В организме человека артериальное русло кровеносной системы функционирует по принципу «от крупного к малому». Кровоснабжение органов и тканей осуществляется мельчайшими сосудами, к которым кровь притекает по средним и крупным артериям. Такой тип называется магистральным, когда формируются многочисленные артериальные бассейны. Коллатеральное кровообращение – это наличие связующих сосудов между ветвями магистральных артерий. Таким образом, соединяются артерии разных бассейнов посредством анастомозов, выступая резервным источником кровоснабжения на случай обтурации или компрессии основной питающей ветви.
Физиология коллатералей
Коллатеральным кровообращением называется функциональная возможность обеспечения бесперебойного питания тканей организма за счет пластичности кровеносных сосудов. Это окольный (боковой) ток крови к клеткам органов в случае ослабления кровотока по основному (магистральному) пути. В физиологических условиях он возможен при временных затруднениях кровоснабжения по основным артериям при наличии анастомозов и связующих ветвей между сосудами соседних бассейнов.
Например, если на определенном участке артерия, которая питает мышцу, сдавливается какой-либо тканью на 2-3 минуты, то клетки будут испытывать ишемию. И если имеется соединение этого артериального бассейна с соседним, то обеспечение кровью пораженного участка будет осуществляться уже из другой артерии путем расширения коммуникантных (анастомозирующих) ветвей.
Примеры и патологии сосудов
В качестве примера следует разобрать питание икроножной мышцы, коллатеральное кровообращение бедренной артерии и ее ветвей. В норме основным источником ее кровоснабжения является задняя большеберцовая артерия с ее ветвями. Но к ней направляется еще и множество мелких ветвей от соседних бассейнов от подколенной и малоберцовой артерии. В случае значительного ослабления кровотока по задней большеберцовой артерии приток крови будет осуществляться и по раскрывшимся коллатералям.
Но даже этот феноменальный механизм будет неэффективен при патологии, связанной с поражением общей магистральной артерии, от которой наполняются все остальные сосуды нижней конечности. В частности, при синдроме Лериша или значительном атеросклеротическом поражении бедренной артерии развитие коллатерального кровообращения не позволяет избавиться от перемежающейся хромоты. Аналогичная ситуация наблюдается и в сердце: при поражении стволов обеих венечных артерий коллатерали не помогают избавиться от стенокардии.
Рост новых коллатералей
Коллатерали в артериальном русле формируется с закладки и развития артерий и органов, которые они питают. Происходит это еще при развитии плода в организме матери. То есть ребенок уже рождается с наличием системы коллатерального кровообращения между различными артериальными бассейнами тела. Например, Вилизиев круг и система кровоснабжения сердца у него полностью сформированы и готовы к функциональным нагрузкам, в том числе и связанным с перебоями в кровенаполнении магистральных сосудов.
Даже в процессе роста и при появлении атеросклеротического поражения артерий в позднем возрасте непрерывно формируется система региональных анастомозов, обеспечивающих развитие коллатерального кровообращения. В случае эпизодической ишемии каждая клетка ткани, если она испытала кислородное голодание и ей пришлось на некоторое время перейти к анаэробному окислению, выделяет факторы ангиогенеза в межтканевое пространство.
Ангиогенез
Эти специфические молекулы являются как бы якорями или метками, на месте которых должны развиться адвентициальные клетки. Здесь же сформируется новый артериальный сосуд и группа капилляров, кровоток по которым обеспечит функционирование клеток без перебоев в кровоснабжении. Это значит, что ангиогенез, то есть образование новых кровеносных сосудов, является непрерывным процессом, призванным обеспечить нужды функционирующей ткани либо предупредить развитие ишемии.
Физиологическая роль коллатералей
Значение коллатерального кровообращения в жизнедеятельности организма заключается в возможности обеспечения резервного кровообращения для участков тела. Наиболее ценно это в тех структурах, которые меняют свое положение при движении, что характерно для всех участков опорно-двигательной системы. Поэтому коллатеральное кровообращение в суставах и мышцах – это единственная возможность обеспечения их питания в условиях постоянного изменения их положения, что периодически связано с различными деформациями основных артерий.
