CC BY
115
УДК 616.5 + 611.77 + 612.79
Современные представления о морфо-функциональных особенностях микроциркуляторного русла кожи и механизмов его регуляции
Зацерклянный А.М., Гоженко А.И.
ГП Украинский НИИ медицины транспорта МЗ Украины, Одесса
СУЧАСН1 УЯВЛЕННЯ ПРО МОРФО-ФУНКЦЮНАЛЬН! ОСОБЛИВОСТ1 М1КРО-ЦИРКУЛЯТОРНОГО РУСЛА ШК1РИ ТА МЕ-ХАН1ЗМ1В ЙОГО РЕГУЛЯЦП Зацерклянний О.М., Гоженко А.1.
Пiдсумовано данi сучасноТ вiтчизняноí та свтовоТ лп"е-ратури щодо морфолопчних та функцiональних особ-ливостей мiкроциркуляторного русла шкiри та меха-шзмах його регуляцií.
MODERN CONCEPTION OF MORPHO-LOGICAL-AND-FUNCTIONAL FEATURES OF THE CUTANEOUS MICROCIRCULATION AND ITS REGULATION Zatserklyanny O.M., Gozhenko A.I.
Modern facts from Ukrainian and world scientific literature concerning morphological and functional features of the cutaneous microcirculation and its regulation has been summarized.
Жизнь человека в постоянно меняющейся окружающей среде возможна лишь благодаря непрерывной адаптации, в которой задействованы все органы и системы. Однако, особый интерес, на наш взгляд, вызывает орган, являющийся границей между окружающей средой и организмом, - кожа.
Многообразие функций, которые выполняет кожа, основывается на ее структурно-функциональных особенностях; однако все они базируются на адекватности кровоснабжения, которое является главным условием функционального многообразия кожи.
Являясь составной частью любого органа, выполняя во многом схожие функции и подчиняясь одним и тем же механизмам регуляции, кровеносная система каждого органа, особенно ее микроциркуляторный отдел, представляет собой достаточно уникальную структуру, имеющую в каждом случае свою специфику. Органоспеци-фичность гемоциркуляторных сетей объясняется тем, что, будучи неотъемлемой частью сердечно-сосудистой системы, они одновременно являются и частью того органа, с которым вме-
1-2 (9)' 2006
сте проходят весь путь онто- и филогенетического развития в рамках цитоэкологических систем [5, 12]. Не является в этом смысле исключением, кровеносная система кожи, имея вполне своеобразное и сложное строение, обеспечивающее выполнение местных и общих задач. Местные задачи заключаются в удовлетворении собственных потребностей - питание кожи и ее придатков; однако одной из важнейших функций кожи следует считать ее участие в теплообмене, осуществляемом для нужд всего организма. В выполнении этой общей функции (наряду с потовыми железами) участвует микроциркулятор-ное русло: путем ускорения или замедления кровотока через кожные покровы тела температура может снижаться или оставаться высокой [1-2, 4-6, 11, 12, 33].
Кожа обильно васкуляризована [1, 6, 9], но количество и величина этих сосудов не одинаковы во всех участках кожного покрова и зависят от региональных особенностей. К примеру, на лице сосуды более многочисленные и среднего размера, а на конечностях - длиннее, но мельче. На подошвах, ладонях, ягодицах артериальные
сети кожи достигают наиболее мощного развития [9].
Некоторые авторы склонны рассматривать сосудистое русло кожи как некий сосудистый континуум, подчеркивая тем самым чрезвычайно высокую васкуляризацию этой ткани [5].
Удельная величина кровотока кожи в покое составляет 3-6 % минутного объема [10].
Согласно классическим представлениям, сосуды, кровоснабжающие кожу, происходят частично из собственных кожных артерий, частично - из мышечно-кожных [5, 9, 12]. Некоторые исследователи выделяют три группы питающих артерий [5, 12]:
- кожные ветви артерий, идущих в межмышечных фасциальных перегородках;
- мышечно-кожные артерии;
- надкостнично-кожные артерии.
Микроциркуляция кожи представлена горизонтально расположенными сплетениями [2, 5, 11, 14-16, 39, 41]. Под гиподермой артерии образуют широкопетлистую сеть, названную ' 8ра11еЬок фасциальной сетью. Это сосудистое сплетение генетически и топографически не имеет прямой связи с собственно кожей, однако, именно с ним связаны сосуды, кровоснабжа-ющие кожу и ее придатки. От фасциальной сети вертикально, вверх по направлению к кожному покрову отходят более мелкие артериальные ответвления, которые на границе дермы и гиподермы, делясь и анастомозируя друг с другом, формируют еще одну артериальную сеть, параллельную фасциальной и поверхности кожного покрова. Это артериальное сплетение упоминается разными авторами под названием «кожное» («дермальное») [2 9, 11] или «субдермальное» [5, 12]. Артерии этого сплетения имеют извилистый ход и кровоснабжают волосяные фолликулы, потовые и сальные железы.
