I МИКРО- ЦИРКУЛЯЦИЯ СОСУДИСТЫЙ

























































































I МИКРО- ЦИРКУЛЯЦИЯ
СОСУДИСТЫЙ МОДУЛЬ
ЦЕЛЬ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ – ПОДДЕРЖАНИЕ ГОМЕОСТАЗА В ТКАНЯХ PO 2 PCO 2 p. H Posm etc.
ПОВТОРИМ ОБЩУЮ ХАРАКТЕРИСТИКУ СОСУДИСТОГО РУСЛА
КОЛИЧЕСТВО СОСУДОВ 1 млрд. , 1 АОРТА в т. ч. 40 млн. в работе КАПИЛЛЯРЫ 2 ПОЛЫЕ ВЕНЫ
ДИАМЕТР СОСУДА 2. 4 ~10 2. 0 см мкм см = 0. 001 см АОРТА КАПИЛЛЯР ПОЛАЯ ВЕНА
ПЛОЩАДЬ СЕЧЕНИЯ 4. 5 30 3. 0 см 2 мкм 2 см 2 АОРТА КАПИЛЛЯР ПОЛАЯ ВЕНА
СУММАРНАЯ ПЛОЩАДЬ СЕЧЕНИЯ 4. 5 3000 6. 3 см 2 АОРТА КАПИЛЛЯРЫ ПОЛЫЕ ВЕНЫ
ЛИНЕЙНАЯ СКОРОСТЬ 50 0. 07 33 см/с АОРТА КАПИЛЛЯРЫ ПОЛЫЕ ВЕНЫ
ОБЪЕМНАЯ СКОРОСТЬ 5 5 5 л/мин АОРТА КАПИЛЛЯРЫ ПОЛЫЕ ВЕНЫ
ДАВЛЕНИЕ, мм рт. ст. 110 ~25 < 0 (в середине) /70 АОРТА КАПИЛЛЯРЫ ПОЛЫЕ ВЕНЫ
ОЦК, % 15 80 5 АРТЕРИИ КАПИЛЛЯРЫ ВЕНЫ
КАПИЛЛЯРОВ в 1 мм 3 ткани мышцы ≈ 100 мозг ≈3000
ДИФФУЗИЯ И ПИНОЦИТОЗ
ТИПЫ КАПИЛЛЯРОВ • С НЕПРЕРЫВНОЙ СТЕНКОЙ • ФЕНЕСТРИРОВАННЫЕ • СИНУСОИДАЛЬНЫЕ
КАПИЛЛЯРЫ, ОРГАНЫ Ø ТИП ПОР, нм Мозговые Мозг 0 С Скелетные и гладкие непрерывной мышцы, легкие, 5 стенкой жировая и соединительная ткани Фенестрирова Почка, кишка нные 100 Синусоидальн Костный мозг, печень, ые селезенка
ТРАНСПОРТ СКВОЗЬ СТЕНКУ ЭНДОТЕЛИОЦИТ ТКАНЕВАЯ ЖИДКОСТЬ ВОДНАЯ ПОРА Plasma proteins generally cannot ПЛАЗМА cross the capillary wall БЕЛКИ ПЛАЗМЫ ПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ ЖИРО- МЕМБРАНА РАСТВО- O 2, CO 2 ЦИТОПЛАЗМА РИМЫЕ – СКВОЗЬ Na+, K+, глюкоза, ЭНДОТЕ- аминокислоты БЕЛКИ- ЛИОЦИТ ПЕРЕНОСЧИКИ МЕЛКИЕ ВОДО- РАСТВОРИМЫЕ – СКВОЗЬ ПОРЫ
ДИФФУЗИЯ В КАПИЛЛЯРАХ • ОГРОМНАЯ ПЛОЩАДЬ • ТОНКАЯ СТЕНКА • МЕДЛЕННЫЙ КРОВОТОК Максимальная скорость – для жирорастворимых веществ, СО 2 и О 2 Альбумин в 10 000 < чем вода
