Актуальність
Постійно зростаюча негативна статистика щодо прогресування, помолодшання інсультів, зростання інвалідизації та смертності від судинних захворювань серед населення України та світу йде в розріз з можливістю сучасних діагностичних технологій для об’єктивізації судинної патології.

Навіть у теорії, не кажучи вже про практику, лікарі сьогодні не мають єдиного комплексного погляду на судинну систему.

Змога визначати атеросклеротичні бляшки та тромбоемболи за допомогою новітніх методів дослідження породила нову галузь медицини – ангіохірургію та кардіохірургію з нібито радикальним підходом: знайшли причину й оперативно усунули стан судинної декомпенсації. Усе начебто правильно. Але чому ж тоді в прооперованих пацієнтів лише тимчасово поліпшується якість життя й часто трапляється рецидив захворювання в післяопераційний період тривалістю до року?

Саме такий катамнез перебігу серцево-судинних захворювань (ССЗ) свідчить про глибину ураження всієї ССС як складної системи взаємопов’язаних різнокаліберних трубок зі специфічними властивостями їхніх стінок та не менш специфічними біофізичними властивостями крові, яку тільки умовно можна вважати рідиною.

Час висуває вимогу створення єдиного технологічного комплексу для цілісної прижиттєвої динамічної діагностики ССС пацієнта одномоментно на різних регіональних і системному рівні з виведенням аналітично оброблених результатів дослідження для клінічної інтерпретації та оцінювання лікарем ходу перебудови ССС в нормі й при різних патологічних станах.
Сьогодні вкрай необхідно створення нового напрямку цілеспрямованого медикаментозного менеджменту ССС під контролем інструментального моніторингу на принципах доказової медицини з глибоким знанням принципів функціонування судинного кровопроводу – ангіотерапії.

Такі підходи дозволяють збільшити ефективність лікування хворих на судинну патологію в 3-8 разів в залежності від запущеності механізмів хаосу в роботі всієї ССС.

Математичне моделювання дозволяє змоделювати варіанти перебудови судинного русла та напрацювати теоретичну модель оптимального плану лікування поєднання ангіохірургічних та ангіотерапевтичних впливів, що дозволить досягнути оптимальних результатів, зменшити або навіть профілактувати появу реперфузійного синдрому після ангіохірургічних втручань.

Гемодинаміка – (від грецького haima – кров, dynamis – сила) це наука, яка з’явилася і розвивається на перетині гідромеханіки та біології,
вона вивчає рух крові в замкненій судинній системі організму людини з урахуванням морфологічного складу крові, її фізико-хімічних характеристик, особливостей судинної стінки, динаміки живої системи з прикладним застосуванням гідродинамічних постулатів.

Основи функціонування судинного кровопроводу
1. Градієнт гідростатичного тиску в різних сегментах судинної системи, який формується за рахунок насосної функції міокарда.
2. Реологічні властивості крові як дисперсія формених елементів з властивостями не-ньютонівських рідин.
3. Кровоносні судини як в’язко-пружні трубки, властивості яких (геометричні – розміри, розгалуження і фізичні – в’язкість, еластичність, проникність) розрізняються за діаметром і довжиною.

Серцево-судинна система як судинний трубопровід=кровопровід

Серцево-судинну систему (ССС) організму можна порівняти з трубопроводом: це замкнена система сполучених трубок різного калібру, які завдяки роботі серця як насоса забезпечують рух крові в артеріях та венах.
Вона характеризується постійними та змінними параметрами життєдіяльності з високою адаптогенністю в нормі до внутрішніх змін та зовнішніх перебудов довкілля.

Модель судинного кровопроводу
Саме за цим принципом функціонує водопровідна система: вода спонтанно тече в напрямку від високого тиску до низького.
В живій системі даному типу функціонування відповідає серцево-судинна, частково травна та видільна підсистеми.
Специфіка функціонування судинного трубопроводу

• судинні трубки є еластичними, 
• серцева помпа нагнітає кров в судинне русло нерівномірно,
• судинні стінки можуть бути порозними і пропускати рідину в навколишні тканини при патологічних станах, 
• вени завжди супроводжують артеріальні стовбури і є демпферами та амортизаторами гідравлічних ударів.

Всі гемодинамічні параметри в ССС постійно змінюються і для адекватної роботи повинні підпорядковуватися лише принципам ауторегуляції та синергії між різними сегментами ССС, змінами внутрішньосудинного поздовжнього та поперечного тиску та ін., балансу притоку-відтоку об’ємів крові , артеріо-венозної та артеріоло-венулярної рівноваги.

Принципи стабілізації балансу в кровопроводі
Щоб живий організм нормально функціонував, у судинному трубопроводі має підтримуватися баланс між:

• напором крові та внутрішньосудинним опором, 
• артеріальною та венозною ланками в магістральних і периферичних сегментах судинної системи,
• артеріолярною та венулярною ланками на мікроциркуляторному рівні, 
• між еластичністю й каркасним опором судинної стінки та ін.

