkapilarnih venul in v manjši meri metarteriola poteka prenos snovi iz krvi v tkiva in obratno. Zaradi posebnih lastnosti endotelne obloge teh sten so te za več vrst velikosti bolj prepustne za različne snovi kot plasti epitelijskih celic. V nekaterih tkivih (na primer v možganih) so kapilarne stene veliko manj prepustne kot na primer v kostnem tkivu in jetrih. Takšne razlike v prepustnosti ustrezajo tudi bistvenim razlikam v strukturi sten.
Kapilare skeletnih mišic so zelo dobro raziskane. Debelina endotelijskih sten teh žil je približno 0,2-0,4 mikrona. V tem primeru so med celicami vrzeli, katerih minimalna širina je približno 4 nm. Endotelne celice vsebujejo veliko pinocitnih veziklov s premerom približno 70 nm.
Širina medceličnih vrzeli v endotelni plasti je približno 4 nm, vendar lahko skozenj preidejo le mnogo manjše molekule. To nakazuje, da je v režah dodaten mehanizem filtriranja. V istem kapilarnem omrežju so medcelične reže lahko različne, v postkapilarnih venulah pa so običajno širše kot v arterijskih kapilarah. Ima določeno fiziološki pomen: Dejstvo je, da krvni tlak, ki služi kot gonilna sila za filtriranje tekočine skozi stene, pada v smeri od arterijskega proti venskemu koncu kapilarne mreže.
Z vnetjem ali delovanja snovi, kot so histamin, bradikinin, prostaglandini ipd., se poveča širina medceličnih vrzeli v predelu venskega konca kapilarne mreže in njihova prepustnost znatno poveča. V kapilarah jeter in kostnega tkiva so medcelične reže vedno široke. Poleg tega v teh kapilarah, v nasprotju s fenestriranim endotelijem, bazalna membrana ni neprekinjena, ampak z luknjami v območju medceličnih razpok. Jasno je, da v takih kapilarah transport snovi poteka predvsem skozi medcelične vrzeli. V zvezi s tem je sestava tkivne tekočine, ki obdaja kapilare jeter, skoraj enaka sestavi krvne plazme.
V nekaterih kapilarah z manj prepustno endotelijsko steno (na primer v pljučih) lahko nihanje pulznega tlaka igra določeno vlogo pri pospeševanju prenosa različnih snovi (predvsem kisika). Pri povišanem tlaku se tekočina »iztisne« v steno kapilar, pri znižanju pa se vrne v krvni obtok. Tako pulzno "pranje" kapilarnih sten lahko pospeši mešanje snovi v endotelijski pregradi in s tem znatno poveča njihov prenos.
Krvni pritisk v arterijski konec kapilare 35 mmHg, v venski konec - 15 mm Hg.
Hitrost gibanje krvi v kapilarah 0,5-1 mm/sek.
rdeče krvne celice v kapilarah premikanje enega za drugim, enega za drugim, v kratkih intervalih.
V najožjih kapilarah deformacija eritrocitov. Tako je gibanje krvi skozi kapilare odvisno od lastnosti eritrocitov in od lastnosti endotelne stene kapilare. Najbolj je primeren za učinkovito izmenjavo plinov in presnovo med krvjo in tkivi.
Filtracija in reabsorpcija v kapilarah.
Izmenjava poteka s pasivni (filtracija, difuzija, osmoza) in aktivni transportni mehanizmi. na primer filtriranje vode in v njej raztopljenih snovi se pojavi na arterijskem koncu kapilare, ker hidrostatski krvni tlak (35 mm Hg) je večji od onkotskega (25 mm Hg; ustvarjajo ga plazemske beljakovine, zadržuje vodo v kapilari). Reabsorpcija poteka na venskem koncu kapilare vode ter v njej raztopljenih snovi, saj hidrostatski krvni tlak se zmanjša na 15 mm Hg in postane nižji od onkotskega tlaka.
Kapilarna aktivnost in mehanizmi hiperemije.
V mirovanju deluje le del kapilar (tako imenovane "dežurne" kapilare), ostale kapilare so rezervne. V pogojih povečane aktivnosti organa se število delujočih kapilar večkrat poveča (na primer v skeletni mišici med krčenjem). Povečanje krvne oskrbe aktivno delujočega organa se imenuje delovna hiperemija.
Mehanizem delovanja hiperemije: povečanje presnovne ravni aktivno delujočega organa vodi do kopičenja metabolitov (CO2, mlečna kislina, produkti razgradnje ATP itd.). Pod temi pogoji se arteriole in prekapilarni sfinktri razširijo, kri vstopi v rezervne kapilare in volumetrični pretok krvi v organu se poveča. Gibanje krvi v vsaki kapilari ostaja na enaki optimalni ravni.
Izmenjava pretoka krvi skozi kapilare.
Shunt krvni pretok- mimo kapilare (iz arterijskega v venski obtok). Fiziološko ranžiranje - pretok krvi skozi kapilare, vendar brez izmenjave.
Vazoaktivna vloga kapilarnega endotelija.
- prostaciklin iz AA pod vplivom pulzirajočega pretoka krvi - strižni stres (cAMP → relaksacija)
- NO je faktor sprostitve. Endotelij pod delovanjem Ach, bradikinina, ATP, serotonina, substance P, histamina sprošča NO → aktivacija gvanilat ciklaze → cGMP → ↓Ca in → relaksacija.
- endotelin → vazokonstrikcija.