Поскольку скручивание или сдавление приводит к уменьшению просвета артерий, в тканях, к которым они направляются, возможна эпизодическая ишемия. Коллатеральное кровообращение, то есть наличие окольных путей снабжения тканей кровью и питательными веществами, устраняет эту возможность. Также коллатерали и анастомозы между бассейнами позволяют увеличить функциональный резерв органа, а также ограничить объем поражения при возникновении острой обтурации.
Такой страховочный механизм кровоснабжения характерен для сердца и головного мозга. В сердце существует два артериальных круга, сформированные ветвями коронарных артерий, а в мозге – Вилизиев круг. Эти структуры позволяют ограничить потери живой ткани при тромбозе до минимальных вместо половины массы миокарда.
В головном мозге Вилизиев круг ограничивает максимальный объем ишемического поражения до 1/10 вместо 1/6. Зная эти данные, можно сделать вывод, что без коллатерального кровообращения любой ишемический эпизод в сердце или головном мозге, вызванный тромбозом региональной или магистральной артерии, гарантированно приводил бы к смерти.
От терминального отдела аорты отходит две общих подвздошных артерии. Каждая из общих подвздошных артерий, не отдавая от себя каких -либо ветвей, делится на наружную и внутреннюю подвздошные артерии.
Внутренняя подвздошная артерия ( ВПА ) кровоснабжает органы малого таза, промежность, половые органы, ягодичные мышцы.
Наружная подвздошная артерия ( НПА ) кровоснабжает тазобедренный сустав и головку бедренной кости. Непосредственным продолжением НПА является бедренная артерия ( БА ), отходящая от НПА на уровне средней трети паховой связки.
Наиболее крупной ветвью БА является глубокая артерия бедра ( ГАБ ). Ей принадлежит основная роль в кровоснабжении мышц бедра.
Продолжением БА является подколенная артерия ( ПклА ), которая начинается на 3-4 см выше медиального надмыщелка бедренной кости и заканчивается на уровне шейки малоберцовой кости. Длина ПклА составляет примерно 16-18 см.
Далее ПклА делится на заднюю тибиальную артерию ( ЗТА ) и переднюю тибиальную артерию ( ПТА ).
Рис.82. Схема строения артериальной системы верхних и нижних конечностей.
Передняя тибиальная артерия, отделившись от подколенной, идет вдоль нижнего края подколенной мышцы до промежутка, образованного ею с шейкой малоберцовой кости снаружи и задней большеберцовой мышцей – снизу.
Дистальнее ПТА оказывается в средней трети голени между длинным разгибателем большого пальца и передней большеберцовой мышцей. На стопе ПТА продолжается в тыльную артерию стопы (терминальная ветвь ПТА).
Задняя тибиальная артерия является непосредственным продолжением ПклА. Позади медиальной лодыжки, на середине расстояния между ее задним краем и медиальным краем ахиллова сухожилия она переходит на основание стопы. От ЗТА в средней трети голени отходит малоберцовая артерия, кровоснабжающая мышцы голени.
Таким образом, прямым источником кровоснабжения нижней конечности является НПА, ниже пупартовой связки переходящая в бедренную, и три сосуда обеспечивают кровоснабжение голени, из которых два (ПТА и ЗТА) кровоснабжают стопу ( рис. 82 ).
Коллатеральное кровообращение при поражении артерий нижних конечностей
Окклюзирующие поражения различных сегментов артериальной системы нижних конечностей, как и любых других артериальных систем, приводят к развитию компенсаторного коллатерального кровообращения. Анатомические предпосылки его развития заложены в самом строении артериальной сети нижней конечности. Различают внутрисистемные анастомозы, то есть анастомозы, соединяющие ветви одной крупной артерии, и межсистемные, то есть анастомозы между ветвями различных сосудов.
