Szerzők: DR. HAMAR JÁNOS

A vékonybél erein a splanchnikus területen átáramló vérmennyiségnek a fele jut keresztül. Az összes véráramlás és egyes területek vérellátása fiziológiásán is tág határok között változik. A szövetek lokális véráramlásának szabályozásában részben az enterális idegrendszer, részben számos, helyileg keletkező vazo-aktív anyag elsősorban a munkahyperaemia kialakításában vesz részt. A központi idegrendszer a vérellátás szabályozásában leginkább a pere térfogat újraelosztása révén a vékonybélben jelentős érszűkületet hoz létre. Ez különösen fontossá válik a súlyos stresszel járó állapotokban, mint például vérkeringési sokkban, amikor is a szöveti hipoxia a mucosa károsodásához vezet. A kialakuló bélnyálkahártya-elhalás részben közvetlenül, részben közvetve (eiulotoxin, esetleg baktériumok transzlokációja következtében) az immunrendszer túlaktiválásához vezet, és ez a továbbiakban mind a vékonybélben, mind egyéb szervekben a szövetek további destrukcióját eredményezi. Mindezek a folyamatok a vérkeringési sokkra jellemző pozitív visszacsatolásos folyamatok felerősödését hozzák létre.

Érbetegségek: 1997/1. 1-6. oldal

KULCSSZAVAK

nyugalmi véráramlás, központi idegrendszer, munkahyperaemia, szöveti vérellátás, hipoxin

A vékonybél a splanchnikus érterület vérellátásában meghatározó szerepet játszik.

A splanchnikus terület szervein keresztül nyugalomban a perctérfogat 25%-a áramlik át. Ezt az értéket humán vizsgálatokban a Fick-elv alapján működő indikátor-kiválasztásos módszer segítségével már a negyvenes években megmérték (1). A splanchnikus területen összesen átfolyó vér mennyiségét a máj teljes vérellátásának a mérésével határozhatjuk meg. Nyugalomban az artéria hepatica 30, a vena portae 70%-ban vesz részt a szerv vérellátásában. A vena portae-n átfolyó vérnek több mint a fele (60-70%-a) a vékonybélből származik. Ez percenként 700-800 ml vérátfolyásnak felel meg, amely mind fiziológiás, mind kóros állapotokban jelentősen módosulhat. A legfontosabb fiziológiás állapotváltozások közül az emésztési időszakokban jelentkező munkahyperaemiát, az izommunkához és a fokozott hőleadáshoz való alkalmazkodást érdemes megemlíteni. Ez utóbbi állapotokban a perctérfogat redisztribűciójában a splanchnikus érterület jelentős szerepet játszik. A számos kóros állapot közül a fokozott bélszekrécióval együtt járó nagyfokú értágulatot és a súlyos stressz állapotokban jelentkező érszűkületet emeljük ki.

A vékonybél vérellátását számos idegi és humorális mechanizmus szabályozza.

A vékonybél több méter hosszú szerv, amely az étkezés utáni időszakban, attól függően, hogy a béltartalom összetétele az adott helyen hogyan változik, és az éppen melyik szakaszt ingerli leginkább, szakaszos (szegmentális) aktiválódást mutat. A funkciók, mint az emésztés, a szekréció és a felszívódás fokozódása természetesen a emunkahyperamia kialakulásának kedvez. Ez utóbbit mind az enterális idegrendszer, mind a lokálisan felszabaduló vazodilatátor anyagok szabályozzák. A témával kapcsolatban több fontos összefoglaló jelent meg, főképpen skandináv szerzőktől (2, 3, 4, 5, 6), akik elsősorban a neuronális hatásokat elemezték. A lokálisan keletkező értágulat kialakulásában az afferens neuronok fontos szerepét több szerző is hangsúlyozza (7, 8, 9).
A klasszikusnak számító hormonok vagy transzmitterek hatását a mezenteriális érterületen szintén leírták már. Ezek közül fontos a ß2 receptorok és a dopamin értágítő hatása (10, 11). Érszűkületet az al receptorok ingerlése (pl. a noradrenalin), az angiotenzin és a vazopresszin hozhatnak létre (12, 13, 14).
Az utolsó egy-két év irodalma szinte kizárólag a lokálisan felszabaduló, vagy ott keletkező vazoaktív anyagok érhatásaival foglalkozik. Ezek közül legfontosabbak az eikozanoidok (az arachidonsav származékok), a nitrogén monoxid (NO), az endotelin és számos peptid. A témával foglalkozó összefoglalóknak akár csak a felsorolása is messze meghaladná a jelen ismertetés célját és kereteit.

