Занятие 6. Патологическая физиология микроциркуляции.
Тромбоз
Тромбоз – процесс прижизненного образования на внутренней поверхности стенки сосудов или сердца конгломератов, состоящих из белков и элементов крови. Тромб следует отличать от кровяного сгустка. Сгустки крови могут образоваться посмертно и вне организма (in vitro), а тромбы только прижизненно и в системе циркуляции крови и лимфы.
Тромбоз может иметь приспособительное значение, он предотвращает опасную для жизни кровопотерю при нарушении целостности сосудистой стенки (менструальный цикл, роды). Тромбоз при патологии не играет приспособительной роли, поскольку возникает неадекватно, вследствие повышенной способности крови к свертыванию, и может приводить к местным или системным нарушениям кровообращения. Наиболее часто тромбоз развивается при заболеваниях, протекающих с повреждением внутренней поверхности сосудистой стенки. В артериях к ним, в первую очередь, относится атеросклероз, а в венах и сердце – заболевания воспалительной природы (тромбофлебит, ревматический эндокардит и другие). Увеличение тромбогенной активности сосудов и повышение агрегационной активности тромбоцитов наблюдаются при гипертонической болезни и злокачественных опухолях.
В образовании тромбов участвуют механизмы тромбоцитарно-сосудистого и коагуляционного гемостаза.
Гемостаз
Система гемостаза выполняет в организме две важные функции: 1) собственно гемостатическую – остановку кровотечения при повреждении сосуда и 2) поддержание жидкого состояния крови (антигемостатическую). Гемостаз достигается взаимодействием между стенкой сосуда (сосудистый компонент), тромбоцитами (тромбоцитарный или клеточный компонент) и белками крови, входящими в состав свертывающей, противосвертывающей и фибринолитической систем (плазменный или коагуляционный компонент).
Сосудистое звено (компонент) гемостаза. Спазм мелких сосудов — самая ранняя реакция на повреждение. Сначала сосудистый спазм возникает рефлекторно, а затем он усиливается и продлевается благодаря действию вазоконстрикторов, высвобождаемых тромбоцитами (тромбоксан А2, серотонин) и эндотелием (эндотелина-1).
Особая роль в реакции сосудистой стенки на травму принадлежит эндотелию. До повреждения эндотелий осуществляет антигемостатическую и антитромботическую функцию, а после травмы он превращается в гемостатическую площадку, фиксирующую тромбоциты, факторы свертывания крови для образования тромба.
Клеточное звено системы гемостаза. Тромбоцитам принадлежит ведущая роль в первичной остановке кровотечений из микрососудов. Их число в литре крови составляет 180 – 320 х 109/л. При контакте клеток с поверхностью поврежденного сосуда кровяные пластинки увеличиваются в размерах, на их поверхности образуются множественные псевдоподии, происходит сокращение белков и выброс из гранул секрета, содержащего биологически активные вещества. Тромбоциты “ прилипают” к коллагеновым волокнам поврежденной сосудистой стенки (адгезия) благодаря своим гликопротеидным рецепторам. В этом процессе участвует белок крови - фактор Виллебранда. Активированные в процессе адгезии тромбоциты секретируют вещества (агреганты), вызывающие появление на них рецепторов агрегации, обеспечивающих склеивание тромбоцитов при участии фибриногена (агрегация). Тромбоцитарный фактор тромбоксан А2 (ТхА2) - мощный стимулятор агрегации тромбоцитов. Ингибиторы циклооксигеназы ( ключевого фермента синтеза ТхА2), такие как аспирин, ингибируют агрегацию тромбоцитов. Стадия секреции - активированные тромбоциты на протяжении всего процесса тромбообразования секретируют вещества обеспечивающие спазм сосудов, агрегацию тромбоцитов и свертывание крови. Формируется так называемый белый или тромбоцитарный тромб.
Тромбоцитарный тромб закрепляется нитями фибрина. В результате возникает полноценная гемостатическая пробка, останавливающая кровотечение из мелких кровеносных сосудов. Для восстановления целостности сосуда тромбоциты секретируют факторы роста и хемоаттрактанты, привлекающие к месту повреждения фибробласты из окружающей ткани.
Коагуляционное звено системы гемостаза. Формирование кровяного сгустка в крупных сосудах.
Свертывание крови – это каскад взаимосвязанных реакций, протекающих при участии протеолитических ферментов (сериновых протеиназ). Все компоненты свертывающей системы при нормальных условиях находятся в крови в неактивной форме. Проферменты быстро превращаются в ферменты путем отщепления одного или двух фрагментов, после чего обнажается активный центр фермента. Фиксация ферментов на мембранах клеток крови осуществляется с помощью ионов Са. При отсутствии кальция кровь не сворачивается. Для активации факторов свертывания необходим также витамин К.