От субдермального (кожного) сплетения к поверхности кожи восходят короткие и мелкие артерии (диаметр ~ 100 мкм), которые, проникая через дерму, делятся с образованием длинных артериол, диаметр которых около 50 мкм. Под эпидермисом из них формируются артерио-лярные аркады [5, 41].
На границе с сосочковым слоем дермы ар-териолы, анастомозируя друг с другом, формируют очередную артериальную (точнее, артери-олярную) сосудистую сеть - субпапиллярное сплетение, расположенное на глубине 1-1,5 мм ниже поверхности кожи [2, 5, 11, 14-16, 39]. Это сплетение даёт все более делящиеся артерио-лы, которые превращаются в капиллярные петли; число последних, в разных областях кожи,
различно. От субпапиллярной сети отходят терминальные артериолы, идущие к кожным сосочкам. Каждая капиллярная артериола питает группу сосочков, образуя сосочковые капилляры. Плотность папиллярных капилляров в коже соответствует плотности сосочков и в разных областях тела различна, меняясь в пределах 16-65 капилляров на 1 мм2 кожи [5].
Капилляры, сливаясь, образуют венулы, в ко -торые оттекает кровь из сосочков, формируют ёмкостную часть мелкопетлистой поверхностной венулярной сети - венозного субпапиллярного сплетения, располагающегося под сосочками дермы выше артериального сплетения [14-20]; его элементы можно наблюдать при биомикроскопии кожи.
Несколько глубже супкапиллярной артерио-лярной сети выделяется вторая субпапиллярная венулярная сеть, параллельная первой. Третье венозное сплетение располагается в сетчатом слое дермы, а в гиподерме локализована крупноячеистая и наиболее емкая глубокая венозная сеть, в которой осуществляется теплообмен. Это венозное сплетение расположено параллельно лежащему над ним субдермальному артериальному сплетению, с которым оно соединяется множеством артериовенозных анастомозов [5].
Хотя большинство исследователей сходятся во мнении, что венозный отдел микроциркуля-торного русла кожи представлен четырьмя сплетениями, тем не менее, имеются некоторые разногласия относительно терминологии и классификации; так, по одной из них [9], вены кожи представлены:
- сплетением, сформированным посткапиллярами сосочков;
- поверхностным подсосочковым венозным сплетением;
- глубоким подсосочковым венозным сплетением;
- глубоким дермальным венозным сплетением.
Согласно другой [5], выделяют:
- поверхностную венулярную сеть;
- вторую (глубокую) субпапиллярную сеть;
- третью венозную сеть, расположенную в сетчатом слое;
- глубокую венозную сеть.
Вены, выходящие из глубокого дермального венозного сплетения, проходят через подкожную клетчатку и соединяются в более крупные подкожные венозные стволы [9].
Важной особенностью микроциркуляторного русла кожи является наличие артериовенулярных анастомозов, играющих роль шунтов. Следует
отметить, что кровообращение кожи представлено как капиллярной сетью (обменные микрососуды), так и системой альтернативных каналов - шунтов, имеющих большое значение в терморегуляции кожи и регуляции там кровяного давления. Сеть некоторых артериоловенозных анастомозов в 10 раз больше, чем капилляров. Исследования, проведенные на животных, показали, что около 60 % крови, притекающей к коже собаки, проходит через такие шунты [5]. При нормальных условиях в коже здорового взрослого человека капилляры имеют немного таких шунтов, но при патологии их число может значительно увеличиваться.
Помимо таких шунтов (часто называемых функциональными), в некоторых областях тела кожа содержит многочисленные специализированные образования, связывающие артериальные и венозные сосуды и имеющие в своей стенке мышечные или миоидные элементы. Эти образования являются собственно анастомозами простого или сложного типа; к последним относятся гломусные анастомозы, особенностью кото -рых является наличие вокруг шунтового канала обширного скопления эпителиоидных клеток, рассматриваемых как трансформированы гладкомы-шечные. Мышечные артериовенозные анастомозы более характерны для подкожных, а функциональные шунты - для внутрикожных сосудистых сетей [7].
Кровеносные сосуды кожи, как и других тканей, имеют единый план строения: принцип трех-слойности, присущий всей сосудистой системе, прослеживается и здесь. Различают три слоя:
- наружный (tunica adventitia);
- средний (tunica media);
внутренний (tunica intima), -
выраженность которых меняется в зависимости от типа сосудов [5-6, 13].
В микроцикркуляторном русле кожи выделяют [6, 39]:
- артериальный капиллярный сосуд;
- метартериолу;
- терминальную артериолу;
- артериолу;
- венозный капиллярный сосуд;
- посткапиллярную, собирательную и мышечную венулы
Из трех слоев сосудистой стенки наиболее трансформируются по ходу микроциркуляторно-го русла адвентициальный и средний. Интималь-ный, представленный эндотелием, значительно более устойчив, хотя и в нем наблюдаются важные в функциональном отношении трансформации, особенно на уровне обменных кровеносных
сосудов, к которым относятся собственно капилляры и посткапиллярные венулы. Считается, что в коже по сравнению с другим органами преобладают капилляры артериального типа, только в средних отделах дермы довольно часто встречаются венулы и артериолы; в сосочковом слое преобладают артериальные сегменты капилляров [6].
