Начало >> Статьи >> Архивы >> Основы патологической физиологии

Венечное кровообращение - Основы патологической физиологии

Оглавление
Основы патологической физиологии
Основы учения о здоровье, предболезни и болезни
Внутренние причинные факторы
Роль условий в происхождении болезни
Патогенез
Общие механизмы патологических процессов
Формирование симптоматики болезни
Методы патологической физиологии
Барьерные механизмы
Гематоэпителиальные барьеры
Гематолимфатический барьер
Гистогематические барьеры
Циркуляторно-органные барьеры
Параиммунитет
Неспецифическая клеточная защита
Специфическая иммунная защита
Метаболизм антигенов
Антитела
Регуляция антителообразования
Реакции антиген-антитело
Иммунодефициты
Специфическая клеточная защита
Типовые клеточные патологические процессы
Типовые нарушения клеточной защиты
Повреждение клетки
Патохимические проявления повреждения клетки
Повреждение цитоплазматической мембраны
Нарушение трансмембранного транспорта
Нарушение рецепторной функции мембран
Функции органелл в поврежденной клетке
Цитозоль поврежденной клетки
Ядро поврежденной клетки, типовые нарушения
Патологические процессы при общих нарушениях обмена веществ
Типовые нарушения механизма компенсации недостаточности тканевого дыхания
Виды гипоксии
Патофизиологическое обоснование методов повышения устойчивости к гипоксии
Патология углеводного обмена
Дефекты энергетического использования углеводов
Нарушение утилизации моносахаридов
Врожденные нарушения утилизации моносахаридов
Мукополисахаридозы
Типы недостаточности инсулина
Патология жирового обмена
Внутриклеточное метаболизирование транспортных форм липопротеидов
Гиперлипопротеидемии
Ожирение
Патология белкового обмена
Белково-энергетическая недостаточность
Частичное голодание
Недостаточность растепления и всасывания белков в кишечнике
Типовые нарушения синтеза сывороточных белков
Диспротеинемии
Типовые нарушения внутриклеточного обмена белков
Пуриновый обмен
Патология обмена витаминов
Патология обмена витамина C
Патология обмена витамина A
Патология обмена коферментной группа витаминов
Патология обмена гормоноподобной группы витаминов
Патология обмена незаменимых микроэлементов
Марганец, медь
Магний
Молибден, селен, хром, фтор
Типовые нарушения водно-электролитного обмена
Нарушения объемного гомеостаза
Нарушения внеклеточного осмотического гомеостаза
Нарушения внутриклеточного осмотического гомеостаза
Местные нарушения объемного и осмотического гомеостаза
Типовые нарушения обмена кальция
Типовые нарушения обмена фосфора
Типовые нарушения кислотно-основного состояния
Дисфункция буферных систем - нарушения кислотно-основного состояния
Неспецифическое острое воспаление
Соединительная ткань в процессе воспаления
Противовоспалительная защита
Медиаторы воспаления
Системные проявления острого воспаления
Динамика местного острого воспаления
Хроническое воспаление
Лихорадка
Типовые нарушения регенерации
Неспецифическая над клеточная регуляция клеточной регенерации
Специфические регуляторы клеточной регенерации
Малигнизации клеток
Химический канцерогенез
Физический канцерогенез
Вирусный канцерогенез
Особенности малигнизированных клеток
Самозащита малигнизированных клеток
Противоопухолевая защита организма
Опухолевая болезнь
Боль
Рецепторы болевой чувствительности
Проводящие пути боли
Антиноцицептивная система
Специфическая рецепция опиоидных пептидов
Механизмы действия опиоидных пептидов в ЦНС
Опосредованное действие опиоидных пептидов
Острая боль
Хроническая боль
Стресс
Острый физиологический стресс
Хронический физиологический стресс
Патологический стресс
Типовые нарушения иммунитета
Атопия
Тестирование гиперчувствительности немедленного типа, иммунная аутоагрессия
Болезни иммунных комплексов
Гиперчувствительность замедленного типа
Трансплантационная иммунопатология