При поражении НПА в любом участке до уровня отхождения двух ее ветвей – нижней надчревной и глубокой, окружающей подвздошную кость, коллатеральное кровоснабжение осуществляется через межсистемные анастомозы между ветвями этих артерий и ВПА (подвздошно-поясничная, запирательная, поверхностная и глубокая ягодичные артерии) ( рис. 83 ).
Рис.83. Окклюзия правой НПА с заполнением БА через коллатерали.
При поражении БА ветви ГБА широко анастомозируют с проксимальными ветвями ПклА и составляют наиболее важный окольный путь ( рис. 84 ).
При поражении ПклА важнейшие межсистемные анастомозы образуются между ее ветвями и ПТА (сеть коленного сустава). Кроме того, ветви ПклА к задней группе мышц голени и ее ветви к коленному суставу образуют богатую коллатеральную сеть с ветвями ГБА. Тем не менее, коллатеральные перетоки в системе ПклА не столь полноценно осуществляют компенсацию кровообращения, как в системе БА, поскольку коллатеральная компенсация в любой из сосудистых систем при дистальных ее поражениях всегда менее эффективна, чем при проксимальных ( рис. 85 ).
Рис.84. Окклюзия правой БА в средней трети с коллатеральным перетоком
через ветви ГАБ ( a ) и заполнением подколенной артерии ( b ).
Рис.85. Дистальное поражение артерий голени с плохой коллатеральной компенсацией.
Этому же правилу отвечает коллатеральная компенсация при поражении тибиальных артерий. Широко через планетарную дугу анастомозируют на стопе терминальные ветви ЗТА и ПТА. В стопе тыльная поверхность кровоснабжается конечными ветвями передней, а подошвенная поверхность- ветвями задней тибиальных артерий, между ними существуют многочисленные перфорантные артерии, осуществляющие необходимую компенсацию кровообращения при поражении одной из тибиальных артерий . Тем не менее, дистальное поражение ветвей ПклА часто приводит к тяжелой ишемии, трудно поддающейся лечению.
Выраженность ишемии нижней конечности определяется, с одной стороны, уровнем окклюзии (чем выше уровень окклюзии, тем более совершенно коллатеральное кровообращение) и, с другой стороны, степенью развития коллатерального кровообращения при одинаковом уровне поражения.
Назад | Содержание | Вперед
Из работ С. Коломнина, Катцепштейна, Н. С. Короткова, Е. П. Таубе и др. стало известно, что при перевязке главных артериальных стволов у человека кровяное давление на периферии сначала падает наполовину, а затем начинает повышаться. Предоперационная оценка коллатералей возможна путем определения кровяного давления на дистальных частях артерий при пережатии артерии выше ее повреждения и исследования реактивной гиперемии по способу, разработанному П. С. Коротковым.
В клинике и эксперименте получило подтверждение предположение Н. С. Короткова о том, что неблагоприятные исходы после перевязки крупной артерии нередко связаны с наличием вен, которыми кровь оказывается «перехваченной» на пути следования. Н. С. Короткое подробно описывает операцию, произведенную В. А. Олпелем в мае 1905 г. по поводу аневризмы a. axillaris, после которой развилась нарастающая ишемия с параличом.
Повторные операции — перевязка вен и иссечение аневризматического мешка, окончившиеся успешно, подтвердили значение оттока крови по оставшимся неперевязанным венам. На основании этих наблюдений и дальнейших исследований в этом направлении В. А. Оппель предложил при перевязке крупных артерий производить перевязку соименных вен. Перевязка главного венозного ствола уничтожает присасывающее влияние вен и уменьшает количество оттекающей крови, способствуя этим увеличению протекания артериальной крови по окольным путям.
Дальнейшие эксперименты показали, что перевязка вен высшего по сравнению с артерией порядка повышает артериальное давление в коллатералях больше, чем перевязка однозначной вены. С 1910 по 1922 г. в клинике Оппеля была произведена перевязка вен у 41 больного (у 20 больных —бедренной вены, у 20 — подколенной и у 1 —лодкрыльцовой).
В подтверждение лучшего кровоснабжения после одновременной перевязки артерии и вены Брукс, Джонсом и Киртли (Brooks, Johnson, Kirtley) приводят результаты опытов, проделанных ими на 100 кроликах.
