Кровообращение коллатеральное. Компенсаторные процессы при местных нарушениях кровообращения

При ишемии нередко наступает полное или частичное восстановление кровоснабжения пораженной ткани (даже если препятствие в артериальном русле остается). Степень компенсации зависит от анатомических и физиологических факторов кровоснабжения соответствующего органа.

К анатомическим факторам относятся особенности артериальных ветвлений и анастомозов. Различают:

1. Органы и ткани с хорошо развитыми артериальными анастомозами (когда сумма их просвета близка по величине к таковой закупоренной артерии) – это кожа, брыжейка. В этих случаях закупорка артерий не сопровождается каким-либо нарушением кровообращения на периферии, так как количество крови, притекающей по коллатеральным сосудам, с самого начала бывает достаточным для поддержания нормального кровоснабжения ткани.

2. Органы и ткани, артерии которых имеют мало (или вовсе не имеют) анастомозов, и поэтому коллатеральный приток крови в них возможен только по непрерывной капиллярной сети. К таким органам и тканям относятся почки, сердце, селезенка, ткань мозга. При возникновении препятствия в артериях указанных органов в них возникает тяжелая ишемия, и в результате ее – инфаркт.

3. Органы и ткани с недостаточными коллатералями. Они весьма многочисленны – это легкие, печень, стенка кишечника. Просвет коллатеральных артерий в них обычно в большей или меньшей степени недостаточен, чтобы обеспечить коллатеральный приток крови.

Физиологическим фактором, способствующим коллатеральному притоку крови, является активная дилатация артерий органа. Как только из-за закупорки или сужения просвета приводящего артериального ствола в ткани возникает дефицит кровоснабжения, начинает работать физиологический механизм регулирования, обусловливающий усиление притока крови по сохраненным артериальным путям. Этот механизм обусловливает вазодилатацию, так как в ткани накапливаются продукты нарушенного обмена веществ, которые оказывают прямое действие на стенки артерий, а также возбуждают чувствительные нервные окончания, вследствие чего наступает рефлекторное расширение артерий. При этом расширяются все коллатеральные пути притока крови в участок с дефицитом кровообращения, и скорость кровотока в них увеличивается, способствуя кровоснабжению ткани, испытывающей ишемию.

Этот механизм компенсации функционирует неодинаково у разных людей и даже в одном и том же организме при различных условиях. У ослабленных длительной болезнью людей механизмы компенсации при ишемии могут функционировать недостаточно. Для эффективного коллатерального кровотока большое значение имеет также состояние стенок артерий: склерозированные и потерявшие эластичность коллатеральные пути притока крови менее способны к расширению, и это ограничивает возможность полноценного восстановления кровообращения.

Если кровоток в коллатеральных артериальных путях, снабжающих кровью область ишемии, относительно долго остается усиленным, то стенки этих сосудов постепенно перестраиваются таким образом, что они превращаются в артерии более крупного калибра. Такие артерии могут полностью заменить ранее закупоренный артериальный ствол, нормализуя кровоснабжение тканей.

Выделяют три степени выраженности коллатералей:

Абсолютная достаточность коллатералей - сумма просвета коллатералей либо равна просвету закрытой артерии, либо превышает ее.

Относительная достаточность (недостаточность) коллатералей - сумма просвета, коллатералей менее просвета закрытой артерии;

Абсолютная недостаточность коллатералей - коллатерали слабо выражены и даже при полном раскрытии они не в состоянии в сколько-нибудь значительной степени компенсировать нарушенное кровообращение.

Шунтирование. Шунтирование - создание дополнительного пути в обход пораженного участка какого-либо сосуда с помощью системы шунтов. Эффективным, методам лечения ишемии миокарда является аортокоронарное шунтирование. Пораженный участок артерии обходят с помощью шунтов – артерии или вены, взятой на другом участке тела, который фиксируют к аорте и ниже пораженного участка коронарной артерии, таким образом восстанавливают кровоснабжение ишемизированного участка миокарда. При гидроцефалии проводится оперативное ликворное шунтирование головного мозга, - в результате восстанавливается физиологический ток спинномозговой жидкости и исчезают симптомы повышенного ликворного давления (избыточная спинномозговая жидкость удаляется из желудочков мозга в полости организма посредством системы клапанов и трубок).

Недостаточностьлимфообращения при блокаде лимфатического русла может быть компенсирована определенным функциональным резервом, который позволяет до определенной степени повысить объем и скорость дренажа (лимфо-лимфатические шунты, лимфо-венозные шунты).

Стаз

Стаз - это остановка тока крови и/или лимфы в капиллярах, мелких артериях и венулах.

Виды стаза:

1. Первичный (истинный) стаз. Начинается с активации ФЭК и выделения ими проагрегантов и прокоагулянтов. ФЭК агрегируют, агглютинируют и прикрепляются к стенке микрососудов. Ток крови замедляется и останавливается.

2. Ишемический стаз развивается как исход тяжёлой ишемии, при снижениипритока артериальной крови, замедлением скорости её тока, турбулентным его характером. Происходит агрегация и адгезии клеток крови.

3. Застойный (венознозастойный) вариант стаза является результатом замедленияоттока венозной крови,сгущения её, изменения физико‑химических свойств, повреждения форменных элементов крови. В последующем клетки крови агглютинируют, адгезируют друг с другом и со стенкой микрососудов, замедляя и останавливая отток венозной крови.

Причины:

Ишемия и венозная гиперемия, При замедлении тока крови образование или активация веществ, обусловливающих склеивание ФЭК, формирование агрегатов и тромбов.

Проагреганты (тромбоксан А 2 , Пг F, Пг Е, аденозиндифосфат, катехоламины, АТ к ФЭК) – факторы, вызывающие агрегацию и агглютинацию ФЭК с их лизисом и высвобождением БАВ.

Рис. 8 – Механизм развития стаза под влиянием проагрегантов.

Кафедра оперативной хирургии и топографической анатомии

А.А. Сотников, О.Л. Минаева.

КОЛЛАТЕРАЛЬНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ

(методическое пособие для студентов медицинских вузов)

Д.м.н., профессор кафедры оперативной хирургии и топографической

Анатомии А.А. Сотников,

Ординатор О.Л. Минаева.

^ Коллатеральное кровообращение, Томск, 2007г. – 86 с., ил.

В методическом пособии представлена история возникновения коллатерального кровообращения, показания и основные правила к перевязке сосудов на протяжении, развитие окольного пути оттока при перевязке основных артерий.

Глава 1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ…………………………………... 5

Понятие о коллатеральном кровообращении………. 5

Жизнь и деятельность В.Н.Тонкова………………... 7

Развитие артериальной системы……………………. 17

Показания и правила перевязки сосудов …………… 20

^

Глава 2. КОЛЛАТЕРАЛЬНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ

Коллатеральное кровообращение головного мозга…….. 23

Атеросклероз коронарных артерий …………………….. 26

Классификация атеросклеротического поражения

Коронарных артерий ……………………………………… 30

Коарктация аорты…………………………………………. 32

Коллатеральное кровообращение сосудов легкого ……. 38

Синдром брюшной ангины………………………………… 41

Коллатеральное кровообращение почки…………………. 49

Коллатеральное кровообращение селезенки……………… 51

Глава 3. КОЛЛАТЕРАЛЬНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ

Коллатеральное кровообращение сосудов шеи………….. 56

1. Развитие коллатерального кровообращения

после перевязки a. carotidis communis…………... 56

Коллатеральное кровообращение сосудов верхней

Конечности ………………………………………………… 59
^

2. Развитие коллатерального кровообращения

5.Коллатеральное кровообращение кисти ………….. 67

Перевязках артерий верхней конечности ……………….. 70

^

Глава 4. КОЛЛАТЕРАЛЬНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ

1. Развитие коллатерального кровообращения

3. Развитие коллатерального кровообращения

5. Коллатеральное кровообращение стопы………… 80

Доступы к сосудам верхней конечности …………………. 83

Схема развития коллатерального кровообращения при

Перевязках артерий нижней конечности ……………….. 85

Литература …………………………………………………………. 86

^ ГЛАВА I. ОБЩАЯ ЧАСТЬ.

ПОНЯТИЕ О КОЛЛАТЕРАЛЬНОМ КРОВООБРАЩЕНИИ.

(Collateral circulation)

Коллатеральное кровообращение это важное функциональное приспособление организма, связанное с большой пластичностью кровеносных сосудов, обеспечивающее бесперебойное кровоснабжение органов и тканей.

Давно было замечено, что при выключении сосудистой магистрали кровь устремляется по окольным путям - коллатералям и питание отключенной части тела восстанавливается. Основным источником развития коллатералей являются анастомозы сосудов. Степень развития анастомозов и возможности их преобразования в коллатерали определяют пластические свойства (потенциальные возможности) сосудистого русла конкретной области тела или органа. В тех случаях, когда предсуществующих анастомозов для развития коллатерального кровообращения недостаточно, возможно новообразование сосудов. Так, коллатерали бывают двух типов: одни существуют в норме,

Имеют строение нормального сосуда, другие развиваются из анастомозов вследствие расстройства нормального кровообращения и приобретают иное строение. Однако роль новообразованных сосудов в процессе компенсации нарушенного кровотока очень незначительна.

Под коллатеральным кровообращением понимают боковой, параллельный ток крови, который возникает в результате затруднения кровотока, что наблюдается при закупорке, повреждении, ранениях сосуда, а так же перевязке сосудов во время операции. В последствии кровь устремляется по анастомозам в ближайшие боковые сосуды, которые и носят название коллатералей . Они, в свою очередь, расширяются, перестраивается их сосудистая стенка за счет изменения мышечной оболочки и эластического каркаса.

Необходимо четко определить разницу между анастомозами и коллатералями.

^ Анастомоз (anastomosis) – соустье, соединение между собой двух разных сосудов или соединение двух сосудов третьим, это чисто анатомическое понятие.

Коллатераль (collateralis) – боковой, параллельный путь сосуда, по которому осуществляется окольный ток крови, это анатомо-физиологическое понятие.

Кровеносная система обладает огромными резервными возможностями, высокой приспособляемостью к изменившимся функциональным условиям. Так при наложении у собак лигатуры на обе сонные и позвоночные артерии не наблюдалось заметного нарушения деятельности мозга. В других опытах на собаках накладывалось до 15 лигатур на крупные артерии, включая брюшную аорту, но животные не погибали. Безусловно, смертельной оказалась лишь перевязка брюшной аорты выше начала почечных артерий, венечных артерий сердца, брыжеечных артерий и легочного ствола.

Сосудистые коллатерали могут быть внеорганными и внутриорганными. ^ Внеорганными коллатералями являются крупные, анатомически определенные анастомозы между ветвями артерий, снабжающих ту или иную часть тела или орган, или между крупными венами. Различают межсистемные анастомозы, которые связывают разветвления одного сосуда и ветвями другого сосуда, и внутрисистемные анастомозы, образующиеся между ветвями одного сосуда. Внутриорганные коллатерали образуются между сосудами мышц, стенок полых органов, в паренхиматозных органах. Источниками развития коллатералей служат также сосуды подкожной клетчатки, околососудистое и околонервное русло.

Чтобы понять механизм коллатерального кровообращения нужно знать те анастомозы, которые соединяют между собой системы различных сосудов – так, например, межсистемные анастомозы находятся между ветвями крупных артериальных магистралей, внутрисистемные - между ветвями одной крупной артериальной магистрали, ограничивающиеся пределами ее разветвления, артериовенозные анастомозы – между тончайшими внутриорганными артериями и венами. По ним кровь течет в обход микроциркуляторного русла при его переполнении и, таким образом, образует коллатеральный путь, непосредственно соединяющий артерии и вены, минуя капилляры.

