Fizjologia i patofizjologia obrzęku

Każde białko opuszczające kapilary krwionośne… jest na ten czas stracone dla układu naczyniowego i musi zostać wychwycone przez naczynia chłonne i przetransportowane z powrotem do układu krwionośnego poprzez przewód piersiowy lub prawy przewód limfatyczny

E.H. Starling (1892)
W/w prawo Sterlinga opisuje zasady dynamiki przemieszczania się płynu śródmiąższowego i czynniki mające na ten ruch wpływ. W przybliżeniu 16% masy ciała człowieka stanowi płyn międzykomórkowy, który składa się z białkowo-węglowodanowego koloidu, wody, lipidów, produktów przemiany materii i komórek. Dzięki prawidłowemu funkcjonowaniu układu chłonnego pozostaje on w nieustającym ruchu [11].

Sterling opisał ta zależność wzorem:
F= CFC [(Pc- PI) – s(COPp- COPI)], gdzie
F– oznacza ilość powstającego przesączu,
CFC– oznacza współczynnik filtracji włośniczkowej,
PI– oznacza ciśnienie płynu międzykomórkowego,
Pc– oznacza ciśnienie płynu w kapilarach,
s– oznacza współczynnik odbicia onkotycznego dla białek osocza,
COPp– oznacza ciśnienie onkotyczne w osoczu krwi w kapilarach,
COPI– oznacza ciśnienie onkotyczne w płynie międzykomórkowym.

Wg tego prawa ilość powstającego płynu determinowana jest przez cztery czynniki:
1. Aktywne ciśnienie onkotyczne,
2. Aktywne ciśnienie hydrostatyczne,
3. Wielkość powierzchni przesączania,
4. Przepuszczalność powierzchni dla makromolekuł.

Wektor aktywnego ciśnienia hydrostatycznego skierowany jest do przestrzeni międzykomórkowej, natomiast wektor aktywnego ciśnienia onkotycznego – do wnętrza naczyń włosowatych. Ciśnienie hydrostatyczne przewyższa ciśnienie onkotyczne, co powoduje, że płyn przesącza się do śródmiąższu. Cała jego objętość odpowiada wypełnieniu naczyń chłonnych i równa jest przepływowi chłonki w jednostce czasu.

Czynniki zwiększające produkcje płynu śródmiąższowego to:
– zwiększone ciśnienie hydrostatyczne w kapilarach,
– zwiększone ciśnienie onkotyczne w tkance śródmiąższowej,
– zwiększona przepuszczalność ściany naczyń,
– zwiększenie przepływu w naczyniach włosowatych w jednostce czasu [11].

Według badań 90 % objętości powstającego przesączu z naczyń włosowatych powraca do krążenia za pomocą naczyń żylnych, pozostałe 10 % naczyniami chłonnymi. Początkowe naczynia limfatyczne zbudowane są z jednej warstwy komórek oplecionych filamentami, łączącymi się z włóknami elastycznymi.
Gromadzenie się płynów w przestrzeni międzykomórkowej doprowadza do rozciągania włókien zakotwiczonych w komórkach śródbłonka początkowych naczyń chłonnych, powoduje to otwarcie okienek międzykomórkowych i płyn wnika do naczyń. Ciśnienie chłonki wewnątrz naczyń wzrasta powyżej wartości ciśnienie płynu śródmiąższowego, co powoduje skurcz i zamkniecie zastawek. Woda z chłonki powraca do przestrzeni śródmiąższowej zgodnie z wektorem różnicy ciśnień. Stąd w początkowym odcinku naczyń limfatycznych chłonka staje się 3-krotnie bardziej zagęszczona niż płyn międzykomórkowy. W odcinkach proksymalnych układu limfatycznego chłonka zostaje ponownie zagęszczona na poziomie węzłów limfatycznych [11].

Układ chłonny jest obciążany w sposób obligatoryjny i fakultatywny:
Obligatoryjne obciążenie układu limfatycznego to substancje wielkocząsteczkowe, które mogą być przetransportowane tylko z pomocą układu limfatycznego (białka, erytrocyty- po urazie, pył, przerzuty nowotworów).
Fakultatywne obciążenie układu limfatycznego to ultrafiltrat (woda, glukoza, aminokwasy, witaminy). Ultrafiltrat może być transportowany zarówno przez układ limfatyczny, jak i układ krwionośny.

Układ limfatyczny wraz z układem krwionośnym, ma za zadanie:

• Utrzymywać odpowiedni skład płynu międzykomórkowego i substancji podstawowej tkanki.
• Eliminację obumarłych i zmutowanych komórek.
• Transport i przetwarzanie chemicznych produktów uwalnianych przez komórki (enzymy, cytokininy, i inne), jak również ich struktury subkomórkowe (receptory, derbis, fragmenty DNA i inne).
• Usuwanie obcych substancji organicznych (bakterie, grzyby, wirusy i inne) i nieorganicznych (węgiel, krzemionka i inne) wnikających do przestrzeni międzykomórkowych.

W warunkach patologicznych następuje zaburzenie homostazy układu limfatycznego,
w rezultacie powstaje obrzęk. Wyróżniamy 3 rodzaje obrzęków:

• Przesięk – obrzęk z niewielką zawartością białek. Obrzęk składa się ultrafiltratu, czyli z wody zawierającej substancje małocząsteczkowe. Występują dwie przyczyny powstania obrzęku. Pierwsza to wzrost ciśnienia hydrostatycznego, które jest efektem procesu pasywnego i aktywnego. Procesem pasywnym jest niewydolność żylna i sercowa – prawej komory. Proces aktywny m.in. to masaż, solux, parafina, czynniki cieplne. Drugą przyczyną powstawania przesięku jest zbyt mała zawartość białek w osoczu krwi (COP- ciśnienie onkotyczne w osoczu krwi w kapilarach), np. przy niektórych chorobach jelit, wątroby, nerek, w ostatnim stadium choroby nowotworowej, przy zmniejszonej podaży białek.
• Wysięk – obrzęk z dużą zawartością białek. Obrzęk powstaje bardzo szybko, jest bolesny i możliwy do wyleczenia. Przyczyny powstawania obrzęku to: uszkodzenie naczyń krwionośnych, np. uraz, zapalenie bakteryjne, niedotlenienie.
• Obrzęk limfatyczny jest to niewydolność układu chłonnego. Przyczyny powstania obrzęku mogą być pierwotne i wtórne.

Przyczyny pierwotne powstawania obrzęku limfatycznego:

• mniejsza ilość, lub zbyt mały przekrój naczyń limfatycznych,
• zbyt duży przekrój naczynia limfatycznego połączony z niewydolnością zastawkową i zastojem chłonki,
• niedrożność węzłów chłonnych powstała w wyniku ich zabliźnienia.

Przyczyny wtórne powstawania obrzęków limfatycznych:

• leczenie nowotworów (radioterapia, usunięcie węzłów chłonnych),
• rozrost tkanki nowotworowej,
• uraz powodujący uszkodzenia dużych pni limfatycznych, np.: oparzenia, rany cięte,
• zapalenia [10].