ГАСТРОЭНТЕРОЛОГИЯ
ГЛАВА 59. ИШЕМИЯ КИШЕЧНИКА 1. Каковы анатомические различия между кровоснабжением внутренних органов (так называемой висцеральной циркуляцией), брыжеечной циркуляцией (брыжеечным кровообращением) и кровоснабжением тонкой и толстой кишки? Висцеральная циркуляция
(висцеральное кровообращение) обеспечивается кровеносными сосудами
(артерий и вен), которые доставляют артериальную кровь к внутренним органам
и по которым венозная кровь от внутренних органов оттекает, к каковым относятся
органы желудочно-кишечного тракта (желудок, тонкая и толстая кишка, печень,
желчный пузырь и поджелудочная железа) и селезенка. К крупным артериальным
сосудам брюшной полости относятся чревный ствол, верхняя и нижняя брыжеечные
артерии, а главными венозными сосудами являются воротная и печеночные вены.
Внутренние органы и крупные кровеносные сосуды живота 2. Назовите три основных типа кровеносных сосудов в системе кишечной микроциркуляции. Каковы их главные функции? Кровеносные сосуды, диаметр которых менее 0,1 мм, невозможно различить невооруженным глазом. Система микроциркуляции состоит именно из таких мелких сосудов. Существует три основных типа сосудов в системе кишечной микроциркуляции — артериолы, капилляры и венулы. Все микроскопические сосуды служат как бы в качестве трубопроводов для протекающей крови. В них также содержится кровь, особенно форменные элементы крови в пределах одного сосудистого отсека. Эти сосуды выстланы эндотелиальными клетками, которые выполняют определенные иммунологические функции. Схема кишечной микроциркуляции — типы и функции сосудов Характерное свойство артериол
в
системе микроциркуляции состоит в формировании сопротивления свободному
току крови. Поэтому артериолы являются главным барьером в системе микроциркуляции,
который "рассеивает" энергию крови при прохождении ее через ткани. Соответственно,
при значении среднего кровяного давления в видимых артериях примерно 100
мм рт. ст. в конечных отделах артериол оно понижается до 35 мм рт. ст.
3. Как регулируется кровоснабжение желудочно-кишечного тракта? Нормальный уровень кровоснабжения желудочно-кишечного тракта поддерживается npj> взаимодействии соединений, увеличивающих (сосудорасширяющие средства) и уменьшающих (сосудосуживающие средства) кровоток. К ним относятся автономные нейромедиаторы (так называемые нейрокринные вещества), циркуляторные гормоны (эндокринные вещества), тканевые субстанции (тканевые гормоны или паракринные вещества) и внутрисосудистые физические факторы. Все эти вазоактив-ные вещества оказывают свое воздействие в комплексе с общими сердечно-сосудистыми механизмами, которые поддерживают нормальный уровень кровотока в каждом органе. Факторы, регулирующие нормальный кровоток в органах желудочно-кишечного тракта 4. Каков вклад висцеральной циркуляции в мобилизацию крови при кровоснабжении внутренних органов во время выполнения физических упражнений? Хотя во внутренних органах содержится только 33 % остаточного объема крови, их венозные сосуды являются главным резервуаром организма для мобилизации и перераспределения крови. Селезенка, печень и кишка способны к высвобождению до 70 % крови для ее перераспределения во время выполнения физических упражнений. Масса тела, остаточный объем крови и объем мобилизованной крови 5. Какие общие сердечно-сосудистые факторы способствуют поддержанию нормального кишечного кровотока? К общим сердечно-сосудистым факторам, от которых зависит уровень кишечного кровотока, относятся известные гемодинамические факторы, например артериальное давление, сердечный выброс и объем циркулирующей крови. Для поддержания нормального уровня кровоснабжения кишки все эти общие сердечно-сосудистые факторы должны быть в пределах нормы. Например, если физически здоровый и крепкий молодой человек получает тяжелую травму нижней конечности с массивным кровотечением из бедренной артерии, объем циркулирующей крови снижается, что, в свою