A vékonybél véráramlásának szabályozása fiziológiás körülmények között és súlyos stresszel járó állapotokban (vérkeringési sokkban)

1. ábra.
A splanchnikus terület (a máj) véráramlása izommunkában. A véráramlás változását az izommunka mértékét jellemző oxigénfogyasztás függvényében láthatjuk. 1.: Szívbeteg, 2.: Normál fiatalember, 3.: Élsportoló.

A szövetek lokális (egy körülírt területre vonatkozó) vérellátásának szabályozásában elsősorban az adott bélszakaszban keletkező és felszabaduló vazoaktív anyagok játsszák a legfontosabb szerepet. Ez utóbbiak vagy a funkcióváltozást érzékelő vagy az azokat végrehajtó A szövetek lokális (egy körülírt területre vonatkozó) vérellátásának szabályozásában elsősorban az adott bélszakaszban keletkező és felszabaduló vazoaktív anyagok játsszák a legfontosabb szerepet. Ez utóbbiak vagy a funkcióváltozást érzékelő vagy az azokat végrehajtó sejtekben (esetleg neuronális elemekben) termelődnek, majd az adekvát ingerre onnan felszabadulnak, és az adott helyen parakrín módon fejtik ki a hatásukat. A felgyülemlett hatalmas ismeretanyag ellenére sem tudjuk még megállapítani, hogy az egyes élettani, főleg kóros körülmények között a számos lokális mechanizmus hogyan, és különösen milyen arányban vesz részt. A generalizált válaszokban, mint például az izommunkához való alkalmazkodásban főképpen a központi idegrendszeri, vagy az ún. hosszúpályás szabályozási mechanizmusok érvényesülnek.
A vékonybél véráramlásának központi idegrendszeri szabályozását elsősorban azok a mechanizmusok jelentik, amelyek a szimpatikus idegrendszeren keresztül érvényesülnek. A szimpatikus posztganglionáris rostok ingerlése a splanchnikus területen érszűkülethez vezet (15, 16). Hasonlóan vazokonstrikciót lehetett létrehozni a hypothalamus ingerlésével (17). Más agyi struktúrák ingerlése ugyanakkor az izomzatban érszűkülethez, a vékonybélben pedig kisebb fokú értágulathoz vezetett (18). Ez utóbbi megfigyelés arra utal, hogy az étkezési ingerhez kapcsolódóan akár kisebb mértékű idegrendszeri eredetű értágulat is kialakulhat a vékonybélben. Ennek ellenére a központi idegrendszer elsősorban a vérkeringés redisztribúciójának a szabályozásában vesz részt, és ez a hatás a splanchnikus árterületen érszűkületet jelent. Az 1. ábra jól érzékelteti azt, hogy különböző szervezetekben (sportolókban, normál fiatalokban és szívbetegekben) a vérkeringés hogyan alkalmazkodik az izommunkához. Mindhárom esetben a splanchnikus területen jelentős, azonos perfúziócsökkenéshez vezető érszűkület jön létre (19). Érdemes külön kiemelni azt is, hogy a nyugalmi szintet jelentő, kb. 1500 ml/perces véráramlás megközelítőleg az egyötödére csökken mindhárom esetben.
Az 1. táblázatban összefoglaltuk azokat a legfontosabb érszűkítő és értágító hatásokat, amelyek a mezenteriális keringés szabályozásában fontosak.

A vékonybél véráramlásának szabályozása fiziológiás körülmények között és súlyos stresszel járó állapotokban (vérkeringési sokkban)

1. táblázat.
A vékonybél véráramlásának szabályozásában résztvevő fontosabb érszűkítő és értágító hatások.

A vékonybél vérellátásának mérésére számos módszer! alkalmaznak, de a humán vizsgálatokban egyik sem mondható ideálisnak.

