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世界微循环探究回顾及展望关键词：微循环世界微循环研究领域的前缘正在向前推进，其范围也 以加速度向外扩展，成为现代科学揭示生命系统分子水平奥 秘的尖端学科，是基础与应用的生物医学科学中不可缺少的 一部分使这一特殊领域得以进一步辉煌的重要因素之一是 来自基础与临床的研究者在自己的研究实践中认识到了微 循环的重要性并正在积极投身其中，利用分子生物学、细胞 生物学、化学、物理和工程学的大量工具和分析手段，由此 入手而开始解开在过去被认为非常复杂的难题微循环信息 独特而丰富，它是任何动物活体组织不可缺少的组成部分， 并且是活体细胞与外部环境之间独特的物质交流途径世界微循环领域的起源可以追溯至几百年前 Malpighi和Leuwenhock用简易的显微镜进行观察，第一次 描述了血液在相对纤细的毛细管中川流不息的情景这些显 微镜下看到的血管一开始被形容为类似一种田间灌溉的渠 道事实上，很长一段时间里科学家们还不能肯定它们是血 管还是组织间隙这些具有独立功能呈树枝状分布的血管， 其周围的分枝当时仅被认为是微血管对局部损伤或发炎作 出反应时的产物两种方法学的进展促进了对微循环血流动力学的了 解本世纪70和80年代应用电子显微镜使人们清晰地观察 到这些小血管壁中的细胞(内皮细胞、平滑肌细胞、周细胞) 内构造和它们的细胞器。

近一段时期，细胞培养技术和特殊 的免疫学探针的发展为揭示生物化学和生物物理学与多细 胞组织的关系及对生命结构的选择性自我改建开辟了广阔 前景人体活体显微镜及计算机图像检测分析系列用最有力 的证据证明了末梢血管床在大多数疾病及衰老过程中起着 原动或从动的作用本世纪50年代首次统一 了该领域使用的名词一一微 循环 (microcirculation)早在 1880 年，Claude Bernard 已经认识到对于多细胞组织的生理组成，其本质的也是首要 的问题是保持稳定的内环境在这内环境中实质细胞得以完 成它们的功能性活动，Walter B. Cannon在《人的智慧》 一书中涉及到了 一个最基本的问题，即神经系统的自主性， 并提出了 “内环境稳定” (homeostasis) 一词，强调保护 组织完整和内平衡的绝对必要性显然，末梢血管床是完成 这一重要功能的基本园地某些类型的局部反馈是必需的， 它不仅能保障稳定的组织环境，而且是在人体代谢活动中重 新调整血液、组织液的机理之所在有关血液与组织间液体交换的定性概念首先是由 Ludwin于1861年提出，后来又经Starling进行了详细说明 那时，末梢血管床的行为引起病理学家们的兴趣，有关组织 中血液控制的细节与选择性分配大多是推理性的。

直到20 世纪二三十年代August Krough所做的经典性贡献才将人 们的注意力集中到组织灌注上来被应用相关的基础学科，如工程学、物理学和化学的 原理和工具进行研究之后，微血管研究的方向和重点有过多 次改变然而，在能够进行动态测量微血管行为之前，只能 根据疾病的早期现象和这些学科发生表面的相互联系毛细血管（cap订lary） 一词由原意为头状的拉丁词 capilia衍生而来，一开始用来表示所有口径特别细小的血 管，这些构成毛细血管网状组织的狭窄通道样排列看上去类 似一系列灌溉渠道，靠动脉端血流闸门的闭合使之充满血 流电子显微镜的出现带来了许多传统显微镜无法得到 的髙分辨率信息，但它们对微血液动力学研究的意义仍然有 限近几年分子生物学发展的选择性免疫学探针和体外培养 技术成为揭示微血管系统中细胞组织功能性活动的极好工 具，今天我们综合来自不同基本学科的丰富信息，将结构与 功能结合起来，就能把它们组织成一幅栩栩如生的、美丽的 画卷心血管系统的末端微血管在显微镜下可描述为互不 关联的有机单元，网络是各种组织所需营养的送达地点，是 抵御外来不良作用的重要阵地，是保持体内温度的关键自然 因子。

