عنوان

Mikrozirkulation / Microcirculation

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9783642663901

9783642663918

b572310

Mikrozirkulation / Microcirculation

[Book]

von M. Boutet, U. Fuchs, P. Gaehtgens, O.H. Gauer, F. Hammersen, D.L. Heene, I. Hüttner, K. Kirsch, J. Lang, H.G. Lasch, D.W. Lübbers, R.G. Mason, R. Poche, G. Rona, H. Schmid-Schönbein, D.E. Sharp ; herausgegeben von H. Meessen.

Berlin, Heidelberg

Springer Berlin Heidelberg

1977

Handbuch der allgemeinen Pathologie, 3 / 7.

/ Contents.- Angioarchitektonik der terminalen Strombahn.- A. Angioarchitektonik, allgemein.- I. Definition und Einleitung.- II. Kapillaren, Bau und Funktion.- III. Prateminale Strombahn, Bau.- IV. Prakapillare Sphinkteren, Bau und Vorkommen.- V. Postterminale Strombahn, Bau.- VI. Arteriovenose Anastomosen.- 1. Echte arteriovenose Anastomosen.- 2. Arteriovenose Anastomosen ohne besonderen Wandbau.- a) Leitersprossen.- b) Direkte arteriovenose Ubergange.- c) Zentralkanale (a.-v.-bridges, thoroughfare channels in Mesenterien).- d) Arteriovenose Kurzschlusse an anderen Geweben.- B. Angioarchitektonik. spezielle.- I. Definition und Einleitung.- 1. Netzkapillargebiete. zu- und ableitende Blutgefasse.- 2. Schlingenformige und aufgeknauelte Kapillargebiete.- II. Netzkapillarsysteme.- 1. Flachenhaft entwickelte Kapillarnetze an planen Geweben.- a) Mesothelduplikaturen, Kapillarnetze.- b) Mesothelduplikaturen, Gefasssonderfomen.- c) Flachenhaft entwickelte Kapillarnetze, Verschiebegewebe.- d) Faszien, Organkapseln, Periostabschnitte, Perichondrium, Periorbita, Dura mater und andere Kapillargebiete.- e) Subepitheliale Kapillarnetze, die vonviegend Schleimhaute unterfuttern, Ubergang zum raumlichen Kapillarnetz.- f) Subepitheliale Kapillarnetze als Ubergangsstadien.- g) Blutgefasse des Ureters.- h) Regio respiratoria.- III. Netzkapillaren an kompliziert gestalteten Oberflachen.- 1. Villi intestinales, Blutgefasssystem.- 2. Netzkapillarsystem um zapfen- und schlauchformige, gerade und aufgeknauelte Einstulpungen des Epithels.- a) Kapillaren des Haarbalgs.- b) Schweissdrusen, Versorgung.- c) Glandulae sudoriferae apocrinae.- d) Glandulae sebaceae.- 3. Blutgefasse der Mamma.- 4. Blutgefasse der Speicheldrusen.- 5. Lungenalveolen.- 6. Darmkrypten.- 7. Glandula thyreoidea.- 8. Gallenblasenschleimhaut.- IV. Raumliche Netzkapillarsysteme und Organkreislaufe.- 1. Gehirn.- a) Durchblutung und arterielle Anastomosen.- b) Hirnarterien.- c) Gehirnkapillaren.- d) Hirnvenen.- e) Cerebrum, Angioarchitektonik.- f) Angioarchitektonik des Grosshirnmarks.- g) Cerebellum, Angioarchitektonik.- h) Kapillardichte, allgemeine.- i) Kapillardichte, Entwicklung.- k) Kapillarweite und -lange und Volumenanteil.- V. Ruckenmark, terminale Strombahn.- 1. Zustrombahnen.- 2. Ruckenmarkkapillaren, Bau.- 3. Abstrombahnen.