Кроме того, в коллатеральном кровообращении принимают участие многочисленные тонкие артерии и вены, сопровождающие магистральные сосуды в сосудисто-нервных пучках и составляющие так называемое околососудистое и околонервное артериальное и венозное русло.

Большая роль в развитии коллатерального кровообращения принадлежит нервной системе. Нарушение афферентной иннервации сосудов (деафферентация) вызывает стойкое расширение артерий. С другой стороны, сохранение афферентной и симпатической иннервации позволяет нормализовать восстановительные реакции, коллатеральное кровообращение при этом оказывается более эффективным.

Таким образом, залогом успешной работы хирурга, при выполнении манипуляций на кровеносных сосудах, является точное знание окольных путей кровообращения.

^ ЖИЗНЬ И ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВЛАДИМИРА НИКОЛАЕВИЧА ТОНКОВА.

Глубокое изучение коллатерального кровообращения связано с именем крупного советского анатома Владимира Николаевича Тонкова. Его жизненный и творческий путь скрепил воедино традиции научной деятельности Н.И. Пирогова, П.Ф. Лесгафта, П.А. Загорского, наравне с которыми, В.Н. Тонков заслуженно считается одним из основоположников советской функциональной анатомии.

В.Н. Тонков родился 15 января 1872 г. в небольшом селе Косе, Чердынского уезда, Пермской губернии. В 1895 г. закончил Военно-медицинскую академию в Петербурге, получив диплом лекаря с отличием. Глубоким изучением строения человеческого тела Тонков заинтересовался еще на 1 курсе, начиная с 3 курса, он особенно усердно изучал нормальную анатомию, занимался изготовлением препаратов, с 5 курса вел практические занятия по анатомии наравне с прозекторами, участвовал в чтении так называемых “демонстративных лекций“ по анатомии промежности и центральной нервной системы.

Рис.1 . Владимир Николаевич Тонков (1872 – 1954).

После окончания академии его прикомандировали к клиническому военному госпиталю, что дало огромную возможность Владимиру Николаевичу совершенствоваться на кафедре нормальной анатомии.

В 1898г. В.Н. Тонков успешно защитил диссертацию на степень доктора медицины на тему “Артерии, питающие межпозвоночные узлы и спинномозговые нервы человека“, благодаря которой, его командировали в Германию для совершенствования.

Пребывание за границей, работа в лабораториях крупнейших анатомов обогатили познания В.Н. Тонкова в области гистологии, эмбриологии, сравнительной анатомии. Двухлетняя командировка ознаменовалась опубликованием ряда работ, главное место среди которых занимает знаменитое исследование о развитии селезенки у Amniota. С осени 1905 г. Владимир Николаевич возглавил кафедру анатомии в Казанском университете, что послужило основанием для своего научного направления (школы) – глубокого изучения кровеносной системы.

Начало своих известных исследований по коллатеральному кровообращению сам Владимир Николаевич описывает так:

“ Зимой 1894 г. в препаровочной кафедры нормальной анатомии Военно-медицинской академии проводились обычные занятия по сосудистой и нервной системам со студентами 2 курса. Артерии в то время было принято инъецировать горячей восковой массой.

Когда прозектор Батуев начал препарировать одну из конечностей, то оказалось, что в бедренную артерию масса не проникла. В дальнейшем выяснилось, что наружная подвздошная артерия (и бедренная) не приняла массу потому, что была перевязана, по-видимому, за несколько лет до смерти человека. Сосуды другой конечности были совершенно нормальны. Профессор Таренецкий поручил обследовать эту редкую находку работавшему на кафедре студенту старшего курса Тонкову, который сделал доклад в Хирургическом обществе о развившихся анастомозах и затем опубликовал его“.

Это исследование интересно как отправной пункт, с которого начались, ставшие ныне широко известными, работы В.Н. Тонкова и его школы по коллатеральному кровообращению, представляющие целое новое учение о сосуде с точки зрения его динамики. Заурядный человек, описав развившиеся окольные пути, ограничился бы этим, но Тонков посмотрел на этот случай из области патологии как на эксперимент, поставленный самой природой, и понял, что без опытов на животных невозможно вскрыть закономерности развития окольных путей, приводящие к восстановлению кровотока в анемизированной области.

Под его руководством были изучены коллатерали, развивающиеся в конечностях, стенках туловища, внутренних органах, в области головы и шеи, была показана изумительная способность артерий к глубоким структурным и функциональным изменениям, наступающим после нарушения кровотока в бассейнах всех крупных магистралей организма животного.

Детальное изучение коллатералей, развивающихся у животных, в норме и при выключении того или иного артериального ствола,

школа Тонкова изучала самым тщательным образом. При операциях на парных сосудах контролем служили артерии противоположной стороны, на непарной области или органе в качестве контроля использовался здоровый объект. Через определенное время животное убивали, производили тонкую инъекцию сосудов контрастной массой, применяли рентгенографию и детальную препаровку.

Было установлено, что превращение ничтожной артерии в мощный ствол значительного диаметра с толстой стенкой совершается при явлениях размножения клеток и роста тканей, входящих в состав стенки сосуда.

Сначала происходят процессы разрушения: под влиянием повышенного кровяного давления и более быстрого тока крови расширяющаяся артерия не выдерживает, и нарушается как intima, так и эластические мембраны, которые рвутся на части. В результате стенка сосуда расслаблена и артерия расширяется. В дальнейшем наступает регенерация тканей, причем активная роль здесь принадлежит субэндотелию. Восстанавливается intima; в ней и в adventitia бурно идет гиперплазия коллагеновых волокон и новообразование эластических волокон. Совершается сложнейшая перестройка сосудистой стенки. Из мелкой мышечной артерии образуется крупный сосуд с утолщенной стенкой своеобразного строения.

Окольные пути развиваются как из предшествующих сосудов, так и из новообразованных коллатералей, в которых вначале отсутствуют отчетливо наружные оболочки, а затем обнаруживается толстый субэпителиальный слой, сравнительно тонкая мышечная оболочка и наружная достигает значительной толщины.