它也紧密包含在受创伤组织的再生或重组中，它既是 脑、肝、脾、肾和各类腺体处理各自特殊物质的环境，也是 循环系统的重要组成部分，通过与局部控制的对抗以达到中 心控制的平衡最后，它还能适应并改建末梢毛细血管的自 然结构，体现了人及动物集体应激非常条件和抵御衰老及疾 病挑战的巨大潜在功能如果拿研究者60或70年前讨论的问题与现状作个对 比，不仅我们今天仍面临同样的课题，而且许多早先抛弃的 概念仍具有挑战性本世纪早些时期，科学家们的思路受August Krogh 所做工作的支配这位丹麦生理学家因他在该领域的创先性 研究而获诺贝尔奖他的研究着重认识到局部控制的重要 性，并把他的概念建立在对组织供氧能力的调节需要上他 针对骨骼肌建立的Krogh柱面模型以毛细血管空间排列为基 础，使交换物质从血液向实质组织细胞扩散时呈最佳变化梯 度Krogh阐述的操作机理，在稳态条件下机体能自动地有 选择性地减少开放的毛细血管数量，而在肌肉运作时根据需 要增加开放的毛细血管之后，法国胚胎学家Charles Rouget提出，毛细血 管网络可以被认为是血管系统中尚未完全成熟的一部分，在 生命期间有进一步完善的潜力，通过电子显微镜扫描已经证 实在大多数毛细血管基底膜中有多分支的周细胞存在，这种 细胞可使毛细血管内腔变形。

Rouget的研究和推论建立了使微循环结构得到进一 步发展的基本概念，并对大量衰老过程和血管生成的研究产 生了影响目前的研究已经表明微循环网络不单纯以静态的 结构存在，而且能为保持血管-组织的内环境稳定而做一连 串的随机改建，以应激可能出现的破坏性变化的一种极具独 特活力的器官单位美国那句古老的谚语“你和你的动脉一 样老”也许应改为“你和你的微循环一样老”活体显微镜方法学的不断更新使科学家们能够观察 到越来越多的哺乳动物的活体组织，并发现当骨骼肌增大工 作负荷时，充满血液流动的毛细血管数量确实增加了近10 倍，从而进一步证实了 Krough的推理综上所述，过去的研究已经证明，微循环的主要功能 之一是能够为适应组织中实质细胞代谢活动的增加而增加 血流量，这种调节意味着存在一些反馈活动来控制那些在两 种可能性连续影响下的血管，最接近末梢血管床的输入枝血 管，其功能意义介乎大循环（系统循环）与微循环（局部循 环）之间这儿要强调的一点是这一区域的动脉枝连续地受 到系统和局部控制机制的影响与大循环有关的调节作用受 神经系统支配，以保持中心血压，而对于微循环系统则通过 控制组织灌注来满足代谢活动的需要。

虽然两种方式的作用 汇于一身，其作用方向却不尽相同，甚至在疾病状态下是相 互冲突的微循环系指大循环中的游离血管进入每一器官之后 的循环部分它由微动脉、前毛细血管、真毛细血管网、后 毛细血管及微静脉组成在微动脉壁上有较密布的平滑肌细 胞，在前、后毛细血管中，平滑肌分布稀疏，呈束状，环抱 着它们，又称前、后毛细血管括约肌，起闸门作用，在真毛 细血管壁中却没有平滑肌细胞，其管壁仅由一层内皮细胞构 筑微血管平滑肌的基本特性之一是这些细胞保持在部分紧 张或松弛状态，这种被部分激发的状态可比喻成是肌肉的紧 张度这是一种变化着的动力，不仅决定着血流的导通或阻 隔，而且决定着对其他物理化学刺激的反应强度神经系统 强加于供给动脉的紧张性是为了将系统血压保持在一定范 围另外，来自局部环境的因素直接作用于更末梢的小血管, 或增强或减弱平滑肌细胞的反应状态，这种一分为二的作用 对调节效应细胞反应状态的部分性介入甚至可以压倒中枢 刺激血液运载物质与组织间隙的物质交换假设是一种被动过程，其中微血管壁内皮屏障的作用像一个滤过器，使选 择性的交换物质通过假设的众多的“孔”或水性通道这种 功能反映内皮细胞与其他细胞肯定有重要不同，或者存在其 他特殊的结构。

