 |
Роль эндотелиальной дисфункции в развитии
|
|
|
|
ШОКОВЫХ СОСТОЯНИЙ
В настоящее время важную роль в развитии шокового состояния уделяют эндотелиальной дисфункции (ЭД). Весь эндотелий можно представить как орган весом 1600-1900 г.
Доказано, что эндотелиальные клетки (ЭК), выстилающие сосудистое русло, принимают активное участие в регуляции сосудистого тонуса, гемостаза, иммунного ответа, миграции клеток крови в сосудистую стенку, синтезе факторов воспаления и их ингибиторов, а также в барьерной функции (Д. В. Черкашин, 2006). Данные процессы осуществляются за счет секреции ЭК различных биологически активных веществ в кровь и окружающие ткани, что позволяет рассматривать эндотелий как самую большую эндокринную систему организма.
Вазорегуляторная функция ЭК осуществляется через секрецию вазоактивных веществ разнонаправленного действия: вазодилататоров (NO, простациклин, брадикинин, эндотелиальный гиперполяризующий фактор, эндотелин-3) и вазоконстрикторов (эндотелин 1-2, ангиотензин, эндопероксиды, тромбоксан А2).
Участие ЭК в свертывании крови и фибринолизе осуществляется через антикоагулянтные факторы (NO, простациклин, тромбомодулин, тканевой активатор плазминогена) и прокоагулянтные факторы (тромбин, ингибитор активатора плазминогена (РАI – I), ангиотензин II, эндотелин-1, тканевой фактор).
Регуляция ЭК механизмов воспаления осуществляется через секрецию NO, супероксидных радикалов, цитокинов и пр.
Ферментативная активность ЭК осуществляется через секрецию АПФ, протеинкиназы С.
Адгезия лейкоцитов ЭК осуществляется через секрецию Е-селектина, Р-селектина, межклеточных молекул адгезии – (ICAM–I) и молекул адгезии сосудистых клеток – 1 (VCAM-I).
При ряде критических состояний, в частности при шоках различной этиологии, возникает эндотелиальная дисфункция. Она может быть определена как дисбаланс противоположно действующих начал – релаксирующих и констрикторных, прокоагулянтных и антикоагулянтных, факторов роста и их ингибиторов.
|
|
|
Пусковым механизмом активации клеток эндотелия и выброса медиаторов является сама травма: повреждение тканей, высвобождение медиаторов боли (раздел 8.1.2),расстройства макро- и микроциркуляции, гипоксия. При этом большая роль отводится активации системы комплемента, гемостаза и фибринолиза, а также медиаторам агрессии, продуцируемым различными клетками: активированными нейтрофилами, макрофагами, моноцитами, и т.п. (Гельфанд Е.Б., Гологорский В.А., Гельфанд Б.Р., 2000; Du X., Williams D.A., 1997). Все эти изменения обозначаются как синдром системного воспалительного ответа.
Синдром системного воспалительного ответа (ССВО), или синдром системной воспалительной реакции (ССВР, systemic inflammatory response syndrome - SIRS) – это есть системная реакция организма на агрессию (инфекцию, травму, массивную кровопотерю, развитие первоначального деструктивного процесса), опосредованная гиперпродукцией и несбалансированным взаимодействием провоспалительных и противовоспалительных медиаторов (Гельфанд Е.Б., Гологорский В.А., Гельфанд Б.Р., 2000; Шляпников С.А., 2002).
ССВО не является самостоятельной нозологической формой. Это клинико-патофизиологический синдром, гетерогенный по этиологии, выделенный по сходным механизмам патогенеза и клинико-лабораторным проявлениям (Маслова Н.Н., Семакова Е.В., Мешкова Р.Я., 2001).
Моментом начала формирования ССВО можно считать вовлечение в ответную реакцию на травматическое повреждение эндотелия – резонатора многих хронических заболеваний, выступающего здесь в качестве и ″раненого друга″ и ″слепого союзника″ агрессии (Савченко В.П., Савченко Т.В., 2004).
|
|
|
Воспалительная реакция эндотелия не локализует повреждающий фактор (Важно знать!), а способствует возникновению синдрома ″капиллярной утечки″ (capillary-leak syndrom - CLS), усиливая, таким образом, гиповолемию, водно-электролитные расстройства и формирование интерстициальных отеков.
Таким образом, медиаторы боли и воспаления (аллогенные медиаторы боли, брадикинин, серотонин, простагландины Е2, F2α, D2, гистамин и другие биологически активные вещества), повреждая практически все органы и системы, вызывают нарушение работы сердечно-сосудистой системы и транспорта кислорода, способствуют формированию синдрома ″капиллярной утечки″, вызывают нарушения реологических свойств крови, вплоть до формирования ДВС-синдрома и нарушений иммунитета. Данное состояние определяется как первичная иммунная недостаточность.
