Прижизненная микрофотокапиллярометрия у человека

Несмотря на все преимущества витальной микроскопии для изучения микроциркуляции крови, которые достаточно отчетливо выявляются в экспериментальных условиях, применение ее у человека пока еще на целый ряд технических и методических трудностей. До сих пор возможности прямого изучения микроциркуляции крови у человека ограничены. Наиболее доступны сосуды кожи и слизистых оболочек. Это усугубляется несовершенством аппаратуры, с которой приходится работать. И все же информация, извлекаемая из анализа прижизненного состояния микро сосудов у человека, оказывается чрезвычайно ценной, так как она дает представление о функциональной лабильности капиллярной гемодинамики в естественных условиях.

Морфофункциональная характеристика микроциркуляторного русла кожи

Впервые на возможность прямого наблюдения капилляров кожи человека с помощью микроскопа после ее предварительного просветления вазелиновым маслом указал в 1912 г. Lambard, что послужило толчком для широкого использования этого метода, получившего впоследствии название капилляроскопии. Так появились известные исследования Miiller (1922), П. Е. Лукомского (1927). А. И. Нестерова (1929), Н. А. Скульского (1930), В. Г. Штефко и М. Ф. Глаголевой (1930), В. И. Пузик и А. А. Харькова (1948) и др. В этих работах дано подробное описание тех картин, которые видны при капилляроскопии, выделены типичные формы капиллярных петель, сделана оценка артериального и венозного отделов капилляров ногтевого валика, приведены ориентировочные расчеты плотности функционирующих капилляров (т. е. количество капилляров на единицу площади поверхности кожи). В своей книге «Анатомия и физиология капилляров» Krogh (1924) отмечал, что в коже обмен веществ сравнительно низок и мало изменчив, поэтому число функционирующих капилляров почти неизменно; происходит лишь смена дислокации открытых капилляров, чем обеспечивается равномерное, но перемежающееся снабжение кровью отдельных участков кожи. Согласно же данным А. И. Нестерова (1929), капиллярный кровоток в коже характеризуется очень высокой индивидуальной изменчивостью и временной лабильностью, которая проявляется во внезапных остановках кровотока, сменяемых быстрой циркуляцией крови.

Оригинальные исследования но изучению становления капиллярного кровотока в онтогенезе были выполнены В. Г. Штефко, М. Ф. Глаголевой (1930), В. И. Пузик, А. А. Харьковой (1948). Они показали, что формирование, капиллярных петель происходит постепенно, достигая дефинитивной формы к 15 годам. В процессе возвратной эволюции организма гетерохрония созревания физиологических систем находит свое отражение в становлении капиллярного русла, с чем, видимо, как полагают В. Г. Штефко и М. Ф. Глаголева (1930), связано разнообразие форм капиллярных петель в коже человека. В последнее время расширилось практическое применение капилляроскопии кожи при оценке функционального состояния организма (А. Я. Кузьмичсв, I9G5), сделаны попытки усовершенствования ее техники (Davis, Lorinz, 1957; Cunliffc el al. (1974), а также применения телевизионной микроскопии и видео-денситометрии.

Поиски новых методических приемов, дающих точную количественную информацию о состоянии капилляров у человека, свидетельствуют о том, что качественная характеристика, получаемая при капилляроскопии, сегодня уже не удовлетворяет последователей. Одним из путей, который восполняет этот пробел, является детальное изучение капилляров. Только на его основе можно точно судить об изменении реакции тех или иных звеньев микроциркуляторного русла при различных функциональных состояниях организма.

Наиболее лабильные параметры микроциркуляторного русла - это диаметр микро сосудов и плотность функционирующих капилляров, которые непосредственно определяют его проходимость и кровенаполнение.

Для проведения прижизненной микрофотокапиллярометрии Т. М. Соболевой (1977, 1979) была разработана специальная методика, в основе которой лежит усовершенствованная техника биомикроскопии с последующей фоторегистрацией наблюдаемых микро сосудов и морфометрическим анализом микрофотограмм на дешифраторе. Вместо капилляроскопа нами использовался специально оборудованный микроскоп МБИ-3. Ряд дополнительных приспособлений, изготовленных к нему, позволил исследовать не только капилляры ногтевого валика, но и капилляры кожи тыльной поверхности средней фаланги безымянного пальца кисти, передней поверхности дистального отдела предплечья, тыльной поверхности проксимальной фаланги большого пальца стопы. Выбор данных областей был обусловлен двумя факторами: во-первых, необходимо было сопоставить локальные особенности васкуляризаций кожи верхних и нижних конечностей; во-вторых, как показали последующие наблюдения, анализ плотности функционирующих капилляров удобнее вести непосредственно в коже, а состояние просвета микро сосудов - в ногтевом валике.