对隔开组织间隙与血流的屏障进行详细的超微结构 分析，揭示出几种自然通道的存在，应该加以区别对待形 成称为内皮膜的内皮细胞镶嵌体，排列在由一层糖蛋白组成 的内表面和由一层无定形的基底膜组成的外表面中，尽管已 经进一步论证存在一些自然通道使物质穿过内皮细胞移动， 内皮交换的复杂性仍在随着人们的目光变敏锐而增加早期对上皮膜可透性的大体研究提出了物质从这些 细胞邻近的表面之间敏捷地移动穿过多细胞屏障的可能性 最近几年通过电子显微镜观察发现，表面上溶在一起的邻近 的内皮细胞之间保持着50〜100埃区域的间隔，足够保证物 质分子的传递内皮细胞的状态是关键因素毛细血管内层和基底膜 被内皮细胞结合起来，相邻内皮细胞之间的接触或紧或松， 很大程度上由这些细胞的调节来规定有充分证据证明局部 区域因素能以一种指定方式影响细胞间关系，并以此改变内 皮传输屏障的交换，这种反馈承担着对机体受到严重干扰时 的局部适应任务最近对保持邻近细胞表面胞间制约作用力的研究表 明，这一特征可通过决定细胞形状的F-肌纤蛋白的内部细胞 骨架的动因来改变这一外观与交换之间的相关性是由20 年代Landis提出的，他研究了穿过单支毛细血管的液体移 动，首次对血管壁液体通透性进行了定量估算，并证实了 Starling在1890年提出的关于在胶体渗透压与静水压之间 保持着一种平衡的假说。

后来的研究者们则采用更精巧的途 径包括对整个附加物的连续称重来测量液体的得与失，以及 藉此了解流体静水压与胶体渗透压的相互作用通过电子显微镜得到的数据还揭示，大量内皮小泡是 物质传递潜在的交通工具，并已有研究证明经这一结构类型 可完成大分子移动然而，大量胞质交通工具的分布使一些 研究者提出这些90埃的链泡能排列成一个相当大的毛孔系 统，对其传递的动态过程正在研究中沿着微循环发展史，我们把注意力转向人体大多数 从动物实验得到的信息能用于探索人体的问题与动物相 比，人体微循环测量的障碍之一是能作为详细研究的部位有 限活体微循环显微镜作为研究人体微循环动态变化的 实用工具在国外开始于30年代皮肤、眼球结膜、手指的 甲皱区域较薄且相对较透明是特别适合的观察位置在这些 部位可以长时间观察和记录大量的真毛细血管回路和血流 状态但在早期、微循环作为临床工具的主要不利之处是受 到技术上的限制，其各指标在本质上只是描述性的David 是这一研究的先驱，他最先描述了高血压患者甲皱微循环的 变化特征我国最早的微循环研究开始于临床，陆道培等于1961 年首次报道了应用毛细血管镜对40例正常人及20例再生障 碍性贫血患者甲皱微循环的研究，描述了毛细血管襟的轮 廓、长短、密疏及形状。

陈文杰等1962年在对再生障碍性 贫血出血机制的研究中，除对甲皱毛细血管襟进行了形态的 描述外，还对其机能（脆性、通透性）进行了检测1964年, 李志山，陈文杰首次系统地介绍了甲皱皮肤微循环的检查方 法，同时介绍了 13项检查指标及其相对正常值13项指标 是：①管襟一般外观；②管褸数目；③管襟长度；④管襟畸 型；⑤管襟直径；⑥襟顶宽度；⑦管褸周围渗出点；⑧毛细 血管压及指侧小动脉压；⑨管襟内血流速度；⑩血流状态； 管襟对针刺的反应；对束臂刺激反应；二次出血检查以上 工作为我国临床微循环的研究起了奠基作用1965年，在祝寿河、华光与阎田玉领导的抢救流脑患 儿的合作项目中，修瑞娟应用甲皱微循环研究方法日夜连续 检测了 58例流行性脑脊髓膜炎患儿的甲皱微循环各指标的 动态变化，自患儿入院追踪至患儿痊愈或死亡，同时由陈祥 银等测定这些患儿体内生物胺的变化发现患儿甲皱微循环 的变化与生物胺的变化密切相关，还发现不同临床类型（普 通型、脑型、皮肤型、肺型）患儿的甲皱微循环表现及变化 也不同该研究首次在世界上发现了微循环自律运动的激活 对改善人体各器官及组织急性缺血的重要作用并应用微循 环指标协助临床治疗，取得了显著的疗效。

1971年，修瑞娟 在肺心病微循环障碍动物模型实验研究之先又将甲皱微循 环的观测指标应用到肺心病患者，在临床观测中设正常对照。