Wśród licznych patofizjologicznych przyczyn powstania i rozwoju przewlekłej niewydolności żylnej – takich jak uszkodzenie zastawek żylnych, wzrost nadciśnienia żylnego, czynników zapalnych, uszkodzenia śródbłonka żylnego, niesprawność glikokaliksu – rzadko (lub wcale) znajdujemy niewydolność łydkową pompy mięśniowej. Podobnie zaskakująco mało jest publikacji w Pub Med. A przecież jest ona podstawowym czynnikiem zapewniającym powrót żylny z kończyn dolnych do serca – zwłaszcza podczas pozycji wyprostowanej i aktywności fizycznej – i jest słusznie nazywana „obwodowym sercem żylnym”. Odgrywa więc ona bardzo istotną rolę w patofizjologii przewlekłej niewydolności żylnej.
Budowa i czynności w warunkach fizjologicznych
Obwodowe serce żylne tworzą mięśnie tylnej grupy goleni otoczone silnie mocną powięzią, tj. błoną zbudowaną z tkanki łącznej włóknistej. Tkanka łączna powięzi zawiera także włókna sprężyste, odgrywające istotną rolę podczas skurczu mięśnia. Sam mięsień bezpośrednio otacza namięsna zbudowana z cienkiej warstwy tkanki łącznej. Pomiędzy mocną, sprężystą powięzią „właściwą” a wymienioną namięsną znajduje się cienka warstwa luźnej tkanki łącznej, która stanowi warstwę przesuwalną i pozwala na „ślizganie” się mięśnia względem sztywnej mocnej powięzi zewnętrznej. Dominującą rolę w dosercowym „wypychaniu krwi” z kończyn dolnych odgrywa mięsień trójgłowy łydki (grupa tylna, warstwa powierzchowna), na który składają się: mięsień brzuchaty łydki (głowa przyśrodkowa i boczna) oraz mięsień płaszczkowaty. Ich pracę wspomagają mięsień podeszwowy oraz mięśnie warstwy głębokiej: podkolanowy, zginacze długie palców i palucha oraz piszczelowy tylny. Wszystkie należą do mięśni poprzecznie prążkowanych, mają napięcie spoczynkowe, a ich aktywność – skurcz – zależy od naszej woli. W warunkach fizjologicznych bodziec powodujący skurcz dochodzi do mięśni z ośrodkowego układu nerwowego drogą nerwów ruchowych.
Pierwszoplanową rolę – ponieważ odpływa nimi dosercowo 90 proc. krwi żylnej z kończyn dolnych – odgrywają położone podpowięziowo, pomiędzy poszczególnymi grupami mięśniowymi, żyły układu głębokiego. Obwodowo występują w liczbie 2 lub 3, towarzyszą jednoimiennym tętnicom i objęte są wspólną pochewką naczyniową. Są to: żyły piszczelowe przednie, tylne i strzałkowe oraz żyły mięśnia płaszczkowatego, mięśni brzuchatych, głowy przyśrodkowej i międzybrzuścowa. Istotną rolę odgrywają także znajdujące się śródmięśniowo „rozlewiska żylne” w postaci zatok żylnych – głównie w mięśniu płaszkowatym, ale także w mięśniu brzuchatym łydki. istotną rolę – utrudnia dosercowy powrót krwi żylnej – spełnia zależna od pozycji naszego ciała siła grawitacji. Wyraża się ona liczbowo odpowiednio w żyłach stopy w pozycji leżącej 12–18 mmHg, siedzącej 50–60 mmHg, aby w pozycji stojącej osiągnąć 95–105 mmHg (!). Natomiast podczas chodzenia, kiedy odwodowe serce żylne – przede wszystkim mięśniowa pompa łydkowa (w znacznie mniejszym stopniu żylna mięśniowa pompa podeszwowa stopy) – pracuje prawidłowo, to zmniejsza się do 20–30 mmHg, tj. obniża się trzykrotnie! Dla krążenia żylnego charakterystyczna jest więc rola ciśnienia hydrostatycznego oraz pojemność naczyń. Silne mięśnie łydki otoczone w zamkniętej przestrzeni utworzonej przez mocną powięź podczas skurczu, zmieniając swoją objętość, dynamicznie uciskają na niskociśnieniowy zbiornik żylny, wypychając dosercowo zawartą w nich krew żylną (ryc.).