Инфекционный процесс
Радиационное повреждение
Повреждающее действие высоких и низких температур
Температурный анализатор
Эфферентные звенья терморегуляции
Типовые нарушения теплового баланса в организме
Ожоговая болезнь
Система крови
Энзимопатические гемолитические анемии
Органические повреждения клеток эритроидного ряда
Экстракорпускулярные гемолитические анемии
Кровопотеря
Возрастные и функциональные изменения эритропоэза
Белая кровь
Нейтрофилы
Эозинофилы
Базофилы
Пул агранулоцитов
Пул лимфоидных клеток
Пул тромбоцитов
Лейкозы
Гемостаз
Противосвертывающая система крови
Фибринолитическая система крови
Нарушения гемостаза
Сердечно-сосудистая система
Нарушения автоматизма сердца
Номотопные аритмии
Гетеротопные аритмии
Сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам неповрежденного сердца - сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам поврежденного сердца - сердечная недостаточность
Миокардит
Тампонада сердца
Венечное кровообращение
Механизмы повреждения венечных сосудов
Постинфарктные осложнения
Механизмы повреждения сосудистой системы
Механизмы быстрой регуляции артериального давления
Механизмы долгосрочной регуляции артериального давления
Система микроциркуляции
Комбинированные повреждения артериальных сосудов
Алиментарные факторы в патогенезе артериальной гипертензии
Атеросклероз
Нарушения регуляции обмена липопротеидов - атеросклероз
Патология лимфатической системы
Патология венозной системы
Дыхательная система
Нарушения нервной регуляции внешнего дыхания
Дыхательная недостаточность
Бронхиальная астма
Асфиксический синдром
Рестриктивная недостаточность дыхания
Отек легких
Патология плевры
Пищеварение в ротовой полости
Механизмы повреждений слизистой оболочки полости рта
Слюнные железы
Регуляция секреции слюнных желез
Нарушения деятельности слюнных желез
Жевание
Глотание
Пищеварительный транспортный конвейер
Нейроэндокринная регуляция моторной и секреторной функции желудка
Механизмы нарушения пищеварения в желудке
Гастрит
Механизмы язвообразования в желудке
Оперированный желудок
Пищеварение в кишечнике
Иммунная система тонкой кишки
Моторика тонкой кишки
Механизмы нарушения функций тонкой кишки
Острый перитонит
Пищеварение в толстой кишке
Типовые нарушения функции толстой кишки
Поджелудочная железа
Типовые нарушения внешнесекреторной функции поджелудочной железы
Панкреатит
Печень
Защита гепатоцитов
Типовые нарушения функций гепатоцитов
Гепатит
Печеночная недостаточность
Генетические дефекты функций печени, регенерация
Желтуха
Желчевыводящие пути
Структура и функции почек
Типовые повреждения нефрона
Типовые нарушения функций почек
Почечная недостаточность
Мочевыводящие пути
Костная ткань скелета
Регуляция активности остеогенных клеток
Типовые нарушения опорно-двигательного аппарата
Компенсационная перестройка кости
Искусственная активация репаративного остеогенеза
Остеопатии
Артропатии
Типовые нарушения суставов
Артрит
Скелетные мышцы
Адаптация скелетных мышц к режиму работы
Типовые нарушения скелетных мышц
Нарушения нервно-мышечной передачи возбуждения и нейротрофических влияний
Общая характеристика гормонов
Типовые нарушения функций эндокринных клеток
Гипофиз
Эпифиз
Паращитовидные железы
Корковое вещество надпочечников
Щитовидная железа
Женская репродуктивная система
Гормональная дисфункция у женщин
Мужская репродуктивная система
Типовые нарушения функций яичек и придатков
Дисфункция гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы у мужчин
Типовые нарушения функций предстательной железы
Врожденная дисфункция гормональной регуляции репродуктивной функции у мужчин

Кровоснабжение сердца обеспечивается венечными артериями, берущими начало в левом и правом синусах аорты. Отток крови осуществляется по системам поверхностных и глубоких вен.