- 4. Ein- und Austrittspforten der Ruckenmarkgefasse.- VI. Spinalganglien und Kopfganglien. Vaskularisation und Angioarchitektonik.- VII. Periphere Newen. Vaskularisation und Angioarchitektonik.- VIII. Skelettmuskel - dreidimensional, "ruumliche" Kapillarnetze.- 1. Terminale Strombahn im Skelettmuskel, allgemein.- 2. Pruterminale Anastomosen.- 3. Skelettmuskel, Kapillaren-Bau.- 4. Skelettmuskel, Kapillarabstande.- 5. Kapillaren, Angioarchitektonik.- 6. Abstrombahn im Skelettmuskel.- IX. Herzmuskulatur, Angioarchitektonik.- 1. Versorgungstypen.- 2. Kapillarbett.- 3. Kapillardichte, Veranderung.- 4. Herzkapillaren, Entwicklung.- X. Angioarchitektonik der Leber.- XI. Magen-Angioarchitektonik.- XI1. Duodenum, terminale Strombahn.- XI11. Schlingen- und knauelformige Kapillaren der Haut.- 1. Haut - terminale Strombahn.- 2. Kapillaraneurysmen.- 3. Nagelfalzkapillaren, Form.- 4. Hautkapillaren, regionale Unterschiede ihrer Anzahl.- 5. Schlingenkapillaren der Haut - Entwicklung und Alterung.- 6. Hautgefasse. arterielle Zustrombahnen.- 7. Arteriennetze.- 8. Schlingenkapillaren in anderen Organgebieten.- XIV. Gefasswand - terminale Strombahn.- 1. Arterienwand, Gefassversorgung - Vasa vasorum.- 2. Venenwand - terminale Strombahn.- Literatur.- Bau und Funktion der Blutkapillaren.- A. Allgemeine Einleitung.- I. Historischer Uberblick und Lichtmikroskopie der Blutkapillaren.- 1. Das Endothel.- 2. Die Basalmembran.- 3. Die Perizyten.- B. Die Ultrastruktur der Blutkapillaren.- I. Einleitung.- II. Definition und Klassifikation der Blutkapillaren.- III. Allgemeiner Feinbau der Blutkapillaren.- 1. Vorkommen und Funktion spezieller Zellstrukturen.- a) Mikrotubuli und Filamente.- b) Weibel-Palade-Korperchen (WPK).- c) Stabile Oberflachendifferenzierung des Endothels.- ?) Tentakeln.- ss) Randwulste.- ?) Mikrovilli.- ?) Basale Endothelfusschen.- d) Mikropinozytotische Vesikel.- ?) Struktur, Verteilung und quantitative Angaben.- ss) Funktionelle Bedeutung im Rahmen normaler und gesteigerter Per-meabilitat ("large pore system").- e) Fenestrationen.- ?) Vorkommen, Verteilung. Struktur und quantitative Angaben.- ss) Funktionelle Bedeutung im Rahmen der Permeabilitat ("large and small (?) pore system").- 2. Die Interzellularfugen.- a) Gestalt, interzellularer Zement und endokapillarer Eiweissfilm.- b) Interendotheliale Kontaktstrukturen und Passagewege ("small pore system").- 3. Histochemie des Endothels.- 4. Die Basalmembran.- a) Definition und Dimension sowie chemische und strukturelle Zusammensetzung.- b) Funktionelle Bedeutungen (Barriere fur den Stoffaustausch, Antigenitat und mechanische Aufgaben).- 5. Die Perizyten.- a) Verteilung, Gestalt und Struktur.- b) Funktionelle Bedeutung.- Literatur.- Hernodynamics of the Microcirculation. Physical Characteristics of Blood Flow in the Microvasculature.