Pracę mięśni – brzuchatego łydki i płaszczkowatego – można obrazowo porównać do działania pompy tłoczącej dosercowo krew żylną. Fali zwrotnej, tj. cofaniu się krwi na obwód, zapobiegają sprawne zastawki żylne, tworząc jednokierunkowy dosercowy przepływ. Siedzący tryb życia (praca i bierny wypoczynek), długotrwałe przebywanie w pozycji stojącej, możliwe choroby narządu ruchu mięśni/ścięgien/nerwów/stawów oraz otyłość w sposób oczywisty obniżają sprawność pompy łydkowej, co prowadzi wprost do refluksu, uszkodzenia zastawek i zastoju żylnego.
Patofizjologia
W wyniku niewydolności łydkowej pompy mięśniowej w naczyniach żylnych kończyn dolnych dochodzi do zastoju żylnego i limfatycznego. Czynnikami predysponującymi są: wiek powyżej 40. roku życia, ograniczona ruchomość, otyłość, choroby układu krążenia, długotrwała immobilizacja w łóżku, „fotelowy tryb życia”, unieruchomienie w gipsie (ortezie), zmiany postawy i dynamiki chodu, przewlekłe choroby stóp, kolan, bioder, zła postawa siedząca przed komputerem. Kiedy zmieniamy pozycję z leżącej do pozycji ortostatycznej, do żył kończyn dolnych napływa około 500 ml krwi. Niezbędny do osiągnięcia postawy pionowej jest skurcz mięśni, z którego wynika nacisk mięśni goleni na żyły, co zatrzymuje przepływ płynów do przestrzeni śródmiąższowej (działanie przeciwobrzękowe!). Podczas skurczu mięśni goleni w żyłach głębokich powstaje bardzo wysokie ciśnienie około 200 mmHg. Otwiera ono zastawki żył głębokich, dzięki czemu krew może płynąć dosercowo i zastawki żył przeszywających zamykają się, zapewniając siłę dośrodkową. Oblicza się, że podczas wysiłku fizycznego około 30 proc. energii niezbędnej do krążenia krwi, limfy i płynu tkankowego pochodzi z pracy mięśni goleni.
Objętość krwi żylnej „wyrzucanej” dosercowo z kończyn dolnych, czyli funkcję pompy łydkowej, można zmierzyć dzięki serii uniesień palców stóp wykonywanych w pozycji pionowej dzięki pletyzmografii. Wykazano doświadczalne, iż zmniejszony „wyrzut” jest niezależnym czynnikiem predykcyjnym związanym z przewlekłą niewydolnością żylną zwłaszcza w bardziej zawansowanych stopniach klinicznych C4–C6 wg CEAP. Bezruch wiąże się z zastojem żylnym i jest także dobrze znanym i udowodnionym czynnikiem ryzyka zakrzepicy żył głębokich (DVT) i zatorowości płucnej (PE). Udowodniono, iż mierzona pletyzmografią osłabiona czynność pompy łydkowej jest powiązana ze zwiększonym zagrożeniem zakrzepicy i powstaniem przewlekłej niewydolności żylnej. Może także służyć do stratyfikacji modeli ryzyka.
Rola L-karnityny w pracy mięśni poprzecznie prążkowanych
Karnityno-(3R)-3-hydroksy-4trimetyloaminobutanian jest krótko łańcuchowym kwasem karboksylowym występującym w tkankach zwierzęcych oraz w niewielkich ilościach w roślinach. U człowieka jest syntetyzowany w wątrobie i nerkach, a następnie w tkankach zostaje wchłaniany poprzez mechanizm aktywnego transportu. Zapotrzebowanie na karnitynę jest zaspokajane głównie na drodze syntezy endogennej. W niewydolności żylnej, powstający w żyłach kończyn dolnych refluks wpływa niekorzystnie także na układ mięśniowy, w którym L-karnityna jest kofaktorem reakcji prowadzących do produkcji energii dla komórki, magazynowanej w postaci ATP. Dodatkowo L-karnityna wspomaga regenerację nabłonka i zmniejsza agregację krwinek czerwonych oraz powstawanie zakrzepów. Tak więc, przez wpływ na funkcję mięśni i śródbłonka, L-karnityna poprawia powrót żylny. W przewlekłej niewydolności żylnej dochodzi do zaburzeń przepływu w mikrokrążeniu, co prowadzi do stanów zapalnych, obrzęków i uszkodzenia tkanek. L-karnityna, aktywizując procesy metaboliczne w tkankach narażonych na niedotlenienie może wspomagać redukcję obrzęków właśnie dzięki swoim adekwatnościom przeciwzapalnym.