Прекапиллярные сосуды кожи представлены [41]:
- артериолами;
- терминальными артериолами и метартери-олами;
- прекапиллярными сфинктерами.
В функциональном отношении эти сосуды могут быть разделены на резистивные (артериолы и терминальные артериолы), капиллярные «краны» (прекапиллярные сфинктеры) и «стержневые протоки», или «преференциальные каналы» (метартериолы), по которым кровь из артериального в венозное русло идет всегда в большем количестве, чем по любому другому арте-риовенозному пути, исключая периодически включающиеся анастомозы [5].
Артериолы, наружный диаметр которых составляет 50-100 мкм, являются переходным сосудистым звеном от макрогемоциркуляции к микрогемоциркуляции. Образующие внутренний слой артериол эндотелиальные клетки располагаются на базальной мембране, имеющей небольшую толщину и волокнистое строение. Соединены эндотелиальные клетки путем черепи-цеобразного наложения клеточных краев. Эти межклеточные контакты являются сравнительно плотными и прочными в механическом отношении; вместе с тем, существуют щелевые соединения, обеспечивающие переход веществ из одной клетки в другую. Развитых контактов с мышечными элементами среднего слоя эндоте-лиальные клетки не имеют. Для более крупных артериол характерно наличие примыкающей к базальной, внутренней эластической мембраны; однако последняя на протяжении сосуда частично редуцируется.
Средний слой артериол представлен двумя-тремя рядами гладкомышечных клеток; по мере приближения к терминальным артериолам число мышечных слоев уменьшается. Гладкомы -шечные клетки артериол, образующие внутренний ряд, имеют циркулярную ориентацию. Они должны обладать выраженной способностью к коллективной деятельности. Основой для этого является наличие специальных межклеточных контактов (nexus), обеспечивающих распространение возбуждения от одной клетки к другим;
такие контакты соединяют клетки в пределах одного ряда и разных рядов. Базальная мембрана, покрывающая гладкомышечные клетки, в области межклеточных контактов отсутствует, и поверхности клеток на значительном протяжении чрезвычайно сближаются, но не сливаются
[5].
Наружный адвентициальный слой в стенке артериол содержит почти непрерывный слой фибробластов, истонченные отростки которых образуют зримую границу стенки. Кроме фиб-робластов, в адвентициальной оболочке присутствуют макрофаги, тучные клетки, швановские клетки с немиелинизированными аксонами, большое количество коллагеновых волокон, имеющих различную ориентацию относительно оси сосуда [5, 12].
Терминальные артериолы и метартериолы имеют сходный принцип строения, но отличаются диаметром (первые имеют диаметр 15-50 мкм, а вторые - менее 15 мкм) и типом расположения ряда гладкомышечных клеток, прилежащего к базальной мембране эндотелио-цитов: в терминальных артериолах он носит непрерывный характер, а в метартериолах - прерывистый. В эндотелиальных клетках этих микрососудов имеется большее число микропени-цитарных везикул и элементов цитоскелета [5]. Характерным для терминальных артериол и ме-тартериол является полное отсутствие внутренней эластической мембраны и наличие миоэн-дотелиальных контактов, способных не только увеличивать механическую прочность стенки, но и обеспечить функциональную связь эндотелия с гладкой мускулатурой.
Особенностью адвентиции терминальных артериол и метартериол является более рыхлое расположение клеточных и неклеточных элементов с менее четким отграничением наружной стенки. В этом слое нервные элементы, локализующиеся вблизи гладкомышечных клеток, образуют с ними синапсы [5, 12].
Прекапиллярные сфинктеры (капиллярные «краны») получили свое название благодаря способности прекращать поступление крови в соответствующие капилляры. Они представляют собой коротенькие веточки, отходящие от любого из упомянутых ранее типов артериальных микрососудов; в их начальной части находятся единичные гладкомышечные клетки.
Капиллярная сеть кожи представлена капиллярами сосочкового слоя, кожных желез и волосяных фолликулов; глубже капилляров нет. Однако из этого не следует, что гистогематоген-ный обмен в коже осуществляется лишь на уров-
не сосочков дермы. По мнению многих исследователей [5, 12] обмен между кровью и тканями происходит не только в капиллярах, но и в посткапиллярных венулах, сосудистые стенки которых имеют сходное строение; а проницаемость для крупномолекулярных веществ в посткапиллярных венулах даже выше, что позволяет считать венулы кожи важными сосудами-обменниками. Характерной особенностью этого типа микрососудов является наличие лишь одного оформленного клеточного слоя, образованного эндотелиоцитами, лежащими на собственной базальной мембране.
Средний слой образован перицитами (интра-муральными клетками), со всех сторон окруженными собственной базальной мембраной, сливающейся с подэндотелиальной базальной мембраной. Сплошной слой в стенке капилляра перициты не образуют. Сплошной слой перицитов появляется лишь в венулах (перицитарные вену-лы), а на уровне мышечных венул этот слой замещается гладкомышечным. Для перицитов характерны длинные отростки, достигающие поверхности эндотелиоцитов.
