Массоперенос в микроциркуляторном русле

1. Массоперенос в микроциркуляторном русле

2. План лекции.

• 1.Понятие «Микроциркуляторное русло». Регуляция доставки
веществ в микроциркуляторное русло.
• 2. Вазомоции, факторы их определяющие.
• 3. Характеристика способов массопереноса через стенку
микрососудов.
• 4. Обмен воды в МЦР.
• 5. Регуляция массопереноса через стенку микрососудов.
• 6. Массоперенос в межклеточных пространствах.
Лимфообращение.
• 7. Регуляция интерстициального транспорта.
• 8. Лимфообразование и лимфообращение.
• 9. Факторы, влияющие на образование лимфы.
• 10. Состав лимфы.
• 11. Значение лимфообразования.

3.

• Микроциркуляторное русло образовано конечными артериями,
артериолами, магистральными капиллярами, венулами, мелкими
венами.
• Вследствие малого диаметра этот участок сосудистого русла
получил свое название. (МЦР). В обменных сосудах МЦР происходит
транскапиллярный переход веществ из крови в ткань и метаболитов
в кровь.
• Массоперенос в МЦР складывается:
• 1) из доставки веществ в МЦР объемом крови.
• 2) Транспорта веществ через сосудистую стенку.
• 3) Транспорта веществ в межклеточных пространствах.
• 4) Лимфообразования.
• Регуляция доставки веществ в микроциркуляторное русло
осуществляется изменением величины объемного кровотока(Q).
• В свою очередь Q зависит от периферического сосудистого тонуса.
• Он еще называется базальным.
• Под периферическим сосудистым тонусом понимают уровень
напряжения сосудистых стенок, сохраняющийся при устранении
нервных и гуморальных влияний

4. Вазомоции

• Так называют колебания периферического сосудистого тонуса.
• Повышение тонуса гладких мышц сфинктеров, мелких артерий,
артериол приводит к снижению Q в МЦР и наоборот.
• Открытие 1 артериолы увеличивает МЦР на 100 капилляров.
• Факторы определяющие вазомоции
• 1.Гистомеханические факторы.
• Механическое воздействие на стенку сосуда изнутри (при
повышении АД) или извне (при напряжении скелетных мышц)
• приводит к изменениям тонического напряжения гладких мышц
сосудов МЦР. Это связано: а) с прямым механическим воздействием
на гладкую мышцу сосудов; б) с предварительным выделением
БАВ и их воздействием на стенку сосудов МЦР.
• 2)Гуморальные факторы
• Такими веществами могут быть неспецифические метаболиты, БАВ.
• Они появляются в микрорегионе вследствие повышения активности
его компонентов. Действуют прямо на гладкую мышцу сосуда или
опосредованно: т.е. сначала на эндотелиоцит, он выделяет
сосудорасширяющие или сосудосуживающие вещества, которые
воздействуют на миоциты.

5.

• 3) Нейрогенные влияния
• А). В капиллярах имеется иннервация по пресинаптическому
типу со свободной диффузией нейромедиаторов,
осуществляющих регуляцию всего функционального элемента.
Б) Изменение активности нейронов сосудодвигательного
центра приводит к изменению количества выделяемого
медиатора, а следовательно и к изменению тонуса гладких
мышц сосуда.
В) Под влиянием различных факторов может меняться
чувствительность хеморецепторов к медиаторам, что также
сказывается на тонусе гладких мышц сосудов и объемном
кровотоке.
Таким образом, в МЦР массоперенос меняется путем
изменения объемного кровотока (Q)
• .

6. Характеристика способов массопереноса через стенку микрососудов.

• 1) Диффузия. Движущая сила – величина концентрационного
градиента. Диффузия идет через различные фазы стенки сосуда:
липидную, водную и белковую.
• А) СО2, О2 жирорастворимые вещества идут через липидную
фазу мембраны, то есть через всю стенку.
Б) Водорастворимые вещества, вода перемещаются через
водную фазу, представленную частью эндотелиоцитов и
межэндотелиальными порами и каналами. Эффективный радиус
водных пор определяет размер диффундирующих
водорастворимых молекул.
В) Ионы транспортируются по ионным белковым каналам.
• 2) Облегченная диффузия. Для транспорта используются
белковые переносчики.
• 3) Трансцитоз – перемещение веществ через эндотелиальную
клетку с помощью микровезикул.

