Mikrozirkulation / Microcirculation

/ Contents.- Angioarchitektonik der terminalen Strombahn.- A. Angioarchitektonik, allgemein.- I. Definition und Einleitung.- II. Kapillaren, Bau und Funktion.- III. Präteminale Strombahn, Bau.- IV. Präkapilläre Sphinkteren, Bau und Vorkommen.- V. Postterminale Strombahn, Bau.- VI. Arteriovenöse Anastomosen.- 1. Echte arteriovenöse Anastomosen.- 2. Arteriovenöse Anastomosen ohne besonderen Wandbau.- a) Leitersprossen.- b) Direkte arteriovenöse Übergänge.- c) Zentralkanäle (a.-v.-bridges, thoroughfare channels in Mesenterien).- d) Arteriovenöse Kurzschlüsse an anderen Geweben.- B. Angioarchitektonik. spezielle.- I. Definition und Einleitung.- 1. Netzkapillargebiete. zu- und ableitende Blutgefäße.- 2. Schlingenförmige und aufgeknäuelte Kapillargebiete.- II. Netzkapillarsysteme.- 1. Flächenhaft entwickelte Kapillarnetze an planen Geweben.- a) Mesothelduplikaturen, Kapillarnetze.- b) Mesothelduplikaturen, Gefäßsonderfomen.- c) Flächenhaft entwickelte Kapillarnetze, Verschiebegewebe.- d) Faszien, Organkapseln, Periostabschnitte, Perichondrium, Periorbita, Dura mater und andere Kapillargebiete.- e) Subepitheliale Kapillarnetze, die vonviegend Schleimhäute unterfüttern, Übergang zum räumlichen Kapillarnetz.- f) Subepitheliale Kapillarnetze als Übergangsstadien.- g) Blutgefäße des Ureters.- h) Regio respiratoria.- III. Netzkapillaren an kompliziert gestalteten Oberflächen.- 1. Villi intestinales, Blutgefäßsystem.- 2. Netzkapillarsystem um zapfen- und schlauchförmige, gerade und aufgeknäuelte Einstülpungen des Epithels.- a) Kapillaren des Haarbalgs.- b) Schweißdrüsen, Versorgung.- c) Glandulae sudoriferae apocrinae.- d) Glandulae sebaceae.- 3. Blutgefäße der Mamma.- 4. Blutgefäße der Speicheldrüsen.- 5. Lungenalveolen.- 6. Darmkrypten.- 7. Glandula thyreoidea.- 8. Gallenblasenschleimhaut.- IV. Räumliche Netzkapillarsysteme und Organkreisläufe.- 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 -länge und Volumenanteil.- V. Rückenmark, terminale Strombahn.- 1. Zustrombahnen.- 2. Rückenmarkkapillaren, Bau.- 3. Abstrombahnen.- 4. Ein- und Austrittspforten der Rückenmarkgefäße.- VI. Spinalganglien und Kopfganglien. Vaskularisation und Angioarchitektonik.- VII. Periphere Newen. Vaskularisation und Angioarchitektonik.- VIII. Skelettmuskel - dreidimensional, "rüumliche" Kapillarnetze.- 1. Terminale Strombahn im Skelettmuskel, allgemein.- 2. Prüterminale Anastomosen.- 3. Skelettmuskel, Kapillaren-Bau.- 4. Skelettmuskel, Kapillarabstände.- 5. Kapillaren, Angioarchitektonik.- 6. Abstrombahn im Skelettmuskel.- IX. Herzmuskulatur, Angioarchitektonik.- 1. Versorgungstypen.- 2. Kapillarbett.- 3. Kapillardichte, Veränderung.- 4. Herzkapillaren, Entwicklung.- X. Angioarchitektonik der Leber.- XI. Magen-Angioarchitektonik.- XI1. Duodenum, terminale Strombahn.- XI11. Schlingen- und knäuelförmige 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. Hautgefäße. arterielle Zustrombahnen.- 7. Arteriennetze.- 8. Schlingenkapillaren in anderen Organgebieten.- XIV. Gefäßwand - terminale Strombahn.- 1. Arterienwand, Gefäßversorgung - Vasa vasorum.- 2. Venenwand - terminale Strombahn.- Literatur.- Bau und Funktion der Blutkapillaren.- A. Allgemeine Einleitung.- I. Historischer Überblick 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-Körperchen (WPK).- c) Stabile Oberflächendifferenzierung des Endothels.- ?) Tentakeln.- ß) Randwülste.- ?) Mikrovilli.- ?) Basale Endothelfüßchen.- d) Mikropinozytotische Vesikel.- ?) Struktur, Verteilung und quantitative Angaben.- ß) Funktionelle Bedeutung im Rahmen normaler und gesteigerter Per-meabilität ("large pore system").- e) Fenestrationen.- ?) Vorkommen, Verteilung. Struktur und quantitative Angaben.- ß) Funktionelle Bedeutung im Rahmen der Permeabilität ("large and small (?) pore system").- 2. Die Interzellularfugen.- a) Gestalt, interzellulärer 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 für den Stoffaustausch, Antigenität 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 Rôle 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 gestörte Barrierewirkung der terminalen Strombahn.- 2.1. Die veränderte Gefäßwand.- 2.1.1. Lecks im Endothelverband.- 2.1.2. Transzelluläre Gefäßpermeabilität.