Юкстамедуллярный путь кровотока

Диссертация приват-доцента опера­тивной хирургии и топографической анатомии Императорского Казанско­го Университета Василия Захаровича Голубева (1894) «О кровеносных сосудах в почках млеко­питающих и человека» [1] была выполнена в ги­стологической лаборатории под руководством К.А. Арнштейна. Этот фундаментальный труд со­держал наиболее полное и достоверное изложе­ние закономерностей распределения тончайших кровеносных сосудов в корковом и мозговом ве­ществе почки и их взаимосвязях. Исследование В.З. Голубева послужило дальнейшему развитию учения о микроангиоархитектонике почек и их потенциальных ресурсах.

Прежде всего, В.З. Голубев расшифровал стро­ение двух капиллярных сетей в корковом веще­стве почек: гломерулярной и перитубулярной. Гломерулярные сети образуют приносящие клу­бочковые артериолы, ответвляющиеся от междольковых артерий. От последних ответвляются и боковые веточки без сосудистых клубочков, фор­мирующие перитубулярную капиллярную сеть коркового вещества. От дуговых или междольковых артерий начинаются внутренние перфориру­ющие артерии, которые имеют мало клубочков или их совсем их не имеют, и направляют кровь по кратчайшему пути от дуговых артерий к со­судистой сети фиброзной или жировой капсулы. Эти данные подтверждаются современными ис­следованиями с помощью микрокомпьютерной томографии [2].

Мозговое вещество почки кровоснабжается истинными и ложными прямыми артериолами. В.З. Голубев показал, что истинные прямые артериолы отходят непосредственно от дуговых арте­рий или от проксимальных частей междольковых артерий, а от выносящих артериол юкстамедул- лярных клубочков начинаются ложные прямые артериолы. Проникнув в мозговое вещество, прямые артериолы образуют сосудистые пучки, которые спускаются к сосочку почки и развет­вляются на капилляры, оплетающие мочевые канальцы. В составе прямых сосудов мозгового вещества В.З. Голубев выявил истинные прямые артериолы, ложные прямые артериолы и пря­мые венулы пирамид.

Особой новизной характеризуются данные В.З. Голубева о «новых чудесных сетях» - клу­бочковых капиллярных образованиях, распо­ложенных по ходу дугообразных артерий в по­граничном слое почки. В отличие от клубочков почечных телец, они не окружены капсулами, а их приносящие и выносящие артериолы распо­ложены на противоположных полюсах. В.З. Голу­бев отнес эти образования к околососудистому руслу. В пограничной (юкстамедуллярной) зоне почки «новые чудесные сети» соединяют сосуды коркового и мозгового вещества, и регулируют почечный кровоток. В.З. Голубев писал: «Пред­ставляя запасный кровяной резервуар, чудесная сеть может игрой мышц, заложенных в стенках ее ветвей и приводящего и отводящего ствола, двинуть кровь вперед или задержать ее на ме­сте, смотря по обстоятельствам, или же околь­ным боковым путем направить ее в ближайший район и тем до известной степени устранить вред нарушенного кровообращения».

Большое значение в механизме гемоцирку­ляции в почке В.З. Голубев отводил истинным прямым артериолам, которые «помимо своего физиологического значения, могут быть регуля­торами кровообращения, будучи снабжены чуд­ными сетями ».

Данные В.З. Голубева о сосудистых анасто­мозах кортикомедуллярной (юкстамедуллярной) зоны почки, прямых артериолах мозгового ве­щества и его гениальное предположение об их физиологическом значении в регуляции внутрипочечного кровообращения были подтверждены экспериментальными работами J. Trueta et. al. [3]. Авторы установили, что юкстамедуллярные клубочки, прямые сосуды и связанные с ними со­судистые элементы составляют мозговой шунт, через который кровь, оттекая из коркового ве­щества, идет от почечных артерий к почечным венам. К юкстамедуллярному шунту, по мнению авторов, относятся: проксимальная часть междольковых артерий, первые ветви междольковых артерий, приносящие и выносящие сосуды юкстамедуллярных клубочков и сами клубочки, прямые артериолы в мозговом веществе, петли прямых артериол, межканальцевые капилляры, формирующие часть системы прямых артериол, прямые венулы, проксимальная часть междольковых вен.

