Роль местных сосудисто-тканевых факторов в патогенезе отека
Патогенетической основой как местных, так и генерализованных отеков являются нарушения тех факторов, которые обеспечивают транскапиллярный обмен воды, проанализированных Э. Старлингом (1896). Речь идет о движущих силах транссудации и резорбции. Суть в том, что на уровне капилляров происходит два процесса перемещения жидкости: транссудация (фильтрация) жидкой части крови в интерстициальное пространство и резорбция жидкости из ткани в кровь. В норме эти два процесса должны быть сбалансированы, поскольку содержание жидкости в ткани является величиной относительно постоянной. Отек является результатом нарушения этого баланса с
преобладанием транссудации над резорбцией.
Согласно концепции Э. Старлинга, участниками этих процессов являются три фактора:
1. Гидростатическое давление крови и величина тканевого сопротивления;
2. Коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление плазмы и тканевой жидкости;
3. Проницаемость сосудистой стенки
Так как через стенки капилляров относительно легко перемещается вода, электролиты, некоторые органические соединения (мочевина), но труднее транспортируются белки, то величина онкотического давления крови (зависящая от содержания белка) значительно выше онкотического давления интерстициальной жидкости (~ 24 мм рт.ст. против 10 мм рт. ст. соответственно). Разность этих давлений (14 мм рт. ст.) называется эффективным онкотическим давлением (ЭОД), представляющее собой силу, которая «тянет» воду в капилляры из интерстициального пространства. Но направление движения жидкости (сосуд - ткань) определяется взаимодействием этой притягивающей силы с величиной гидростатического давления, которое зависит от движения крови в сосудах, в результате чего создаются силы, стремящиеся вывести воду из капилляров в окружающие ткани. Эффект гидростатического давления будет тем больше, чем выше кровяное давление и чем меньше сопротивление со стороны тканей, окружающих капилляры.
В отличие от онкотического, величина гидростатического давления в капиллярах не одинаковая. Она составляет в артериальном конце капилляра ~ 32 мм рт. ст., а в венозном ~ 12 - 14 мм рт. ст. Сопротивление тканей (давление тканевой жидкости) составляет ~ 8 мм рт. ст. Следовательно, величина эффективного гидростатического давления (ЭГД) в артериальной части капилляра выше, чем в венозной и соответственно составляет ~ (32 - 6) = 26 и (12 - 6) = 6 мм рт. ст.[1]
Из взаимоотношений между данными факторами (схема 1), следует, что преобладание в артериальной части капилляра ЭГД над ЭОД обеспечивает фильтрацию жидкости под давлением ~ 12 мм рт. ст., а преобладание присасывающей силы в венозном конце капилляра обеспечивает обратный процесс, т.е. резорбцию интерстициальной жидкости в сосуды.
Представленные расчеты позволяют также понять, что баланс между транссудацией и резорбцией может быть достигнут только с учетом того, что процесс резорбции тканевой жидкости совершается в двух направлениях: в кровеносные сосуды и в лимфатические сосуды. Установлено, что у здорового человека за сутки из крови в ткани фильтруется до 20 литров жидкости, 17 из
Схема 1
Факторы, обеспечивающие транскапиллярный обмен воды
К а п и л л я р
| Арт. | | | | Вен. | |||
| Р гидр. | Р онк. кр. | Р онк | Р гидр. | ||
| 32 мм рт. | ст. ■ ' | ' 24 мм рт. ст. | | 24 мм | * ст- А | 12 мм рт. ст. |
| Р гидр. | тк. » | ' Р онк. тк. | | Р онк' | ' Ш 1 Р гидр. тк. |
| 6 мм. рт. ст. 10 мм рт. ст. 10 мм рт. ст. 6 мм рт. ст. Р фильтр. Р резорбц. | Фильтрационное давление Давление резорбции на артериальном конце | на венозном конце капилляра - 12 мм Hg капилляра - 8 мм Hg |
i
б) нарушением синтеза белков при заболеваниях печени;
в) потерями белков плазмы через повреждения кожного покрова при ожогах или в связи с почечными потерями, максимально выраженными при нефротическом синдроме.