Венечные артерии сердца подразделяют на левую и правую. Через левую сердце получает до 98 % объема венечного кровотока; обычно она кровоснабжает левое предсердие, левый желудочек, межжелудочковую перегородку, заднюю стенку правого предсердия и часть задней стенки правого желудочка. Правая венечная артерия образует многочисленные веточки, через которые кровоснабжаются основная масса правого желудочка и его задняя стенка. Правая и левая задние части стенки правого желудочка кровоснабжаются веточками правой венечной артерии, левой огибающей доминирующей венечной артерии. Передняя область правого желудочка, включая часть перегородки, имеет двойное кровоснабжение через нисходящие ветви правой венечной артерии и конусной ветви, отходящей от аорты. Общий объем крови, поступающей через правую венечную артерию, составляет примерно 2 %. Левая и правая венечные артерии обладают малоразвитыми межартериальными анастомозами, но имеют очень густую капиллярную сеть. Капилляры миокарда обладают высокой проницаемостью, так как базальная мембрана их фенестрирована. Наибольшее число капилляров содержится в субэндокардиальных слоях верхушки желудочков, наименьшее — под эпикардом. Число открытых (работающих) капилляров в этих областях составляет 78 и 64 % соответственно.
Гидростатическое давление крови в системе микроциркуляции возрастает от эпикарда к эндокарду. Наибольшее сопротивление кровотоку оказывает сосудистая система внутренних слоев миокарда.
Помимо венечных артерий, сердце имеет дополнительные источники кровоснабжения. К ним относятся сердечные веточки внутренних грудных, верхних диафрагмальных, межреберных, бронхиальных, пищеводных и медиастинальных артерий. Через них дополнительное кровоснабжение получают структуры основания сердца и предсердия. При недостаточности объема коронарного кровотока роль дополнительных источников поступления крови в сердце резко возрастает.

Венозная система сердца представлена поверхностными и глубокими венами, имеющими многочисленные анастомозы. Большая венечная вена собирает кровь из левого желудочка и заканчивается венечным синусом, который открывается на задней стенке правого предсердия. Венечный синус дренирует до 60—80 % крови, поступающей в сердце через левую венечную артерию, и выполняет динамическую резервуарную функцию. Передние сердечные вены собирают кровь из правого сердца и открываются на передней поверхности правого предсердия.
Глубокая венозная система состоит из множества тонких сосудов, которые соединяют дистальные концы капилляров и венечные вены с полостями сердца. Эти сосуды формируют венополостные каналы, выполняющие дренажную функцию между венечными венами и полостями сердца. По ним в полости сердца изливается до 40 % венозной крови. При затруднении оттока венозной крови в венозный синус поступление ее по тонким сосудам значительно возрастает.
Лимфатические сосуды сердца формируются из экзо-, мио- и эпикардиальных сетей лимфатических капилляров, переносящих лимфу из сердца в регионарные лимфатические узлы. Движение лимфы осуществляется за счет давления на лимфатические сосуды стенок полостей сердца при циклах сокращение-расслабление. В области корня сердца крупные лимфатические сосуды транспортируют лимфу в результате пульсаций гладкомышечных клеток.

Регуляция и нарушения венечного кровотока

Трофика миокарда, как и других органов, определяется величиной перфузионного давления крови, которое зависит от насосной функции сердца, тонуса сосудов и ОЦК. У человека коронарный кровоток составляет 5 % от объема сердечного выброса, что соответствует 80 мл крови в расчете на 100 г массы сердца; поглощение О2 — 6—8 мл на 100 г массы сердца. Система венечных артерий характеризуется низкой скоростью кровотока в состоянии физиологического покоя, высокой степенью экстракции кислорода в капиллярах — до 82 % (в других органах и тканях 20—30 %). В венечных сосудах 80 % объема кровотока осуществляется в период диастолы, 20 % — в период систолы. Объем коронарного кровотока отличается постоянством при широких колебаниях давления крови в аорте и крупных магистральных сосудах и не претерпевает существенных нарушений при вариациях перфузионного давления крови в диапазоне 60—130 мм рт.ст. Объем кровотока не изменяется и при уменьшении просвета коронарных артерий до 85 % от должной. Повышение доставки кислорода происходит не за счет возрастания скорости движения крови в капиллярах, а вследствие открытия ранее нефункционирующих капилляров.