- 2.1.3. Das subendotheliale Grundhäutchen (Basalmembran).- 2.1.4. Perivaskuläre Barrieren.- 2.1.5. Die Bilanz der gestörten Permeabilität.- 2.2. Ablagerung von Bestandteilen des Blutplasmas.- 2.2.1. Arteriolosklerose.- 2.2.2. Ablagerungen (Deposits).- 2.2.3. Ödeme.- 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. Veränderter Stoffwechsel der Gefäßwand.- 3.1. Veränderte Zellen.- 3.1.1. Hyperplasie, Hypertrophie, Zellschwellung.- 3.1.2. "Virusartige" Zelleinschlüsse und Kernkörper.- 3.1.3. Abgelagerte Stoffwechselprodukte.- 3.1.4. "Metaplasie" der Zellen.- 3.1.5. Zellverlust und -schädigung.- 3.2. Entstehung, Verlängerung und Rückbildung 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. Strukturveränderung.- 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. Strukturänderung der Matrix.- 3.3.3. Kollagen.- 4. Veränderter Gefäßinhalt.- 4.1. Fettembolie.- 4.2. Eiweißpräzipitate.- 4.3. Zellaggregate.- 4.4. Intravasale Koagulation.- 4.5. Intravasale Zelltrümmer, Lumeneinengung.- 5. Schlußbetrachtungen.- Literatur.- Die allgemeine submikroskopische Pathologie der Endothelzellen und ihre Bedeutung für 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. Veränderungen der Endothelzellen als Ganzes.- 1. Die osmiophile Verdichtung.- 2. Die Hypertrophie.- 3. Das Zellödem und die Schwellung.- 4. Die Nekrose.- D. Die Bedeutung der submikroskopischen Pathologie der Kapillarendothelien für die Mikrozirkulation der Organe.- I. Herzmuskel.- 1. Ischämie und Herzinfarkt.- 2. Hypoxidosen.- a) Vorbemerkung.- b) Atmosphärischer Unterdruck.- c) Hypoxie.- d) Anoxie.- e) Aderlaß-Oligämie.- f) Abfall des koronaren Perfusionsdruckes.- g) Druck- und Volumenüberlastung des Herzens.- h) Emotionaler Streß.- i) Kortikosteroide.- k) Katecholamine.- 1) Medikamentöse Einflüsse.- m) Stoffwechseleinflüsse.- 3. Vergiftungen.- a) Vorbemerkung.- b) Kohlenmonoxyd.- c) Kohlendioxyd.- d) Oxydationshemmende Gifte.- e) Kontraktionshemmende Substanzen.- f) Antifibrillatorische Substanzen.- g) Sonstige Gifte.- 4. Bestrahlungsfolgen.- 5. Infektiöse Einflüsse und Entzündungen.- II. Skelettmuskel.- 1. Ischämie.- 2. Blutstauung, Stauungsödem.- 3. Toxisches Ödem.- 4. Anaphylaktoides Ödem.- 5. Bestrahlungsfolgen.- 6. Kälteeinwirkung.- III. Nervensystem.- 1. Vorbemerkung.- 2. Hirnödem.- 3. Hypoxie und Anoxie.- 4. Ischämie.- 5. Bluthochdruck.- 6. Bestrahlungsfolgen.- a) Direkte Strahlenschäden.- b) Akzessorische Schäden 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. Atmosphärischer Unterdruck.- 6. Hypoxie.- 7. Hämorrhagischer Schock, Histaminschock.- 8. Blutstauung.- 9. Ödem.- 10. Stoffwechseleinflüsse.- 11. Vergiftungen.- a) Paraquat.- b) Kohlenmonoxyd.- c) Kohlendioxyd.- d) Monocrotalin.- e) Bleomyzin.- 12. Fettembolie.- 13. Immunologische Reaktionen.- 14. Idiopathische Lungenhämosiderose.- 15. Direkte Wassereinwirkung auf die Lungen.- 16. Bestrahlungsfolgen.- 17. Infektiöse Einflüsse.- V. Nieren.- 1. Vorbemerkung.- 2. Ischämie.- 3. Venöse Blutstauung.- 4. Schock.- 5. Kortikosteroide.- 6. Vergiftungen.- a) Sublimat.- b) Schlangengift.- c) Bromäthylaminhydrobromid.- 7. Bestrahlungsfolgen.- 8. Glomeruläre 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 Mikrozirkulationsstörungen unter besonderer Berücksichtigung des Schocks.- A. Einleitung.- B. Allgemeine Pathologie der Mikrozirkulationsstörung.- C. Pathophysiologie der Mikrozirkulationsstörung.- I. Das Syndrom der akuten Mikrozirkulationsstörung: Pathophysiologie und Klinik des Schocks.- 1. Definition und Einteilung.- 2. Die Störungen der Hämodynamik und ihrer Folgen.- 3. Die gestörte Mikrozirkulation im Schock.- a) Die schockspezifische Vasomotion.- b) Metabolische Folgen der verminderten O2-Zufuhr.- c) Die Änderung des Fließverhaltens des Blutes.- d) Diffuse intravaskuläre Gerinnung, Verbrauchskoagulopathie und sekundäre Fibrinolysesteigerung.- II. Schockspezifische Organveränderungen.- 1. Myocardiale Leistung und Coronarzirkulation.- 2. Lungenveränderung als Schockfolge.- 3. Änderung der Nierenfunktion im Schock und Schockniere.- 4. Die splanchnische Zirkulation und Perfusionsstörung der Leber (Schockleber).- 5. Das reticulo-endotheliale System.- D. Schlußbetrachtung.- Literatur.- Namenverzeichnis / Author Index.- Sachverzeichnis / Subject Index.