A vékonybél vérellátásának mérésére alapvetően kétféle eljárást alkalmaznak. Az egyik az ellátó erek (leginkább az artéria mesenterica superior, AMS) összes vérátfolyását méri meg. A másik fő csoportot azok az eljárások képezik, amelyek közvetve vagy közvetlenül a szöveti véráramlást mérik. Az AMS vérátfolyásának a meghatározásával a teljes vékonybél összes véráramlását kapjuk meg anélkül, hogy a szövetek ellátásáról lenne információnk. Ezek a mérések elsősorban a perctérfogat elosztásának a meghatározásához fontosak. A szöveti vérellátás mérésére kidolgozott számos módszer segítségével egy kisebb bélszakasz és azon belül az egyes szövetek (mucosa, submucosa, vagy a muscularis réteg) vérellátását mérhetjük meg. A 2. táblázatban összefoglaltuk a legfontosabb mérő módszereket.
Állatkísérletekben bármelyik eljárást alkalmazhatjuk, és ezek segítségével pontos mérési adatokhoz juthatunk. A humán vizsgálatok azonban sokkal több nehézséggel járnak. A direkt mérések közül műtétek közben alkalmazhatjuk a véráramlásmérő (ultrahangos vagy elektromágneses) fejet. Egyéb invazív eljárások is számításba jöhetnek, mint például a Fick-elv alapján működő indikátor extrakciós módszer (1). Ebben az esetben azonban artériás és a szervet elhagyó vénás vérmintákat kell gyűjtenünk. Az állatkísérletekben sikerrel alkalmazott clearance módszereket humán fiziológiai mérésekre alig lehet felhasználni. Leginkább az indirekt mérési eljárások jönnek számításba. Ezek segítségével a szöveti vérellátásról nyerhetünk hasznos, de csak megközelítően pontos információkat. Ilyenek például a béllumenben végzett PO2, pH vagy potenciálkülönbség (PD) mérések. Az utóbbi időben kezd elterjedni a béllumenen belüli PCO2 tonometrián alapuló pH meghatározás, amely jó indikátora a csökkenő szöveti (mucosa) vérellátásnak (20, 21). A gyomor és a felső vékonybél, valamint a vastagbél szöveti véráramlásának a csökkenését lehet a módszerrel követni.
Újabban egyre több árterület véráramlás-változásainak a mérésére alkalmazzák az ultrahangos eljárást, amely igen fontos non invazív módszer. Ennek segítségével akár az AMS mellékágaiban is megmérhetjük a vörösvértestek lineáris áramlási sebességváltozásait. A módszer nagy előnye továbbá, hogy bármikor alkalmazható, ugyanakkor azonban csak a változások kimutatására alkalmas, mert abszolút mérőszámokat nem ad.

A vékonybél véráramlásának szabályozása fiziológiás körülmények között és súlyos stresszel járó állapotokban (vérkeringési sokkban)

2. táblázat.
A vékonybél véráramlásának mérésére felhasználható fontosabb áramlásmérő módszerek. PD: feszültségkülönbség.

Tartós hipoxiával járó állapotokban (vérkeringési sokkban) a vékonybél vérellátása lecsökken, és a kialakuló bélkárosodás a sokkos állapotot tovább rontja.

A vérkeringési sokk egyik legfontosabb jellemzője a tartós szöveti hipoxia. Ez részben a sokkos állapotot legtöbbször ugyancsak jellemző alacsony perfúziós nyomás miatt, részben pedig a sokkos állapotnak különösen a kompenzációs szakaszában megfigyelhető keringési centralizáció miatt jön létre. Ebben a szakaszban a szív és az agy vérellátása többé-kevésbé megtartott, míg az egyéb árterületeken, a bőrben, az izomban, a vesében, a splanchnikus területen jelentós vazokonstrikció figyelhető meg. Az érösszehúzódás a keringési ellenállás fokozódásával jár (22, 23, 24). Jóllehet a vékonybél vérkeringését jellemző autoreguláció (25) a sokkos folyamat kezdetén még egy metabolikus autoregulációval is kiegészül (26, 27), végül a tartósan elégtelen szöveti vér- és oxigénellátás a bélnyálkahártya súlyos sérüléséhez vezet (28, 29, 30).
Felmerülhet a kérdés, hogy megállapítható-e az a kritikus vérellátási szint, amelyik már biztosan tartós szöveti károsodáshoz vezet. A fentiekben láthattuk, hogy az izommunkához való alkalmazkodás során a splanchnikus terület vérátfolyása akár a nyugalmi érték 20%-ára is csökkenhet (19). Hasonló szintű perfúziócsökkenés, ha az 60 percnél tovább tart, már a nyálkahártya elhalását hozza létre (31). Fiziológiás körülmények között - és az izommunka ilyen - egyrészt érvényesül az ún. "autoregulatory escape" mechanizmus (16, 32), másrészt a véráramláscsökkenés nem tart ilyen hosszú ideig.
A bélnyálkahártya elhalását legjobban a tartós ischaemiát követő reperfúziós kísérletekben lehet tanulmányozni (33, 34, 35, 36). Az ilyenkor kialakuló változások hasonlítanak azokhoz, amelyeket az ún. sokkos bélben találtak. A reperfúziós károsodás kórélettanának ismertetése meghaladja jelen összefoglaló kereteit. A folyamatok sematikus összefoglalását a 2. ábra mutatja.