В обычных условиях по юкстамедуллярному шунту проходит всего 20% почечной крови. При волнениях, тяжёлой физической нагрузке и осо­бенно при патологических состояниях (кардиогенный или другой шок) большая часть крови (до 80%) сбрасывается по мозговым сосудам. Значительное усиление и продолжительность шунтирования приводят к тяжёлым нарушениям кровоснабжения поверхностных слоёв коркового вещества почки и острой почечной недостаточности [4].

В регуляции почечного кровообращения уча­ствуют приспособительные образования в круп­ных артериях, которые выступают в просвет со­судов [5][6][7].

Особенность почечного кровообращения обусловлена способностью к ауторегуляции, в результате которой происходит внутрипочечное перераспределение кровотока: уменьшение его в поверхностных и увеличение в глубоких слоях почки [8]. Ауторегуляция почечного кровотока совершенна, многокомпонентна и основана на функционировании механизма «плотное пятно - скорость клубочковой фильтрации». В регуляции клубочкового кровотока принимают участие ре- нин-ангиотензин-альдостероновая и калликре- ин-кинин-простагландиновая системы, нервная система и предсердный натрийуретический фак­тор. В результате работы такой многофакторной системы, даже значительные колебания артери­ального давления не оказывают заметного влия­ния на почечный кровоток.

Почки принимают участие в регуляции си­стемного артериального давления и как эндо­кринный орган [9][10]. Одни почечные гормоны обладают сосудосуживающим (вазопрессорные системы), другие сосудорасширяющим действи­ем (вазодепрессорные системы). Характерная особенность указанных систем состоит в том, что они действуют не только на отдельные ор­ганы-мишени, но и непосредственно на почку (местные или тканевые регуляторы). Юкстагломерулярный аппарат, секретирующий ренин, и интерстициальные клетки мозгового вещества, вырабатывающие простагландины, тесно взаи­модействуют в регуляции почечного кровотока, распределяя его между корковым и мозговым веществом [10].

Наиболее универсальной реакцией сосудов коркового вещества почки является вазокон- стрикция [4]. Она наблюдается при ортостазе, эмоциональном напряжении, физической на­грузке, гипоксии и т. д. Подвержены вазокон- стрикции и приносящие сосуды клубочков. Кровоток в мозговом веществе почек при этом увеличивается [10]. Поскольку продукция депрессорных веществ (простагландинов) находит­ся в прямой зависимости от уровня медуллярного кровотока, то эту реакцию можно рассматривать как один из важных факторов, препятствующих чрезмерной вазоконстрикции сосуд, и стабили­зации повышенного артериального давления [8]. Наблюдаемый при большинстве воздействий спазм сосудов коркового вещества почек имеет приспособительное адаптационное значение, которое заключается в ликвидации реально су­ществующей или предупреждение ожидаемой гиповолемии и гипотонии. При этом в почках сброс основной массы крови происходит по шун­ту J. Trueta. Однако, эта реакция не всегда целе­сообразна, так как при ее многократном повто­рении развивается кортикальный некроз. Почки, как бы жертвуя собственным кровообращением, сохраняют условия для кровоснабжения других органов, нормализуя общее кровообращение [4].

При сердечно-сосудистых и почечных забо­леваниях, как правило, возникает нефросклероз [11][12]. На определенном этапе морфогенеза нефросклероза любой этиологии происходит формирование блока почечного кровотока, ко­торый может локализоваться на уровне разных структур почки: клубочков - при хроническом гломерулонефрите и амилоидозе, приносящих артериол - при артериальной гипертензии, перитубулярных капилляров - при хроническом нефрите. Блок кровотока вне зависимости от его локализации влечет за собой развитие гипоксического диффузного склероза стромы и атрофии структур нефрона.

Отсутствие эффективной регуляции в почках мозгового кровотока при артериальной гипер­тензии способствует транссудации и развитию гиалиноза стромы мозгового вещества [13]. При склерозе мозгового вещества почек наблюдает­ся редукция и блок юкстамедуллярного шунта [14], что, в свою очередь, потенцирует повреж­дающее действие артериальной гипертензии на структуры коркового вещества в связи с усилени­ем гемодинамической нагрузки [12].

