Патофизиология микроциркуляторного русла при ожирении

Роль нейроэндокринной системы в создании необходимого для жизни тканевого гомеостаза и гемокинеза делает проблему микроциркуляции при различных эндокринных заболеваниях особенно важной. Микрососудистое русло — конечное звено сердечно-сосудистой системы, где реализуется ее транспортная функция, обеспечивающая транскапиллярный обмен [4, 8, 9]. Этим и объясняется большое внимание, уделяемое исследованию микроциркуляции при сахарном диабете [2], атеросклерозе, ишемической болезни сердца [5, 7, 10].

Известно, что одним из важнейших этиопато- генетических факторов развития указанных заболеваний является ожирение [1, 3, 6]. В то же время на фоне многочисленных работ по исследованию функционального состояния мышцы сердца, сердечно-сосудистой системы в целом при ожирении остается малоизученным микро- циркуляторное русло, что, несомненно, влияет на поиски путей профилактики и лечения ожирения и его осложнений.

Цель настоящей работы — оценить состояние микроциркуляции, транскапиллярного обмена и кислородного обеспечения тканей у больных алиментарно-конституциональным ожирением (АКО) и гипоталамическим ожирением (ГО) в зависимости от его степени, продолжительности заболевания.

Материалы и методы

Обследовано 207 больных ожирением (98 - АКО и 108 - ГО, в том числе 86 мужчин и 121 женщина) в возрасте от 18 до 62 лет. Продолжительность АКО до 5 лет была у 26 больных. от 5 до 10 лет - у 27, более 10 лет - у 45, при ГО - соответственно у 30, 32 и 47 бальных.

Наряду с общеклиническим обследованием у больных исследовали микроциркуляториое русло с помощью фотощелевой лампы фирмы "Carl Zeiss” (ГДР) с 64-кратным увеличением. Результаты оценивали по шкале (в баллах) [8]. Определяли такие показатели микроциркуляции, как внутрисосудистый (ВнуКИ), сосудистый (СКИ), внесосудистый (ВнеКИ) и общий (ОКИ) конъюнктивальный индекс.

Траискапиллярный обмен изучали методом капиллярновенозной разницы по общему белку и величине гематокрита [4]. Для определения адаптивных возможностей и скрытых нарушений транскапиллярного обмена использовали гидростатическую пробу.

Кислородное обеспечение тканей оценивали по определению напряжения кислорода в коже предплечья методом полярографии с использованием полярографа ЛП-7 (ЧССР) и открытого остеклованного платинового игольчатого электрода диаметром 0,2 мм. Для оценки доставки и потребления кислорода тканям проводились кислородная и ишемическая пробы. При этом изучали следующие показатели: рО₂ - начальное напряжение кислорода (в кПа), ?! - латентный период начала увеличения напряжения кислорода при ингаляции кислородом (в с), рО₂Г и рО₂2' - величина прироста рО₂ соответственно за 1-ю и 2-ю минуты кислородной пробы, рО₂^тах- максимальное рО₂ на высоте кислородной пробы, /₂ — время достижения максимального рО₂, — латентный период начала потребления кислорода при ишемической пробе, рО₂Г и рО₂2’ -величина рО₂ за 1-ю и 2-ю минуты ишемической пробы. /₄ - время достижения стабильного уровня рО₂, рО₂ - конечное напряжение рО₂, Г₅ - латентный период начала прироста рО₂ в тканях после прекращения ишемической пробы, — время достижения исходного уровня рО₂.

Контрольную группу составили практически здоровые лица (24) аналогичного возраста.

Результаты и их обсуждение

Как показали проведенные исследования, у больных ожирением имели место выраженные нарушения различных звеньев системы микроциркуляции. Внесосудистые изменения проявлялись периваскулярным отеком, кровоизлияниями в сетчатую оболочку, при этом если при I-II степени ожирения они имели место у отдельных больных, то при IV степени они отмечались у 75% больных. Более ранние изменения претерпевали сами сосуды, которые отмечались у 45% больных ожирением I степени и характеризовались неравномерностью калибра, извитостью, сетьевидной структурой, наличием микроаневризм. Частота и степень изменения сосудов нарастали по мере увеличения массы тела, такие изменения наблюдались у всех больных ожирением IV степени. Внутрисосудистые изменения проявлялись прерывистостью кровотока, микротромбозом, сладж-феноменом, увеличивались с прогрессированием ожирения и имели место у 95% обследованных с IV степенью ожирения. Следует отмстить, что как сосудистые, так и внесосудистые изменения были более выражены при ГО (СЙИ при I и IV степени ожирения составил 3,06 ± 0,10 и 8,35 ± 0,25 соответственно при норме 1,68 ± 0,05, ВнеКИ - 0,45 ± 0,05 и 2,65 ± 0,12 при норме 0,18 ± 0,05; у больных АКО - соответственно 2,45 ± 0,06 и 5,53 ± 0,18, 0,25 ± 0,06 и 1,75 ± 0,12). Это же относится к внутрисосудистым нарушениям микрогемодинамики, особенно у больных ожирением IV степени (при ГО ВнуКИ - 7,50 ± 0,25, АКО - 2,75 ±0,18 при норме 0,63 ± 0,08; р < 0,01). Нарушения различных звеньев микроциркуляции были тесно связаны между собой, о чем свидетельствует корреляционная связь между изучаемыми конъюнктивальными индексами (г= +0,55-0,41).