ФИЛЬТРАЦИЯ ЗАВИСИТ ОТ: 1. ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ГРАДИЕНТА 2. ОНКОТИЧЕСКОГО ГРАДИЕНТА 3. ПРОНИЦАЕМОСТИ СТЕНКИ 4. КОЛИЧЕСТВА РАБОТАЮЩИХ КАПИЛЛЯРОВ
ФИЛЬТРАЦИЯ и РЕАБСОРБЦИЯ ЛИМФА ТКАНЕВАЯ ЖИДКОСТЬ 0 (See next slide) → ОТ АРТЕРИОЛЫ К ВЕНУЛЕ →
СИЛЫ СТАРЛИНГА (давления, мм рт. ст. ) 1. Гидростатическое Ргк A-конец ≈ 37 V-конец ≈ 17 2. Онкотическое Рок ≈ 25
СИЛЫ СТАРЛИНГА ЛИМФА ТКАНЕВАЯ ЖИДКОСТЬ 12 0 8 (See next slide) → ОТ АРТЕРИОЛЫ К ВЕНУЛЕ →
ЗА СУТКИ • В ткани фильтруется 20 л • Реабсорбируется 18 л в кровь + 2 л в лимфу • ОЦК и объем тканевой жидкости ≈ const. • Нарушение равновесия → преобладание фильтрации → отек
РЕГУЛЯЦИЯ МИКРО- ЦИРКУЛЯЦИИ
ЧТО УСИЛИВАЕТ ФИЛЬТРАЦИЮ РЕАБСОРБЦИЮ ↑ АД и расширение ↓ АД и сужение артериол Ортостаз Положение лежа ↑ P венозного ↓ P венозного Инфузии (↑ ОЦП) Кровопотеря (↓ ОЦП) ↓ [белков]пл. и Pонк ↑ [белков]пл. и Pонк
МЕСТНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ (АУТОРЕГУЛЯЦИЯ, МИОГЕННАЯ РЕГУЛЯЦИЯ) быстрое ↑ АД →↑ кровотока → констрикция артерий и артериол → восстановление исходного кровотока
МЕХАНИЗМЫ • ↓ количества метаболитов • эндотелий → ↑ NО → раскрытие прекапиллярных сфинктеров → противодействие констрикции
СИМПАТИЧЕСКАЯ НА (NE) → α → констрикция (склетные мышцы) А (E) → β 2 → дилатация (сердце) АЦХ → холинорецепторы → дилатация (потовые железы)
ПАРАСИМПАТИЧЕСКАЯ АЦХ (ACh) → холинорецепторы → дилатация (слюнные железы, половые органы)
Регуляция микроциркуляции гуморальные механизмы Ø Вазоконстрикторы: l Адреналин – активация альфа-адр. рец. • Вазопрессин (АДГ) – повышает ОПС и ОЦК. • Ангиотензин II – повышает ОПС, снижая микроциркуляцию. • Эндотелин – выделяется местно из эндотелия, повышает тонус ГМК. Ø Вазодилататоры: • Адреналин – активация бета-адренорецепторов • Гистамин • Кинины, простагландины. l Оксид азота (NO) Метаболиты (СО 2, аденозин, К+, Н*, молочная к-та. ).