- 1. Introduction.- 2. Methodology: New Techniques for Quantitative Measurement of Hemodynamic Parameters in the Microcirculation.- a) Intraluminal Pressure.- b) Microvascular Diameter.- c) Flow Velocity and/or Volume Flow in Microvessels.- 3. Morphometric Considerations.- 4. Distribution of Intraluminal Pressures Within the Microcirculation.- a) Structural Factors in Pressure Dissipation.- b) Effect of Changes in Systemic Pressure.- c) Capillary Pressure.- d) Pulsatile Pressures in Microvessels.- 5. Distribution of Flow Velocity and/or Volume Flow Within the Microcirculation.- a) Pulsatility of Microvascular Blood Flow.- b) Intermittency of Blood Flow in Capillaries.- c) Velocity Profiles in Microvessels.- 6. Bolus Flow in Capillaries.- 7. Transit Times of Cells and Plasma Through the Microcirculation.- 8. Distribution of Hematocrit Within the Microcirculation.- References.- Microrheology of Erythrocytes and Thrombocytes Blood Viscosity and the Distribution of Blood Flow in the Microcirculation.- The Present State of Blood Rheology.- Rheological Problems in the Microvasculature.- Description of the Flow Conditions in vivo: Hydrodynamic Analysis of the Vascular Bed.- Meaning and Measurement of the "Viscosity of Blood".- Blood Viscosity in vitro.- Small Bore Tubes-The Fahraeus Effect.- Analysis of Blood Microrheology : Observation, Photometry and Viscometry.- Photometric Aggregometry.- Factors Operational in Red Cell Aggregation.- Shape and Deformation of Red Cells: The Concept of Conformational Instability.- Disturbed Red Cell Deformability: Conformational Stability.- "Blood Viscosity" in vivo.- Blood Viscosity and Hemodynamics.- Relative Role of Vasomotor and Viscosity Factors.- Rheology of Intravascular Red Cell Aggregation and Dissociated Microvascular Perfusion: Stasis and Shunting.- Rheology of Thrombocytes.- Rheological Factors in Platelet Aggregation and Fibrin Formation - Methodological Aspects.- Interaction of Flow Forces with Platelet Convection, Collision, Interaction, Disruption.- Rheological Aspects of Hemostasis and Thrombosis.- Effects of Platelets on Fibrin Polymerization.- Summary :Mixed Thrombotic Processes: Interaction of Red Cell and Platelet Aggregation with Fibrin Formation.- References.- The Interstitial Tissue Pressure and Microcirculation.- A. Introduction.- B. Structural Aspects of the Interstitial Space.- I. Biochemical Components of the Interstitial Space.- II. Physical Characteristics of the Interstitial Tissue Structures.- III. The Heterogeneous Structure of the Interstitial Space.- C. Methods of Measuring the Interstitial Tissue Pressure.- I. Needle Technique.- II. Capsule Technique.- III. Wick Technique.- IV. Balloon Technique.- V. Critique of the Methods.- D. The Physiological Significance of Measuring the Interstitial Fluid Pressure.- I.