Свертывание крови происходит в результате запуска трех последовательных фаз: 1) каскада химических реакций с участием факторов свертывания крови, завершающихся образованием активного тромбопластина; 2) перехода протромбина в тромбин под действием тромбопластина 3) превращения фибриногена в нити фибрина под действием тромбина. Фибриновые нити играют роль сетчатого каркаса, улавливающего тромбоциты и другие клетки крови, а также белки плазмы при формировании кровяного сгустка (фибринового тромба) в крупных сосудах.
Свертывание крови может осуществляться с помощью внешнего и внутреннего путей свертывания. Образование сгустка в ответ на повреждение ткани осуществляется по «внешнему» пути свертывания, а на поврежденной сосудистой стенке безповреждения ткани (изменение заряда эндотелия с «-» на «+») – по «внутреннему» пути свертывания.
Механизмы антигемостаза. Антикоагулянты. Процесс свертывания крови находится в постоянном равновесии между активацией и торможением. Для торможения в плазме имеются ингибиторы сериновых протеиназ. Главный ингибитор - антитромбин III, который связывается с активным центром фермента, восстанавливая форму неактивного профермента.Его действие усиливается гепарином. Тромбомодулин, расположенный на внутренней стенке кровеносных сосудов, инактивирует тромбин, образуя с ним комплекс. Протеолитическое разрушение факторов V и VIII в плазме осуществляет протеин С – К-витаминзависимый профермент. Этот белок в свою очередь активируется тромбином и, тем самым, реализуется самотормозящийся механизм свертывания крови.
Фибринолиз. Образующийся в результате свертывания крови фибриновый тромб растворяется благодаря действию плазмина (сериновой протеиназы), который в плазме крови находится в виде предшественника — плазминогена. Он может активироваться протеиназами различных тканей, например, активатором плазминогена из почек (урокиназой) и тканевым активатором плазминогена (ТАП) из эндотелия сосудов. Активность плазмина контролируется белком плазмы α2-антиплазмином, способным связывать и инактивировать активный плазмин. Урокиназа, ТАП и стрептокиназа бактерий являются фармакологическими препаратами, назначаемыми для рассасывания тромбов после инфаркта миокарда.
В отличие от вен, артериальные сосуды имеют более высокие тромбогенные и тромборезистентные свойства. Тромбы могут быть пристеночными и закупоривающими (обтурирующими). Пристеночные тромбы обычно образуются в сердце и крупных сосудах. Закупоривающие тромбы чаще всего формируются в мелких сосудах. В зависимости от того, какие компоненты, преобладают в структуре тромба, различают белые, красные и смешанные тромбы.
Белые тромбы образуются при медленном свертывании крови и состоят в основном из тромбоцитов и лейкоцитов, а также небольшого количества эритроцитов и белков плазмы. Они формируются преимущественно в сосудах с быстрым кровотоком, поэтому находящиеся в осевом слое эритроциты имеют наименьшее представительство в белом тромбе. Красные тромбы образуются при быстром свертывании крови и состоят, главным образом, из эритроцитов, скрепленных нитями фибрина. Красные тромбы образуются в присутствии большого количества тканевых активаторов свёртывающей системы крови и фибрина. Для красных тромбов характерна рыхлая структура и слабое сцепление со стенкой сосуда, поэтому они легко отрываются и циркулируют с током крови. Смешанные тромбы состоят из всех элементов крови.
Исходы тромбоза определяются состоянием противосвертывающей системы и сосудистой стенки.
Благоприятные исходы. При высокой активности фибринолитической системы тромб может подвергаться лизису (раствориться), а кровоток восстановиться. Частично кровоток в сосуде возобновляется при реканализации тромба. Активация фибринолитических процессов в тромбе приводит к образованию каналов, обеспечивающих частичную проходимость сосуда. Коагуляционный тромб способен организоваться или кальцифицироваться. В этом случае тромб фиксируется, замещается соединительной тканью или пропитывается изнутри солями кальция (обызвествление).
К наиболее неблагоприятным исходам от носятся тромбоэмболия и септическое расплавление тромба. При тромбоэмболии происходит отрыв тромба и превращение его в эмбол – инородную частицу, циркулирующую в системе кровообращения. Особенно опасна эмболия сосудов мозга, коронарных сосудов, крупных сосудов лёгких. Тромб является хорошей питательной средой для размножения микроорганизмов. У больных с сопутствующий инфекцией (тонзиллит, аднексит, холецистит, пиелит и другие) микроорганизмы из очага хронического воспаления могут проникать в кровь и фиксироваться на поверхности тромба. С помощью ферментов микробы расплавляют тромб и вместе с его остатками распространяются по организму с кровью, вызывая диссеминированную инфекцию (сепсис, септикопиемия).