Расширение венечных сосудов может быть связано с блокадой На+/Са2+-каналов, уменьшением базального тонуса и посткапиллярного сопротивления, расслаблением сфинктеров венечного венозного русла. Усиление оттока крови, закрытие артериовенозных анастомозов способствуют сохранению нормального времени диастолического расслабления и объема кровотока в период диастолы. При этом возрастает эффективность работы сердца при достаточно высоком уровне экстракции кислорода кардиомиоцитами. Уменьшение объема коронарного кровотока характеризуется снижением градиента давления между аортой и правым предсердием, повышением вязкости крови, учащением сокращений сердца. При адекватных нагрузках на сердце в компенсации объема венечного кровотока доминируют механизмы местной саморегуляции тонуса венечных сосудов. Местный механизм настройки тонуса венечных артерий оказался настолько совершенным, что объем коронарного кровотока всегда соответствует энергетическим потребностям сердца. Доминирование местной саморегуляции обнаружено в трансплантированных денервированных сердцах — они сохраняли способность изменять тонус коронарных сосудов в зависимости от нагрузок на сердце.
В местной саморегуляции тонуса венечных сосудов участвуют вне- и внутриклеточные электролиты (Na+, К+, Са2+), вазоактивные вещества (оксид азота, аденозин, простациклин), РСО2 и ритм сердечных сокращений. Эндотелий венечных сосудов выполняет функцию не только барьера между кровью и субэндотелием, но и источника релаксирующих и вазоконстрикторных регуляторов (эндотелии, оксид азота и др.).
Эндотелии — пептид, синтезируемый эндотелиоцитами под воздействием адреналина, ангиотензина II, аргинин-вазопрессина, форболовых эфиров, тромбина, трансформирующего фактора роста бета, интерлейкина-1 и др. В низкой концентрации эндотелии расслабляет гладкие мышцы венечных сосудов, в высокой вызывает вазоконстрикцию, что ведет к ишемическим повреждениям сердца, аритмиям вплоть до летального исхода.
Схема 61. Синтез оксида азота, его основные эффекты на коронарные сосуды

Оксид азота синтезируется эндотелиоцитами через этап образования эндотелина (схема 61). Оксид азота лимитирует окисление ЛПНП, активацию лейкоцитов и тромбоцитов, пролиферацию гладкомышечных клеток и их миграцию в интиму. Из эндотелия венечных сосудов оксид азота высвобождается вместе с простациклином. Оба продукта вызывают длительную вазодилатацию и угнетают активность тромбоцитов. Синтез и высвобождение оксида азота стимулируют содержащиеся в плазме крови биологически активные вещества — брадикинин, ацетилхолин и др.
Аденозин — метаболический посредник в саморегуляции венечного и мозгового кровотока. Эндогенным источником аденозина является АДФ. Ферменты, участвующие в образовании аденозина, локализованы на клеточной мембране. Поэтому аденозин легко диффундирует во внеклеточное пространство и воздействует на гладкие мышцы венечных сосудов. Внутри клеток аденозин не накапливается, так как подвергается инактивации путем превращения в инозин. Освобождение аденозина находится в прямой зависимости от активности метаболизма в миокарде — степень недостаточности энергетического снабжения кардиомиоцитов определяет уровень синтеза и высвобождения аденозина из клеток. Сосудорасширящим действием обладают также АТФ, АДФ и АМФ, но они не регулируют объем венечного кровотока, поскольку не проникают через цитоплазматическую мембрану во внеклеточное пространство.