Гипоонкия плазмы может быть связана с диспротеинемией, когда резко снижается альбумин-глобулиновый коэффициент (в норме 2:1). В этом случае дефицит альбуминов может возмещаться избытком глобулина так, что уровень общего белка плазмы сохраняется в пределах нормы. Следовательно, величина онкотического давления в значительной степени зависит от содержания мелкодисперсных белков - альбуминов. Поэтому замещение дефицита альбуминов другими белками не предотвращает гипоонкии крови.
С позиции концепции Э. Старлинга, снижение ЭОД одновременно изменяет оба процесса транскапиллярного обмена: усиливается транссудация в артериальном конце капилляра при параллельном снижении и даже прекращении резорбции в венозном отделе капилляров. Усиление лимфооттока в этих условиях может оказаться недостаточным для поддержания баланса между транссудацией и резорбцией. Далее, в связи с прогрессированием отека и компрессией тканевых элементов и лимфососудов, динамическая лимфатическая недостаточность может трансформироваться в абсолютную, что резко усиливает отечность тканей. В патогенезе онкотических (гипоальбуминемических) отеков участвуют также и гормональные механизмы, регулирующие водно-электролитный обмен на уровне целостного организма (см. патогенез почечных и сердечных отеков).
Мембраногенные отеки - это отеки, в патогенезе которых главную роль играет повышение проницаемости сосудистой стенки для белка, что чаще связано с действием яда змей, насекомых, некоторых бактериальных токсинов, боевых отравляющих веществ. Таким же эффектом обладают и биологически активные вещества (известные как медиаторы воспаления и аллергии - гистамин, серотонин, брадикинин и др.).
Повышение проницаемости сосудов для белка отмечается при тяжелой гипоксии (общей и местной), которая ассоциируется с накоплением кислореагирующих продуктов и ацидозом.
Усиленный выход белков не всегда компенсируется их адекватным оттоком через лимфатические сосуды, поэтому онкотическое давление интерстициальной жидкости увеличивается, что закономерно снижает величину ЭОД. Если речь идет о генерализованном увеличении сосудистой проницаемости (например, при системном действии медиаторов), то это может приводить и к снижению онкотического давления плазмы, что еще в большей степени снижает ЭОД. Поэтому мембраногенные отеки иногда называют вторично онкотическими.
Таким образом, множество причин, повышающих проницаемость сосудистой стенки, предопределяет участие мембраногенного фактора в развитии разных отеков, но ведущим фактором он является для воспалительных, аллергических и токсических отеков.
При мембраногенных отеках основным средством терапии являются препараты, снижающие сосудистую проницаемость. Таким эффектом обладают АКТГ, грюкокортикоиды и другие противовоспалительные препараты. При аллергических отеках применяются антигистаминные препараты.
Гидростатические (застойные) отеки. Если главную роль в патогенезе отека играет повышение ЭГД, то такие отеки называют гидростатическими. Они возникают при местной венозной гиперемии (венозном застое). При этом в зависимости от степени повышения давления в венозном отделе капилляра резорбция интерстициальной жидкости либо снижается, либо даже прекращается (когда ЭГД становится равным, либо даже превышает ЭОД).
Одним из экспериментальных доказательств правомочности этого заключения являются опыты с перевязкой или пережатием некоторых вен, имеющих незначительное количество коллатералей. Например, при зажатии венозного сплетения семенного канатика очень быстро развивается отек тестикул; при зажатии венозного синуса сердца быстро развивается водянка перикарда. Считается, что гидростатический механизм играет существенную роль во многих случаях, когда создаются условия для развития венозной гиперемии. Поэтому отеки при флеботромбозах, тромбофлебитах, застойной сердечной недостаточности относятся к гидростатическим (механическим). Вместе с тем известно, что увеличение гидростатического давления в артериальной части капилляра, характерное для артериальной гиперемии, как правило, не приводит к развитию отека. В этих условиях увеличение транссудации компенсируется усилением резорбции интерстициальной жидкости через лимфососуды.
Компенсаторное увеличение лимфооттока наблюдается при перевязке венозных сосудов при моделировании венозной гиперемии, характерным признаком которой (в отличие от артериальной) является развитие отека окружающих тканей.