ССВО - динамическое состояние, нередко являющееся промежуточным звеном в цепи таких реакций организма на травму или инфекцию, как сепсис, септический шок, массивная кровопотеря (Пивоварова Л.П., Арискина О.Б., Кладухина Н.А. и др., 1997). При неблагоприятном стечении обстоятельств (например, своевременно не купированный ССВО), возможно формирование синдрома полиорганной недостаточности (СПОН).
Сущность СПОН заключается в формировании и развитии комплекса локальных и системных патологических процессов как последствий и осложнений повреждения.
Формирование СПОН зависит от исходного функционального состояния пострадавших органов и выглядит как недостаточность наиболее поврежденной системы (органа). Хотя известно, что при критических состояниях недостаточность функции развивается одновременно во всех органах и тканях организма (Руднов В.А., 2000; Шляпников С.А., 2002; Bone R.C., Sprung Ch.L., Sibbald W.J., 1992; Schwieterman W., Roberts R., 1997).
Процесс возникновения СПОН у пострадавших с тяжелой травмой можно представить в виде упрощенной схемы, когда защитная по своей сути реакция иммунной системы перестает быть ауторегулируемой и переходит в ″злокачественное внутрисосудистое воспаление″ (M.R. Pinsky, 1998). Иными словами, возникает дисрегуляция реакции воспаления (т.е. ССВО или SIRS). Данное состояние определяется как вторичная иммунная недостаточность при СПОН.
|
|
|
Вторичная иммунная недостаточность при СПОН имеет ряд особенностей, ведущими из которых являются:
· высокая скорость развития недостаточности на фоне тканевой и клеточной гипоксии в условиях прямых потерь компонентов систем иммунореактивности (регуляторные и эффекторные молекулы, клетки крови, клетки и тканевые структуры костного мозга, тимуса и лимфатических образований);
· формирование и развитие недостаточности на фоне дезорганизации и несостоятельности основных систем жизнеобеспечения, а также интегративных регуляторных систем;
· дефицит в организме пластического и энергетического материалов. В совокупности, вышеперечисленное свидетельствует о невозможности мобилизации адаптационных ресурсов иммунной системы.
Тяжесть иммунной дисфункции зависит от силы и продолжительности повреждающего воздействия, от состояния организма, уровня метаболизма и конституционных особенностей систем иммунореактивности. Вторичный посттравматический иммунодефицит обычно проявляется снижением количества и функциональной активности Т- и В-лимфоцитов, падением уровня иммуноглобулинов в крови, прежде всего IgG и IgM, дисфункцией моноцитарных и гранулоцитарных фагоцитов, недостаточностью гуморальных и клеточных компонентов естественной резистентности. Низкий уровень регуляции систем иммунореактивности проявляется уменьшением содержания ряда цитокинов, в том числе IL-2 (цит. по В.Ф.Лебедев и соавт., 2006).
Клинически СПОН проявляется количественными нарушениями сознания (энцефалопатия смешанного генеза), формированием ОССН, ОДН, ОПН, ОПеН, несостоятельностью ЖКТ и иммунными дисфункциями.
16.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ШОКОВЫХ СОСТОЯНИЙ
В соответствии с современными понятиями об основных этиологических и патогенетических факторах развития шока, его можно отнести к одной из четырех категорий в зависимости от нарушения того или иного компонента кровообращения:
1. Гиповолемический шок.
2. Кардиогенный шок.
3. Сосудистый (вазогеный) шок (шок, связанный с пониженной резистентностью сосудов).
|
|
|
4. Обструктивный шок (в основе его развития лежит наличие препятствия кровотоку в системе макроциркуляции, что наблюдается при напряжённом пневмотораксе, гидротораксе, гемотораксе, тампонаде перикарда, ТЭЛА).
Разновидностями гиповолемического шока являются геморрагический, травматический, ожоговый и ангидремический (дегидратационный) шоки.
К сосудистым видам шока относятся септический, анафилактический, нейрогенный, адреналовый, экзотоксический и бактериально-токсический шоки.
Примечание. В свою очередь, каждый из этих видов шока имеет свою клиническую классификацию. При травматическом шоке часто используют классификацию В.К. Гостищева (1993), при гиповолемическом шоке – классификациюН.М. Федоровского (2002), в кардиологии используется классификация кардиогенного шока Е. И. Чазова (1969), и т. д.
16.4. ЭТИОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗ ШОКОВЫХ СОСТОЯНИЙ
Ведущим признаком большинства видов шока является абсолютный или относительный гиповолемический синдром. Абсолютная гиповолемия наблюдается при явной или скрытой потере крови, потере жидкости через ЖКТ, почки (ангидремический шок) и кожу при ожоговом шоке, а также на фоне синдрома капиллярной утечки, максимальная выраженность которого наблюдается при септическом шоке. Относительная гиповолемия возникает при внезапном увеличении ёмкости сосудистого русла, что наблюдается при сосудистых видах шока в результате падения сосудистого тонуса. Обычно патогенез шока рассматривают на примере гиповолемического (геморрагического) шока.
Гиповолемический шок. Пусковым механизмом в его развитии является синдром малого выброса, формирующийся в ответ на снижение венозного возврата. Данный вид шока развивается, как правило, не столько в связи с уменьшением ОЦК, сколько в результате интенсивности кровопотери.