Адвентициальный слой обменных сосудов, не имея четких границ, сформирован волокнистыми и клеточными элементами соединительной ткани.
Основной барьер, встающий на пути проникновения веществ из крови в ткань и обратно, образуется в обменных сосудах эндотелиальным слоем. В коже, как и в большинстве других тканей, проницаемость эндотелия повышается при переходе от артериальных капилляров к венулам. Этот феномен, известный как капиллярный или артериоловенулярный градиент сосудистой проницаемости, обусловлен более низкой плотностью межклеточных соединений в эндотелии ве-нул, а также более частым образованием в венулярном эндотелии сквозных пор. Имеет значение и более выраженное истончение эндотелия венул, что облегчает образование пор, например, в процессе миропиноцитоза [5]. Поры в эндотелии обменных сосудов кожи рассматриваются как частые находки, а в некоторых участках, например, на верхушке сосочковых капилляров, где эндотелий чрезвычайно истончается, поры являются почти обязательными структурами. В цитоплазме эндотелиоцитов также содержатся обычные клеточные органоиды: митохондрии, эндоплазматическая сеть, пластинчатый комплекс, рибосомы, гранулы гликогена, элементы цитоскелета. Характерной особенностью является наличие в эндотелии стержневых гранул и сравнительно большого количества мик-
рофибриллярных элементов [5, 13, 41].
Из посткапиллярных венул кровь поступает в венозные сосуды, диаметр которых составляет 30-50 мкм - собирательные венулы. На их протяжении перицитарный слой трансформируется в гладкомышечный, и венулы получают название мышечных собирательных венул. Диаметр этих микрососудов составляет 50-100 мкм. Для среднего слоя мышечных собирательных венул, состоящего из 1-2 рядов гладкомышечных клеток, характерны миоэндотелиальные контакты, менее развитые, чем в артериолярных сосудах.
Мелкие собирательные вены имеют диаметр 100-300 мкм. В этих сосудах мышечная оболочка многослойная, гладкомышечные клетки имеют соединения типа nexus, что обеспечивает распространение возбуждения от одной клетки к другой.
По мнению некоторых исследователей, в коже нет так называемого сосудистого дерева с прогрессивных (артерии) или регрессивным (вены) дихотомическим делением, и говорить здесь о «сплетениях» - значит полагать, что лишь определенные слои кожи богаты сосудами. Данные рентгеновской микроскопии с накоплением сосудистых сетей рентгеноконтрастны-ми массами как будто подтверждают этот взгляд. Однако первые работы с использованием сканирующей микроскопии позволяют все же увидеть в кажущемся хаосе закономерности. В общем, сосудистое русло кожи достаточно четко делится на две системы:
- первая - система сосудов, обеспечивающих питание кожи;
- вторая - глубокие, преимущественно подкожные, артериальные и более крупные венозные сплетения, выполняющие функцию теплообменников крови с внешней средой.
Теплообменная сеть имеет крупноячеистый рисунок; она богата артериовенозными анастомозами и бедна капиллярами. Такая конструкция обеспечивает достаточно эффективный теплообмен и в то же время исключает возможность нецелесообразного здесь обмена веществ между кровью и тканью [5, 28].
Применительно к микрогемоциркуляторному руслу кожи уже давно высказывались идеи дискретного принципа ее строения. Примером этого являются представления об «эпидермальных капиллярных единицах» или «кожных ангионах». Некоторые авторы придерживаются мнения об «артериолокапиллярновенулярных единицах» в коже и считают, что субпапиллярные, парафол-ликулярные, дермальные и перигландулярные «АКВ-единицы» имеют существенные различия,
особенно на ультраструктурном уровне. Сам факт существования микроочаговой и мозаичной сосудистой патологии кожи являются своеобразным доказательством дискретной формы организации микрососудистой сети кожи [5, 12].
Часто используется упрощенная классификация элементов микрососудистой систем, которая основана на определении порядка ветвления артериального и венозного русла. При этом артериолы диаметром около 100 мкм и соответствующие им венулы, имеющие более крупные размеры (200-250 мкм), считаются ветвями первого порядка. До капиллярного русла эти артерио-лы обычно делятся 2-3 раза, в результате чего образуются ветви 2-го, 3-го и 4-го порядка, которым соответствуют однопорядковые венулы
[5].
Закономерности регуляции кровотока в мик-роциркуляторном русле имеют некоторые общие черты с системной циркуляцией:
- кровоток прямо пропорционален артерио-венозной разнице давлений и обратно пропорционален сопротивлению на протяжении ее сосудов;
- сопротивление кровотоку в микрососудах, так же как и в системной циркуляции, сильно зависит от вязкости крови и меняется при изменении ее гематокрита и реологических характеристик.