Results of Earlier and Recent Measurements.- II. The Compliance of the Interstitial Space.- III. The Interrelationship of Tissue Compliance and Body Fluid Control.- E. Summary and Conclusions.- References.- Exchange Processes in the Microcirculatory Bed.- A. Fluid Movement through Membranes by Hydrostatic Forces.- B. Movement of Substances through Membranes by Diffusion.- I. Free Diffusion.- II. The Diffusion Coefficient.- III. Restricted Diffusion through Membranes.- IV. Molecular Sieving by Restricted Diffusion and Filtration through Membranes.- C. The Movement of Fluids through Membranes by Osmotic Forces.- I. Ideal Semipermeable Membranes.- II. Nonideal Semipermeable Membranes.- D. The Movement of Fluids and Solutes through Membranes by Combined Hydrostatic and Osmotic Forces.- E. Movement of Fluid through the Capillary Wall.- I. Intraluminal Factors.- II. Extraluminal Factors.- III. Drainage by Lymphatic Vessels.- IV. Filtration Coefficient of Water.- F. The Movement of Solutes through the Capillary Wall.- I. Measurements of Permeability of the Capillary Wall from Lymph-Plasma Concentration Ratio.- II. Measurements of Permeability of the Capillary Wall by Osmotic Transients.- III. Measurements of Capillary Permeability by Indicator Dilution Methods.- IV. Measurement of Capillary Permeability by Measuring Tissue Clearance after Direct Application of Indicator to the Tissue.- V. Regulation of Permeability and Discussion of the Results.- G. Exchange of Gases.- I. Inert Gases (Arterial Administration).- II. Inert Gases (Direct Application to the Tissue).- III. Oxygen and Carbon Dioxide Exchange with the Tissue.- Summary.- References.- Morphologische Reaktionsmuster der terminalen Strombahn.- 1. Einleitung.- 2. Die gestorte Barrierewirkung der terminalen Strombahn.- 2.1. Die veranderte Gefasswand.- 2.1.1. Lecks im Endothelverband.- 2.1.2. Transzellulare Gefasspermeabilitat.- 2.1.3. Das subendotheliale Grundhautchen (Basalmembran).- 2.1.4. Perivaskulare Barrieren.- 2.1.5. Die Bilanz der gestorten Permeabilitat.- 2.2. Ablagerung von Bestandteilen des Blutplasmas.- 2.2.1. Arteriolosklerose.- 2.2.2. Ablagerungen (Deposits).- 2.2.3. Odeme.- 2.2.4. Lipide, Gallenfarbstoffe, Silber, Kalk.- 2.2.5. Amyloid.- 2.3. Passage von Blutzellen.- 2.3.1. Erythrozyten.- 2.3.2. Leukozyten, Monozyten, Lymphozyten.- 2.3.3. Thrombozyten.- 2.3.4. Bakterien, Pilze, Tumorzellen.- 3. Veranderter Stoffwechsel der Gefasswand.- 3.1. Veranderte Zellen.- 3.1.1. Hyperplasie, Hypertrophie, Zellschwellung.- 3.1.2. "Virusartige" Zelleinschlusse und Kernkorper.- 3.1.3. Abgelagerte Stoffwechselprodukte.- 3.1.4. "Metaplasie" der Zellen.- 3.1.5. Zellverlust und -schadigung.- 3.2. Entstehung, Verlangerung und Ruckbildung von Kapillaren.- 3.3. Die Pathologie der Basalmembran und der Mesangiumsubstanz.- 3.3.1. Die Basalmembran.- 3.3.1.1. Verdickung der Basalmembran.- 3.3.1.2. Strukturveranderung.- 3.3.1.3. Mangelhaft ausgebildete oder defekte Basalmembran.- 3.3.2. Die Mesangiumsubstanz.- 3.3.2.1. Vermehrung der Mesangiumsubstanz.- 3.3.2.2. Strukturanderung der Matrix.- 3.3.3. Kollagen.- 4. Veranderter Gefassinhalt.- 4.1. Fettembolie.- 4.2. Eiweissprazipitate.- 4.3. Zellaggregate.- 4.4. Intravasale Koagulation.- 4.5. Intravasale Zelltrummer, Lumeneinengung.- 5. Schlussbetrachtungen.- Literatur.- Die allgemeine submikroskopische Pathologie der Endothelzellen und ihre Bedeutung fur die Mikrozirkulation.- A. Einleitung.- B. Bemerkungen zur Ultrastruktur der Blutkapillaren.- C. Allgemeine submikroskopische Pathologie des Kapillarendothels.- I. Vorbemerkung.- II. Der Zellkern.- III. Die Zellmembran.- IV. Das Zytoplasma.- V. Die Zellgrenzen.- VI. Die Basalmembran.- VII. Veranderungen der Endothelzellen als Ganzes.- 1. Die osmiophile Verdichtung.- 2. Die Hypertrophie.- 3. Das Zellodem und die Schwellung.- 4. Die Nekrose.- D. Die Bedeutung der submikroskopischen Pathologie der Kapillarendothelien fur die Mikrozirkulation der Organe.- I. Herzmuskel.