После перевязки артерии некроз конечности развился в 46% случаев; при перевязке же артерии и вены — в 4%.
Сам В. Л. Оппель указывал, что в некоторых случаях имеются такие мощные анастомозы, что сразу же после перевязки бедренной артерии появляется пульс в периферических артериях. При недостаточных же анастомозах и перевязка вены не всегда может обеспечить развитие редуцированного кровообращения. Поэтому В. А. Оппель пришел к следующему выводу: если после операции па артерии конечность становится мертвенно бледной, то в ране зажимается соименная вена.
Если после этого наступает гиперемия, то целесообразно произвести перевязку вены. Лериш, отдавая должное работам школы В. А. Оппеля, дал иную трактовку процессам, происходящим при перевязке вены: повышение кровяного давления «после одновременной перевязки артерии и вены, по его мнению, наступает не столько от «механического» препятствия для кровотока, сколько от рефлекторно возникающих вазомоторных реакций. Лериш останавливается на данных Фонтена и Альберта, доказавших экспериментально, что перевязка вены приводит лишь к временному повышению кровяного давления вследствие рефлекторного сужения периферических сосудов; затем наступает их расширение и падение кровяного давления.
Соглашаясь с полезным влиянием лигатуры вены в ближайшие минуты после перевязки артерии, Лериш в то же время отмечает, что лигатура вены впоследствии приводит к стойкому отеку конечности.
Излагая подробно историю «лигатуры артерий», Лериш указывает, что в этой истории было две фазы: первая— техническая, вторая — анатомическая. Лериш попытался в проблеме лигатуры артерии создать третью, новую, фазу— физиологическую: «Мои исследования выявили значительную роль периферического сужения сосудов в расстройстве кровообращения, что ранее не учитывалось».
Для выключения сосудосуживающего влияния симпатических нервов, заложенных в стенке артерий (после предварительных экспериментов), Лериш предложил производить вместо лигатуры артерии ее резекцию и в 1922 г. совместно с Муром (Мооr) сообщил о клинических наблюдениях, подтверждающих целесообразность резекции артерии. Последующие сообщения многих хирургов и экспериментаторов также подтвердили обоснованность этого положения.
По наблюдениям Стрикера и Окспера (Striker, Ochsner), кожная температура на конечности после резекции артерии падает меньше, чем послечлигатуры. А. Г. Иванюшкин в экспериментах отмечал более быстрое заживление язв на конечности с резецированной артерией, чем на конечности с перевязанной артерией.
Еще более значительное расширение периферических сосудов наступает при удалении симпатических ганглиев.
Дальнейшему развитию учения о коллатеральном кровообращении способствовали общий прогресс знаний о морфологии и физиологии сосудистой системы, ее иннервационных механизмах, а также клинические и экспериментальные работы о роли самих сосудов в регуляции общего и местного кровообращения и трофике тканей. Так, например, в совместной работе В. Н. Черниговского с Б. А. Долго-Сабуровым по исследованию возбудимости различных мышц у собак после перевязки магистральной артерии было установлено более раннее восстановление физиологических функций. Возбудимость мышц иногда восстанавливалась уже через несколько часов после перевязки артерии.
В экспериментах А. В. Дроздовой было выявлено лучшее восстановление коллатералей у тех собак, которых в ближайшие дни после перевязки артерий заставляли бегать. В случаях, когда после перевязки бедренной артерии собаке предоставляли длительный покой, коллатерали развивались медленнее.
Представления о локализации поражения периферических сосудов и состоянии коллатералей у живого человека значительно пополнились после введения в клиническую практику вазорентгенографии.
В последние годы уделяется большое внимание изучению не только анатомического и функционального состояния коллатералей, но и состоянию трофических процессов в самих сосудистых стенках с использованием современных гистохимических и биохимических исследований (IV Международный конгресс ангиологов, конференция по атеросклерозу в Ленинграде, V Международный конгресс ангиологов и др.).
Загрузка ...