7. Обмен воды в МЦР

• Осуществляется путем фильтрации – реабсорбции.
• На артериальном конце капилляра происходит
фильтрация жидкости.
• Фильтрационное давление (Рф) является
результирующей сил, способствующих фильтрации
воды (гидростатическое давление - Рг.) и
препятствующих (онкотическое давление -Ронк).
• Рг = 30 мм рт. ст. В межклеточном пространстве – 6.
• Результирующая 30 – (-6) = 36 мм рт.ст.
• Онкотическое давление крови = 28мм рт. ст., в
межклеточном пространстве 4 мм рт. ст.
Результирующая 24 мм рт. ст.
• Таким образом, Рф = 36 – 24 = 12 мм рт ст.,
обеспечивает фильтрацию воды в межклеточное
пространство.

8.

• На венозном конце капилляра преобладают силы,
препятствующие фильтрации.Здесь
формируетсяреабсорбционное давление:
• Рг = 10 +(-6 ) =16 мм рт. ст. Ронк=24 - 4 = 24 мм рт. ст.
Результирующая: 24 – 16 = 8 мм рт. ст., обеспечивает
обратное всасывание воды.
• Около 10% профильтровавшейся жидкости остается в
интерстиции и отводится лимфатической системой
• Таким образом, интенсивность транскапиллярного
обмена воды зависит от:
• 1) величины функционирующей поверхности
микрососудов.
• 2) от их гидравлической проводимости.
• 3) от взаимоотношений величин гидростатического и
онкотического давлений.

9. Схема обмена воды в МЦР

• Условные обозначения видов давления:
• Рг – гидростатическое
• Ронк – онкотическое
• Рф – фильтрационное
• Рреабс. - реабсорбционное

10.

Венозная часть
капилляра
Рг=30 – (-6) = 36
Ронк=28 – 4 = 24
Рф = Рг -Ронк=12
Рг =10 – (-6) = 16
Ронк = 28 – 4 = 24
Р реабс.=Ронк–Рг=8
Рг = -6
Ронк = 4
фильтрация
Артериальная часть
капилляра
Межклеточное
пространство
Н2О
Рг = -6
Ронк = 4
реабсорбция
Лимфатический капилляр

11. Регуляция массопереноса через стенку микрососудов.

• Осуществляется за счет следующих процессов:
• 1) Изменения количества функционирующих капилляров
• 2) Изменение величины движущих сил (соотношение
гидростатического и онкотического давлений на артериальном и
венозном концах капилляра).
3) Изменение проницаемости. Повышение проницаемости
происходит:
А. Вследствие превращения малых пор в большие.Так действует
гистамин, серотонин, брадикинин.
Б) Вследствие расщепления соединительной ткани, заполняющей
промежутки между эндотелиальными клетками. Так действует
гиалуронидаза.
Снижают проницаемость Са, витамины Р, С, катехоламины.

12.

Влияние вегетативных нервов.
Симпатические нервы снижают массоперенос:
Механизм:
через α – АР суживают сосуды, в результате снижают:
1) площадь поверхности для диффузии,
2) проницаемость,
3) Q – объемный кровоток.
Нарушения массопереноса могут наблюдаться при травмах,
воспалении, действующей радиации и т. д. И могут быть
связаны:
с нарушением проницаемости сосудов,
• с нарушением регуляции массопереноса.
• Последствие этого – нарушение микроокружения клеток и
изменение их функционального состояния, вплоть до
невозможности жизнеобеспечения.

13. Массоперенос в межклеточных пространствах. Лимфообращение.

14. Элементы межклеточного пространства:

1) Микроокружение клеток.
а) имеет структурную часть – гликокаликс,
б) жидкую часть – микроокружение клеток.
2) Интерстициальное пространство.
а) структурная часть образована волокнами и аморфным
веществом.
б) жидкая часть интерстициальных пространств.
Жидкая часть микроокружения клеток и жидкая часть собственно
интерстициальных пространств обозначается термином
«микросреда межклеточных пространств».
Роль межклеточных пространств
1) Транспортная.
2) Информационная.
Заключается в том, что содержание веществ в межклеточных
пространствах влияет на микроокружение клеток и на их
функциональное состояние.