- 1. Ischamie und Herzinfarkt.- 2. Hypoxidosen.- a) Vorbemerkung.- b) Atmospharischer Unterdruck.- c) Hypoxie.- d) Anoxie.- e) Aderlass-Oligamie.- f) Abfall des koronaren Perfusionsdruckes.- g) Druck- und Volumenuberlastung des Herzens.- h) Emotionaler Stress.- i) Kortikosteroide.- k) Katecholamine.- 1) Medikamentose Einflusse.- m) Stoffwechseleinflusse.- 3. Vergiftungen.- a) Vorbemerkung.- b) Kohlenmonoxyd.- c) Kohlendioxyd.- d) Oxydationshemmende Gifte.- e) Kontraktionshemmende Substanzen.- f) Antifibrillatorische Substanzen.- g) Sonstige Gifte.- 4. Bestrahlungsfolgen.- 5. Infektiose Einflusse und Entzundungen.- II. Skelettmuskel.- 1. Ischamie.- 2. Blutstauung, Stauungsodem.- 3. Toxisches Odem.- 4. Anaphylaktoides Odem.- 5. Bestrahlungsfolgen.- 6. Kalteeinwirkung.- III. Nervensystem.- 1. Vorbemerkung.- 2. Hirnodem.- 3. Hypoxie und Anoxie.- 4. Ischamie.- 5. Bluthochdruck.- 6. Bestrahlungsfolgen.- a) Direkte Strahlenschaden.- b) Akzessorische Schaden durch Kontrastmittel.- 7. Traumatische Veranderungen.- IV. Lungen.- 1. Vorbemerkung.- 2. Hyperventilation, Emphysem, Lungenkollaps.- 3. Hyperoxie.- a) Normobare Hyperoxie.- b) Hyperbare Hyperoxie.- c) Ozon.- 4. Atemnotsyndrom.- 5. Atmospharischer Unterdruck.- 6. Hypoxie.- 7. Hamorrhagischer Schock, Histaminschock.- 8. Blutstauung.- 9. Odem.- 10. Stoffwechseleinflusse.- 11. Vergiftungen.- a) Paraquat.- b) Kohlenmonoxyd.- c) Kohlendioxyd.- d) Monocrotalin.- e) Bleomyzin.- 12. Fettembolie.- 13. Immunologische Reaktionen.- 14. Idiopathische Lungenhamosiderose.- 15. Direkte Wassereinwirkung auf die Lungen.- 16. Bestrahlungsfolgen.- 17. Infektiose Einflusse.- V. Nieren.- 1. Vorbemerkung.- 2. Ischamie.- 3. Venose Blutstauung.- 4. Schock.- 5. Kortikosteroide.- 6. Vergiftungen.- a) Sublimat.- b) Schlangengift.- c) Bromathylaminhydrobromid.- 7. Bestrahlungsfolgen.- 8. Glomerulare Nephropathien.- E. Mikrozirkulation und Organpathologie.- F. Summary and Conclusions.- Literatur.- Capillary Platelet and Fibrin Thrombosis.- A. Introduction.- I. Pathophysiologic Responses of the Microcirculation.- 1. Response to Injury.- 2. Microcirculation versus Macrocirculation.- 3. Response and the Strength of Injurious Stimuli.- II. Response to Degenerative Diseases.- III. Species Differences in Responses.- B. Methods of Studying Thrombosis in Vivo.- I. Methods for Experimental Observation in Animals.- 1. Quartz Rod Methods.- 2. Exteriorization of Viscera.- 3. Transparent Chambers.- 4. Superficial Tissues.- II. Methods for Clinical Investigation in Humans.- C. Experimental Microcirculatory Thrombogenesis in Animals.- I. Systemic Processes.- 1. Infusion of Thrombin and Tissue Extracts.- 2. Infusion of Other Enzymes.- 3. Infusion of Adenosine Diphosphate.- 4. Infusion by Collagen.- 5. Infusion of Fatty Acids and Other Acids.- 6. Infusion of Incompatible Blood.- 7. Infusion of Antigen-Antibody Complexes.- 8. Infusion of Bacteria and Toxins.- 9. Infusion of Viruses.- 10. Infusion of Rickettsia.- 11. Anaphylaxis.- 12.Shock.- 13. Decompression Sickness and Air Infusion.- II. Local Alterations.- 1. Local Application of Injurious Agents.- a) Trauma.- b) Thrombin and Adenosine Diphosphate.- 2. Other Means of Inducing Thrombi.- 3. Arthus Reaction.- 4. Local Shwartzman Reaction.- 5. Tissue Transplant Rejection.- D. Microcirculatory Thrombosis in Human Disease.- I. Endothelial Cell Alterations.- 1. Effects of Bacteria, Rickettsia, and Viruses.- 2. Effect of Hyperthermia.- II. Blood Cell Alterations.- 1. Platelet Alteration.- 2. Leukocyte Alteration.- 3. Erythrocyte Alteration.- III. Abnormal and Altered Plasma Factors.- IV. Disordered Blood Flow.- V. Iatrogenic and Unknown Factors.- VI. Transplant Rejection.- E. Comment.- Addendum.- References.- Microcirculatory Changes in Myocardium with Particular Reference to Catecholamine-induced Cardiac Muscle Cell Injury.- Objectives.- A. General Review.- I. Functional Anatomy of Coronary Microcirculation and Myocardium.- 1. Myocardial Blood Supply.- 2.