Наши исследования [7] показали, что архи­тектоника сосудов микроциркуляторного русла почек при сердечно-сосудистых заболеваниях характеризуется уменьшением диаметров сосу­дистых клубочков, уменьшением клубочковой массы в корковом веществе и общего количества клубочков в почке. Наблюдаются также запусте­ние и деформация перитубулярных капилляров, расширение и деформация прямых артериол мозгового вещества. Наиболее выражены ука­занные изменения при вазоренальной гипертен­зии, сочетании гипертонической болезни с хро­нической ишемической болезнью сердца и при гипертонической болезни по сравнению с ише­мической болезнью сердца и атеросклерозом брюшной аорты.

Необходимо отметить, что при изученных сердечно-сосудистых заболеваниях адаптивные процессы в сосудах интраорганного артериаль­ного русла почек связаны с уменьшением от­носительного содержания артериальных сосу­дов в корковом и увеличением их в мозговом веществе почек, уменьшением диаметров со­судистых клубочков субкапсулярных и интракортикальных почечных телец и увеличением юкстамедуллярных клубочков. Увеличивается также диаметр прямых артериол мозгового ве­щества. Указанные изменения в интраорганных артериальных сосудах почек особенно выраже­ны при острой ишемической болезни сердца и гипертонической болезни, и свидетельствует об усилении юкстамедуллярного шунтирования (рис.1-б, 2-б, 3). При хронических сердечно-со­судистых заболеваниях (хроническая ишемиче­ская болезнь сердца, гипертонической болезнь в сочетании с хронической ишемической бо­лезнью сердца), когда имеет место длительное воздействие изменившихся условий гемоциркуляции, были обнаружены изменения в микроциркуляторном русле почек по типу чрезмерно­го полнокровия, - проявление долговременной адаптации (рис. 4). При склеротических и де­структивных изменениях в интраорганном ар­териальном русле почек значительно уменьша­ется относительное содержание артериальных сосудов во всех зонах почек, что, очевидно, свя­зано с отсутствием и юкстамедуллярного шунти­рования и чрезмерного полнокровия и указы­вает на срыв процессов адаптации (рис. 1-в, 5.) [15].

Итак, при острых сердечно-сосудистых за­болеваниях возрастает значение юкстамедул­лярного пути кровотока, наблюдается юкстамедуллярное шунтирование. При хронических сердечно-сосудистых заболеваниях вначале уси­ливается юкстамедуллярное шунтирование, а на поздних стадиях заболевания склероз мозгового вещества почек вызывает редукцию и блок юкстамедуллярного пути кровотока, ухудшается как юкстамедуллярный, так и кортикальный путь кровотока, что приводит к срыву адаптации интраорганного артериального русла почек.

На основании полученных данных, мы уста­новили закономерность, связанную с процессом адаптации интраорганного артериального русла почек как к возрастным изменениям гемоцир­куляции, так и при изученных сердечно-сосуди­стых заболеваниях. Необходимо отметить, что в этом процессе участвуют одни и те же морфо­логические структуры - средняя оболочка и эла­стические мембраны интраорганных артерий, мышечно-эластические подушки в местах ответ­вления артерий и приносящих артериол клубоч­ков интракортикальных и юкстамедуллярных по­чечных телец, а также изменяющиеся диаметры приносящих и выносящих артериол сосудистых клубочков различных зон коркового вещества почек. Для каждой возрастной группы и при каж­дом изученном заболевании степень изменения указанных структур влияет на зональное пере­распределение кровотока в почках [16].

Современные сведения о путях почечной ге­моциркуляции, подготовленные исследования­ми В.З. Голубева, позволяют объяснить механизм развития различных патологических состояний: острой кровопотери [17], гидронефроза [18], вазоренальной гипертензии, гломерулонефрита, пиелонефрита [8], нефроурологических заболе­ваниях [19], кардиогенного шока [20][21], моче­каменной болезни [22], кардиоренального син­дрома при острой ишемической болезни сердца [23], артериальной гипертензии [7][24][25], вне­запной коронарной смерти [26] и др.

Таким образом, В.З. Голубев создал научную основу для изучения микроангиоархитектоники почек. Принципы, изложенные в его диссертации, предвосхитили появление работ, изучающих юкстамедуллярный кровоток и почечную гемоми­кроциркуляцию в норме и при патологии.