Но кровь может рассматриваться, как однородная жидкость, только в сосудах диаметром больше 150 мкм; поэтому характеризующий кровообращение в крупных сосудах закон Пуазейля для микроциркуляторного русла не применим [4], что определяет некоторые особенности регуляции микроциркуляции по сравнению с системным кровообращением. Из-за своего композитного состава кровь сочетает признаки ньютоновской (однородной упруго-несжимаемой) и неньютоновской жидкости. При этом если в крупных сосудах неньютоновскими свойствами крови можно пренебречь, то в микроциркуляторном русле, особенно, при малых линейных скоростях, неньютоновские свойства крови проявляются особенно ярко, т.е. она ведет себя при деформации не как упругое тело, а как совокупность деформируемых тел [10].
Из всех сосудов микроциркуляторного русла только артериолы обладают механизмами активного сокращения Капилляры не инервируются и лишены гладкомышечных элементов; не снабжено нервами и большинство метартериол; в венулах иннервация и сократительные элементы представлены относительно скудно. Всё вышеизложенное позволяет понять, что решающую
роль в определении давления и кровотока в мик-роциркуляторном русле играет состояние арте-риол, а также прекапиллярных сфинктеров, открывающих или перекрывающих те или иные пути кровотока. При этом артериолы обладают богатой симпатической иннервацией; сфинктеры же полностью лишены иннервации или иннерви-руются очень мало [4, 18-20].
В связи с этим, регуляция системного кровотока и микрогемоциркуляции имеют существенные отличия. В системных эластических артериях сужение сосуда повышает давление, а расширение - понижает. Но принцип эластической камеры О. Франка, действующий в применении к системным сосудам и диктующий неизбежное повышение системного давления при сужении эластических артерий, в микроциркуляторном русле не актуален. Дело в том, что из-за наличия сфинктеров и нефункционирующих капилляров микроциркуляторные единицы не попадают под модель эластической камеры с несжимаемой жидкостью [4].
На питание кожи расходуется сравнительно небольшой объем крови - 1-2 мл/минх100 г [5]. Одновременно функционирует лишь часть папиллярных капилляров. При гиперемии количество одномоментно функционирующих капилляров возрастает, а при пережатии приводящих сосудов - падает. Скорость кровотока в отдельном капилляре часто меняется, вплоть до полной остановки. В большинстве случаев эти колебания скорости не сопряжены с фазовой деятельностью сердца [5, 33, 36].
Кровоток в этой области сосудистого русла, скорее, можно описать с помощью модели крана. Если приносящий сосуд, выполняющий функцию крана, расширяется, то при открытом сфинктере это обуславливает не понижение, а повышение давление во всей перфузируемой данным сосудом области. Сужение сосуда сказывается на заполнении капиллярных сетей и числе функционирующих капилляров, и давление в капиллярах падает. Считается, что прекапиллярные сфинктеры не знают промежуточных положений: каждый отдельный сфинктер в определенный момент времени или закрыт, или полностью открыт [4, 29]. В свою очередь, колебания просвета прекапиллярных сосудов могут быть самопроизвольными или рефлекторными в ответ на регуляторные стимулы нервного, внутрисосуди-стого или местного происхождения. Самопроизвольные ритмические изменения просвета пре-капиллярных сосудов, не коррелирующие с коле -баниями пульсового давления, известны под названием вазомоций; частота их у людей не пре-
вышает 12 в минуту. Соотношение фаз сокращения и расслабления артериол меняется при гипоксии и гипероксии, а также при некоторых общесистемных заболеваниях [5, 35].
В отдельных случаях пульсация потока, возникающая в сосочковых капиллярах, почти синхронна с деятельностью сердца, что может быть связано с расширением прекапиллярных сосудов или исключительно с усилением сердечных сокращений, когда резко увеличивается размах ко -лебаний давления в магистральных сосудах [5].
Неустойчивость линейной скорости капиллярного кровотока обуславливается и периодическими закупорками капиллярных входов крупны -ми клетками крови, особенно лейкоцитами, что особенно ярко проявляется при патологии белой крови [12].
Линейная скорость кровотока равна:
- в артериолах - 1,5 мм/с;
- в капиллярах - 0,74 мм/с;
- в венулах - 0,66 мм/с;
- в артериоловенулярных шунтах - 1,37 мм/с.
Важное значение имеет определение состояния крови, текущей по сосудам. При этом обращается внимание на гематокрит, взаимодействие клеток крови друг с другом и с сосудистыми стенками (в здоровом организме клетки крови движутся в сосудах кожи, не вступая в какие-либо продолжительные связи). Обычно гематок-рит капиллярной крови в 2-3 раза меньше системного, что обуславливается отсеиванием более крупных клеток перед входом в капиллярное русло и опережающим током плазмы по сравнению со скоростью движения клеток крови. Отсеиваемые крупные клетки движутся по более крупным и коротким путям - по артериоловену-лярным шунтам [5].
Следует отметить, что в определении параметров микроциркуляторного кровотока, в отличие от поддержания системных констант кровообращения, местные регуляторные контуры доминируют над действием центральных нейро-эндокринных механизмов, а гуморальная регуляция преобладает над рефлекторными взаимодействиями [4].