A vékonybél véráramlásának szabályozása fiziológiás körülmények között és súlyos stresszel járó állapotokban (vérkeringési sokkban)

2. ábra.
A vékonybél reperfúziós károsodásának kialakulása. A nyilak az események sorrendiségét tüntetik fel. A + visszajelzés a kóros circulus vitiosus kialakulását jelenti.

A splanchnikus területnek, mint a vérkeringési sokk patogenezisében fontos szerepet játszó árterületnek a jelentőségét már korán felismerték (37). A számos kórélettani folyamat közül érdemes kiemelni a baktériumok és a bakteriális endotoxin transzlokációjának (38, 39, 40), a károsodon nyálkahártyában az immunsejtek aktiválódásának (41, 42), továbbá az aktivált immunsejtekből nagy mennyiségben felszabaduló sokk-mediátoroknak a (43, 44. 45) szerepét. Mindezek végül is a sokkos folyamat további progressziójához vezetnek: circulus vitiosus alakul ki. A 3. ábrán láthatjuk a legfontosabb események összefoglalását.

A vékonybél véráramlásának szabályozása fiziológiás körülmények között és súlyos stresszel járó állapotokban (vérkeringési sokkban)

3. ábra.
A vérkeringési sokk kialakulásának vázlata. A nyilak az események sorrendiségére utalnak. A + jel az öneró'sító' visszajelzést jelenti.
TXA2: tromboxán, GE2: prosztaglandin, ET: endothel sejt, Mo/Mo: monocita/makrofág, PMN: granulocita, Ly: limfocita, PAF: platelet activating factor, LPS: bakteriális endotoxin, MOF: multi organ failure.

Irodalom

  1. Bradley, S. E, Ingelfinger, F. .J. Bradley, G. P, and Curry ,.J. .J. (1945.): The estimation of hepatic blood flow in man. J. Clin. Invest. 24. 890-897.

  2. Lundgren, O. (1967.): Blood Flow Distribution and Counter- currant Exchange in the Small Intestine. Acta Physiol. Scand. Suppl. 303.

  3. Biber, B. (1973.): Vasodilator mechanisms in Ihe small intestine. Acta Physiol. Scand. Suppl. 401

  4. Gastrointestinal and liver circulations. (1971.) In: Folkow B., Neil, E.: Circulation pp. 466-493. Oxford University Press. London, Toronto.

  5. Svanvik, .J. (1973.): Mucosal blood circulation and its influence on passive absorption in the small intestine. Acta Physiol. Scand. Suppl. 385.

  6. Lundgren, O., Svanvik, .J., Jivegard, .J. (1989.): Enteric Nervous System I. Physiology and Pathophysiology of the In- testinal Tract. Dig. Dis. Sci. 34. 264-283.

  7. Miller, V. M. (1991.): Interactions between neural and endothelial mechanisms in control of vascular tone. N1PS. 6. 60- 64.

  8. Maggi, C. A. (1991.): The pharmacology of the efferent function of the sensory nerves. J. autonom. Pharmacol. 11. 173-208.

  9. Rózsa Zs., Sharkey, K. A., Jancsó G" Varró V. (1986.): Evidence for a role of capsaicin-sensitive mucosal afferent nerves in the regulation of mesenteric blood flow in the dog. Gastroenterology. 90. 906-910.