Величина проницаемости сосудистой стенки для жидкости и белка зависела от степени ожирения и его формы. У больных АКО I степени проницаемость стенки капилляров для жидкости была в 2 раза больше нормы (5,32 ± 0,56 при норме 2,74 ±0,19 мл; р < 0,01) и увеличивалась при II степени ожирения с последующей стабилизацией (при II степени — 7,11 ± 0,65 мл, IV степени — 7,56 ± 0,90 мл).

Проницаемость стенки капилляров для белка также была значительно увеличенной, однако не зависела от степени ожирения (при I степени - 8,40 ± 0,82%, при II и IV степени соответственно 9,39 ± 1,10 и 9,54 ± 1,34%, р > 0,05). У больных ГО проницаемость сосудистой стенки как для жидкости, так и для белка также была увеличенной (соответственно 8,33 ± 1,20 мл и 9,28 ± 1,59%), однако по мерс увеличения массы тела проницаемость снижалась и при IV степени ожирения нс отличалась от нормы (3,52 ± 0,55 мл и 4,69 ± 0,98%; р > 0,05), что, вероятно, было связано с превалированием органических изменений стенок капилляров. Проведенный анализ состояния проницаемости стенки сосудов и внесосудистых изменений показал, что внесосудистые изменения во многом зависели от состояния сосудистой стенки (между проницаемостью стенок капилляров и внесосудистыми изменениями имела место прямая корреляционная связь г — +0,26). Состояние проницаемости стенки капилляров для жидкости и белка влияло на внутрисосудистую гемоциркуляцию (коэффициент корреляции между ВнуКИ и проницаемостью для жидкости составлял г — -0,26 и для белка г = -0,20, при этом между проницаемостью стенок капилляров для жидкости и белка была прямая корреляционная связь г = +0,34, г = +0,44).

Вектор проницаемости как для жидкости, так и для белка у больных ожирением чаще (у 62,30%) был отрицательным — кровь — ткань.

При проведении гидростатической пробы прирост проницаемости для жидкости и белка стенок капилляров у больных АКО составил соответственно 3,24 ± 0,21 мл и 3,93 ± 0,46% при норме 2,23 ± 0,15 мл и 3,52 ± 0,42%, однако в процентном отношении к исходной величине он был существенно снижен (на 25-36%) по сравнению с контролем. У больных ГО абсолютная величина прироста проницаемости для жидкости нс отличалась от нормы, для белка была снижена (соответственно 2,59 ± 0,30 мл и 2,32 ± 0,41%). Следует отмстить, что если у больных АКО и ГО IV степени прирост проницаемости для жидкости после гидростатической пробы по сравнению с 1 степенью ожирения нс изменился, то для белка у больных АКО - увеличился (5,32 ± 1,22%), у больных ГО - уменьшился (2,0 ± 0,63%).

Увеличение степени проницаемости стенок капилляров ведет к накоплению в интерстициальном пространстве жидкости с низкомолекулярными белками, что, с одной стороны, нарушает транспортную функцию капилляров, ухудшает диффузию кислорода в ткани, с другой - ухудшает реологические свойства крови, гемомикроциркуляцию, усугубляет гипоксию тканей, метаболические процессы, в том числе в самих капиллярах.

Исследование кислородного баланса тканей показало, что базальное напряжение кислорода в коже больных АКО практически не отличается от контроля, в то же время у больных ГО оно было существенно снижено (у больных АКО — 3,73 ± 0,20 кПа, у больных ГО - 2,56 ± 0,12 кПа соответственно: р > 0,05 и р < 0,05, у здоровых — 3,84 ± 0,22 кПа). Латентный период начала увеличения нацряжения кислорода при ингаляции кислородом у всех больных был удлинен, напряжение кислорода через 1,2 мин и максимальное было снижено, латентный период начала потребления кислорода увеличен, его утилизация на протяжении всей ишемической пробы снижена. Период восстановления начального уровня кислорода в тканях после прекращения ишемической пробы был увеличен, а величина рО₂ была существенно ниже контроля (см. рисунок).

Нарушение кислородного обеспечения тканей нарастало по мере увеличения степени ожирения и зависело от состояния микроциркуляции и проницаемости стенок капилляров, о чем свидетельствовала прямая корреляционная связь между начальным напряжением кислорода в коже и состоянием стенок капилляров, гемомикроциркуляцией (соответственно г — +10,32 и г = +0,37).

Таким образом, несмотря на увеличение времени доставки и потребления кислорода, у всех больных ожирением имели место гипоксия тканей, снижение потребления ими кислорода (микроциркуляторная и тканевая гипоксия).

Выводы

1. При ожирении возникают существенные нарушения микроциркуляции, которые проявляются изменениями капиллярного кровотока, стенок сосудов и в большей степени внесосудистого пространства. Повышается проницаемость стенок капилляров для жидкости и белка с преимущественным направлением субстратов из крови в ткань, существенно снижаются их адаптивные резервы.
2. У больных АКО и ГО нарушается кислородное обеспечение тканей, которое проявляется

7 23455789 Ю111213141516171819 2ОС

Начало кислородной проба/

Конец кислородной проба/ через 30 с после достижения плато

Кислородное обеспечение тканей в контроле (/)- v больных АКО (77) и ГО (//7).

ухудшением как доставки, так и утилизации кислорода, прогрессирует по мерс увеличения степени ожирения.