Таким чином, формується своєрідний судинний гомеостаз, завдяки чому ССС в нормі може забезпечувати оптимальні умови для існування та життєдіяльності організму при зміні метеофакторів та психоемоційних перевантаженнях.

Ланцюгові реакції патологічних перебудов в судинному трубопроводі
Порушення стабільності хоча б одного параметра роботи судинного трубопроводу (наприклад зниження тонусу судин при вегетосудинній дистонії) з часом призводить до розладу функціонування всієї судинної системи загалом і прогресування зазначеного патологічного прояву (зокрема, порушення поширення пульсової хвилі та напору крові в ССС), що спричиняє розвиток того чи іншого захворювання, – ендартеріїту, атеросклерозу, тромбозу, емболії тощо).

Дисбаланс в кровопроводі
Розбалансованість функціонування ССС нагадує неузгоджену та незлагоджену гру оркестру і відповідає всім законам розвитку та наростання руйнівних для життєдіяльності процесів – хаосу – локально в одному судинному басейні (мозковому, нирковому, печінковому й т. ін.) або одночасно в усіх.
В такому разі може виникнути колапс, тромбоемболія, раптова зупинка серця й (навіть) може настати клінічна смерть.

Прикладні основи теорії хаосу в функціонуванні кровопроводу

Хаос у судинній системі за ступенем вираженості має три стадії розбалансованості:

1ст. – 1-2 гемодинамічних параметрів
2ст. – 3-5 гемодинамічних параметрів
в 1- 2 регіональних басейнах
3ст. – понад 5 гемодинамічних параметрів
в 2-х та більше регіональних басейнах.
Без відповідного(адекватного) лікування третя, найтяжча стадія призводить до декомпенсації в роботі ССС.
Нестабільна система не може функціонувати належним чином навіть у фоновому режимі, а при додатковому навантаженні раптово зазнає серйозного збою в роботі.

Хаос 3 ступеня в кровопроводі – прямий шлях до форс-мажору
Інсульт, інфаркт – це катастрофічні стани, що виникають як результат вираженого розбалансування функцій у всій системі судинного трубопроводу – декомпенсації ССС на фоні вкрай вираженого хаосу 3 ступеня.
Тому необхідно докласти чимало зусиль для збереження життєдіяльності хворого при таких критичних станах в умовах реанімації. Після перенесених критичних станів ССС такі хворі потребують постійної корекції та підтримки, оскільки вона надзвичайно залежна від внутрішніх та зовнішніх подразників.

Зовнішні чинники – провокатори декомпенсації ССС
1. емоції,
2. фізична активність,
3. метеочинники:

• атмосферний тиск, 
• рівень вологості, 
• опади, фаза місяця, 
• градієнт перепаду зовн. температури,
• швидкість вітру і т. ін.

Такі хворі вважаються метеочутливими на ранніх етапах розбалансування серцево-судинної системи.

Теорія судинного трубопроводу
Нами запропонована математична модель судинного трубопроводу,
яка відображає рух крові в замкненій системі з численними кровоносними судинами різного калібру, напору, характеристиками стінок, еластико-тонічними властивостями судинної стінки, дистального опору та ін. і контролем цих параметрів в артеріальному, капілярному та венозному руслі.
Ідеологія судинного трубопроводу

 Кровопровід – єдина, суцільна, замкнена система судинних трубок, які забезпечують чітко ієрарховану функцію регулярного, ритмічного переносу маси крові від серця до капілярів органів та систем через магістральні та периферичні артерії і далі назад через венули, периферичні та магістральні вени до серця з метою безперебійного фізіологічного кровозабезпечення та життєзабезпечення органу та організму.

Призначення судинного трубопроводу – безперебійне кровопостачання всіх органів і тканин людського організму.
Капіляри – це найдрібніші судини в судинному трубопроводі, які відображають стан функціонування всієї серцево-судинної системи на рівні мікроциркуляції в найвіддаленіших від серця ділянках людського організму.
Тому при проявах як серцево-судинної, так і судинно-органної судинної недостатності, в першу чергу страдає кровонаповнення в капілярах.

Методи діагностики судинної системи
Умовно їх можна згрупувати за характером отримання інформації:

• ? прямі методи візуалізації – подають візуальну інформацію про структурні зміни, пов’язані з патологічним процесом;
• ? непрямі – подають інформацію у вигляді числових значень певних, відомих для дослідника коефіцієнтів (параметрів) або у вигляді графіків;
• ? змішані – одночасно об’єктивізують структурні та функціональні зміни в судинній системі.

Статичне зображення судин є лише фактом констатації, а не курації.

