V ľudskom tele funguje arteriálne lôžko obehového systému na princípe „od veľkého k malému“. Prívod krvi do orgánov a tkanív sa uskutočňuje najmenšími cievami, do ktorých krv prúdi cez stredné a veľké tepny. Tento typ sa nazýva hlavný, keď sa tvoria početné arteriálne panvy. Kolaterálna cirkulácia je prítomnosť spojovacích ciev medzi vetvami hlavných tepien. Artérie rôznych povodí sú tak prepojené anastomózami, ktoré fungujú ako záložný zdroj krvného zásobenia v prípade obštrukcie alebo kompresie hlavnej zásobovacej vetvy.
Fyziológia kolaterálov
Kolaterálna cirkulácia je funkčná schopnosť zabezpečiť neprerušovanú výživu telesných tkanív vďaka plasticite ciev. Toto jekruhový (laterálny) prietok krvi do orgánových buniek v prípade oslabenia prietoku krvi pozdĺž hlavnej (hlavnej) cesty. Za fyziologických podmienok je to možné pri prechodných ťažkostiach s prekrvením cez hlavné tepny v prítomnosti anastomóz a spojovacích vetiev medzi cievami susedných bazénov.
Ak je napríklad v určitej oblasti tepna, ktorá vyživuje sval, stlačená nejakým tkanivom na 2-3 minúty, bunky zažijú ischémiu. A ak dôjde k prepojeniu tohto arteriálneho povodia so susedným, potom sa prívod krvi do postihnutej oblasti uskutoční z inej artérie rozšírením komunikujúcich (anastomozujúcich) vetiev.
Príklady a vaskulárne patológie
Ako príklad si vezmite výživu m. gastrocnemius, kolaterálny obeh femorálnej artérie a jej vetiev. Normálne je hlavným zdrojom jeho krvného zásobenia zadná tibiálna artéria s jej vetvami. Ale ide do nej aj veľa malých vetiev zo susedných kotlín z podkolenných a peroneálnych tepien. V prípade výrazného oslabenia prietoku krvi zadnou tibiálnou tepnou sa prietok krvi uskutoční aj cez otvorené kolaterály.
Aj tento fenomenálny mechanizmus však bude neúčinný pri patológii spojenej s poškodením spoločnej hlavnej tepny, z ktorej sa plnia všetky ostatné cievy dolnej končatiny. Najmä s Lericheovým syndrómom alebo významnou aterosklerotickou léziou stehennej kostitepien, rozvoj kolaterálneho obehu neumožňuje zbaviť sa prerušovanej klaudikácie. Podobná situácia je pozorovaná v srdci: ak sú poškodené kmene oboch koronárnych artérií, kolaterály nepomáhajú zbaviť sa angíny pectoris.
Rast nových kolaterálov
Kolaterály v arteriálnom riečisku sa tvoria ukladaním a vývojom tepien a orgánov, ktoré vyživujú. Deje sa tak aj počas vývoja plodu v tele matky. To znamená, že dieťa sa už narodí s prítomnosťou kolaterálneho obehového systému medzi rôznymi arteriálnymi povodiami tela. Napríklad Willisov kruh a systém krvného zásobovania srdca sú plne sformované a pripravené na funkčné zaťaženie, vrátane tých, ktoré sú spojené s prerušením plnenia hlavných ciev krvou.
Aj v procese rastu a pri objavení sa aterosklerotických lézií tepien v neskoršom veku sa sústavne vytvára systém regionálnych anastomóz na zabezpečenie rozvoja kolaterálnej cirkulácie. V prípade epizodickej ischémie každá tkanivová bunka, ak zažila hladovanie kyslíkom a musela na nejaký čas prejsť na anaeróbnu oxidáciu, uvoľňuje faktory angiogenézy do intersticiálneho priestoru.
Angiogenéza
Tieto špecifické molekuly sú akoby kotvami alebo markermi, namiesto ktorých by sa mali vyvíjať adventiciálne bunky. Vznikne tu aj nová arteriálna cieva a skupina vlásočníc, ktorých prietok krvi zabezpečí fungovanie buniek bez prerušenia krvného zásobovania. To znamená, že angiogenéza, teda tvorba nových krvných ciev, jenepretržitý proces navrhnutý tak, aby vyhovoval potrebám fungujúceho tkaniva alebo predchádzal rozvoju ischémie.
Fyziologická úloha kolaterálov
Význam kolaterálnej cirkulácie v živote tela spočíva v možnosti zabezpečenia záložného krvného obehu pre časti tela. Tá je najcennejšia v tých štruktúrach, ktoré pri pohybe menia svoju polohu, čo je typické pre všetky časti pohybového aparátu. Kolaterálna cirkulácia v kĺboch a svaloch je preto jediným spôsobom, ako zabezpečiť ich výživu v podmienkach neustálej zmeny ich polohy, ktorá je periodicky spojená s rôznymi deformáciami hlavných tepien.
Pretože krútenie alebo stláčanie spôsobuje zúženie tepien, tkanivá, do ktorých sú nasmerované, môžu občas zaznamenať ischémiu. Kolaterálna cirkulácia, to znamená prítomnosť kruhových spôsobov zásobovania tkanív krvou a živinami, túto možnosť vylučuje. Taktiež kolaterály a anastomózy medzi bazénmi umožňujú zvýšiť funkčnú rezervu orgánu, ako aj obmedziť rozsah lézie v prípade akútnej obštrukcie.
Tento bezpečnostný mechanizmus zásobovania krvou je typický pre srdce a mozog. V srdci sú dva arteriálne kruhy tvorené vetvami koronárnych artérií a v mozgu je kruh Willis. Tieto štruktúry umožňujú obmedziť stratu živého tkaniva pri trombóze na minimum namiesto polovice hmoty myokardu.
V mozgu sa Willisov kruh obmedzujemaximálny objem ischemického poškodenia na 1/10 namiesto 1/6. Keď poznáme tieto údaje, môžeme konštatovať, že bez kolaterálnej cirkulácie by akákoľvek ischemická epizóda v srdci alebo mozgu spôsobená trombózou regionálnej alebo hlavnej tepny zaručene viedla k smrti.