очередь, приводит к уменьшению венозного возврата к сердцу. Все это вызывает как уменьшение сердечного выброса, так и снижение артериального давления, из-за чего, соответственно, происходит снижение кровотока в органах желудочно-кишечного тракта. Кроме того, при этом развивается периферическая вазоконстрикция, которая в еще большей степени снижает уровень кровотока в кишечной трубке. Мезентери-альное кровообращение очень чувствительно к нарушению общих функций сердечно-сосудистой системы. Таким образом, травма во время операции на открытом сердце может уменьшать артериальное давление и сердечный выброс более чем на 25 %, но при этом будет связана с 50 % или даже большим уменьшением уровня кровотока в органах желудочно-кишечного тракта. Кровотечение приводит к снижению уровня кровотока в органах желудочно-кишечного тракта несколькими путями 6. Как нейромедиаторы (нейрокринные вещества) регулируют кровообращение в органах желудочно-кишечного тракта? Автономные нервные волокна
в стенке кишки как бы состоят из четырех групп (компонентов); каждая из
них имеет свой комплекс нейрокринных веществ (нейромеди-аторов), которые
высвобождаются в окончаниях нервных волокон. Многие из нейромедиаторов
связаны с рецепторами гладкомышечных элементов сосудистой стенки и принимают
участие в сокращении или расширении артериол. Автономные нервные волокна
также воздействуют на гладкую мускулатуру венозных сосудов и сердца, изменяя
таким образом общие сердечно-сосудистые факторы, от которых зависит кровоток
в кишке. Например, симпатические нервы сокращают вены и способствуют перераспределению
кровотока назад, в сторону сердца, за счет чего увеличиваются сердечный
выброс и артериальное давление. Напротив, парасимпатические нервы уменьшают
частоту сердечных сокращений и снижают сердечный выброс. Кроме того, нейромедиаторы
могут вызывать сокращение или расслабление артериол желудочно-кишечного
тракта, соответственно уменьшая или увеличивая кишечный кровоток.
Типы автономных нервных волокон, участвующих в иннервации кровеносных сосудов желудочно-кишечного тракта
7. Какова эндокринная регуляция кишечного кровотока? К эндокринным гормонам относятся вещества, которые синтезируются клетками эндокринных желез и затем выделяются в кровоток. В системе кровоснабжения эти вещества распространяются в конечном счете до капилляров и связываются с рецепторами, расположенными на поверхности клеток-мишеней, например гладких мышц сосудистой стенки, висцеральных мышц и секреторных клеток. Некоторые эндокринные гормоны (вазопрессин, вырабатывающийся в задней доле гипофиза; ангиотензин II, вырабатывающийся в юкстагломерулярном аппарате почек; и норэпинефрин (норадреналин), вырабатывающийся в мозговом веществе надпочечников), приводят к сокращению гладкой мускулатуры кишечных сосудов и таким образом уменьшают кровоток в кишке. Другие эндокринные гормоны (гастрин, хо-лецистокинин и секретин), стимулируют функциональную активность пищеварительной системы, в т. ч. двигательную активность желудочно-кишечного тракта, экзокринную секрецию желудка, поджелудочной железы и печени, всасывание питательных веществ и электролитов в тонкой и толстой кишке. Повышенная функциональная активность клеток, связанная с активизацией функций пищеварительной системы, приводит к увеличению кровотока в кишке, с тем чтобы поддерживать усиленный метаболизм. Эндокринные гормоны, принимающие участие в регуляции кишечного кровотока