Дальнейшее исследование этого различия показало, что в патогенезе застойных отеков принимает участие не только гидростатический фактор, но и некоторые другие. Так как венозная гиперемия приводит к гипоксии тканей (чего нет при артериальной), то она сопровождается увеличением проницаемости сосудистой стенки, поэтому к гидростатическому механизму подключается мембраногенный. Кроме того, при длительной венозной гиперемии развивается комплекс метаболических изменений, характерных для гипоксии тканей. В этих условиях на фоне резкого усиления катаболических процессов в тканях и тканевого ацидоза увеличивается молекулярная и ионная концентрация интерстиция, что сопровождается повышением осмотического давления, которое начинает превышать осмотическое давление плазмы крови. Повышение осмолярности тканевой жидкости включает, так называемый, осмотический механизм перемещения воды в строну повышенного осмотического давления тканей.
Следовательно, в патогенезе застойных отеков принимает участие не только гидростатический, но и мембраногенный, осмотический и лимфатический механизмы. По сути эти отеки являются смешанными, но в ряде случаев при доминировании гидростатического фактора.
Повышение тканевого осмотического давления, вызванное повреждением тканевых элементов, имеет место также в случае токсических и воспалительных отеков, когда вследствие превращения и распада клеток сложные комплексы различных молекул (в том числе и белковых) распадаются на более простые молекулы, поэтому молекулярная и ионная концентрация в тканях (а следовательно и осмотическое давление) повышается.
Таким образом, с позиций участия местных сосудисто-тканевых факторов отеки подразделяются на мембраногенные, лимфогенные, онкотические, гидростатические и осмотические.
Анализ встречающихся в клинической практике генерализованных форм отеков показал, что они в конечном счете являются смешанными по патогенезу и развиваются еще и с участием факторов, регулирующих водно- электролитный баланс на уровне целостного организма.
Известно, что регуляция постоянства жидких сред организма, величины осмотического давления и объема осуществляется взаимодействием двух механизмов: антидиуретического и антинатрийуретического.
Антидиуретический механизм представлен антидиуретическим гормоном (АДГ), он имеется в нейрогипофизе, а его синтез и секреция осуществляется нейронами супраоптического и паравентригулярного ядер гипоталамуса. АДГ усиливает реабсорбцию воды из дистальных отделов канальцев нефронов. При повышении осмотического давления (например, в условиях повышенного потребления натрия) АДГ обеспечивает задержку воды и восстановление осмолярности жидкости.
Антинатрийуретический механизм представлен альдостероном, продукция которого происходит в клубочковой зоне коры надпочечников. Усиленное образование его наблюдается при гиповолемии, гипонатриемии, гипотензии, что зависит от стимуляции осмо-, баро- и волюменрецепторов (рецепторы объема). Адекватным раздражителем волюменрецепторов являются изменения объемов жидких сред организма (главным образом объема циркулирующей крови). Стимулируют секрецию альдостерона ренин и ангиотензин, продукция которых существенно зависит от интенсивности почечного кровообращения. Альдостерон усиливает реабсорбцию натрия в проксимальных отделах канальцев нефронов. При гипернатриемии выделение альдостерона тормозится, что снижает реабсорбцию натрия, и повышенное ранее осмотическое давление нормализуется. Наоборот, при гипонатриемии за счет гиперпродукции альдостерона выведение натрия через почки ограничивается, что устраняет гипоосмию.
Существует тесное взаимодействие между механизмами антидиуретической и антинатрийуретической рагуляциями. Например, при потере жидкости организмом через волюменрецепторы стимулируется секреция альдостерона, за счет чего происходит задержка натрия и повышается осмолярность внеклеточной жидкости. Раздражение осморецепторов стимулирует секрецию
АДГ, что ограничивает диурез, а задерживающаяся жидкость устраняет гиповолемию и одновременно восстанавливается осмолярность внеклеточной жидкости.
Таким образом, взаимодействие этих механизмов обеспечивает адаптивные реакции, направленные на поддержание водного и электролитного равновесия организма. Однако в условиях патологии эти же механизмы могут функционировать неадекватно так, что их эффекты не устраняют, а, наоборот, усиливают нарушение водно-электролитного обмена и стимулируют развитие отеков. Такая ситуация возникает в частности при развитии сердечных и почечных отеков.