Первенствующее значение в вопросе о главнейших источниках развития коллатералей имеют мышечные артерии, в меньшей степени – кожные, затем артерии нервов и vasa vasorum.

Внимание учеников Тонкова привлекло изучение явления извилистости сосудов , что в норме встречалось довольно редко, а при развитии коллатералей происходило всегда, особенно через длительные сроки после операции. В норме артерии идут к органам кратчайшим, часто прямым путем, они не извиваются, (исключение составляют a. ovarica, a. testicularis в каудальном отделе, aa. umbilicales плода, ветви a.uterine в период беременности – это, несомненно, явление физиологичное). Это – общий закон.

Извилистость представляет собой постоянное явление для анастомозов артерий, развивающихся в мышцах, коже, вдоль нервов, в стенке крупных сосудов (из vasa vasorum).Удлинение артерий и образование изгибов отражается отрицательно на питании соответствующего органа.

Развитие извилистости коллатералей можно представить следующим образом: при выключении магистрали воздействие кровотока (изменение давления и скорости) на коллатерали данной области резко изменяется, их стенка перестраивается коренным образом. Причем вначале перестройки выражены явления деструкции, прочность стенки и ее сопротивляемость кровотоку ослабевает, и артерии раздаются в ширину, удлиняются и становятся извилистыми (рис.2).

Удлинение артерий и образование извилистостей – явления, которые препятствуют подаче крови соответствующим органам и ухудшают их питание, это отрицательная сторона. В качестве положительных моментов отмечено увеличение диаметра окольных путей и утолщение их стенки. В конечном счете, образование извилистостей приводит к тому, что количество крови, приносимое коллатералями в область, где магистраль выключена, постепенно нарастает и через определенный промежуток времени достигает нормы.

^ Рис.2. Развитие извилистости коллатерального сосуда.

(А – коллатеральный сосуд в спокойном состоянии, Б – показана закупорка основного ствола артерии и рабочее состояние коллатерального сосуда).

Таким образом, коллатераль, как сформировавшийся сосуд, характеризуется равномерным расширением просвета на протяжении всего анастомоза, крупно волнистой извилистостью и преобразованием сосудистой стенки (утолщение за счет эластических компонентов).

Иначе говоря, извилистость коллатералей явление весьма

неблагоприятное и происходит оно в результате расслабления стенки сосуда и растяжения ее в поперечном и продольном направлении.

Выделяют стойкую извилистость, которая развивается через продолжительный период времени (месяцы, годы) вследствие сложных изменений в структуре артериальной стенки и сохраняется после смерти. И преходящую извилистость, при которой изменения в структуре артериальной стенки едва начались, сосуд несколько растянут, это процесс скорее функционального характера, нежели морфологического: когда артерия находится под влиянием повышенного напора крови – извилистость выражена; при понижении давления извилистость уменьшается.

Нельзя не учесть ряд моментов, влияющих на процесс развития коллатералей:

1 – количество анастомозов в данной области;

2 – степень развития их в норме, длина, диаметр, толщина и структура стенки;

3 – возрастные и патологические изменения;

4 – состояние вазомоторов и vasa vasorum;

5 – величина кровяного давления и скорость кровотока в системе коллатералей;

6 – сопротивляемость стенок;

7 – характер вмешательства – иссечение, лигатура магистрали, полное или неполное прекращение тока крови в ней;

8 – срок развития коллатералей.

Изучение анастомозов представляет, несомненно, большой интерес: хирургу важно знать, какими именно путями и в какой мере восстанавливается кровообращение после произведенной им операции, а с теоретической точки зрения необходимо выяснить, в какой степени могут заменять друг друга те или иные артерии и какие анастомозы являются самыми выгодными.

Интересно отметить изучение Тонковым развития анастомозов после перевязки a. iliaca externa.

Зимой 1985г. в музей академии поступила конечность из препаровочного зала для подробного исследования (в виду того, что a. iliaca externa не приняла инъекционной массы).

После дополнительной инъекции холодной тейхманновской массой (мел, эфир, льняное масло) через переднюю большеберцовую артерию, выяснилось, что наполнились лишь некоторые мелкие анастомозы на колене.

А. iliaca externa представляла собой скопление очень плотной соединительной ткани (рис.3А, 12) 3,5 см в диаметре, а ее продолжение - a. femoralis так же представляла соединительную ткань и в поперечнике была равна 7 мм. В своих исследованиях Танков измерял диаметр артерий после инъецирования циркулем, показав увеличение его в 2 - и более раз. Так поперечник a.hypogastrica при норме 6мм достиг 12 мм, а ее ветвь - a.glutea superior 3 мм достигла 9мм. Главный ствол a.glutea superior направляется вверх и делится на две ветви: более крупная (рис.3. Б, 2) проникает в толщу m. glutea minimus, идет по кости и появляется на наружной стороне начала m.rectus femoris, затем переходя в восходящую ветвь a. circumflexa femoris lateralis, соединяя, таким образом, систему a.hypogastrica и a.profunda femoris.

Другая ветвь (рис 3.Б,1) через свои более мелкие веточки впадает в выше описанную крупную ветвь a.glutea superior.

Ветви a.glutea inferior тоже анастомозируют с системой a.profunda femoris: первая (рис.3 Б. 4) отдав по пути веточки к прилежащим мышцам, переходит в a. circumflexa femoris medialis. Вторая ветвь

(рис. 3, Б 17) делится на две веточки, одна из которых, сильно извиваясь прерходит в a. communis n. ischiadicus (рис. 3. Б 14), а другая переходит в a. perforantes, a. profunda femoris на своем пути сильно извиваясь, отдает ветви к прилежащим мышцам, и на уровне верхнего края мыщелков бедра вливается в a. poplitea.

Из рисунка видно, что кровь вместо обычных путей (a.iliaca communis, a. iliaca externa, a. femoralis, a. poplitea) идет главным образом через a.iliaca communis, a.hypogastrica, a.glutea superior, a. circumflexa femoris lateralis, a. profunda femoris, a. poplitea.