Structural Aspects of Coronary Microcirculation.- 3. Exchange of Substances across Coronary Capillaries.- a) Fine Structural Correlates of Endothelial Permeability.- b) Studies with Fine Structural Protein Tracers.- ?) Junctional Passage.- ss) Vesicular Transport.- c) Regional Differences in Endothelial Permeability.- 4. The Regulation of Coronary Microcirculation.- a) Systemic Regulation.- b) Local Factors Regulating Coronary Microcirculation.- ?) Regional Differences in Coronary Microcirculation and Myocardial Perfusion.- ss) Increased Vulnerability of the Subendocardial Layer.- ?) Autoregulation.- 5. Methods for Measuring Coronary Blood Flow.- 6. The Functional Anatomy of Cardiac Muscle Cell.- 7. Myocardial Interstitium.- II. The Cardiovascular Effect of Catecholamines.- 1. The Role of Catecholamines in Cardiac Physiology.- 2. Human Cardiac Pathophysiology with Altered Catecholamine Homeostasis.- 3. Catecholamine-induced Myocardial Alterations.- 4. Forms of Ischemic (Hypoxic) Myocardial Lesions.- B. Experimental Studies on Catecholamine-induced Cardiac Muscle Cell Injury.- Fine Structural Morphology of the Catecholamine-induced Cardiac Muscle Cell Injury.- Materials and Methods.- Results.- 1. Morphologic Functional Correlative Studies on the Coronary Microcirculation.- a) Systemic Arterial Blood Pressure.- b) Passage of Fine Structural Protein Tracers Through Coronary Microvasculature.- 2. Permeability Alteration of Cardiac Muscle Cell Membranes.- Discussion.- General Summary.- Acknowledgement.- References.- Klinische Aspekte der Mikrozirkulationsstorungen unter besonderer Berucksichtigung des Schocks.- A. Einleitung.- B. Allgemeine Pathologie der Mikrozirkulationsstorung.- C. Pathophysiologie der Mikrozirkulationsstorung.- I. Das Syndrom der akuten Mikrozirkulationsstorung: Pathophysiologie und Klinik des Schocks.- 1. Definition und Einteilung.- 2. Die Storungen der Hamodynamik und ihrer Folgen.- 3. Die gestorte Mikrozirkulation im Schock.- a) Die schockspezifische Vasomotion.- b) Metabolische Folgen der verminderten O2-Zufuhr.- c) Die Anderung des Fliessverhaltens des Blutes.- d) Diffuse intravaskulare Gerinnung, Verbrauchskoagulopathie und sekundare Fibrinolysesteigerung.- II. Schockspezifische Organveranderungen.- 1. Myocardiale Leistung und Coronarzirkulation.- 2. Lungenveranderung als Schockfolge.- 3. Anderung der Nierenfunktion im Schock und Schockniere.- 4. Die splanchnische Zirkulation und Perfusionsstorung der Leber (Schockleber).- 5. Das reticulo-endotheliale System.- D. Schlussbetrachtung.- Literatur.- Namenverzeichnis / Author Index.- Sachverzeichnis / Subject Index.

Medicine.

von M. Boutet, U. Fuchs, P. Gaehtgens, O.H. Gauer, F. Hammersen, D.L. Heene, I. Hüttner, K. Kirsch, J. Lang, H.G. Lasch, D.W. Lübbers, R.G. Mason, R. Poche, G. Rona, H. Schmid-Schönbein, D.E. Sharp ; herausgegeben von H. Meessen.

D E Sharp

D L Heene

D W Lübbers

F Hammersen

G Rona

H G Lasch

H Meessen

H Schmid-Schönbein

I Hüttner

J Lang

K Kirsch

M Boutet

O H Gauer

P Gaehtgens

R G Mason

R Poche

U Fuchs

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