Структура и функции сосудистой стенки
Кровь в организме человека протекает по замкнутой системе кровеносных сосудов. Сосуды не только пассивно ограничивают объем циркуляции и механически предотвращают кровопо-терю, но и обладают целым спектром активных функций в гемостазе. В физиологических условиях неповрежденная сосудистая стенка способствует поддержанию жидкого состояния крови. Неповрежденный эндотелий, контактирующий с кровью, не обладает свойствами инициировать процесс свертывания. Кроме того, он содержит на своей поверхности и выделяет в кровоток вещества, которые препятствуют свертыванию. Это свойство предотвращает образование тромба на интактном эндотелии и ограничивает рост тромба за пределы повреждения. При повреждении или воспалении стенка сосуда принимает участие в образовании тромба. Во-первых, субэндотели-альные структуры, контактирующие с кровью только при повреждении или развитии патологического процесса, обладают мощным тромбо-генным потенциалом. Во-вторых, эндотелий в зоне повреждения активируется и у него появля-
|
|
ются прокоагулянтные свойства. Строение сосудов показано на рис. 2.
Сосудистая стенка у всех сосудов, кроме пре-капилляров, капилляров и посткапилляров, состоит из трех слоев: внутренней оболочки (интимы), средней оболочки (медии) и наружной оболочки (адвентиции).
Интима. На всем протяжении кровеносного русла в физиологических условиях кровь контактирует с эндотелием, образующим внутренний слой интимы. Эндотелий, который состоит из монослоя клеток эндотелиоцитов, играет наиболее активную роль в гемостазе. Свойства эндотелия несколько различаются на разных участках кровеносной системы, определяя разный ге-мостатический статус артерий, вен и капилляров. Под эндотелием находится аморфное межклеточное вещество с гладкими мышечными клетками, фибробластами и макрофагами. Также встречаются вкрапления липидов в виде капель, чаще расположенных внеклеточно. На границе интимы и медии находится внутренняя эластичная мембрана.
Рис. 2. Сосудистая стенка состоит из интимы, луминальная поверхность которой покрыта однослойным эндотелием, медии (гладкомышечные клетки) и адвентиции (соединительно-тканный каркас): А - крупная мышечно-эластичная артерия (схематическое изображение), Б - артериолы (гистологический препарат), В - коронарная артерия в поперечном разрезе
Сосудистая стенка
Медия состоит из гладких мышечных клеток и межклеточного вещества. Ее толщина значительно варьирует в различных сосудах, обуславливая их разную способность к сокращению, прочность и эластичность.
|
|
Адвентиция состоит из соединительной ткани, содержащей коллаген и эластин.
Артериолы (артериальные сосуды с общим диаметром менее 100 мкм) представляют собой переходные сосуды от артерий к капиллярам. Толщина стенок артериол немногим меньше ширины их просвета. Сосудистая стенка самых крупных артериол состоит из трех слоев. По мере ветвления артериол их стенки становятся тоньше, а просвет уже, однако сохраняется соотношение ширины просвета и толщины стенки. В самых мелких артериолах на поперечном срезе видны один-два слоя гладких мышечных клеток, эндо-телиоциты и тонкая, состоящая из коллагеновых волокон наружная оболочка.
Капилляры состоят из монослоя эндотелио-цитов, окруженных базальной пластиной. Кроме того, в капиллярах вокруг эндотелиоцитов находят другой тип клеток - перициты, роль которых изучена недостаточно.
Капилляры открываются на своем венозном конце в посткапиллярные венулы (диаметр 8-30 мкм), для которых характерно увеличение количества перицитов в сосудистой стенке. Посткапиллярные венулы, в свою очередь, впадают в
собирательные венулы (диаметр 30-50 мкм), стенка которых, помимо перицитов, имеет наружную оболочку, состоящую из фибробластов и коллагеновых волокон. Собирательные венулы впадают в мышечные венулы, имеющие один-два слоя гладких мышечных волокон в средней оболочке. В целом венулы состоят из эндотелиальной выстилки, базальной мембраны, непосредственно прилегающей снаружи к эндотелиоцитам, перицитов, также окруженных базальной мембраной; кнаружи от базальной мембраны имеется слой коллагена. Вены снабжены клапанами, которые ориентированы таким образом, чтобы пропускать кровь по направлению к сердцу. Больше всего клапанов в венах конечностей, а в венах грудной клетки и органов брюшной полости они отсутствуют.
Функция сосудов в гемостазе:
• Механическое ограничение кровотока.
• Регуляция кровотока по сосудам, в том чис
ле спастическая реакция поврежденных со
судов.
• Регуляция гемостатических реакций путем
синтеза и представления на поверхности эн
дотелия и в субэндотелиальном слое белков,
пептидов и небелковых веществ, непосред
ственно участвующих в гемостазе.
• Представление на поверхности клеток рецеп
торов для энзиматических комплексов, вов
леченных в коагуляцию и фибринолиз.