При кровопотере до 10% от ОЦК (это примерно до 500 мл крови) организм за счет моторики венозного русла (в нем в норме содержится до 70% объема крови, в артериях — 15%, в капиллярах — 12% и в камерах сердца — 3%) довольно успешно справляется с данной ситуацией. Давление наполнения (ДН) правых отделов сердца остается в пределах нормы, ЦВД держится на должном уровне, ударный объем (УО) не страдает.
При потере более 10% от ОЦК, приток крови с периферии в малый круг начинает уменьшаться, ДЗЛК уменьшается, ДН правых отделов сердца падает, ЦВД становится ниже нормы, вследствие этого снижается УО. Данный патологический сдвиг компенсируется тахикардией (уменьшение ОЦК на 10% и более резко стимулирует функцию надпочечников, а КА через воздействие на β-рецепторы сердца вызывают увеличение ЧСС), в результате чего МОС возрастает.
|
|
|
При истощении компенсаторных механизмов (это проявляется уменьшением венозного возврата на 25–30%) УО уменьшается ниже критической величины и развивается синдром малого выброса. Он частично купируется компенсаторной тахикардией и вазоконстрикцией (в основе вазоконстрикции, также как и увеличения ЧСС, лежит массивный выброс КА: непосредственно после кровопотери их уровень в крови возрастает в 50–100 раз). Поскольку периферический спазм неравномерен (см. выше: Действие катехоламинов на систему микроциркуляции), кровоток перераспределяется: за счет резкого сокращения перфузии всех органов и систем. На фоне значительно возрастающего ОПСС организму некоторое время удается поддержать кровоснабжение сердца и головного мозга на приемлемом для жизни уровне. Данный феномен называется централизацией кровообращения. Само по себе это явление можно расценивать как биологически целесообразную реакцию, необходимую организму для проведения компенсаторных изменений с целью нормализации состояния внутренней среды за счет перераспределения объемов водных секторов. Однако если организм самостоятельно не в силах справиться с кровопотерей, то вазоконстрикция на фоне затянувшегося синдрома малого выброса приводит к глубокой гипоксии тканей с неизбежным развитием Ацидоза (при гипоксии, вызванной значительной кровопотерей, потребности организма в кислороде покрываются приблизительно на 50%).
При шоковом состоянии происходят значительные нарушения водно-электролитного равновесия. Под влиянием ацидоза развивается постепенная потеря тонуса прекапиллярного сфинктера, на фоне сохранившегося тонуса посткапиллярной части капиллярона. Прекапиллярный сфинктер перестает реагировать даже на высокие концентрации эндогенных КА. Повышение гидростатического давления в сочетании с повышенной проницаемостью сосудистой стенки способствует переходу воды и электролитов в интерстиций. Повышается вязкость крови, возникает ее стаз, а в последующем и сладж, что, в свою очередь, вызывает коагулопатию.
При гиповолемических состояниях и септическом шоке (особенно вызванном грамотрицательной флорой), а также при ишемии органов брюшной полости, геморрагическом и некротическом панкреатите из разрушенных лейкоцитов и поврежденных тканей выделяются протеолитические ферменты и попадают в плазму крови. Под их влиянием пептиды, имеющие своим источником α2-глобулиновую фракцию сыворотки крови (такие как ангиотензин, брадикинин) активируются и начинают оказывать угнетающее действие на миокард.
В организме, в условиях нормальной оксигенации, абсолютное большинство энергии (98%) вырабатывается в цикле Кребса (цикл трикарбоновых кислот). При гипоксии данный процесс нарушается, и выработка энергии начинает сопровождаться накоплением большого количества лактата, недоокисленных аминокислот и жирных кислот, что, в свою очередь, вызывает развитие метаболического ацидоза. Гипоксия в сочетании с ацидозом вызывает выход ионов калия из клетки и вход в нее воды и ионов натрия, что еще более нарушает ее биоэнергетику.
Заключение. В основе гиповолемического шока лежит острое снижение ОЦК. В результате уменьшения ОЦК падает УОС, снижается давление наполнения правых отделов сердца, уменьшается ЦВД и АД. В ответ на экстремальное воздействие организм отвечает массивным выбросом в кровоток КА, они, в свою очередь, через стимуляцию β-рецепторов сердца вызывают увеличение ЧСС, а через воздействие на α-рецепторы, заложенные в стенках кровеносных сосудов, вызывают их констрикцию. В то же время, адреналин расширяет сосуды сердца и головного мозга, что в сочетании с увеличенной ЧСС обеспечивает приемлемый для жизни уровень кровоснабжения этих двух жизненно важных органов. Формируется централизация кровообращения. Если данное состояние длится более нескольких часов, в системе микроциркуляции развивается метаболический ацидоз. Шоковое состояние сопровождается нарушением нормальной энергетики, накоплением лактата, дизэлектролитемией, возникновением коагулопатии.
|
|
|