РЕГУЛЯЦИЯ ЧЕРЕЗ АРТЕРИОЛЫ КОНСТРИКТОРЫ ДИЛАТАТОРЫ Адреналин → α Адреналин → β Вазопрессин (АДГ) NO Ангиотензин II Гистамин Кинины Протагландины СО 2 аденозин К+ Н + молочная кислота
ДОЛГОВРЕМЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ – ДЛИТЕЛЬНАЯ ГИПОКСИЯ
ТРОМБОЗ И СПАЗМ СОСУДОВ КОРОНАРЫ – РОСТ КОЛЛАТЕ- РАЛЕЙ и АНАСТО- МОЗОВ
МЕХАНИЗМ ВЫСВОБОЖДАЮТСЯ ФАКТОРЫ РОСТА СОСУДОВ (ИХ > 10, НАПРИМЕР, СОСУДИСТЫЙ ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫЙ ФАКТОР РОСТА) → РОСТ КАПИЛЛЯРОВ и КРОВОТОКА
II РЕГИОНАЛЬНЫЙ (ОРГАННЫЙ) КРОВОТОК
1. Особенности органа – анатомические и функциональные 2. Относительная независимость от системного кровотока (мозг, сердце, почки) 3. Неучастие в регуляции системного АД 4. Стабильность местного кровотока при ↓↑ системного АД
ЛЕГКИЕ 100 ПРАВОЕ СЕРДЦЕ ЛЕВОЕ СЕРДЦЕ 100 21 ЖКТ ПОРТАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПЕЧЕНЬ 6 ПОЧКИ 20 КОЖА 9 МОЗГ 13 МИОКАРД 4 МЫШЦЫ 14 КОСТИ 5 ПРОЧИЕ 8
100 Легкие Нагрузка → ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ Правое сердце Левое сердце КРОВИ в работающие 21 ЖКТ органы Портальная система 6 и обеднение ПЕЧЕНЬ остальных 20 ПОЧКИ 9 КОЖА 13 МОЗГ 4 МИОКАРД МЫШЦЫ 14 5 КОСТИ 8 ПРОЧИЕ
КОРОНАРНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ
КОРОНАРНЫЕ АРТЕРИИ: • выходят из начала аорты • не образуют анастомозов При тромбозе – аортокоронарное шунтирование
АНАСТОМОЗЫ – лишь в мелких дистальных артериях
КОРОНАРНЫЙ КРОВОТОК мл/мин на 100 г ткани миокарда 70 350
КОРОНАРНЫЙ КРОВОТОК • Макс. нагрузка→↑ МОК в 6 раз • Коронарный кровоток ↑ лишь в 3 -5 раз → ишемия • Высокая потребность в О 2, но и высокая экстракция его миоглобином кардиомиоцитов
ЗАВИСИМОСТЬ КОРОНАРНОГО КРОВОТОКА ОТ ФАЗЫ СЕРДЕЧНОГО ЦИКЛА
СИСТОЛА → СДАВЛЕНИЕ СОСУДОВ → ↓ КРОВОТОКА (особенно в левом желудочке, в его внутренних слоях) ДИАСТОЛА → КРОВОТОК ВОССТАНАВЛИВАЕТСЯ И ДАЖЕ УВЕЛИЧИВАЕТСЯ (ПРОТИВ ПОКОЯ) – РЕАКТИВНАЯ ГИПЕРЕМИЯ
ДЛЯ СЕРДЦА ВЫГОДНЕЕ РОСТ ЧСС? УО?
РЕГУЛЯЦИЯ КОРОНАРНОГО КРОВОТОКА
МЕСТНАЯ МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ↑VО 2 →↑ метаболитов → вазодилатация МЕТАБОЛИТЫ – ВАЗОДИЛАТАТОРЫ: • Аденозин • СО 2 Н+ К+ • Брадикинин, простагландины • NO
ОБМЕН МИОКАРДА → КОРОНАРЫ NE, E ACh ЧСС СИЛА ОБМЕН РАСШИРЕНИЕ СУЖЕНИЕ
ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ КОРОНАРНОГО КРОВОТОКА
ВЕЩЕСТВО ДЕЙСТВИЕ НА КОРОНАРЫ Инсулин Дилатация Адреналин Действие вторично, через усиление Тироксин метаболизма миокарда Гистамин, NO Мощная дилатация Ангиотензин II Констрикция Вазопрессин Констрикция
Ишемия миокарда Ø Кровоснабжение ниже требуемого Ø Гипоксия Ø Потеря аденозина, снижение энергетического потенциала. Ø Некроз
МОЗГОВОЕ КРОВО- ОБРАЩЕНИЕ
Сон МОЗГОВЫЕ арт ные ери и АРТЕРИИ Кора ередни П РАДИАЛЬНЫЕ Средние АРТЕРИИ е чны Задн Белое оно ии ие озв ер П рт вещество а СЕТЬ ПИАЛЬНЫХ мозга СОСУДОВ на 1 мм 2 поверхности мозга 20 -25 радиальных артерий
АРТЕРИИ мышечного типа Стенка тоньше, но более развита внутренняя эластическая мембрана У развилки – мышечно- эластические подушки ветвления, участвующие в регуляции кровотока ВЕНЫ – очень тонкая стенка, без мышечного слоя и эластических волокон
МОЗГОВОЙ КРОВОТОК • 13% МОК ≈ 750 мл/мин ≈ ≈ 50 мл/мин/100 г, а если < 20 мл/мин/100 г → гибель нейронов • VO 2 ≈ 50 мл/мин • Объемная скорость ≈ const.