Эмболия
Эмболия – перенос током крови или лимфы тел (эмболов), отсутствующих в организме в физиологических условиях, и закупорка ими кровеносных или лимфатических сосудов.
Эмболы могут быть единичными и множественными (капельки жира, пузырьки газа, а при разрушении тромба и конгломерата – мелкие фрагменты).
Наиболее актуальна проблема тромбэмболии. Оторвавшиеся тромбы в большинстве случаев не проходят через капилляры и в зависимости от размеров застревают в сосудах органов и тканей различных регионов тела. Их фиксация происходит в большом и малом кругах кровообращения, а также в системе воротной вены. Источником тромбоэмболии является оторвавшийся тромб или его часть. В большинстве случаев неполноценные тромбы образуются в венах большого круга (вены нижних конечностей, органов таза). Поэтому эмболия сосудов малого круга кровообращения встречается чаще. Причиной отрыва тромбов могут быть активация системы фибринолиза или гнойное расплавление тромба. При эндокардите, атеросклерозе тромбы образуются в сердце и артериях большого круга, после отрыва от стенки двигаются с током крови и застревают в мелких артериальных сосудах органов и тканей.
Жировая эмболия возникает при попадании в кровоток капелек жира при переломах крупных трубчатых костей (бедренной, плечевой), размозжении костного мозга и подкожной клетчатки, а также при удалении последней с целью коррекции фигуры. Жировая эмболия может возникнуть при неправильном введении лекарств, например масляных растворов в вену. Тканевая эмболия возникает при попадании в систему кровообращения обрывков тканей (мышцы, печень, трофобласт). Отрыв кашицеподобных жировых масс атером в изменённой артериальной стенке приводит к эмболии артерий большого круга. Особое место занимает эмболия сосудов клетками злокачественных опухолей, так как является одним из механизмов их метастазирования.
Эндогенная эмболия околоплодными водами возникает при проникновении околоплодных вод во время родов в повреждённые сосуды матки. Плотные частицы амниотической жидкости задерживаются артериолами и капиллярами лёгких, что нередко приводит к активации фибринолитической системы крови и развитием тяжёлого осложнения – синдрома диссеминированного внутрисосудистого свёртывания крови.
Бактериальная эмболия развивается при проникновении микробов через стенку сосуда в кровоток (бактериемия). Бактериальная эмболия наблюдаться при абсцессах, остеомиелитах, эрозии сосудов и может привести к развитию сепсиса. Паразитарная эмболия возникает при проникновении в кровоток паразитов или их личинок (например, эмболизация капилляров лёгких личинками при глистной инвазии – аскаридозе).
Воздушная эмболия возникает при попадании в кровь пузырьков воздуха при ранении крупных вен – ярёмной, подключичной, синусов твёрдой мозговой оболочки. Если сосуды не спадаются или плохо спадаются (так как проходят в костной ткани или в плотном соединительнотканном футляре), эмболизации подвергается капиллярная сеть малого круга. При ранениях лёгких, деструктивных процессах в легочных сосудах, а также при попадании пузырьков воздуха в вену при введении лекарств и растворов наблюдается воздушная эмболия большого круга кровообращения (табл. 1).
Газовая эмболия может быть следствием быстрого перехода организма из среды с повышенным атмосферным давлением в среду с низким парциальным давлением газов (подъем водолазов после работы на глубине на поверхность моря, разгерметизация летательных аппаратов на большой высоте). В этих ситуациях растворимость газов (О2, СО2, N2) в крови резко уменьшается и они “вскипают” подобно шампанскому после открывания пробки. При газовой эмболии подвергаются преимущественно капилляры большого круга кровообращения.
Независимо от происхождения и локализации закупорка сосудов приводит к полному прекращению или нарушению кровоснабжения органов и тканей, а также рефлекторным изменениям тонуса сосудов в месте или за пределами поврежденного сосудистого бассейна, например в парном или каком-либо другом органе. Таковыми являются рено-ренальные рефлексы, когда внезапно возникающие расстройства в одной почке (травма, эмболия) вызывают аналогичные нарушения в другой или когда эмболия и инфаркт какого-либо участка легкого вызывают тяжелые нарушения кровообращения в миокарде. Поэтому, в отдельных случаях, даже микроэмболия может привести к глубоким расстройствам кровообращения, например, многочисленным микроинфарктам миокарда, почек и головного мозга.
Таблица 1.