^ Рис. 3.Развитие коллатерального кровообращения после перевязки a. iliaca externa.

А – вид анастомозов на передней поверхности бедра и таза.

1 – a. iliaca communis, 2 – a. iliaca interna, 3 – a. glutea inferior, 4 – a. pudenda interna, 5 – соединительнотканная масса под пупартовой связкой, 6 – a. сir-cumflexa femoris medialis, 7 – a. profunda femoris, 8 – a. femoralis, 9 – r. descen-dens a. circumflexa femoris lateralis, 10 – r. ascendens a. circumflexa femoris lateralis, 11 – a. obturatoria, 12 – a. iliaca externa, 13 – a. iliolumbalis.

Б - вид анастомозов на задней поверхности бедра и таза.

1, 2 – ветви a. glutea superior, 3 - a. glutea superior, 4 – r. a. glutea inferior, 5, 6 – r. a.perforantis, 7 - a.perforantis secunda, 8 – анастомозы между a.perforantis secunda и a. profunda femoris, 9 – n. peroneus, 10 – n. tibialis, 11 – a. poplitea, 12 – a. com-munis n.tibialis, 13 – a. femoralis, 14 – a. communis n. ischiadicus, 15 - a. circum-flexa femoris medialis, 16 – n. ischiadicus, 17 – r. a. glutea inferior, 18 - a. glutea inferior .

Школе Тонкова удалось установить связь между нервной системой и развитием коллатерального кровообращения. И.Д. Лев перерезывал собакам задние корешки и травмировал спинальные ганглии в пределах сегментов от IV поясничного до II крестцового.

Через различные сроки после операции изучалась артериальная система задних конечностей (тонкая инъекция, рентгенография, тщательная препаровка).

При этом исследовалась не только мускулатура в целом, но и каждая мышца в отдельности. В толще мышц было обнаружено развитие исключительно мощных анастомозов. Одновременно с операцией на сосудах производилась на одной стороне деафферентация – всегда в области одних и тех же сегментов.

Было показано, что в половине случаев получается резкая реакция артериальной системы: в деафферентированной конечности развитие окольных путей происходит интенсивнее, чем в конечности с неповрежденной иннервацией: коллатерали в мышцах, коже и отчасти в крупных нервах более многочисленны, отличаются особенно крупным калибром и более выраженной извилистостью.

Данный факт объясняется следующим: в результате травмы спинального ганглия возникают дегенеративные процессы в нерве, которые приводят к образованию гистаминоподобных веществ на периферии, что способствует увеличению калибра сосудов и возникновению трофических изменений в их стенке (потеря эластичности), кроме того, перерезка задних корешков, уменьшая

тонус симпатической сосудосуживающей иннервации, облегчает условия использования коллатерального резерва тканей.

Уставлено, что развитие макроскопически видимых коллатералей после окклюзии магистральных артерий происходит лишь через 20-30 дней, после окклюзии магистральных вен - через 10-20 дней. Однако восстановление функции органа при коллатеральном кровообращении наступает гораздо раньше, чем появление макроскопически видимых коллатералей. Было показано, что в ранние сроки после окклюзии магистральных стволов важная роль в развитии коллатерального кровообращения принадлежит гемомикроциркуляторному руслу.

При артериальном коллатеральном кровообращении на основе артериоло-артериолярных анастомозов формируются микрососудистые артериолярные коллатерали, при венозном коллатеральном кровообращении на основе венуло-венулярных анастомозов образуются микрососудистые венулярные коллатерали.

Именно они обеспечивают сохранение жизнеспособности органов в ранние сроки после окклюзии магистральных стволов. В последующем, в связи с выделением главных артериальных или венозных коллатералей, роль микрососудистых коллатералей постепенно снижается.

В результате многочисленных научных исследований школы Танкова были изучены и описаны стадии развития окольных путей кровотока:

1. 
   Вовлечение в окольный кровоток максимального количества анастомозов, существующих в зоне окклюзии магистрального сосуда (ранние сроки - до 5 суток).
2. 
   Преобразование артериоло-артериолярных или венуло-венулярных анастомозов в микрососудистые коллатерали, преобразование артерио-артериальных или вено-венозных анастомозов в коллатерали (от 5 суток до 2 месяцев).
3. 
   Дифференцировка главных окольных путей кровотока и редукция микрососудистых коллатералей, стабилизация коллатерального кровообращения в новых условиях гемодинамики (от 2 до 8 месяцев).

Таким образом, жизнь и деятельность В.Н. Тонкова и его школы стала достоянием истории науки, а его труды, прошедшие самую строгую проверку временем, продолжаются в созданной им школе стараниями уже многих поколений учеников и их последователей.

^ РАЗВИТИЕ АРТЕРИАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ.

Кровеносная система закладывается у зародыша человека очень рано - на 12-й день внутриутробной жизни. О начале развития сосудистой системы свидетельствует появление в окружающей желточный пузырь внеэмбриональной мезенхиме так называемых кровяных островков.

Позднее они закладываются в стебле тела и в самом теле зародыша, окружая его эпителиальную энтодермальную пищеварительную трубку. Кровяные островки - это скопления возникающих при дифференцировке мезенхимы клеток ангиобластов.

На следующей стадии развития в этих островках дифференцируются, с одной стороны, краевые клетки, образующие однослойную эндотелиальную стенку кровеносного сосуда, с другой - центральные клетки, которые дают начало красным и белым форменным элементам крови.

Вначале в теле эмбриона появляется первичная капиллярная сеть, состоящая из мелких, ветвящихся и анастомозирующих между собой трубочек, выстланных эндотелием. Более крупные сосуды образуются путем расширения отдельных капилляров и слияния их с соседними. В то же время капилляры, в которые прекращается приток крови, подвергаются атрофии.

Развивающиеся сосуды обеспечивают кровоснабжение закладывающихся и растущих органов зародыша. Наиболее крупные сосуды образуются в центрах повышенной метаболической активности, в быстро развивающихся органах, таких как печень, головной мозг, пищеварительная трубка.