8. Что представляют собой внутрисосудистые физические факторы? Каково их участие в регуляции мезентериального кровообращения? На состояние кровотока в кишечных артериолах влияют два физических фактора — трансмуральное давление и скорость кровотока. Трансмуральное давление определяется разностью между величиной давления внутри кровеносного сосуда и таковой вне его. При увеличении этой разности (т. е. при повышении трансмурального давления) происходит сокращение гладкомышечных элементов сосудистой стенки, чтобы каким-то образом компенсировать ее растяжение, вызванное повышением трансмурального давления. Это обычно приводит к уменьшению кровотока. Изменение скорости кровотока воспринимается эндотелиальными клетками внутренней выстилки стенок артериол в виде изменения поверхностного натяжения клеток. Увеличение скорости кровотока приводит к увеличению поверхностного натяжения эндотелиальных клеток и стимулирует выработку эндотелием релаксирующих веществ (например оксида азота). В результате скорость кровотока увеличивается. 9. Какие паракринные вещества влияют на состояние кишечного кровотока? Паракринные вещества вырабатываются различными клетками в тканях и диффузно распространяются через интерстициальное пространство, достигая рецепторов на поверхности их клеток-мишеней. Многие из паракринных веществ обладают вазоактивными свойствами, воздействуя на рецепторный аппарат гладких мышц сосудистой стенки. Большая часть вазоактивных паракринных веществ вырабатывается двумя широко распространенными типами клеток. Эндотелиальные клетки, которые выстилают все кровеносные сосуды, являются одними из наиболее распространенных типов клеток организма. В стенках артерий желудочно-кишечного тракта Эндотелиальные клетки располагаются непосредственно на поверхности гладкомышечных клеток сосудистой стенки. Эндотелиальные клетки синтезируют и выделяют в кровоток вазоконстриктор-ные паракринные вещества (эндотелины, интерлейкины, фактор, активирующий тромбоциты, тромбоксаны и лейкотриены). Эти клетки также вырабатывают и сосудорасширяющие паракринные вещества (оксид азота, простациклин и брадикинин). К другим клеткам, которые вырабатывают вазоактивные паракринные вещества, относятся так называемые иммуноциты (тучные клетки (мастоциты) и лейкоциты). Эти клетки вырабатывают как сосудосуживающие вещества (активные оксиданты, фактор, активирующий тромбоциты, и лейкотриены), так и сосудорасширяющие вещества (гистамин, простациклин и брадикинин). Одни из этих вазоактивных веществ играют большую роль в физиологии желудочно-кишечного тракта и регуляции кровотока кишки, другие участвуют в формировании воспалительной реакции, третьи играют роль как в физиологии, так и в патофизиологии кровоснабжения желудочно-кишечного тракта. Паракринные вещества и их участие в регуляции кишечного кровотока
10. Что такое ишемия кишки? Каковы главные механизмы ишемического повреждения органов желудочно-кишечного тракта? Ишемия кишки развивается при снижении уровня кровотока в кишке по крайней мере на 50 % от нормальных его значений. Если ишемия кишки продолжается долгое время, не исключается развитие серьезных структурных и функциональных повреждений стенки кишки, особенно ее слизистой оболочки. Основные патофизиологические изменения, развивающиеся при ишемии кишки. (NO — оксид азота) К развитию ишемии кишки могут приводить многие заболевания тонкой или толстой кишки, в основе которых лежат различные этиологические факторы и патологические механизмы. В большинстве случаев ишемия кишки представляет собой достаточно тяжелое состояние, являющееся угрозой для жизни пациента. Диагноз ишемии кишки поставить очень трудно, так же трудно это заболевание поддается лечению. Основными патофизиологическими изменениями, развивающимися при ишемии кишки, являются нарушение эпителиальной целостности слизистой оболочки кишки, нейтрофильный хемотаксис к эндотелиальным клеткам, образование активных оксидантов, высвобождение других цитотоксических химических веществ, истощение внутриклеточных химических запасов энергии и подавление естественных защитных механизмов. 11. Когда при ишемии кишки начинается гибель клеток? Из клеток желудочно-кишечного
тракта наиболее чувствительны к ишемической гипоксии энтероциты, которые
покрывают дистальную половину ворсинок тонкой кишки. Имеется несколько
факторов, которые приводят к возникновению высокой чувствительности энтероцитов
к гипоксическому повреждению.