Ze względu na jej istotną rolę w pracy mięśni poprzecznie prążkowanych i w mięśniu sercowym zalecane jest podawanie L-karnityny sportowcom, osobom intensywnie ćwiczącym rekreacyjnie, osobom „walczącym” z otyłością czy nawet z nadwagą. Wykazano, iż L-karnityna poprawia wydolność krążenia w chorobach naczyń przy osłabieniu siły mięśniowej i leczeniu uszkodzeń mięśni obwodowych. Wskazaniem do suplementacji L-karnityną powinna być także dieta uboga w mięso (w tym czerwone) dieta wegetariańska.
Wpływ aktywność ruchowej na przewlekłą niewydolność żylną
Wykazano, iż wysiłek fizyczny ze względu na poprawę struktury mięśni oraz zmniejszenie refluksu krwi i obrzęków zapobiega postępowi choroby i ma pozytywny wpływ na układ nerwowo-mięśniowy chorych z niewydolnością żylną. Wysiłek fizyczny, stymulując pracę pompy łydkowej, zmniejsza ciśnienie hydrostatyczne, co poprawia refluks żylny, zakres ruchu w stawie skokowym, siłę mięśni i jakość życia we wszystkich stopniach klinicznych (CEAP) choroby żylnej. Jest to bardzo wyraźne w postaciach łagodniejszych C1–C3. Trening fizyczny poprzez aktywizację pracy mięśniowej pompy łydkowej jest cennym narzędziem w leczeniu łagodnych i zaawansowanych postaci niewydolności żylnej, ponieważ poprzez układ mięśniowo-szkieletowy sprzyja poprawie hemodynamiki. Można z pewnym uproszczeniem przyjąć tezę, iż aktywizacja „obwodowego serca żylnego” (łydkowej pompy mięśniowej) wsparta kompresjoterapią oraz farmakoterapią (z udziałem L-karnityny) ma istotny wpływ na wystąpienie, przebieg i obraz kliniczny przewlekłej niewydolności żylnej.
Artykuł prof. dr. hab. n. med. Marka Maruszyńskiego.
Piśmiennictwo
1. Berger RT et al.: Metabolic
Profiling Reveals Changes in Serum Predictive of Venous Ulcer Healing. Ann
Surg, 2023 Feb 277,467.
2. Krasiński Z: Patofizjologia chorób żył
obwodowych. . Roz. w ks. Chirurgia naczyniowa red, Piotr
Andziak, PZWL 2023.T:1,45-55.
3. Montesano A et al.: Potential
Therapeutic Role of L-Carnitine in Skeletal Muscle Oxidative Stress and Atrophy
Conditions. Hindawi Publishing Corporation Oxidative Medicine and
Cellular Longevity Volume 2015, Article ID 646171, 13.
4. Nicollini G et al.: Possible Assessment of Calf Venous Pump
Efficiency by Computational Fluid Dynamics Approach.Front Prysiol 2020, 8 11:1003.
5. Ortega MA et al.: Understanding Chronic Venous Disease:
A Critical Overview of Its Pathophysiology and Medical Management. J Clin Med
2021,10(15):3239.
6. Raffetto JD., Khall RA.:
Mechanisms of Lower Extremity Vein Dysfunction in Chronic Venous Disease and
Implications in Management of Varicose Veins.Vessel Plus 2021;5:36.
7. Recek C. Calf pump activity influencing venous
hemodynamics in the lower extremity. Int. J. Angiol. 2013;22:23–30.
8. Rybak
Z.: Fizjologia krążenia w układzie żylnym. Roz. w ks. Chirurgia naczyniowa red. Piotr Andziak, PZWL
2023.T:1,37-44.
9. Silva KLS et al.: The impact of exercise training on calf pump function,
muscle strength, ankle range of motion, and health-related quality of life in
patients with chronic venous insufficiency at different stages of severity: a
systematic review. J Vasc Bras 2021 Apr 28:20 e20200125.
10. Vanscheidt1 W.: et al.: The efficacy and safety of
a coumarin-troxerutin - combination (SB-LOT) in patients with chronic venous
insufficiency:A double blind placebo-controlled randomised study.VASA
2002,32:185-190.
11.
Czeczot H.,Ścibior D., Rola L-karnityny w przemianach, żywieniu i terapii,
Postepy Hig Med Dosw. (online), 2005;
59: 9-19.
12. Heinonen O.J.:
Carnitine and physical exercise. Sports Med., 1996;22:109-132.