Кровеносная система эмбриона характеризуется симметричным расположением основных сосудов (phasis bilateralis), но вскоре их симметрия нарушается, и путем сложных перестроек формируются непарные сосудистые стволы (phasis inequalis).

Наиболее существенными особенностями кровеносной системы плода являются выключенность легочного кровообращения и наличие пупочных сосудов, связывающих тело плода с плацентой, где происходит обмен веществ с организмом матери. Плацента выполняет те же функции, которые после рождения выполняют кишечник, легкие и почки.

Развитие сосудов играет первостепенную роль в эмбриогенезе всех органов и систем. Местные нарушения кровообращения приводят к атрофии органов или аномальному их развитию, а выключение одного из крупных сосудов может повлечь за собой гибель эмбриона или плода.

Артериальная система эмбриона человека во многом повторяет особенности строения сосудистой системы низших позвоночных. На 3-й неделе развития зародыша закладываются парные вентральные и дорсальные аорты. Их связывают 6 пар аортальных дуг, каждая из которых проходит в соответствующей жаберной дуге. Аорты и аортальные дуги дают начало главным артериальным сосудам головы, шеи и грудной полости.

Две первые аортальные дуги быстро атрофируются, оставляя после себя сплетения мелких сосудов. Третья дуга вместе с продолжением дорсальной аорты дает начало внутренней сонной артерии. Продолжение вентральной аорты в краниальном направлении дает начало наружной сонной артерии.

У эмбриона этот сосуд снабжает ткани первой и второй жаберных дуг, из которых в дальнейшем формируются челюсти и лицо.

Участок вентральной аорты, расположенный между III и IV аортальными дугами, образует общую сонную артерию. IV аортальная дуга слева преобразуется в дугу аорты, справа из нее развиваются плечеголовной ствол и начальная часть правой подключичной артерии. V аортальная дуга является непостоянной и быстро исчезает.

VI дуга справа соединяется с выходящим из сердца артериальным стволом и образует легочный ствол, слева эта дуга сохраняет свое соединение с дорсальной аортой, образуя артериальный проток, который сохраняется до рождения в виде канала между легочным стволом и аортой. Перестройка аортальных дуг происходит в течение 5-7-й недель эмбрионального развития.

Дорсальные аорты на 4-й неделе сливаются между собой в непарный ствол. У эмбриона дорсальная аорта дает 3 группы артерий: дорсальные межсегментарные, латеральные сегментарные и вентральные сегментарные.

Первые пары дорсальных межсегментарных артерий дают начало позвоночным и базилярной артериям. Шестая пара расширяется, справа она образует дистальный участок подключичной артерии, а слева - всю подключичную артерию и продолжается с обеих сторон в подмышечные артерии.

Латеральные сегментарные артерии развиваются в связи выделительными и половыми органами, из них образуются диафрагмальные, надпочечниковые, почечные артерии и гонадные артерии. Вентральные сегментарные артерии вначале представлены желточными артериями, которые частично подвергаются редукции, а из оставшихся сосудов образуются чревный ствол и брыжеечные артерии. К вентральным ветвям аорты относится артерия аллантоиса, из которой развивается пупочная артерия.

В результате соединения пупочной артерии с одной из дорсальных межсегментарных артерий формируется общая подвздошная артерия. Часть ствола пупочной артерии дает начало внутренней подвздошной артерии. Выростом пупочной артерии является наружная подвздошная артерия, идущая на нижнюю конечность.

Артерии конечностей формируются из первичной капиллярной сети, образующейся в почках конечностей. В каждой конечности зародыша имеется осевая артерия, которая сопровождает главные нервные стволы. Осевая артерия верхней конечности является продолжением подмышечной артерии, она идет сначала как плечевая артерия и продолжается в межкостную артерию.

Ветвями осевой артерии являются локтевая и лучевая артерии и срединная артерия, которая сопровождает одноименный нерв и переходит в сосудистое сплетение кисти.

Осевая артерия нижней конечности берет начало от пупочной артерии и идет по ходу седалищного нерва. В дальнейшем она редуцируется, а дистальный ее участок сохраняется в виде малоберцовой артерии. Главная артериальная магистраль нижней конечности является продолжением наружной подвздошной артерии, ее составляют бедренная и задняя большеберцовая артерии. Передняя большеберцовая артерия образуется в результате слияния ветвей осевой артерии.

^ ПОКАЗАНИЯ И ПРАВИЛА ПЕРЕВЯЗКИ СОСУДОВ.

Показания к перевязкам артериальных стволов на протяжении следующие:

1* остановка кровотечения при ранении сосуда (некоторые хирурги рекомендуют вместо простой перевязки артерии на протяжении при кровотечениях производить иссечение участка сосуда между двумя лигатурами, этот прием выключает симпатическую иннервацию отрезка артерии, что способствует расширению анастомозов и лучше обеспечивает развитие коллатерального кровообращения) и невозможности наложить кровоостанавливающие пинцеты, с последующей лигатурой на отрезки его в пределах самой раны. Например, если отрезки раненой артерии отстоят далеко друг от друга; в результате нагноительного процесса произошло разрыхление стенки сосуда, и наложенная лигатура может соскользнуть; сильно размозженная и инфицированная рана, когда выделение концов артерии противопоказано;

2* как предварительная мера, применяемая перед ампутацией конечности (например, при высокой ампутации или вычленении бедра, когда наложение жгута затруднительно), резекции челюсти (предварительная перевязка a. carotidis externa), резекции языка при раке (перевязка a. lingualis);

^ 3* при артериотомии, артериолизе (освобождение артерий от сдавливающих рубцов).

Правила перевязки артерий.

Прежде, чем приступить к перевязке сосуда, необходимо точно выяснить его топографо-анатомическое расположение и проекцию на кожу. Длина разреза должна соответствовать глубине положения сосуда.