  10. Karnpp, M" Lundgren, ()., Sjöstrand, ./. (1968.): The distribution of intravascularly administered lipid soluble and insoluble substances in the mucosa and the submucosa of the small intestine of the cat. Acta Physiol. Scand. 72. 469- 480.

  11. Dobi I., Kékesi V. (1989.): Factors influencing the vascular action of dopamine in the canine mesenteric bed. Acta Chirurg. Hung. 30. 251-20.

  12. Selkurt, E. E" Scibetta, M. P., Cull, T. E. (1958.): Hemodynamics of intestinal circulation. Circ. Res. 6. 92-99.

  13. Jonsson, ()., Svanvik, .J., Vikgren, P. (1967.): Régiónál differences in vascular tachiphylaxis to angiotensin in the cat. Angiologica 4. 299-309.

  14. Dresel, P., Wallentin, 1. (1966.): Effect of sympathetic vasoconstrictor fibers, noradrenaline and vasopressine on the intestinal vascular resistance during constant blood flow or blood pressure. Acta Physiol.Scand. 66. 4727-436.

  15. Folkow, B., Lewis, D. H., Lundgren, ()., Mellander, S., Wallentin, I. (1964.): The Effect of graded vasoeonstrictor fibre stimulation on the intestinal resistance and capacitan- ce vessels. Acta Physiol. Scand. 61. 445-457.

  16. Baker, R., Mendel, D. (1967.): Somé observations on the "autoregulatory escape" in cat intestine. J. Physiol. 190. 229-240.

  17. Cobbold, A., Folkow, B., Lundgren, O., Wallentin, 1. (1964.): Blood flow, capillary filtration coefficient and régiónál blood volume responses in the intestine of the cat during stimulation of the hypothalamic defence" area. Acta Physiol. Scand. 61. 467-475.

  18. Folkow, B., Rubinstein, E. H. (1965.): Behavioural and au- tonomic patterns evoked by the stimulation of the lateral hypothalamic area in the cat. Acta Physiol. Scand. 65. 292- 299.

  19. Rowell, L. B., Blackmon, .J. B., Bruse, R. A. (1964.): Indocyanine green clearance and estimated hepatic blood flow during mild and maximai exercise in upright man. J. Clin. Invest. 43. 1677-1690.

  20. Fiddian-Green, R. G., McGough, E, Pittenger, G., Rotliman, E. (1983.): Predictive value of intramural pH and other risk factors for massive bleeding from stress ulcerati- ons. Gastroenterology 85. 613-620.

  21. Bass, B. L, Seliweitzer, E. .J., Harmon, J. W., Kramer, J. (1985.): Intramural PCO2: a reliable indicator of intestinal ischemia. J. Surg. Res. 39. 351-360.

  22. Selkurt, E. E., Brecher, G. A. (1956.): Splachnic hemodynamics and oxigén consumption during hemorrhagic shock in the dog. Circ. Res. 4. 693-704.

  23. Haglund, U. (1973.): The small intestine in hypotension and hemorrhage. Acta Physiol. Scand. suppl. 387.

  24. Hamar J., Gergely M., Nyári L, Kovách A. G. B. (1972.): Adv. Exper. Med. Biol. 33. 313-321.

  25. Johnson, P. C. (1960.): Autoregulation of intestinal blood flow. Am. J. Physiol. 199. 311-318.

  26. Hamar .J., Ligeti L., Kovách A. G. B., Tkachenko, B. I., Ovsjcmnikov, V. I., Tcherniavskaja, G. V. (1978.): Blood supply and O2 consumption of the small intestine in low flow. Acta Physiol. Acad. Sci. Hung. 52. 381-390.

  27. Hamar J., Polenov S. A., Tcherniavskaja, G. V., Berezina, T. P., Dézsi L. (1981.): Effect of hypoxia on microcirculation and energy supply of the small intestine in cats. In: Adv. Physiol. Sci. 25. Oxygen Transport to Tissue. AGB Kovách, E Dóra, M Kessler, IA Silver (eds.) pp. 173-174. Akadémiai Kiadó, Pergamon Press.