ЛЕГКИЕ 100 ПРАВОЕ СЕРДЦЕ ЛЕВОЕ СЕРДЦЕ 100 21 ЖКТ ПОРТАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПЕЧЕНЬ 6 ПОЧКИ 20 КОЖА 9 МОЗГ 13 МИОКАРД 4 МЫШЦЫ 14 КОСТИ 5 ПРОЧИЕ 8
ВЫСОКАЯ ИНТЕНСИВНОСТЬ КРОВОТОКА – ЗАЧЕМ? • Нет анаэробного метаболизма • Нет миоглобина и запаса O 2 • Нет гликогена, глюкоза потребляется без инсулина • Высокий метаболизм из-за мощной работы К/Nа-насоса
ОСОБЕННОСТИ МОЗГОВОГО КРОВОТОКА • Относительная независимость от колебаний АД • Перераспределение кровотока в работающие зоны мозга
Регуляторные механизмы: нейрогенный, гуморальный, метаболический, миогенный Взаимодействие при введении вазоактивных соединений: нейрогенный метаболический путь воздействия К+ Н+ миогенный Р* гуморальный путь Р* воздействия *Р- рецептор
Регуляция мозгового кровообращения: Ауторегуляция мозгового кровотока ØЛокальная функциональная гиперемия; Øзависимость кровотока от содержания газов в крови Ауторегуляция – феномен независимости уровня кровотока через головной мозг от изменений кровяного давления в пределах от 60 до 180 мм рт ст. Механизм - МИОГЕННЫЙ
Особенности мозгового кровотока Ø Важнейшие вазодилататоры – СО 2 и Н* Ø Обеспечивают перераспределение кровотока в наиболее активно работающие участки мозга.
ПРИТОК КРОВИ К АКТИВНЫМ ОБЛАСТЯМ Сжимание кисти Речь Чтение Сжимание правой кисти → моторная кора левого полушария и постцентральная извилина (сенсорная) Речь → двигательные области лица, языка и рта Чтение → приток ко многим областям
КРОВОТОК МОЗГА: ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ Рука: воздействие электрическим током слабым вызывающим боль
КРОВОТОК МОЗГА: ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ
КРОВОТОК МОЗГА: ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ
КРОВОТОК В УЧАСТКАХ МОЗГА ПРЕДЕЛЫ: 30 – 180 мл/мин/100 г
ПОВТОРИМ СУЩЕСТВЕННОЕ ПОВЫШЕНИЕ МОЗГОВОГО КРОВОТОКА НЕВОЗМОЖНО, НО УМСТВЕННАЯ РАБОТА ЭТОГО И НЕ ТРЕБУЕТ
ГАЗЫ КРОВИ и КРОВТОК МОЗГА PCO 2 PO 2 КРОВОТОК
III ГИСТО- ГЕМАТИЧЕСКИЕ БАРЬЕРЫ
1. ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКИЙ, -ЛИКВОРНЫЙ, -СПИННОМОЗГОВОЙ 2. -НЕРВРАЛЬНЫЙ 3. -РЕТИНАЛЬНЫЙ (-ОФТАЛЬМИЧЕСКИЙ) 4. -ЛАБИРИНТНЫЙ 5. -ТЕСТИКУЛЯРНЫЙ 6. ПЛАЦЕНТАРНЫЙ 7. КИШЕЧНЫЙ 8. ПОЧЕЧНЫЙ 9. АЭРОГЕМАТИЧЕСКИЙ
ГЕМАТО- ЭНЦЕФАЛИ- ЧЕСКИЙ БАРЬЕР
КРАСИТЕЛЬ ВНУТРИВЕННО – В МОЗГ НЕ ПРОХОДИТ ПОЧЕМУ?