Сердечные отеки. Эти отеки развиваются у больных с сердечной недостаточностью. При левожелудочковой недостаточности может развиваться кардиогенный отек легких, при правожелудочковой - отеки развиваются, как правило, на нижних конечностях, туловище, часто развивается асцит.
Патогенез этих отеков представлен на схеме 2 и включает в себя:
- гидростатический механизм, так как повышается центральное венозное и гидротическое давление в венозных отделах капилляров;
- лимфогенный механизм, так как при повышении центрального венозного давления и спазме лимфососудов лимфоотток затрудняется;
- мембраногенный механизм, так как на фоне гипоксии тканей могут появляться факторы, повышающие проницаемость сосудов;
- осмотический механизм, зависящий, с одной стороны, от усиления катаболических процессов в тканях, характерных для их гипоксии, а, с другой, - с развитием вторичного гиперальдостеронизма, что приводит к активной задержке натрия и через стимуляцию АДГ - к задержке воды.
Последнему механизму принадлежит важное значение в развитии сердечных отеков. Во-первых, известно, что развитие этих отеков может предшествовать повышению венозного давления и развитию застойных явлений. Во-вторых, сердечный отек часто удается ликвидировать только с помощью антагонистов альдостерона. Сходным эффектом обладают препараты, ингибирующие образование или эффекты ангиотензина. Тем не менее, коррекция застойных отеков у больных с сердечной недостаточностью должна быть направлена на устранение ведущего патогенетического фактора, т.е. на восстановление сократительной функции сердца и нормализацию показателей системного кровообращения.
Почечные отеки. Различают две разновидности отеков при заболеваниях почек, приводящих к их недостаточности: нефротические и нефритические. При так называемом нефротическом синдроме (преимущественное поражение канальциевого аппарата) развивается массивная потеря белка с мочой (гиперпротеинурия). Это приводит к гипопротеинемии и гипоонкии крови. Снижение онкотического давления в сосудистом русле включает онкотический механизм отека, потому увеличивается транссудация жидкости из капилляров и ограничивается ее резорбция в сосудистое русло из тканей. Развивается гиповолемия, что является стимулом для включения нейроэндокринных
Схема 2
|
механизмов (с участием волюмен- и осморецепторов), усиливающих задержку натрия и воды, что направленно на восстановление объема циркулирующей крови. Но так как при этом онкотическое давление плазмы не повышается (и даже может за счет гемодилюции снижаться), то жидкость в сосудистом русле не удерживается и снова перемещается в интерстициальное пространство, поэтому отек нарастает. По мере развития нефротических отеков к указанным механизмам присоединяется и лимфатический (перегрузка лимфооттока и сдавление лимфатических сосудов отечной жидкостью), что в еще большей степени стимулирует их развитие.
Нефритические отеки наблюдаются при заболеваниях почек с преимущественно диффузным поражением клубочкового аппарата воспалительного или аллергического происхождения.
В олигурической стадии при остром глюмерунефрите в развитии отеков участвует несколько факторов:
- уменьшение величины клубочковой фильтрации, что само по себе может приводить к задержке воды и солей в организме;
- активация продукции альдостерона и антидиуретического гормона, что зависит от снижения почечного кровотока, усиления продукции ренина и ангиотензина;
- генерализованное повышение сосудистой проницаемости (генерализованный капиллярит), что связывают с влиянием токсических и биологически активных веществ, задерживающихся в организме при недостаточности их экскреции с мочой.
Особенностью почечных отеков является их локализация преимущественно на лице. В тяжелых случаях отеки становятся генерализованными, поэтому на фоне анурии у больных может развиться отек всего тела (анасарка), сочетающийся с накоплением жидкости в полостях тела (асцит, гидроторакс, гидроперикардиум). Может развиваться отек легких и мозга.
Основными принципами терапии отеков являются:
- устранение причины, вызвавшей развитие отека (по возможности);
- снижение секреции альдостерона путем использования его антагонистов;
- снижение эффектов активации синтеза АДГ - назначение диуретиков (фуросемид);
- ограничение водной и солевой нагрузки;
- воздействия на ведущие звенья патогенеза, специфические для различных видов отеков.