Расчет структурных параметров микро сосудов производился на дешифраторе, в качестве которого использовался специально фотоувеличитель, по фото негативам, отснятым в процессе наблюдения. Техника морфометрии требует достаточно высокой стандартизации условии измерения, чего добиться из-за высокой индивидуальной изменчивости капиллярного русла и малого поля обзора при биомикроскопии бывает трудно. Чтобы избежать погрешностей при измерении, необходимо определять один и тот же структурный показатель микро сосудов в нескольких (до 10) полях зрения, занося полученные значения в соответствующие таблицы. После этого следует рассчитать средние показатели диаметра микро сосудов и плотности функционирующих капилляров для каждого испытуемого. Техника морфометрии достаточно трудоемка, однако выполнение всех промежуточных этапов обработки данных обеспечивает надежность получаемых результатов.

В отдельных случаях использовалась «Установка для исследования периферического кровотока» ТК-1, разработанная ВНИИ медицинского приборостроения (руководитель разработки - А. И. Цвиг). Этот прибор позволяет одновременно регистрировать с помощью видеомагнитофона телевизионное изображение капилляров. Специальная растровая метка, введенная в видикон, дает возможность оценивать диаметр микро сосудов.

При биомикроскопии кожи удается наблюдать преимущественно лишь самые терминальные звенья микроциркуляторного русла. В области ногтевого валика, хорошо прослеживаются петли капилляров, места разветвления артериол на капилляры и слияния капилляров в посткапиллярные венулы. Однако в силу того что более крупные сосуды микроциркуляторного русла залегают глубоко от поверхности кожи, многие анатомические детали строения микро сосудов все же ускользают и не могут быть выявлены. В некоторых случаях путем специальной подстройки света удается проникнуть в более глубокие слои кожи, тогда можно выявить контуры артериол и венул подсосочкового сплетения.

Капилляры ногтевого валика имеют своеобразный вид петли или, по меткому выражению А. И. Нестерова (1929), вид дамской шпильки, в которой четко различаются артериальный, венозный и переходный отделы. Кровоток в этих капиллярах довольно вариабелен. Водном и том же капилляре он изменяется за короткий промежуток времени, при этом фазы гомогенного тока крови сменяются зернистым током или его кратковременными остановками. Визуально отмечается разная скорость кровотока в различных отделах капилляра. Наиболее отчетливое замедление движения эритроцитов наблюдается в переходном отделе.

При сравнении характера кровотока в близлежащих капиллярах можно отметить его неоднородность. В иоле зрения постоянно присутствуют широкие и узкие капилляры; капилляры с интенсивным и несколько замедленным кровотоком. Такой полиморфизм функционирующих капилляров позволяет думать, с одной стороны, о временной динамике капиллярного кровотока, а с другой - о функциональной неравнозначности отдельных путей транскапиллярного кровотока. Возможно, такая особенность капиллярного кровотока в коже является определенным приспособительным механизмом при изменениях трансорганной гемодинамики.

Диаметр артериального отдела капилляра колеблется в довольно широких пределах - от 5 до 10 мкм, не менее вариабелен и просвет венозного отдела - от 7 до 18,5 мкм. Эти данные отражают высокую индивидуальную изменчивость капиллярного звена микроциркуляторного русла у разных испытуемых. Расчет средних параметров капилляров на достаточно большой группе испытуемых в состоянии относительного покоя показал, что диаметр артериального отдела капилляра составляет 6,36±0,28 мкм, переходного - 9,65±0,42 мкм и венозного - 8,66±0,21 мкм. Наибольший диаметр капилляра в переходном отделе свидетельствует о значительном замедлении кровотока именно в данном отделе микроциркуляторного русла, что хорошо согласуется с визуальными наблюдениями за скоростью движения эритроцитов.

Трудно согласиться с мнением Davis (1957, 1962), который не дифференцирует функционально различные отделы капилляров, давая лишь очень средние показатели их диаметра, равные 5-12 мкм.

Если в ногтевом валике капиллярные петли лежат параллельно поверхности кожи, то в других областях тела - перпендикулярно или под углом по отношению к ней. В результате этого при капилляроскопии чаще всего выявляются только верхушки капиллярных петель, т. е. их переходные отделы. Такое расположение капилляров имеет свои преимущества для морфометрии, так как позволяет более точно определить их плотность.

Локальные особенности васкуляризации кожи, как и ее рельеф, в значительной мере определяются формой, величиной и количеством сосочков кожи (Pinkus, 1955, 1958; Hanusova, 1958; О. В. Клер, 1959; 3. Н. Гржсбип, Г. С. Цараидис, I960). Г. С. Сатюкова (1969) отмечает, что если кожа как единый целостный орган имеет единый план строения во всех отделах тела, то специфические ее особенности зависят от функции той части тела, которую она покрывает.

Биомикроскопические исследования капилляров в различных областях кожи свидетельствуют о гетероморфизме ее васкуляризации. Наиболее наглядно это проявляется в плотности функционирующих капилляров. При сравнении данных видно, что наименьшая плотность функционирующих капилляров в коже стопы (БлПС): на 27,5% меньше, чем в коже кисти (БзПК), и на 45,5% меньше, чем в коже предплечья (ДОП).