  28. Fine, .J. (1967.): The intestinal circulation in shock. Gastroenterology. 52. 454-460.

  29. Lillehei, R. C., Longerbeam, .J. K., Rosenberg, .J. C. (1962.): The nature of irreversible shock: its relationships to intestinal changes. In: Block KD (ed.) Shock: Pathogenesis and Therapy. pp. 106-129. Springer Verlag. Berlin, Göttingen. Heidelberg.

  30. Áhrén, C" Haglund, U. (1973.): Mucosal lesions in the small intestine of the cat during low flow. Acta Physiol. Scand. 88. 541-550.

  31. Haglund, U. (1993.): Hypoxic damage. In: Pathophysiology of Shock, Sepsis, and Organ Failure. G. Schlag, H. Redl (eds.) pp. 314-321. Springer Verlag. Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo, Hong Kong, Barcelona, Budapest.

  32. Folkow, B., Lewis, D. H., Lundgren, ()., Mellander, S., Wallentin. 1. (1964.): The effect of graded vasoeonstrictor fibre stimulation on the intestinal resistance and capacitan- ce vessels. Acta Physiol. Scand. 61. 445-457.

  33. Parks, D. A., Granger, D. N. (1986.): Contribution of ischemia and reperfusion to mucosal lesion formation. Am. J. Physiol. 250. G749-G753.

  34. Park, P. O., Haghund, U., Bulkley, G. B" Fält, K. (1990.): The sequence of development of intestinal tissue injury after strangulation and reperfusion. Surgery 107. 574-580.

  35. Illyés G., Hamar .J. (1992.): Sequence of morphological alterations in a small intestinal ischemia/reperfusion model of the anesthetized rat. A light microscopy study. Int. J. Exp. Pathol. 73. 161-172.

  36. Boros M., Takaichi, S" Hatanaka, K., Nagy S. (1995.): The relationship of ischemia- and reperfusion-induced mucosal lesions following complete arterial occlusion in the small intestine. Shock. 3. Suppl. 59.

  37. Fine, J., Frank, E. D., Ravin, H. A., Rutenburg, S. H., Schweinburg, F. B. (1959.): The bacterial factor in traumatic shock. New Eng. J. Med. 260. 214-220.

  38. Fine, J., Palmerio, C., Rutenburg, S. (1968.): New development in therapy of refractory traumatic shock. Arch. Surg. 96. 163-175.

  39. Deitch, E. A., Berg, R., Specian, R. (1987.): Endotoxin promotes the translocation of bacteria from the gut. Arch. Surg. 122. 185-190.

  40. Fink, M. P. (1991.): Gastrointestinal mucosal injury in experimentál models of shock, trauma, and sepsis. Crit. Care Med. 19. 627-641.

  41. Otamiri, T. (1989.): Oxygen radicals, lipid peroxidation, and neutrophil infiltration after small-intestinal ischemia and reperfusion. Surgery. 105. 593-597.

  42. Zimtnerman, B. J., Amdt, H., Kubes, P., Kurtel, H., Granger, D. N. (1993.): Reperfusion injury in the small intestine. In: Pathopysiology of Shock, Sepsis, and Organ Failu- re. G. Schlag, H. Redl (eds.) pp. 322-335. Springer Verlag. Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo, Hong Kong, Barcelona, Budapest.

  43. Lefer, A. M. (1978.): Properties of cardioinhibitory factors produced in shock. Fed. Proc. 37. 2734-2740.

  44. Filep .J., Herman F., Braquet, P" Mózes T. (1989.): Increased levels of piatelet-activating factor in blood following intestinal ischemia in the bog. Biochem. Biophys. Res. Comm. 158. 353-359.

  45. Redl, H., Schlag, G., Bahrami, S., Davies, J., Waage, A., Ceska, M., Buurman, W. A., Adolf, G. (1993.): The cytoki- ne network in trauma and sepsis I: TNF and IL-8. In: G. Schlag, H. Redl (eds.) Pathophysiology of Shock Trauma, and Sepsis. pp. 468-490. Springer Veri. Berlin. Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo. Hong Kong, Barcelona, Budapest.

Dr. Hamar János

Országos Traumatológiai Intézet
1081 Budapest, Fiumei út 17.


Érbetegségek: 1997/1. 1-6. oldal