15.

Движущие силы массопереноса в межклеточном пространстве
градиенты: концентрационный, электрохимический , градиенты
давления. Они обеспечивают диффузию веществ и фильтрацию воды.
Условия транспорта веществ в межклеточном
пространстве.
Они определяются свойствами интерстиция. Интерстициальный
гель представляет собой раствор длинных отрицательно заряженных
молекул, образующих сложную трехмерную сеть. Ячейки сети имеют
определенные размеры, которые могут меняться. Это обеспечивает
пропускание веществ в зависимости от их размера и заряда. Между
участками геля существуют пространства свободной жидкости –
каналы. На 1 мкм3 ткани может находиться 10 каналов шириной 10 нм.
Такая гетерогенность (существование двух фаз: геля и воды)
определяет особенности перемещения воды и газа в межклеточном
пространстве.

16. Особенности транспорта.

• I. Крупные молекулы перемещаются в соответствии с их размером
и зарядом с помощью гельфильтрации
• а) по водным каналам между участками геля.
• б) по градиенту гидростатического давления.
• II. Транспорт молекул малых размеров. Незаряженные молекулы
относительно легко диффундируют через гель (например, глюкоза),
• а также по каналам (это основной способ транспортировки).
Транспорт по каналам обеспечивает наиболее быстрое обновление
микроокружения клеток.

17. Регуляция интерстициального транспорта.

• Открытие и закрытие каналов интерстиция, их
количество зависит:
• 1) От состава микросреды, который зависит от
активности клеток.
• Так, повышение активности клетки приводит к
накоплению в интерстиции метаболитов (H+). H+
способствуют новообразованию каналов, что
сопровождается увеличением фильтрации.
• 2) От осмотического давления. Повышение
осмотического давления микросреды за счет
метаболитов приводит к усилению осмотического
тока воды и веществ через интерстиций.
• Это
нормализует состав микросреды и
количество
функционирующих
каналов
уменьшается.
Т.е.
происходит
процесс
саморегуляции интерстициального транспорта.

18. Лимфообразование и лимфообращение.

Лимфа образуется в
результате всасывания
тканевой жидкости в
лимфатические капилляры.

19. Функции лимфатической системы

Лимфатическая система (ЛС) выполняет ту же функцию, что и
венозная.
1.Возвращает к сердцу жидкость, но из межклеточных пространств.
2.ЛС соединяет межклеточное пространство с кровеносной системой.
Лимфообразование обеспечивает:
1) транспорт веществ,
2) защитную функцию,
3) регуляторную функцию.
• Строение лимфатической системы.
• ЛС начинается слепыми капиллярами с крупными
межэндотелиальными щелями. Капилляры сливаясь, образуют все
более крупные сосуды, имеющие гладкие мышцы и клапаны.
Заканчиваются ЛС грудным и шейным протоками. Особая роль
принадлежит лимфатическим узлам.

20. Факторы, влияющие на образование лимфы.

1) Функциональное состояние кровеносной системы, особенно венозной.
Так, в результате сужения посткапиллярных вен внутрикапиллярное
давление повышается (гидростатическое давление), способствуя увеличению
фильтрации и образованию лимфы.
2) Площадь функционирующих капилляров, т. е. площадь фильтрации.
Например, при мышечной работе, особенно при ритмической
увеличивается микроциркуляторное русло, что ведет к повышению
образования лимфы.
3) Величина артериального давления.
При его повышении фильтрация в МЦР растет и увеличивается
лимфообразование.
4) Проницаемость капилляров.
Например, гистамин, брадикинин, бактериальные токсины
повышают проницаемость кровеносных капилляров, в результате растет
лимфообразование.
Стенка лимфатических капилляров хорошо проницаема для белков.
Они легко проникают в лимфатический капилляр и обеспечивают
удержание в капилляре воды, увеличивая количество образующейся лимфы.
Лимфа от различных органов имеет различный состав, отражающий его
функцию.

21.