РСO2 оказывает прямое воздействие на тонус венечных сосудов: снижение ведет к повышению тонуса, возрастание способствует расширению сосудов и увеличению объема венечного кровотока. Закисление внеклеточной среды до pH 6,9 увеличивает объем венечного кровотока приблизительно на 90 %. В этих случаях повышение перфузионного давления сочетается не только с возрастанием потребления кислорода, но и силы сокращений миокарда за счет большей утилизации нутриентов в обменных процессах (феномен Грегга).
Частота сердечных сокращений прямо влияет на тонус коронарных сосудов. В основе эффекта лежит способность гладкомышечных клеток отвечать возбуждением и сокращением на ритмические растяжения. В период растяжения величины тонуса венечных сосудов определяется интенсивностью поступления Са2+ в гладкомышечные клетки из внеклеточной среды. Поэтому учащение сердечных сокращений повышает базальный тонус венечных сосудов за счет более частого следования пульсовых волн. Одновременно увеличивается давление на венечные сосуды сокращающегося миокарда, что ведет к уменьшению объема венечного кровотока. При этом уменьшается ударный объем сердца и повышается конечно-диастолическое давление.
Обратимые нарушения регуляции объема венечного кровотока возникают при временных изменениях обмена веществ, перфузионного давления, систолической компрессии, активности симпатико-адреналовой системы, содержания в плазме крови биологически активных веществ — ангиотензина II, вазопрессина, катехоламинов и др. Более глубокие нарушения механизмов регуляции венечного кровотока и функциональных свойств венечных сосудов возникают при длительной гиперлипопротеидемии с повышением уровня холестерина в плазме крови, особенно при артериальной гипертензии, сахарном диабете. В этих условиях резко облегчается развитие атерогенных повреждений сосудов, включая венечные артерии. В генезе атерогенеза ведущую роль играет окисление ЛПНП эндотелиоцитами в субэндотелии свободными радикалами на основе кислорода, высвобождаемыми эндотелием, макрофагами, а также цитокинами (ИЛ-1), фактором некроза опухолей альфа (схема 62).

Схема 62. Атерогенез коронарных артерий

Обозначения: ЛПНП — липопротеиды низкой плотности; оЛПНП — окисленные липопротеиды низкой плотности; ЛПВП — липопротеиды высокой плотности.
Эндотелий венечных сосудов становится объектом патогенного действия окисленных ЛПНП уже на ранней стадии развития атеросклероза. Ослабляется его барьерная функция, появляются диспропорции в образовании энзимов, участвующих в синтезе и инактивации сосудорасширяющих и сосудосуживающих веществ. Эндотелиоциты постепенно утрачивают способность поддерживать нормальное жидкое состояние крови путем угнетения свертывания крови, предотвращать адсорбцию тромбоцитов и лейкоцитов. Торможение продукции моноаминоксидазы уменьшает расщепление катехоламинов и серотонина на поверхности эндотелия, недостаточность образования АПФ замедляет превращение ангиотензина I в ангиотензин II, дефицит кининазы блокирует расщепление брадикинин в продукты, лишенные биологической активности. В результате ослабления синтеза оксида азота и простациклина эндотелиоцитами нарушается длительная вазодилатация и угнетается активность лейкоцитов и тромбоцитов. При тканевых повреждениях эндотелиоциты становятся источником высокоактивных сосудосуживающих факторов — эндотелии, тромбоксана А2, эндо пероксидазы, трансформирующего фактора роста бета, фактора активации тромбоцитов, хемотаксического цитокина ИЛ-8. Параллельно с этим на цитоплазматической мембране эндотелиоцитов усиленно экспрессируются специфические адгезивные молекулы, играющие важную роль в контроле физиологических ответов, связях между клетками, в их пролиферации и дифференцировке. Среди молекул адгезии в функции эндотелия участвуют селектины, иммуноглобулиновые молекулы адгезии, эндотелиальные межклеточные молекулы адгезии.