При исследовании функциональных свойств гладкомышечной оболочки артериол кожи была обнаружена их способность распространять возбуждение в стороны от места раздражения, что свидетельствует о том, что гладкомышечные клетки в стенке артериол кожи электрически объединены. Гладкая мускулатура сосудов кожи активно реагирует на изменения трансмураль-ного давления [5].
Нейрогенные воздействия в микроциркулятор-
ном русле кожи, адресованные, прежде всего, артериолам, исходят от:
- симпатических вазоконстрикторов, термина-лии которых выделяют норадреналин, действующий на а -рецепторы гладкомышечных клеток;
1
- симпатических вазодилятаторов, оперирующих адреналином через в -рецепторы.
2
Констрикторные волокна в большинстве собственно симпатических и смешанных нервов при иннервации кожи. Достаточна высока и плотность норадреналиновых а -рецепторов в сосу-
1
дах кожи [4, 26].
По современным представлениям, вазодиля-тация при активации симпатических вазомоторов опосредуется интактным эндотелием, синтезирующим после адреналинового или другого сигнала оксид азота (N0) [3].
Следует особо отметить, что вазодилятатор-ный эффект N0 в настоящее время хорошо изучен и подтвержден во многих экспериментальных и клинических исследованиях с применением доноров N0, например, нитроглицерина и нит-ропруссида натрия [3, 21, 30, 32, 40]. Установлено, что данный эффект опосредуется путем активации растворимой гуанилатциклазы и синтеза цГМФ - вторичного мессенджера N0 в гладких мышцах сосудов, что способствует снижению содержания внутриклеточного Са2+ и обеспечивает релаксацию гладких миоцитов [3, 8, 37].
Парасимпатические вазодилятаторы существенного практического значения в регуляции вазомоторных реакций в микрогемоциркулятор-ном русле не имеют [4].
Для описания поведения микроциркуляторно-го русла при различных реакциях традиционно используется понятие сосудистый тонус. Прежде его значение сводилось к нейрогенной норадренергической вазоконстрикции тонической импульсации от симпатического вазомоторного центра (область С1 переднелатеральных отделов верхней части продолговатого мозга и нижней части моста) к сократительным элементам сосудов. Однако в настоящее время считается, что тонус сосудов не сводится к нейрогенному, а определяется различными сложно взаимодействующими между собой факторами [4].
Помимо нервных механизмов, в адаптивных реакциях известное влияние на сосудистую гемодинамику оказывают системные гуморальные воздействия, в частности, гормоны мозгового вещества надпочечников, особенно сильно влияющие на кожно-мышечный кровоток, а также ангиотензины и вазопрессин, действующие в ка-
1-2 (9)' 2006
честве системных вазоконстрикторов синергич-но с симпатическими сосудосуживающими сигналами. Однако их действие более значительно сказывается на системных параметрах гемодинамики, чем на ее местных характеристиках
[4, 41].
Гораздо большее значение для микроциркуляции имеют наиболее мощные из всех известных вазоконстрикторов - паракринные пептиды эндотелины, вырабатываемые клетками внутреннего эпителия сосудов в ответ на механическое действие, тромбин и норадреналин. Сильными вазоконстрикторами паракринного действия служат лейкотриены, а также некоторые пептиды диффузной эндокринной системы, например, нейропептид У.
Гуморальные вазодилятаторы - кинины, про-стагландины, гистамин и другие - это также, преимущественно, агенты местного действия, и их роль именно в регуляции микроциркуляции очень значительна. [4, 27, 36].
В роли гуморальных агентов, изменяющих кровоток в зависимости от клеточной работы и метаболизма, выступают углекислый газ, молочная кислота, катионы калия и водорода, продукты гидролиза АТФ. По мнению многих исследователей, весомый вклад в метаболическую ва-зодилятацию вносит аденозин, действие которого позволяет интактному эндотелию микрососудов вырабатывать из аргинина при помощи фермента N0-синтазы оксид азота (N0), уже упомянутый ранее [4, 21, 25, 37-38, 40]. Кроме того, N0 опосредует и вазодилятаторный эффект многих других медиаторов (кининов, ацетилхолина, серотонина, катехоламинов, полипептидных гормонов апудоцитарного происхождения), а также механических воздействий на сосуд, что позволяет считать N0 главным паракринным вазо-дилятатором [4, 34, 38].
Большой интерес представляет поведение сосудов кожи при изменении температуры. Так, в результате экспериментальных данных было установлено, что нагревание воздуха или локальная гипертермия участка кожного покрова приводит к увеличению капиллярного кровотока и не влияет на шунтовой поток, что позволяет сделать вывод: поток через артериоловенулярные шунты контролируется терморегуляторными рефлексами, а капиллярный поток - местной или локальной температурой [22-24]. При увеличении внешней температуры от 25°С до 33°С скорость движения эритроцитов в капиллярах кожи возрастает с 0,4 мм/с до 0,8 мм/с. Но при нагревании окружающей среды до 34°С скорость движения эритроцитов резко увеличивается - до
22 мм/с, что может быть объяснено максимальной вазодилятацией сосудов кожи [17-20].
Определенную специфику, заключающуюся в цикличности фаз вазодилятации и вазоконстрик-ции, имеет и реакция сосудов кожи при падении температуры ниже 15°С. При этом наблюдается как бы периодическое нагревание охлажденной кожи притекающей от внутренних органов кровью, но переохлаждению оттекающей крови препятствует развивающаяся следом вазоконст-рикция [38]. Интересно отметить, что десимпа-тизация и антигистаминные вещества не оказывают существенного влияния на холодовую ва-зодилятацию [5].
Несмотря на резкие колебания температуры окружающей среды, температура тела человека изменяется в небольших пределах: ее колебания не превышает 2°С [5, 31]; температура на поверхности кожи человека меняется от 30,5°С до 33,3°С. Хотя изучение всех терморегуляционных механизмов не является целью данной работы, представляется необходимым обратить внимание на то, что кожная температура меняется в зависимости от многих факторов, в частности, от интенсивности кровообращения. Глубокое и поверхностное сосудистые сплетения располагаются в верхнем слое кожи, не больше
ЛИТЕРАТУРА
1. Ахтямов С.Н., Бутов Ю.С. Практическая дерматокосметология. - М.: Медицина, 2003. - 400 с.
2. Гистология / Под ред. Э.Г. Улумбекова, Ю. А. Челышева. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. - 672 с.
3. Гоженко А.И., Бабий В.П., Бабиенко В.В. Эмиграция лейкоцитов и обмен оксида азота при воспалительных и опухолевых процессах. - Одесса: Черноморье, 2005. - 223 с.
4. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Общая патофизиология. - СПб.: ЭЛБИ-СПб, 2001. - 624 с.
5. Кожа (строение, функция, общая патология и терапия) / Под ред. А.М. Чернуха, Е.П. Фролова. - М.: Медицина, 1982. - 338 с.
6. Кожные и венерические болезни: Руковод. для врачей: В 2 т. / Под ред. Ю.К. Скрипкина, В.Н. Мордовцева. - М.: Медицина, 1999. -Т. 1. - 880 с.
7. Куприянов В.В. Пути микроциркуляции. -Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1969.- 260 с.
8. Северина И.С. Растворимая гуанилатцикла-за в молекулярном механизме физиологических эффектов оксида азота // Биохимия. -1998. - Т. 69, вып. 7. - С. 939-947.
9. Синельников Р.Д., Синельников Я.Р. Атлас
чем в 2 мм от ее поверхности. Вместе с тем, в этом тонком слое может содержаться около 10 % общего количества крови. Таким образом, тело человека защищено слоем теплой крови. Поверхность тела всё время остается теплой, а излишнее тепло может передаваться в более холодную окружающую среду. Теплоотдача может регулироваться изменением скорости кровотока, которая находится под контролем нервной системы.
Подводя итоги вышеизложенного, следует особо обратить внимание на следующее: являясь самым большим органом человека, выполняя целый ряд жизненно важных функций, кожа представляет собой не только комплексный покров человеческого тела, но и сложнейший, далеко еще не изученный, связанный со всем организмом метаболически активный орган с очень сложной и специфической микроциркуляторной системой. Хочется подчеркнуть, что несмотря на определенные успехи в исследовании этой системы, особенностей принципов ее строения, функций и механизмов регуляции, в свете новых появляющихся научных данных открываются новые пути и направления в изучении микроцир-куляторной системы кожи.
анатомии человека: Учеб. пособие. В 4 т. -М.: Медицина, 1994. - Т. 4. - 320 с.
10.Ткаченко Б.И., Левтов В.А., Поясов И.З. Физиология кровообращения. Регуляция кровообращения. - Л.: Наука, 1986. - С. 22-30.
11.Хэм А., Кормак Д. Гистология: В 5 т. - М.: Мир, 1983. - Т. 4 - 245 с.
12.Чернух А.М., Александров П.Н., Алексеев О.В. Микроциркуляция. - М.: Медицина, 1975. - 452 с.
13.Шахламов В.А. Капилляры. - М.: Медицина, 1971. - 200 с.
14.Braverman I.M. The cutaneous microcirculation: ultrastructure and microanatomical organization // Microcirculation.- 1997.- Vol. 4. - P. 329-340.
15. Braverman I.M. Ultrastructure and organization of the cutaneous microvasculature in normal and pathologic states // J. Invest. Dermatol. - 1989. - Vol. 93 (2 Suppl.). - P. 2S-9S.
16.Braverman I.M., Keh A., Jacobson B.S. Ultrastructure and three-dimensional organization of the telangiectases of hereditary hemorrhagic telangiectasia // J. Invest. Dermatol. - 1990. -Vol. 95. - P. 422-427.
17.Fagrell B., Fronek A., Intaglietta M. A microscope-television system for studying flow velocity
in human skin capillaries // Am. J. Physiol. - 1977.
- Vol. 233. - P. 318-321.
18.Fagrell B., Fronek A., Intaglietta M. Capillary blood flow velocity during rest and post-occlusive reactive hyperemia in skin areas of the toes and lower leg // Bibl. Anat. - 1977. - Vol. 16 (Pt. 2).
- P. 159-161.