После рассечения кожи, подкожной клетчатки, поверхностной и собственной фасций, необходимо желобоватым зондом тупо отодвинуть тот край мышцы, за которым лежит отыскиваемая артерия. Оттянув мышцу тупым крючком, необходимо рассечь заднюю стенку мышечного влагалища, и за ним найти сосудисто-нервный пучок в собственном влагалище.

Изолирование артерии производят тупым путем . В правой руке держат желобоватый зонд, а в левой – пинцет, которым захватывают околососудистую фасцию (но не артерию!) с одной стороны и, осторожно поглаживая кончиком зонда вдоль сосуда, изолируют его на протяжении 1- 1,5 см (рис.4). Изолирование на большем протяжении делать не следует – из-за опасения нарушить кровоснабжение стенки сосуда.

Лигатуру подводят под артерию с помощью иглы Дешана или Купера. При перевязке крупных артерий иглу подводят с той стороны, с которой находится сопутствующая артерию вена, иначе можно повредить вену концом иглы. Лигатуру крепко затягивают двойным хирургическим узлом.

^ Рис.4. Изолирование сосуда.

Развитие коллатерального кровообращения сосудов сердца разберем на примере атеросклероза коронарных артерий. Коронарный атеросклероз имеет определенные закономерности развития: атеросклеротические бляшки развиваются, прежде всего, в местах, наиболее подверженных действию механического давления или растяжения или удара пульсовой волны. Ангиографическая картина атеросклероза коронарных артерий складывается из симптомов нарушений проходимости артерий и симптомов, отражающих процессы компенсации.

К важнейшим признакам относятся в первую очередь сужения артерий или их окклюзия, краевые дефекты наполнения или их эквивалент- неравномерное контрастирование сосуда. При атеросклерозе может отмечаться значительная извитость коронарных артерий. Наибольшее диагностическое значение имеют извитость огибающей ветви левой коронарной артерии, поскольку ее форма в наименьшей степени связана с фазовыми изменениями конфигурации, и размеры сердца.

Признаком атеросклероза является неравномерность просвета коронарной артерии. В норме артерии постепенно суживаются в дистальном направлении. При атеросклерозе они местами имеют цилиндрическую форму, местами возникают сужения с последующими расширениями.

Компенсацией нарушенного коронарного кровотока служит в первую очередь коллатеральное кровообращение.

Количество и диаметр коллатералей увеличиваются в зависимости от тяжести атеросклеротического процесса, особенно они, выражены на границе зон миокарда, питаемых левой и правой коронарными артериями, а также по краю зоны ишемии.

Анатомически венечные артерии являются анастомозирующими. В здоровом сердце существует огромное количество внутри- и межкоронарных анастомозов, однако в норме коронарные анастомозы не функционируют. Внутрикоронарные анастомозы связывают ветви одной коронарной артерии или несколько ветвей бассейна одной коронарной артерии, межкоронарные- бассейны правой и левой коронарных артерий. Внутрикоронарные анастомозы в пределах одной ветви представлены в виде коротких артериальных шунтов, соединяющих отрезки одного сосуда при небольшой сегментарной окклюзии. При протяженной закупорке внутрикоронарные анастомозы представлены в виде длинных связей, соединяющих одну из ветвей с другой ветвью этой артерии. Короткие шунты образуются из мельчайших сосудов, залегающих в эпикарде вокруг коронарной артерии и расширяющихся при наличии небольшой сегментарной окклюзии. Значение такого рода анастомозов невелико, так как они вряд ли могут обеспечить достаточный кровоток. Большее значение имеют анастомозы другого рода, соединяющие отрезки артерий через боковые ветви. Так, при закупорке передней межжелудочковой или огибающей ветви компенсаторный кровоток осуществляется через анастомозы диагональных ветвей с краевой ветвью огибающей артерии. При крайне левом типе кровообращения, когда задняя межжелудочковая ветвь образована огибающей артерией, кровоток может осуществляться через перегородочные ветви, которые в данном случае являются внутрикоронарными анастомозами.

Межкоронарные анастомозы многочисленны и связывают бассейн правой и левой коронарных артерий. Особенно интенсивно осуществляется межкоронарный кровоток через перегородочные ветви, через ветви легочного конуса и ветви к правому желудочку. На диафрагмальной поверхности ветви правой коронарной артерии анастомо- зируют с ветвями огибающей ветви левой коронарной артерии.

В системе коронарных артерий могут быть выделены следующие основные пути коллатерального кровообращения (рис.30.).

• 1. Анастомозы, соединяющие переднюю и заднюю межжелудочковые ветви. Этот путь встречается наиболее часто (в 90% всех коллатералей). Обычно эти анастомозы соединяют правую коронарную артерию с передней межжелудочковой ветвью.
• 2. Анастомозы передней межжелудочковой ветви левой коронарной артерии с правой коронарной артерией в области передней стенки правого желудочка. Особенно большое значение имеют анастомозы с конусной ветвью, которая может отходить либо от правой коронарной артерии, либо самостоятельным стволом в области правого коронарного синуса аорты. Указанные анастомозы в области основания легочной артерии образуют так называемый круг Тебезия - Вьессена.
• 3. Анастомозы между передней межжелудочковой и огибающей ветвью левой коронарной артерии.
• 4. Анастомозы между правой коронарной артерией и огибающей ветвью левой на диафрагмальной поверхности левого желудочка.
• 5. Анастомозы между прободающими веточками передней и задней межжелудочковых ветвей (как правило, эти анастомозы соединяют систему правой коронарной артерии и передней межжелудочковой ветви левой).

Рис.30.

1 - между конусными веточками; 2 - между правожелудочковыми веточками; 3 - между задней межжелудочковой ветвью и задней желудочковой веточкой огибающей ветви; 4 - между передними и задними перегородочными веточками; 5 - между конечными ветвями задней межжелудочковой ветви и веточками задне- боковой ветви (ветви тупого края); 6 - между задней межжелудочковой и передней межжелудочковой ветвями в области верхушки сердца (апикальные анастомозы); 7 - между первой диагональной и заднебоковой ветвями.

