Н.Л. Цапаева, В.Г. Цапаев
УО «Белорусский государственный медицинский университет», г. Минск, Республика Беларусь
В статье представлены современные взгляды на основные функции
микроциркуляции. В этом аспекте рассматриваются две ключевые
позиции: магистральное движение крови по микроциркуляторным
сосудам и транскапиллярный обмен жидкости между сосудистым
и интерстициальным компартментами. Целью магистрального микроциркуляторного кровотока является, прежде всего, обеспечение окружающих клеток кислородом, которое осуществляется артериолярной диффузией кислорода, а также удаление из межклеточного пространства углекислого
газа и других продуктов метаболизма. Описана особенность капиллярного
кровотока, обусловленная колебаниями скорости, что связано с изменениями деформируемости лейкоцитов и их адгезивных свойств под влиянием различных регуляторных факторов. Отмечена важная характеристика системы микроциркуляции –состояние микрогемореологии, которое
зависит от градиента давления, гематокрита и способности эритроцитов
к деформации. Рассматривается принцип обмена жидкости между капиллярами и тканевыми пространствами в виде обновленной версии уравнения
Starling – Landis и распределения давления в микроциркуляторном компартменте различных сегментов капилляров. Представлены современные взгляды на транспорт кислорода, осуществляющийся сложным интактным каскадом. Подробно описаны основные регуляторные механизмы в системе микроциркуляции, включающие три механизма возникновения гиперполяризации эндотелиальных клеток и вазодилатации.
ключевые слова: : микроциркуляция, микроциркуляторный магистральный кровоток, транскапиллярный обмене жидкости между сосудистым и интерстициальным компартментами, микрогемореология, транспорт кислорода, регуляция кровотока в системе микроциркуляции
для цитирования: Н.Л. Цапаева, В.Г. Цапаев. Микроциркуляция (часть 2): «Функциональные обязанности» системы микроциркуляции. Неотложная кардиология и кардиоваскулярные риски, 2024, Т. 8, № 1, С. 2063–2072.
MICROCIRCULATION (PART 2): «FUNCTIONAL RESPONSIBILITIES» OF MICROCIRCULATION SYSTEM
N.L. Tsapaeva, V.G. Tsapaev
The article presents modern views on the main functions of microcirculation.
In this aspect, two key positions are considered: the main blood flow
through the microcirculatory vessels and the transcapillary exchange
of fluid between the vascular and interstitial compartments. The purpose
of the main microcirculatory blood flow is, first of all, to provide surrounding
cells with oxygen, which is carried out by arteriolar diffusion of oxygen, as well
as to remove carbondioxide and other metabolic products from the intercellular
space. We describe a feature of capillary blood flow caused by speed fluctuations,
which is associated with some changes in the deformability of leukocytes
and their adhesive properties under the influence of various regulatory factors. An important characteristic of the microcirculation system is highlighted,
which is the state of microhemorrheology, it depending on the pressure gradient,
hematocrit and the ability of red blood cells to deform. The principle of fluid
exchange between capillaries and tissue spaces is considered in the form
of an updated version of the Starling–Landis equation and pressure distribution
in the microcirculatory compartment of various capillary segments. Modern views
on oxygen transport carried out by a complex intact cascade are presented.
The main regulatory mechanisms in the microcirculation system are described
in detail, including the three occurrence mechanisms of hyperpolarization
of endothelial cells and vasodilation.
keywords: microcirculation, main microcirculatory blood flow, transcapillary fluid exchange between the vascular and interstitial compartments, microhemorrheology, oxygen transport, regulation of blood flow in the microcirculation system.
for references: N.L. Tsapaeva, V.G. Tsapaev. Microcirculation (part 2): «Functional responsibilities» of microcirculation system. Neotlozhnaya kardiologiya i kardiovaskulyarnye riski [Emergency cardiology and cardiovascular risks], 2024, vol. 8, no. 1, pp. 2063–2072.
1. Guven G., Matthias P.H. Microcirculation: Physiology, Pathophysiology and
Clinical Application. Blood Purif, 2020, vol.49(1-2), pp.143-150. doi: 10.1159/
000503775.
2. Monahan-Earley R., Dvorak A.M., Aird W.C. Evolutionary origins of the blood vascular system and endothelium. J Thromb Haemost, 2013, vol. 11(Suppl 1), pp. 46–66.
doi: 10.1111/jth.12253.
3. Sokologorskiy S.V. Glikokaliks – Rozhdeniye novoy klinicheskoy paradigmy. [Glycocalyx – Вirth of a new clinical paradigm]. Rus J Anesthesiol Reanimatol, 2018, vol. 4,
pp. 22-29. (in Russian).
4. Stefanovska A. Physics of the human cardiovascular system. Contemporary Physics,
1999, vol. 40, no.1, pp. 31–35.
5. Jacob M., Chappell D., Becker B.F. Regulation of blood flow and volume exchange
across the microcirculation. Critical Care, 2016, vol. 20(1), рр. 2-13. doi: 10.1186/
s13054-016-1485-0.
6. Сcoccarelii А., Nelson M.D. Modeling Reactive Hyperemia to Better Understand
and Assess Microvascular Function: A Review of Techniques. Ann Biomed Eng, 2023,
vol. 51(3), pр. 479–492. doi: 10.1007/s10439-022-03134-5.
7. Guven G., Hilty M.P. Microcirculation: Physiology, Pathophysiology, and
Clinical Application. Blood Purif, 2020, vol. 49(1-2), pp. 143–150. doi: 10.1159/
000503775.
8. Muñoz S., Sebastián J.L., Sancho M., Álvarez G. Elastic energy of the discocyte-stomatocyte transformation. Biochim Biophys Acta, 2014, vol. 1838(3), рр. 950–995.
doi: 10.1016/j.bbamem.2013.10.020.
9. Mchedlishvili G., Maeda N. Blood flow structure related to red cell flow: a determinant of blood fluidity in narrow microvessels. Jap J Physiol, 2001, vol. 51(1),
pp. 19–30 doi: 10.2170/jjphysiol.51.19.
10. Landis E.M. Microinjection studies of capillary permeability II. The relation
between capillary pressure and the rate of which fluid passes through the walls
of single capillaries. Am J Physiol, 1927, vol. 82, pр. 217–238.
11. Michel C.C., Woodcock T.E., Curry Fitz-Roy E. Understanding and extending the Starling
principle. Acta Anaesthesiol Scand, 2020, vol 64(8), pр. 1032–1037. doi: 10.1111/aas.13603.
12. Ivanov K.P. Sovremennye meditsinskie problemy mikrotsirkulyatsii i gipoksicheskogo sindroma [Modern medical problems of microcirculation and hypoxic syndrome]. Vestn Ross
Akad Med Nauk, 2014, vol. (1-2), pp. 57-63. doi: 10.15690/vramn.v69i1-2.943. (in Russian).
13. Hester R., Hammer L. Venular-arteriolar communication in the regulation
of blood flow. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol, 2002, vol. 282(5), R1280-5.
doi: 10.1152/ajpregu.00744.2001.
14. Rosenberry R., Nelson M.D. Reactive hyperemia: a review of methods, mechanisms,
and considerations. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol, 2020, vol. 318(3),
R605-R618. doi: 10.1152/ajpregu.00339.2019.
Формат файла: pdf (5.19 Мб)