Группа селектинов включает несколько видов. С-селектин является Са2+-зависимым, имеет домен, содержащий фактор роста эпидермиса и распознающий углеводный лиганд в составе молекул адгезии. Е-селектин — эндотелиальный гликопротеин, участвующий в адгезии нейтрофильных лейкоцитов, моноцитов и некоторых типов лимфоцитов. Синтез Е-селектина в эндотелиоцитах активируют бактериальные эндотоксины и цитокины — ИЛ-1, фактор некроза опухолей. Максимальный синтез Е-селектина происходит в течение 4—6 ч, после чего он снижается в пределах 24—48 ч. Р-селектин синтезируется эндотелиоцитами и тромбоцитами. При стимуляции эндотелиоцитов и тромбоцитов тромбином, гистамином, интерлейкинами и другими раздражителями на цитоплазматической мембране клеток уже в течение первых минут начинается экспрессия Р-селектина, при участии которого на эндотелии происходит адгезия нейтрофильных лейкоцитов, моноцитов и некоторых видов лимфоцитов. L-селектин синтезируется и экспрессируется на цитоплазматической мембране многих видов лейкоцитов. При контакте их с возбужденным эндотелием углеводный компонент L-селектина связывается с молекулами типа муцина, экспрессированными на люминарной поверхности эндотелиоцитов. Этот вид селектина обеспечивает включение нейтрофильных лейкоцитов и моноцитов в воспалительный процесс, развивающийся в стенках венечных сосудов при атерогенезе.
Изменение продукции адгезивных белков эндотелиоцитами при повреждении ведет не только к нарушению кровотока в системе коронарных сосудов, но и к дезинтеграции клеток эндотелиального монослоя в связи с недостаточным связыванием адгезивных белков с рецепторами.
Помимо эндотелиального фактора в механизме нарушений функционального состояния венечных сосудов важную роль играют тахикардия и гиперактивность симпатико-адреналовой системы.
Чрезмерная частота сердечных сокращений (180—200 уд/мин) вызывает значительное повышение базального тонуса венечных сосудов частыми пульсовыми волнами, сужение просвета и сдавление их сокращающимся миокардом. Уменьшение объема венечного кровотока ведет к дефициту перфузии, гипоксии, нарушению функции кальций сопрягающего комплекса, недостаточности расслабления миокарда и повышению конечно-диастолического давления. При тахикардии дефицит заполнения кровью полостей сердца, уменьшение сердечного выброса резко сокращают объем венечного кровотока в период диастолы, что способствует прогрессированию недостаточности насосной функции сердца.
Гиперактивность симпатико-адреналовой системы приводит к повышению концентрации катехоламинов в миокарде, усилению стимуляции кардиомиоцитов через β-адренорецепторы, увеличению числа функционирующих Na+-, Са2+-каналов в сарколемме и возрастанию содержания Са2+ в цитозоле. Активация сократительного механизма, усиление и учащение сокращений сердца создают порочный круг, свойственный тахикардии. Вначале симпатическая стимуляция вызывает расширение венечных сосудов и увеличивает объем кровотока в них за счет противодействия метаболитов прямым констрикторным влияниям норадреналина на венечные сосуды через адренорецепторы. Однако при исчерпании резерва метаболитов проявляются симпатические эффекты в виде сужения венечных сосудов и уменьшения объема кровотока — до 30 % от должного. Сужение возникает вследствие возрастания числа Na+-, Са2+-каналов плазматической мембраны гладкомышечных клеток, повышения концентрации Са2+ в цитозоле и усиления сократимости. Венечный кровоток уменьшается также из-за увеличения сопротивления в преартериолярном или артериолярном звене венечной гемоциркуляции.
Длительная тахикардия и/или гиперактивность симпатико-адреналовой системы облегчают развитие нарушений функции эндотелиоцитов. При повреждении эндотелий утрачивает способность к высвобождению вазоактивных веществ в адекватных количествах. В зонах альтерации эндотелия гладкомышечные клетки коронарных сосудов приобретают повышенную чувствительность к катехоламину, серотонину и гистамину. Это обычно является фоном, на котором развиваются структурно-функциональные нарушения в системе коронарного кровообращения.



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »