Интерактивное пособие
"Микрохирургическая реваскуляризация
каротидного бассейна"
Глава 2
Анатомия, физиология и патофизиология окклюзирующих заболеваний ветвей дуги аорты
2.2. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ И ГИПОТЕЗЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ НАРУШЕНИЙ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ
По характеру механизмов, изменяющих просвет сосудов, все виды поражений магистральных артерий головного мозга могут быть разделены на три основные группы:
- окклюзирующие поражения,
- патологические изгибы и деформации,
- экстравазальные компрессии.
В основе окклюзирующих поражений лежат чаще всего (84%) атеросклеротические поражения, реже – тромбозы и крайне редко – артерииты.
Понимание деталей развития гемодинамической катастрофы во внутричерепном кровообращении необходимо для разработки и понятия методов и способов оценки тех или иных манипуляций, используемых для оценки риска возникновения сосудисто-мозговой недостаточности.
Общие закономерности распределения потоков крови
Энергетика кровообращения состоит в расходе потенциальной (разность давления между различными регионами сосудистого русла или разность давлений оттока и притока к сердцу) и кинетической (движения массы крови) энергии на преодоление гидродинамического сопротивления. Последнее зависит от размеров сосудов, сужений и расширений сосудов, степени турбулентности и вязкости крови. В процессе расхода суммарной энергии потоков крови в зависимости от анатомических особенностей артериального русла происходит постоянный динамический переход одного вида энергии в другой и наоборот. Например, при сужении или резком изгибе артерии происходит переход потенциальной энергии давления крови в кинетическую, что проявляется в локальном увеличении скорости кровотока.
Для уточнения понятий, используемых в этой работе, авторы считают необходимым обозначить некоторые ключевые определения.
Стеноз – это локальное или продолженное сужение сосуда различной степени выраженности с обязательным кровотоком по пораженной артерии. Степень стеноза определяется в процентах от диаметра непораженного участка артерии.
Окклюзия – это полная закупорка просвета артерии. Авторы категорически против термина "субтотальная окклюзия артерии", который подразумевает наличие минимального остаточного кровотока. Отличие окклюзии состоит в том, что закупорка артерии и последующий продолженный тромбоз захватывают зону до первого следующего ветвления артерии, в которой сохранен остаточный коллатеральный кровоток. Подмена этих понятий подразумевает радикальное изменение хирургической тактики.
Давление – максимальное пиковое давление определяется как систолическое (Ps), минимальное значение давления в диастоле – диастолическое (Pd). Амплитуда колебания давления – пульсовое давление (Ps – Pd). Среднее артериальное давление – давление, усредненное по времени сердечного цикла (для центральных артерий – Pm=Pd+(Ps-Pd)/2, для периферических – Pm=Pd+(Ps-Pd)/3). Перфузионное давление – градиент между средним давлением притока и средним давление оттока. Для органа – разница между средним АД и средним венозным давлением, для участка сосуда – градиент среднего АД на входе и выходе из исследуемого сосуда.
Градиент артериального давления – разница давления между входным и выходным участком исследуемого сосуда или органа. Ламинарное течение (ЛТ) – упорядоченная форма течения крови, характеризующегося отсутствием перемешивания соседних слоев. Практически, в организме человека не существует истинно ламинарных потоков, но при низкой степени перемешивания (не более 30%) погрешности в физическом описании процессов минимальны и могут быть приравнены к ЛТ. В отрезке сосуда конечной длины ЛТ устанавливается не сразу, а имеется так называемый "входной участок", на котором все имеющиеся возмущения под действием сил вязкости гасятся. Приблизительно длину входного участка можно считать равной H = 0,04*d*Re.
Турбулентное течение (ТТ) – форма течения крови, при которой элементы (слои) крови совершают неупорядоченные движения по сложным траекториям, что приводит к интенсивному перемешиванию между слоями движущейся жидкости. Степень турбулентности зависит в основном от числа Рейнольдса (Re), степени шероховатости поверхности сосуда и наличия резких изгибов (без изменения диаметра) и/или изменения диаметра сосуда. При числе Рейнольдса менее 200 турбулентность определяется только на "входном участке", от 200 до 1000-1200 – степень тубрулентности постепенно увеличивается и при числах более 1200 поток крови становится полностью турбулентным.
Число Рейнольдса (Re) – безразмерная величина, отражающая совокупность индивидуальных условий перехода ЛТ в ТТ. Это число прямо пропорционально радиусу сосуда, линейной скорости кровотока, плотности крови и обратно пропорционально вязкости крови.
r*v*p Re = ----- n
Гидродинамическое сопротивление (ГС) – сопротивление движению жидкости от стенок сосуда. При протекании крови по сосудам гидродинамическое сопротивление определяется по-разному для ЛТ и ТТ и для потоков в местных участках типа колен (извитостей), внезапных сужений и расширений (с углом изменения радиуса более 50). Это влияние будет рассмотрено ниже.
В отличие от всех других артериальных бассейнов, сосудистая система головного мозга является низкорезистентной, то есть периферическое сопротивление крайне мало. Именно эта особенность влияет на пропорции между кинетической и потенциальной энергии потока крови в интракраниальном отделе. Таким образом, примерно равный энергетический баланс предопределяет зависимость каждого из видов энергии от общих условий. Если в мышечной артериальной системе (нижние конечности) распределение между потенциальной и кинетической энергии соотносится как 4/1 то для сосудов головного мозга этот баланс составляет, приблизительно, 1/1. Если для оценки нарушений регионарной гемодинамики в мышечной артериальной системе мы не можем ориентироваться на показатели скорости кровотока (за счет низкого долевого участия), то применительно к интракраниальному артериальному кровообращению этот показатель становится информативным.
Эффект отделения плазмы в мелком сосуде – эффект снижения гематокрита в мелком сосуде, обусловленный тем, что пристеночный слой в крупном сосуде формируется в основном за счет неклеточной составляющей крови, тогда как центральный слой потока крови несет в себе в основном форменные элементы крови. При отхождении мелкого сосуда кровоток в нем формируется в основном за счет пристеночного слоя, а следовательно, неклеточной части крови, что влечет за собой снижение гематокрита в мелком сосуде.
Коллатеральное кровообращение (КК) – компенсаторное кровообращение по анатомически сформированным обходным путям, кровообращения в обход пораженного магистрального сосуда, с целью максимально полной компенсации недостаточности кровообращения дистальнее места поражения. Более подробно анатомическое строение коллатеральных путей перетоков описано в соответствующих разделах.
Глазничный анастомоз (ГА) – анатомически сформированный постоянный переток между ветвями наружной сонной артерией (экстракраниальный бассейн НСА) и супраклиноидной частью ВСА (интракраниальный бассейн ВСА). В норме кровоток по ГА направлен из черепа. При поражении ВСА проксимальнее отхождения ГА кровоток меняет свое направление и выполняет функцию пути коллатерального кровоснабжения.