Ишемизированная ворсинка тонкой кишки Схема кровотока и гибели клеток при ишемии ворсинок тонкой кишки 12. Опишите возможные последствия гипоксического некроза ворсинок тонкой кишки. При гистологическом исследовании установлено, что ранее всего признаки некротических изменений в ишемизированной стенке кишки возникают на верхушках ворсинок слизистой оболочки. По мере прогрессирования ишемических изменений в кишке энтероциты, выстилающие дистальные отделы ворсинок, как бы отходят от подлежащей собственной пластинки (lamina propria) из-за увеличивающегося отека тканей. Затем энтероциты слущиваются (отторгаются) в просвет кишки, в результате чего подлежащие ткани подвергаются воздействию кишечного содержимого. При этом за счет нарушения эпителиальной целостности происходят всасывание токсического содержимого из просвета кишки и потеря жизненно важных тканевых элементов в просвет кишки. В просвете кишки содержится достаточно много вредных (токсичных) веществ, которые вследствие нарушения эпителиальной целостности легко проникают в кровь. К таким веществам относятся различные патогенные бактерии и их экзо- и эндотоксины; пищеварительные ферменты (протеазы и липазы); продукты некроза и разрушения тканей, образующиеся при отторжении эпителиальных клеток лизосомальные катепсины, гидролазы и электролиты. Транслокация бактерий и других токсичных веществ, содержащихся в просвете кишки, в слизистую оболочку и в кровь приводит к прогрессированию некротических изменений в стенке кишки и развитию септического шока. Одновременно жизненно важные продукты обмена веществ через возникающие дефекты слизистой оболочки кишки уходят в просвет кишечной трубки. К ним относятся структурные макромолекулы (гиалуроновая кислота, фосфолипиды, гликопротеиды, внутриклеточные ферменты) и ионы. Все это вызывает массивное проникновение жидкости в просвет кишки, нарушение осмолярности и разрушение тканей и прогрессирование клеточного некроза. 13. Что происходит с нейтрофилами (нейтрофильными лейкоцитами) при развитии ишемии кишки? Для пациентов с ишемией кишки
характерен лейкоцитоз. В большинстве случаев лейкоцитоз обусловлен химическим
перемещением (хемотаксисом) нейтрофилов в организме человека к ишемизированной
кишке, где происходит адгезия этих лейкоцитов к эндотелиальным клеткам
и затем миграция их из крови в ишемизированные ткани. Обычно перемещение
нейтрофилов током крови осуществляется вдоль центральной оси кровеносного
сосуда или близко к ней. Однако при возникновении ишемии нейтрофилы смещаются
к периферии сосуда, к его эндотелиальной выстилке. Смещение нейтрофилов
к периферии сосуда осуществляется с помощью особых макромолекул — селектинов,
которые
расположены на поверхности как нейтрофилов, так и эндотелиальных клеток.
Селектины приводят к изменению движения нейтрофилов внутри сосудов и перемещают
их из центра протекающей крови к периферии, к эндотелиальному слою. Кроме
того, существуют другие макромолекулы — интегрины, функция которых
состоит в прочной фиксации нейтрофилов к эндотелию. Далее происходит сокращение
эндотелиальных клеток, вследствие чего открываются пространства между эндотелиальными
клетками. Нейтрофилы проникают через эти пространства и эмигрируют из сосудистого
русла в периваскулярное (ин-терстициальное) пространство. В результате
происходит накопление большого числа нейтрофилов в слизистой оболочке ишемизированной
стенки кишки. Перемещенные лейкоциты становятся главным клеточным компонентом
острой воспалительной реакции, которая обнаруживается при микроскопическом
исследовании ишемизированных тканей кишки.
14. Что такое активные окислители (оксиданты)? Активные окислители представляют
собой метаболиты, в которых внешнее кольцо молекулы содержит неспаренный
электрон. К некоторым наиболее известным активным окислителям относятся
свободный радикал кислорода (О2), перекись водорода и перекисный
(или гидроксильный) радикал (ОН~). При скоплении активных окислителей в
тканях в больших количествах, чем это соответствует нормальному уровню,
активные окислители становятся цитотоксичными, поскольку они вызывают окисление
жиров и SH-групп в белках клеточных мембран. В результате этих окислительных
процессов клеточные мембраны начинают пропускать воду, макромолекулы и
различные ионы. Накопление в цитозоле клеток воды и ионов Са2+,
например, усиливает внутриклеточный отек и прерывает течение жизненно важных
химических реакций внутри клетки, что приводит клетку к гибели.
