2.3. Физиология венозного оттока из нижних конечностей

Венозная система человека находится под постоянным влиянием гравитационного поля Земли. В горизонтальном положении тела человека вектор силы тяжести направлен практически перпендикулярно оси конечности и её магистральных вен, что нивелирует его действие на флебогемодинамику. При вертикальном положении человека, вектор силы тяжести становится направленным против тока крови. Давление крови, возникающее при сокращении левого желудочка сердца, в большей мере расходуется на прохождение артериального и капиллярного русла, и лишь небольшая его часть передается венозной крови.

Следует условно говорить о центральных и периферических механизмах венозного возврата. К центральным механизмам можно отнести деятельность сердца, легких и диафрагмы, функционирующих в тесном взаимодействии. К периферическим механизмам – реактивность и состояние венозных сосудов, тонус окружающих тканей, деятельность мышечного насоса и мышечно-венозной помпы.

В посткапиллярном русле давление крови составляет 15-20 мм.рт.ст., а в венулах -12-15 мм.рт.ст., что соответствует давлению в венозной системе в горизонтальном положении. Давление крови в венах на уровне лодыжки, в ортостазе, напрямую зависит от роста и составляет 80 — 100 мм.рт.ст. (Швальб П.Г., 2009).

Возросшее венозное давление в неподвижном ортостазе создает препятствия для оттока крови. Устранить это препятствие возможно только путем воздействия, приложенного к венозной системе извне. На уровне капилляров для этого существует так называемый мышечный насос, описанный в трудах В.Т.Назарова (1986) и Н.И.Аринчина (1988). Суть его работы можно наглядно представить следующим образом: неподвижно закрепим отдельно взятую мышцу за сухожилия на противоположных её концах. Затем следует растянуть её за сухожилия в разные стороны. Поскольку сухожильные волокна вплетаются в мышечные, нагрузка будет почти равномерно распределена на всю мышцу. При сокращении мышечные волокна сдавят находящиеся в ней капилляры и другие мелкие сосуды. При этом кровь выдавится из мышцы по направлению к отводящей вене. Теперь отпустим сухожилия, и мышца, благодаря своей эластичности, приобретет первоначальную форму. Внутри её сосудов образуется вакуум, благодаря чему они моментально заполнятся кровью. Причем, обратный ток крови из вен будет затруднён, за счет наличия в них клапанов. Поэтому мышца будет заполняться кровью из артериального конца. Если начать ритмично производить растягиваниерасслабление данной мышцы, то она будет работать как насос, перекачивая кровь от артериального конца к венозному. В экспериментах показано, что скелетная мышца представляет собой весьма мощный насос и способна создавать «на выходе» давление в 200 и более мм. рт. ст.. При этом насосная функция мышц возникает не только при ритмических сокращениях, но и при статическом напряжении. Поскольку мышечный аппарат неподвижно стоящего человека находится в постоянном тоническом напряжении, а для удержания равновесия человек производит непроизвольные малозаметные движения, можно считать, что этот механизм ответственен за длительную по времени компенсацию оттока крови в неподвижном ортостазе. Однако обеспечить полную компенсацию венозного оттока в длительном неподвижном ортостазе он не в состоянии. Для обеспечения нормальной перфузии тканей необходимо, чтобы давление в венозном конце русла стало ниже существующего на артериальном конце – т.е. ниже 35 мм. рт. ст.. Для этого необходимо включение в работу так называемой мышечной венозной помпы. При переходе к ходьбе эти механизмы совместно обеспечивают быстрое снижение давления венозной крови у лодыжки с 85 до 25 мм. рт. ст. и перекачивает порядка 75% крови от нижних конечностей. Действие мышечной венозной помпы похоже на работу описанного мышечного насоса. Различие заключается в размерах сосудов, сдавливаемых мышечными волокнами. Если в первом случае речь идёт преимущественно о мелких сосудах, то во втором случае мышечный массив икроножной, камбаловидной и длинной малоберцовой мышц сдавливают венозные синусы. Последние представляют собой своего рода «мешки» веретенообразной формы, заполняемые венозной кровью. Средний объём всех венозных синусов голени составляет 45 см3. При мышечном сокращении объемы крови, содержащиеся в них, получают ускорение и выбрасываются в бассейн подколенной вены. При мышечном расслаблении венозные клапаны не дают синусам заполняться кровью из вышележащих отделов. Кроме мышечной венозной помпы голени выделяют венозную помпу стопы, которая вносит определённый вклад в обеспечении оттока крови по венам нижних конечностей.

Учитывая, что непременной составной частью мышечной венозной помпы является фасциальный футляр, мы решили установить, является ли фасциальный футляр подкожных вен, в частности БПВ, составной частью механизма оттока по этим венам. Исследовав при помощи ультразвукового ангиосканирования нижних конечностей 28 человек (54 конечности), в положении стоя и при имитации ходьбы, была выявлена зависимость между диаметром БПВ и степенью натяжения поверхностной фасции. При попеременном натяжении и расслаблении фасциального футляра, окружающего БПВ, кровь из сегмента вены вытесняется по направлению к сафено-феморальному соустью. Таким образом, была выявлена активная гемодинамическая функция фасциального футляра БПВ. Обнаруженный механизм был назван «поверхностной венозной помпой».

В работе описанных механизмов существенную роль играют венозные клапаны. Изучить биомеханику их работы удалось лишь совсем недавно, с появлением ультразвукового оборудования с возможностью прямой визуализации движения крови без использования эффекта Допплера (режим B-flow). Исследования американского ученого F.Lurie (2003) показали, что в работе венозных клапанов существует цикл из четырех фаз. На продольном срезе венозные клапаны похожи на воронку, обращенную суженой частью по направлению к сердцу. Эта суженная часть представляет собой створки с тончайшими вуалеобразными выростами, которые колеблются внутри сосуда подобно полотнищу на ветру. Они крайне чувствительны к давлению, создаваемому вокруг. При придании потоку крови ускорения (за счет любых механизмов), створки клапанов расходятся в стороны и между ними (за счет меньшей площади просвета) возникает струя крови, движущейся с высокой скоростью (фаза открытия). Створки клапанов расходятся до определенного расстояния, пока за ними не возникнет вихреобразный поток, который начинает «кружить» в клапанном синусе. Этот вихревой поток создает давление на створки, заставляя их двигаться навстречу друг другу (т.е. закрываться). Пока давление на створки со стороны просвета сосуда и со стороны клапанного синуса динамически друг друга уравновешивают, створки клапана остаются открытыми (равновесная фаза). Но постепенно ускорение исчезает, а с ним падает и скорость движение крови. Давление на створки со стороны клапанных синусов становится больше (фаза закрытия). Клапан закрывается, пока кровь не получит следующий импульс (фаза закрытого клапана).

Существует взгляд (Швальб П.Г., 2009), что наиболее важным для обеспечения адекватного венозного оттока в ортостазе является величина так называемого венозного сопротивления. Введение понятия венозного сопротивления позволяет с иных позиций рассмотреть некоторые вопросы патогенеза ХВН. В частности, это понятие позволяет интегрально соединить два таких, казалось бы, противоположных явления, как увеличение площади венозного русла при варикозной болезни и уменьшение его при посттромботической болезни, и создать единую гемодинамическую концепцию развития ХВН.

Тем не менее ни у кого не вызывает сомнения, что обеспечить адекватный отток крови от нижних конечностей в вертикальном положении возможно только за счет механизмов, действующих во время движения конечностями, придающих ускорение потоку крови. Как изменяются эти механизмы при нарушениях венозного кровотока в различных отделах венозной системы — остается пока недостаточно изученным.