Можливості методів діагностики в дослідженні ангіогенезу
Візуалізація структури судини – ангіоархітектоніка – лише констатація факту атиповості
Оцінка функції судини –

• Доклінічна діагностика процесу
• Шлях до розуміння процесів патологічної перебудови судинного русла
• Спроба управління процесом онкоангіогенезу

Методи прижиттєвого дослідження судинної системи
умовно розподіляються за такими напрямами:

• оцінка структури серця та судин; 
• оцінка функціональної активності серця як помпи;
• оцінка функції судин; 
• оцінка перфузії в органах і тканинах;
• оцінка тиску в судинній системі;
• оцінка реологічних властивостей кровоплину.

Гемодинамічні рівні життедіяльності живого організму:

• мінімальний для збереження життя (5–10% від норми потреб); централізація кровообігу;
• середній (фоновий) для забезпечення фонової життєдіяльності організму;
• високий (резервний) для підтримання організму при фізичних та розумових перевантаженнях.

Гемодинамічний рівень

• життєзабезпечення органів і систем:
• упорядкована система забезпечення постійного руху крові; 
• пульсація судини, еластичність судинної стінки;
• градієнт тиску – рушійна сила кровообігу;
• гемореологія неньютонівської рідини;
• тонус судинної трубки;
• артеріовенозна рівновага;
• артеріолярно-венулярна рівновага;
• бар’єрний гідродинамічний баланс (кров – суспензія, судинні стінки – порозні, теорія змочуваності судинної стінки).

Внутрішньосудинний тиск

• Рівень поздовжнього внутрішньосудинного тиску для забезпечення напору крові та градієнта тиску
• Рівень поперечного внутрішньосудинного тиску для підтримання каркаса поперечного профілю судини
• Падіння напору крові як фактор віддаленої дистальної ішемії на тлі серцево-судинної недостатності
• Ієрархія рівня тиску в судинній системі

Кровопровід – єдина судинна мережа
Питання адекватної оцінки стану судинної системи мозку нерозривно пов’язані з оцінкою функціонального стану всієї гемодинамічної системи як на системному,
так і на регіональному рівнях.
Багатовекторність дослідження судинної системи в кровопроводі
Артеріовенозна рівновага
Артеріальна ланка:

• Лінійна швидкість кровоплину
• Просвіт судини
• Напір крові
• Пульсація
• Здатність до переносу маси крові
• Периферичний опір
• Тиск
• Тонус
• Еластичність судинної стінки
• Ангіоархітектоніка

Венозна ланка:

• Лінійна швидкість кровоплину
• Просвіт судини
• Тиск
• Тонус
• Еластичність судинної стінки
• Ангіоархітектоніка
• Стан клапанного апарату

Багатовекторна модель гемодинамічних змін в кровопроводі

 Ангіологія

Численні дослідження, присвячені вивченню особливостей гемодинаміки в нормі і при патології, призвели до виникнення спеціальної галузі науки – ангіології, в якій узагальнюються відомості:

• про регіональну ангіоархітектоніку, 
• про структуру і функції судинної системи людського організму, 
• про його кровопостачання і кровообіг при різних патологічних станах.

Оцінка функції кровопроводу на макрорівні
МАКРОАНГІОЛОГІЯ

• Дослідження нагнітальної функції міокарда
• Дослідження магістральних артерій голови та кінцівок
• Дослідження магістральних вен голови та кінцівок
• Дослідження вираженості дефіциту напору крові та кровопостачання на мікроциркуляторному рівні як найбільш віддаленому сегменті ССС (глибока периферія, найчутливіша до ішемізації)
• Зниження нагнітальної функції міокарда з вираженим зниженням напору крові в дистальних сегментах артеріальної системи, сладж-феноменом у мікроциркуляторному руслі
• Порушення еластико-тонічних властивостей судинної системи магістральних артерій із виходом у формування стенозуючих уражень регіональних артерій
• Розбалансування артеріовенозно-гідродинамічної рівноваги при виражених розладах функціонування судинної системи організму

Ідеологія кровопроводу на мікрорівні
МІКРОАНГІОЛОГІЯ

• Якщо виявлено ознаки порушення в картині мікроциркуляції, слід шукати ураження як мінімум однієї з ланок єдиної замкненої ССС
• Якщо «картинка» мікроциркуляції в нормі, можна говорити про достатність та адекватність функціонування ССС в єдиній ланці «серце – магістральні артерії – капіляри – магістральні вени – серце»
• Дослідження стану мікроциркуляції в нігтьовому ложі пальців кисті та стопи – арбітр благополуччя всієї судинної системи

Даній темі присвячено посібник 

У.Б. Лущик, В.В. Новицький 

Сучасні медичні технології в аналітичній ангіології. Посібник. – К., 2011. – 120 с.

У посібнику здійснено спробу структурованого аналізу етапів розвитку медичного приладобудування на прикладі трансформування та вдосконалення процесу дослідження серцево-судинної системи людського організму.