При оценке состояния коронарных артерий по данным коронаро- графии учитывается также анатомический тип кровоснабжения сердца, локализация, распространенность и степень сужения.

Различают три основных типа коронарного кровоснабжения (рис. 31):

• 1. Правый тип - преобладает правая венечная артерия. Она образует заднюю межжелудочковую ветвь, которая по задней продольной борозде достигает верхушки сердца.
• 2. Левый тип - кровоснабжение задней стенки сердца (в том числе и задней стенки правого желудочка) осуществляется в основном за счет огибающей ветви левой венечной артерии, образующей заднюю межжелудочковую ветвь.
• 3. Равномерный (сбалансированный) тип - обе коронарные артерии имеют равномерно развитые ветви на задней поверхности сердца и образуют две параллельно идущие задние межжелудочковые артерии.

Рис.31.

(1 - правая коронарная артерия, 2 - левая коронарная артерия, 3 - огибающая ветвью. А - левый тип, Б - правый тип, В - сбалансированный тип).

Тип кровоснабжения может существенно влиять на течение ишемической болезни сердца. Так, например, окклюзии в системе левой коронарной артерии наиболее неблагоприятны при левом типе кровоснабжения.

Оперативная хирургия: конспект лекций И. Б. Гетьман

5. Коллатеральное кровообращение

Под термином коллатеральное кровообращение понимают поступление крови в периферические отделы конечности по боковым ветвям и их анастомозам после закрытия просвета основного (магистрального) ствола. Наиболее крупные, принимающие на себя функцию выключенной артерии сразу после лигирования или закупорки, относят к так называемым анатомическим или предсуществующим коллатералям. Предсуществующие коллатерали по локализации межсосудистых анастомозов можно разделить на несколько групп: коллатерали, соединяющие между собой сосуды бассейна какой-либо крупной артерии, называют внутрисистемными, или короткими путями окольного кровообращения. Коллатерали, соединяющие друг с другом бассейны разных сосудов (наружной и внутренней сонных артерий, плечевой артерии с артериями предплечья, бедренной с артериями голени), относят к межсистемным, или длинным, окольным путям. К внутриорганным соединениям относятся соединения между сосудами внутри органа (между артериями соседних долей печени). Внеорганные (между ветвями собственной печеночной артерии в воротах печени, в том числе и с артериями желудка). Анатомические предсуществующие коллатерали после перевязки (или закупорки тромбом) основного магистрального артериального ствола принимают на себя функцию проведения крови в периферические отделы конечности (области, органа). При этом в зависимости от анатомического развития и функциональной достаточности коллатералей создаются три возможности для восстановления кровообращения: анастомозы достаточно широки, чтобы полностью обеспечить кровоснабжение тканей, несмотря на выключение магистральной артерии; анастомозы слабо развиты, окольное кровообращение не обеспечивает питания периферических отделов, возникает ишемия, а затем некроз; анастомозы есть, но объем поступающей по ним крови на периферию мал для полноценного кровоснабжения, в связи с чем особое значение приобретают вновь образующиеся коллатерали. Интенсивность коллатерального кровообращения зависит от ряда факторов: от анатомических особенностей предсуществующих боковых ветвей, диаметра артериальных ветвей, угла их отхождения от основного ствола, количества боковых ветвей и тип ветвления, а также от функционального состояния сосудов, (от тонуса их стенок). Для объемного кровотока весьма важно, находятся ли коллатерали в спазмированном или, наоборот, в расслабленном состоянии. Именно функциональные возможности коллатералей определяют региональную гемодинамику в целом и величину регионарного периферического сопротивления в частности.

Для оценки достаточности коллатерального кровообращения необходимо иметь в виду интенсивность обменных процессов в конечности. Учитывая названные факторы и воздействуя на них с помощью хирургических, фармакологических и физических способов, можно поддерживать жизнеспособность конечности или какого-либо органа при функциональной недостаточности предсуществующих коллатералей и способствовать развитию новообразующихся путей кровотока. Этого можно добиться, либо активизируя коллатеральное кровообращение, либо уменьшая потребление тканями поступающих с кровью питательных веществ и кислорода. Прежде всего, анатомические особенности предсуществующих коллатералей необходимо учитывать при выборе места наложения лигатуры. Нужно максимально щадить имеющиеся крупные боковые ветви и накладывать лигатуру по возможности ниже уровня их отхождения от основного ствола. Определенное значение для коллатерального кровотока имеет угол отхождения боковых ветвей от основного ствола. Лучшие условия для кровотока создаются при остром угле отхождения боковых ветвей, в то время как тупой угол отхождения боковых сосудов затрудняет гемодинамику, вследствие увеличения гемодинамического сопротивления. При рассмотрении анатомических особенностей предсуществующих коллатералей нужно учитывать различную степень выраженности анастомозов и условия для развития новообразованных путей кровотока. Естественно, что в тех областях, где много богатых сосудами мышц, имеются и наиболее благоприятные условия для коллатерального кровотока и новообразования коллатералей. Необходимо учитывать, что при наложении на артерию лигатуры происходит раздражение симпатических нервных волокон, являющихся вазоконстрикторами, и возникает рефлекторный спазм коллатералей, причем из кровотока выключается артериолярное звено сосудистого русла. Симпатические нервные волокна проходят в наружной оболочке артерий. Для устранения рефлекторного спазма коллатералей и максимального раскрытия артериол одним из способов является пересечение стенки артерии вместе с симпатическими нервными волокнами между двумя лигатурами. Рекомендуют также проведение периартериальной симпатэктомии. Аналогичного эффекта можно добиться введением новокаина в периартериальную клетчатку или новокаиновой блокадой симпатических узлов.

Кроме того, при пересечении артерии вследствие расхождения ее концов происходит изменение прямого и тупого углов отхождения боковых ветвей на более благоприятный для кровотока острый угол, что снижает гемодинамическое сопротивление и способствует улучшению коллатерального кровообращения.