Paul Ehrlich 1854 – 1915 МЕЖДУ КРОВЬЮ И МОЗГОМ ЕСТЬ БАРЬЕР 1885
Макс Левандовский 1876 -1916 ТЕРМИН Blut-Hirn- Schranke – перегородка между кровью и мозгом 1900
ЭДВИН ГОЛЬДМАН 1862 -1913 КРАСИТЕЛЬ, ВВЕДЕННЫЙ В ЛИКВОР, ПРОНИКАЕТ В ТКАНЬ МОЗГА, А ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ТКАНИ НЕ ОКРАШИВАЮТСЯ 1913
ЛИНА СОЛОМО -НОВНА ШТЕРН 1878– 1968
Между мозгом, с одной стороны, и спинномозговой жидкостью, с другой, есть особый аппарат или механизм, способный просеивать вещества, обыкновенно присутствующие в крови или случайно проникшие в нее. Мы предлагаем называть этот гипотетический механизм, пропускающий одни вещества и замедляющий или останавливающий проникновение других веществ, гемато-энцефалическим барьером (barrière hémato-encéphalique). 1921
ЭВОЛЮЦИЯ ГЭБ
ЛАНЦЕТНИК AMPHIOXUS > 520 млн лет кембрий
385 млн лет поздний девон
Филогенез ГЭБ • СЛОЖНОМУ МОЗГУ НУЖЕН ОСОБО СТРОГИЙ ГОМЕОСТАЗ • ВОЗНИК БАРЬЕР, МАЛО ПРОНИЦАЕМЫЙ ДЛЯ ВЕЩЕСТВ, ЦИРКУЛИРУЮЩИХ С КРОВЬЮ
Функции ГЭБ • ЗАЩИТНАЯ (ПРЕГРАДА) • КОММУНИКАТИВНАЯ (ИНТЕРФЕЙС)
ЗАЩИТНАЯ ФУНКЦИЯ § НЕ ПОЗВОЛЯЕТ ПРОНИКНУТЬ В МОЗГ ВОДОРАСТВОРИМЫМ ВЕЩЕСТВАМ ПЛАЗМЫ (ГОРМОНАМ, МЕТАБОЛИТАМ, ЛЕКАРСТВАМ) § ИХ ВЫСОКИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ НАРУШИЛИ БЫ РАБОТУ МОЗГА
МОЗГ ДОЛЖЕН ПОСТОЯННО Ø получать необходимые вещества (глюкозу, аминокислоты) Ø реагировать на гормоны Ø выводить свои метаболиты и избыток нейротрансмиттеров Ø выводить ксенобиотики, в т. ч. лекарства
ГЭБ обеспечивает ПОСТОЯННЫЙ ЭФФЕКТИВНЫЙ ДВУСТОРОННИЙ ОБМЕН ВЕЩЕСТВАМИ И ИНФОРМАЦИЕЙ МЕЖДУ КРОВЬЮ И МОЗГОМ
ГЭБ как ПРЕГРАДА
КАПИЛЛЯРЫ МОЗГА
Главные компоненты ГЭБ 1. ПЛОТНЫЕ КОНТАКТЫ МЕЖДУ ЭНДОТЕЛИОЦАМИ И ОТСУТСТВИЕ ПИНОЦИТОЗА 2. ВЕЩЕСТВА, СЕКРЕТИРУЕМЫЕ ОТРОСТКАМИ АСТРОЦИТОВ 3. ЭНЗИМНЫЙ БАРЬЕР (МАО и COMT)