19.Fagrell B., Fronek A., Intaglietta M. Capillary flow components and reactive hyperemia in human skin capillaries studied by clinical television microscopy // Bibl. Anat. - 1977. - Vol. 16 (Pt. 2). - P. 112-115.
20.Fagrell B., Intaglietta M. The dynamics of skin microcirculation as a tool for the study of systemic diseases // Bibl. Anat. - 1977. - Vol. 16 (Pt. 2).
- P. 231-234.
21.Giustizieri M.L., Albanesi C., Scarponi C. Nitric oxide donors suppress chemokine production by keratinocytes in vitro and in vivo // Am. J. Pathol.- 2002.- Vol. 161.- P. 1409-1418.
22.Hales J.R., Fawcett A.A., Bennett J.W. Radioactive microsphere partitioning of blood flow between capillaries and arteriovenous anastomoses in skin of conscious sheep // Pflugers Arch. - 1978. - Vol. 376. - P. 87-91.
23. Hales J.R., Fawcett A.A., Bennett J.W. et al. Thermal control of blood flow through capillaries and arteriovenous anastomoses in skin of sheep // Pflugers Arch. - 1978. - Vol. 378. - P. 55-63.
24.Hales J.R., Iriki M., Tsuchiya et al. Thermally-induced cutaneous sympathetic activity related to blood flow through capillaries and arteriovenous anastomoses // Pflugers Arch. - 1978. - Vol. 375.
- P. 17-24.
25.Houghton B.L., Holowatz L.A., Minson C.T. Influence of progestin bioactivity on cutaneous vascular responses to passive heating // Med. Sci. Sports Exerc. - 2005. - Vol. 37. - P. 45-51.
26.Huang C., Gilbey M.P. A comparison of simultaneously recorded muscle and skin vasoconstrictor population activities in the rat using frequency domain analysis // Auton. Neurosci. - 2005. - Vol. 121. - P. 47-55.
27.Kamijo Y., Okumoto T., Takeno Y. et al. Transient cutaneous vasodilatation and hypotension after drinking in dehydrated and exercising men // J. Physiol. - 2005. - Vol. 568 (Pt. 2). - P. 689-698.
28.Kowalewski C., Kozlowska A., Chan I. Three-dimensional imaging reveals major changes in skin microvasculature in lipoid proteinosis and lichen
sclerosus // J. Dermatol. Sci. - 2005. - Vol. 38.
- P. 215-224.
29.Lu Q., Simionescu A., Vyavahare N. Novel capillary channel fiber scaffolds for guided tissue engineering // Acta Biomater. - 2005. - Vol. 1. -P. 607-614.
30.Lusher T.J., Tanner F.C. Endothelial regulation of vascular tone and growth // Amer. J. Hypertens.- 1993. - Vol. 6, No 7. - P. 283S-293S.
31.McCord G.R., Minson C.T. Cutaneous vascular responses to isometric handgrip exercise during local heating and hyperthermia // J. Appl. Physiol.
- 2005. - Vol. 98. - P. 2011-2018.
32.Namazi M.R. Explaining decreased nitric oxide production in psoriatic lesions: arginase 1 overexpression versus calcitonin gene-related peptide // Am. J. Pathol.- 2003.- Vol. 163.- P. 2642-2643.
33.Ruan T.J. Pathophysiology of skin capillaries // Int. J. Dermatol. - 1975. - Vol. 14. - P. 708-721.
34. Sherratt J.A., Weller R., Savill N.J. Modelling blood flow regulation by nitric oxide in psoriatic plaques // Bull. Math. Biol. - 2002. - Vol. 64. -P. 623-641.
35.Sieminski A.L., Hebbel R.P., Gooch K.J. Improved microvascular network in vitro by human blood outgrowth endothelial cells relative to vessel-derived endothelial cells // Tissue Eng.
- 2005. - Vol. 11. - P. 1332-1345.
36.Suzuki H., Zweifach B.W., Schmid-Schonbein G.W. Vasodilator response of mesenteric arterioles to histamine in spontaneously hypertensive rats // Hypertension. - 1995. - Vol. 26. -P. 397-400.
37. Virag L., Szabo E., Bakondi E et al. Nitric oxide-peroxynitrite-poly(ADP-ribose) poly-merase pathway in the skin // Exp. Dermatol. -2002. - Vol. 11. - P. 189-202.
38.Yamazaki F., Sone R., Zhao K et al. Rate dependency and role of nitric oxide in the vascular response to direct cooling in human skin // J. Appl. Physiol. - 2006. - Vol. 100. - P. 42-50.
39.Yen A., Braverman I.M. Ultrastructure of the human dermal microcirculation: the horizontal plexus of the papillary dermis // J. Invest. Dermatol. - 1976. - Vol. 66. - P. 131-142.
40. Weller R. Nitric oxide - a newly discovered chemical transmitter in human skin // Br. J. Dermatol. - 1997. - Vol. 137. - P. 665-672.
41. Zweifach B. W. The microcirculation-old concepts and new facts // Physiologist. - 1982. - Vol. 25.
- P. 353-356.