Ишемия кишки приводит к уменьшению выработки АТФ, превращает ксантиндегидрогеназу в ксантиноксидазу (при этом образуются активные окислители) Поскольку ишемизированная слизистая оболочка кишки омывается кровью с более высоким, чем в тканях, содержанием кислорода, Ксантиноксидаза превращает гипоксантин в ксантин и затем в мочевую кислоту. В результате этих превращений на каждом этапе химической реакции вырабатывается большое количество активных окислителей. 15. Опишите другие патофизиологические процессы, происходящие при ишемии кишки, и вырабатываемые при этом цитотоксичные вещества. Существует большое количество
образующихся в стенке кишки естественным путем веществ, которые в обычных
условиях, пока они присутствуют в незначительных концентрациях, не приносят
особого вреда близлежащим клеткам. Однако при наличии ишемии кишки многие
из этих веществ вырабатываются в избыточных количествах. К тому же они
становятся токсичными и в повышенных концентрациях вызывают гибель клеток.
Эндогенные агрессивные химические вещества способны нарушать самые разнообразные
важные функции кишки. При этом происходит:
16. Какие естественные защитные системы кишки подавляются при развитии ишемии кишки? К эндогенным защитным системам
кишки относятся: слизь, которая, выделяясь в просвет кишки, покрывает эпителий;
эпителиальный барьер (непроницаемость) для внут-рикишечного содержимого;
кровоток в слизистой оболочке кишки, сосудистый барьер (непроницаемость)
для макромолекул; активные иммунные клетки слизистой оболочки и защитные
эпителиальные регенеративные процессы. При развитии ишемии кишки каждый
из этих защитных механизмов подавляется, поскольку все они зависят от уровня
окислительного метаболизма, который снижается вследствие ишемической гипоксии
кишки.
17. Каковы основные патофизиологические изменения, развивающиеся при ишемии кишки неокклюзионного характера? При ишемии кишки неокклюзионного характера патологические изменения происходят достаточно медленно по сравнению с таковыми при ишемии кишки, вызванной тромбом или эмболом брыжеечной артерии, когда клиническая картина переходит в "острую катастрофу" в животе с быстрым развитием инфаркта кишки, перитонита, что нередко заканчивается смертью пациента (см. рисунок). Развитие патофизиологических изменений при неокклюзионной ишемии кишки Как правило, ишемия кишки
неокклюзионного характера диагностируется у пациентов пожилого возраста,
которые имеют тяжелые сопутствующие сердечно-сосудистые заболевания, чаще
всего — застойную сердечную недостаточность. При развитии сердечной недостаточности
сердечный выброс уменьшается, что приводит к снижению кровотока в желудочно-кишечном
тракте. Кроме того, при этом наблюдаются гиперактивность симпатической
нервной системы и избыточное образование ангиотензина II, который вызывает
сокращение висцеральных кровеносных сосудов. Пациенты с сердечной недостаточностью
часто получают сердечные гликозиды, уменьшающие брыжеечное кровообращение
и одновременно стимулирующие периферийное высвобождение катехоламинов.
К другим препаратам, применяемым у пациентов с сердечной недостаточностью,
относятся мочегонные средства, способствующие возникновению гиповолемии,
и р-адренергические блокаторы, которые также, сокращая сосуды, приводят
к снижению брыжеечного кровообращения. Эти общие циркуляторные и фармакологические
средства вызывают устойчивое снижение кровотока в кишке, что в дальнейшем
прогрессирует и сопровождается развитием симптоматической ишемии кишки,
которая требует госпитализации пациента.
18. Назовите четыре типа ишемических заболеваний кишки и их основные патофизиологические механизмы. Существуют четыре главных
типа ишемических заболеваний кишки, три из которых встречаются в тонкой
кишке и один — в толстой кишке. В большинстве случаев причиной развития
ишемических расстройств является патология артерий, однако ишемия кишки,
вызванная окклюзией венозных сосудов, также наблюдается достаточно часто.