Эндотелий
Характеристика энлотелиального покрова
Сосудистая стенка имеет активную поверхность, с внутренней стороны выстланную эндо-телиальными клетками. Целостность эндотели-ального покрова является основой нормального функционирования кровеносных сосудов. Площадь поверхности эндотелиального покрова в сосудах взрослого человека сопоставима с площадью футбольного поля. Клеточная мембрана эндотелиоцитов обладает высокой текучестью, что является важным условием антитромбоген-ных свойств сосудистой стенки. Высокая текучесть обеспечивает гладкую внутреннюю поверхность эндотелия (рис. 3), который функционирует как целостный пласт и исключает контакт про-коагулянтов плазмы крови с субэндотелиальны-ми структурами.
Эндотелиоциты синтезируют, представляют на своей поверхности и выделяют в кровь и субэндотелиальное пространство целый спектр биологически активных веществ. Это белки, пептиды и небелковые вещества, регулирующие гемостаз. В табл. 1 перечислены основные продукты эндотелиоцитов, участвующие в гемостазе.
Сосудистая стенка
Рис. 3. Эндотелиальный покров сосудов. Гладкая поверхность покрыта одним слоем эндотелиальных клеток. Целостность эндотелиального покрова - важнейшее условие сохранения жидкого состояния крови
Антикоагулянтная активность интактного эндотелия
|
|
Антикоагулянтные свойства эндотелия обеспечиваются несколькими механизмами.
• Интактный эндотелий не обладает прокоагу-
лянтной активностью.
• Эндотелий пассивно предотвращает контакт
крови с субэндотелиальными структурами,
обладающими выраженными прокоагулянт-
ными свойствами.
• Интактный эндотелий синтезирует, выделя
ет в кровь или представляет на своей поверх
ности вещества, препятствующие коагуляции,
адгезии, агрегации и спазму сосудов.
Гликокаликс
Со стороны просвета сосуда на поверхности эндотелиальных клеток сформирован слой глико-
каликса (прежнее название - мукополисахарид), состоящий из протеогликанов, гликопротеидов, гликолипидов (рис. 4).
Основу гликокаликса образуют молекулы протеогликанов (рис. 5). Стержнем протеогликанов служит очень длинный филамент гиалу-роновой кислоты. К гиалуронату с помощью контактных белков крепятся внутренние (ядерные) белки. Основными элементами протеогликанов являются цепочки глюкозаминогликанов, в частности гепарансульфата и хондроитинсуль-фата, расположенные на внутреннем (ядерном) белке. На одной молекуле ядерного белка длиной около 300 нм размещается до 200 молекул глюкозаминогликанов. На долю гепарансульфата в некоторых зонах эндотелиального покрова приходится до 80% глюкозаминогликанов.
Таблица 1
Продукты эндотелиоцитов, участвующие в гемостазе
Антикоагулянты | Прокоагулянты |
Гепарансульфат | Тканевой фактор* |
Тромбомодулин | Ингибитор активатора плазминогена 1-го типа |
Аденозиндифосфатаза | Фактор Виллебранда |
Простациклин, ПГЕ2, ПГБ2 | Рецептор для фактора Ха |
Оксид азота | Коллаген IV (рецептор для фактора IX i |
Тканевой активатор плазминогена | Индуцированный гипоксией активатор фактора X |
Урокиназный активатор плазминогена | Липополисахарид-индуцированный активатор протромбина |
Ингибитор пути тканевого фактора | Эндотелиальный рецептор протеина С |
Аннексии V | |
Аннексии II | |
Протеин S | |
Эндотелий-продуцируемый фактор релаксации |
* Доказано в экспериментах in vitro, in vivo имеются лишь единичные данные.
|
|
Сосудистая стенка
Рис. 4. Гликокаликс эндотелиального покрова представляет собой молекулярный слой, состоящий из протеоглика-нов, гликопротеидов, гликолипидов, именно в нем осуществляются пристеночные метаболические процессы. Слой гли-кокаликса практически предупреждает прямой контакт клеток крови с поверхностью эндотелиальных клеток
Рис. 5. Протеогликан - основной элемент гликокалик-
са, сформированного на поверхности сосудистой стенки
Гепарансульфат обладает мощным антикоагу-лянтным действием, являясь кофактором антитромбина. Именно гепарансульфат служит основой гепарина, когда последний получают вытяжкой из биологических тканей. Комплекс гепарансульфат-антитромбин является самым активным ингибитором свертывания. На его долю приходится около 80% антикоагулянтной активности крови.
Крайними молекулами глюкозаминогликанов, как правило, являются сиаловые кислоты, которые формируют отрицательный поверхностный заряд. Клетки крови также имеют на поверхности сиаловые кислоты, поэтому между поверхностью сосудистой стенки и клетками крови формируются силы электростатического отталкивания.
Внутренние пространства протеогликанов гид-ратированы и формируют вязкий гель, устойчивый к компрессионному давлению. В результате образуется пристеночный молекулярный слой, куда, с одной стороны, не проникают крупные клеточные элементы, с другой стороны, именно в этом слое функционируют такие ферменты, как липопроте-инлипаза, целый ряд АДФаз, ферменты, разрушающие кинины, серотонин, норадреналин и другие биологически активные вещества, в том числе обладающие прокоагулянтной активностью.