Движение лимфы обеспечивается
1) наличием фазных и тонических миоцитов в лимфангионах.
Лимфоангион представлен мышечной манжеткой и клапанным аппаратом.
Его работа оценивается систолическим минутным объемом лимфы.
Пейсмекер лимфангиона расположен в дистальном отделе, возбуждается
в ответ на изменение внутрисосудистого давления или действие
химических веществ. Частота возбуждений 6 – 9 в минуту.
Миоциты фазного типа обеспечивают систолу (8с) и диастолу (24с)
лимфангиона, то есть осуществляют насосную функцию.
Стимуляция α- АР повышает частоту сокращений, β-АР – тормозит.
Миоциты лимфангиона чувствительные к физическим и химическим
воздействиям (как пейсмекер). При действии этих факторов происходит
изменение амплитуды сокращений лимфангиона.
Миоциты тонического типа обеспечивают изменения тонуса , просвета
сосуда и его емкость.
2) Перемещение лимфы обеспечивается сокращением стенок
лимфатических сосудов разного калибра, лимфатических узлов и
протоков. 3) Движению лимфы помогают скелетные мышцы.
4) Присасывающее действие грудной клетки. Во время вдоха приток
лимфы увеличивается.

22. Состав лимфы.

• Термин «лимфа» в переводе с латинского – влага, чистая вода.
• Но на самом деле она состоит из лимфоплазмы и форменных
элементов.
• Количество и состав лимфы определяется рядом обстоятельств:
• 1) характером образующейся межклеточной жидкости –
органоспецифичность лимфы;
• 2) деятельностью лимфатических узлов;
• 3) деятельностью органов, их активностью. В соответствие с этим
различают:
1) лимфу периферическую – доузловую;
• 2) промежуточную – после прохождения через лимфатический узел;
• 3) центральную – лимфу грудного лимфатического протока.
Характеристика состава лимфы и лейкоцитарная формула
центральной лимфы имеет клинико-диагностическое значение.

23. Состав центральной лимфы.

Анионы: Cl-, НСО3 Н2РО4,
Катионы Na+, К+, Са2+,
различные ферменты.
Лимфатическая система депонирует витамины.
Содержит факторы свертывания крови.
Лейкоциты лимфы:
90% - Т и В – лимфоциты.
5% - моноцитов.
1% - сегментоядерных нейтрофилов.
2% - эозинофилов.
белки.

24. Значение лимфообразования.

• 1) Лимфа выполняет барьерную функцию: более 400
лимфатических узлов задерживают биологические и
небиологические вещества.
• 2) Гемопоэтическая функция. Ее выполняют лимфатические узлы
и лимфатические фолликулы пищеварительного тракта
(образование лимфоцитов).
• 3) Иммунологическая функция связана с выработкой антител
плазматическими клетками и фагоцитарной активностью
содержащихся лейкоцитов – ретикулярных клеток. Таким образом,
барьерная функция лимфы дополняется реакциями клеточного и
гуморального иммунитета в самой лимфатической системе.
• 4) Обменная функция.
• а) Осуществляет обмен воды – возвращает за сутки 10% Н2О, не
реабсорбировавшейся после фильтрации в МЦР.
• Объем циркулирующей лимфы 1,5 – 2 литра.
• При физических нагрузках, стоянии (уменьшении венозного оттока)
образование лимфы увеличивается в 10 – 15 раз.

25.

Отток такого количества лимфы осуществляется путем перераспределения
жидкости через вено – лимфатические контакты в посткапиллярные
венулы. То есть включаются дополнительные пути оттока лимфы из
органов. Кроме того, лимфатические узлы могут ее депонировать
временно. Размер узлов увеличивается при этом на 50%
б) Обмен белков.
За сутки ≈ 100 гр. белка выходит из кровеносного русла и почти столько же
возвращается обратно с лимфой.
В периферической лимфе содержание белка зависит от органа.
Так, в лимфе оттекающей от ЖКТ белка содержится от 1,5 до 30 – 40 г/л.,
в лимфе, оттекающей от печени – 60г/л.
Количество белка в центральной лимфе составляет 70% от количества
белка крови. Обнаруживаются все белковые фракции, но в меньшем
количестве за исключением альбуминов.
в) Обмен жиров.
Лимфа – основной путь поступления жиров из ЖКТ.
За сутки из кишечника всасывается от 10 до 150 грамм жира.
После приема пищи через 2 – 3 часа содержание жира в лимфе возрастает
до 3 раз.Максимум содержания (до 25 – 41 г/л) через 4 – 6 часов.
В покое в центральной лимфе содержится 3 г/л жира.