Смертность при этом в большинстве случаев превышает
Классификация ишемических расстройств тонкой кишки
19. Можно ли при ишемии тонкой кишки во время гистологического исследования тканей обнаружить какие-либо структурные (морфологические) патологические изменения? При развитии ишемии кишки
к главным патологическим фактором принадлежат тяжесть и продолжительность
нарушения кровотока, а не основное заболевание, которое привело к возникновению
этих нарушений.
Гистологическая картина слизистой оболочки тонкой кишки при ишемии. Имеется нарушение клеточной структуры ткани (признак "тени") 20. Почему диагноз ишемии кишки обычно ставится слишком поздно? 1. Ишемия кишки обычно рассматривается
как редко встречающееся и трудно диагностируемое заболевание, что очень
расхолаживает клиницистов, которые редко вспоминают о возможности развития
такой патологии. К тому же эта точка зрения никак не согласуется с тем
фактом, что смертность от ишемии кишки в США так же высока, как и от рака
толстой кишки. В США основной причиной приблизительно 5 % всех летальных
исходов в стационаре является ишемия кишки.
21. Какие клинические признаки позволяют заподозрить ишемию кишки у пациента с болью в животе? Хотя ишемия кишки может встречаться в любом возрасте, начиная с момента рождения, чаще всего снижение кровотока в кишке наблюдается у пожилых людей. При остром начале болей в животе у пожилых пациентов, у которых имеются тяжелые заболевания сердечно-сосудистой системы при дифференциальной диагностике необходимо прежде всего думать о возможной ишемии кишки. Боли при этом часто достаточно интенсивные, локализуются в околопупочной области, однако не сопровождаются защитным напряжением мышц передней брюшной стенки при пальпации живота. Резкое появление болей в животе предполагает тромбоэмболию, в то время как медленное развитие болей связано с ишемией кишки, вызванной постепенной окклюзией сосудов тромбами или различными неокклюзионными состояниями. 22. Почему при наличии кровавого стула необходимо подозревать ишемию кишки? При развитии ишемических изменений в толстой кишке признаком поражения слизистой оболочки является кровавый стул. У молодых пациентов ишемический кровавый стул может проявляться в виде кровавого поноса или в виде оформленного кала с примесью крови. Ишемия может рассматриваться как тяжелое осложнение беременности, как побочный эффект от приема противозачаточных препаратов, кокаина или амфетамина, как проявление гиперкоагуляционных состояний с развитием венозного тромбоза, как признак инфекции Clostridium difficile, связанной с приемом антибиотиков, а также при заражении энтероинвазивными штаммами Escherichia со/г. Ишемия толстой кишки может также встречаться у пожилых пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями или после шунтирующих операций на аорте. 23. Почему при современных достижениях в медицине, в частности в диагностике, поставить диагноз ишемии кишки бывает достаточно сложно, и на это уходит очень много времени? Стандартные лабораторные
и инструментальные исследования, которые могут оказать помощь при обследовании
пожилых пациентов-с впервые возникшими болями в животе, включают определение
рН крови, количества лейкоцитов, концентрации амилазы, рентгенографию органов
брюшной полости. Однако ни одно из этих исследований не является специфическим
для ишемии кишки.
24. Опишите основные принципы лечения пациентов с ишемией кишки. После постановки диагноза
ишемии кишки прежде всего необходимо приступить к проведению интенсивной
терапии и стабилизации тяжелого состояния пациентов, у которых могут быть
артериальная гипотония, нарушения кислотно-основного и электролитного баланса
или респираторный дистресс-синдром. Для контроля за уровнем центрального
венозного давления, давления в легочной артерии, а также для внутривенного
введения жидкостей и электролитов необходимо катетеризировать центральную
вену. При этом наряду с антибиотиками широкого спектра действия, которые
следует вводить на основании результатов бактериального посева крови и
пе-ритонеального экссудата, обычно используют также инотропные и антиаритмические
препараты. Ангиография и/или колоноскопия позволяют поставить диагноз более
точно.
|