Большой круг: во время вдоха давление в грудной клетке постепенно снижается, соответственно в сосуде растет трансмуральное давление (давление по разные стороны стенки сосуда), как следствие внутригрудные сосуды расширяются и это сопровождается:
1) снижением их сопротивления
2) эффективным засосом крови из соседних сосудов
3) при вдохе диафрагма опускается, внутрибрюшинное давление растет, растет разность давления между брюшной и грудной венами и возрастает венозный приток к грудным венам.
Выдох: меняется градиент давления между брюшной и грудной венами, снижается приток крови из брюшных вен.
Малый круг: при вдохе наполнение правого желудочка увеличивается, его ударный объем (закон Франка-Старлинга) тоже увеличивается, одновременно с этим при из-за расправления легких и увеличения легочного русла, снижается приток к левому сердцу и падает его ударный объем.
На выдохе: возврат к правому сердцу и его выброс уменьшается, а приток крови из легких к левому сердцу и ударный объем повышаются.
Таким образом, дыхательные движения сопровождаются поочередным изменением ударных объемов сердца.
Микроциркуляторное русло (терминальное русло)
Это место, где реализуется транспортная функция сердечно-сосудистой системы, обеспечивается транскапиллярный обмен, создающий необходимый для жизни тканевый гомеостаз.
МЦР – отдел циркуляторного русла, расположенный между мелкими артериями и венами, его стоит рассматривать как общую функциональную единицу, состоящую из пяти звеньев:
1) приносящие сосуды – артериолы
2) прекапиллярные сосуды – резистивные сосуды
3) капилляры – метаболические сосуды
4) посткапиллярные резистивные сосуды – венулы
5) емкостные сосуды – вены и венулы
Артериолы
Первые сосуды МЦР, берущие начало из мелких артерий мышечного типа. Диаметр от 30 до 300 мкм
Имеют тонкую стенку (1 слой мышц)
Артериолы не имеют четкой отграниченности от тканевого субстрата – интегрированный элемент органа. В рыхлой ткани – крупнее, в плотноной – минимальный калибр.
Для артериол очень характерно наличие анастомозов (соединений двух сосудов).
В артериолах сохраняется компенсатоное колебание в такт сердечной мышце.
Артериоло-артериальнык анастомозы – демпферные приспособления, гасящие амплитуду колебаний при входе в МЦР. (Анастомоз – структура, которая нивелирует локальные перепады давления и называется зоной подвижного равновесия).
Прекапилляры
Отделяются от артериол, затем ди- и трихотомически делятся на капилляры. Каждая артериола дает начало 11-100 капиллярам.
Прекапилляры имеют тонкую стенку и не содержат эластических элементов.
Диаметр 14-16 мкм
В место отхождения прекапилляров от артериол, а также в местах деления прекапилляров на капилляры гладкомышечные клетки образуют прекапиллярные сфинктеры. И.М. Сеченов назвал их «краны кровеносной системы».
Мышечные сфинктеры находятся постоянно в тонусе, многие закрыты. Просвет открытого прекапиллярного сфинктера меньше, чем просвет капилляров. Возникает эффект «бутылочного горла»: в этом месте сильно возрастает сопротивление кровотоку.
Рсист – то давление, с которым кровь выбрасывается из желудочка в аорту
Рдиаст – давление, которое возникает в артериальном МЦР, создается прекапиллярными сфинктерами.
Если разница Рсист-Рдиаст очень большая – очень большая нагрузка – например, при Р= 120/50 – атонии – падение тонуса сосудов создает очень большую нагрузку на сердце за счет преодоления сопротивления, связанного с вязкостью крови. Разница не должна быть более 50%
Капиллярное русло
В капиллярах осуществляется обмен между кровью и интерстициальной (межклеточной) жидкостью.
Капилляры – составная часть органа, их функция подчинена функциям данного органа. Их иногда называют «синапс между кровью и тканью».
Диаметр 2-18 мкм, зависит от органа.
Широкие капилляры – в паренхиматозных органах, ЖВС, костном мозге, селезенке, узкие – в мышцах.
Средний диаметр капилляра – 7-10 мкм, эритроциты движутся по капилляру в один ряд.
В условиях покоя открыты 25-30% капилляров.
При тяжелой мышечной работе обменная площадь увеличивается до 55% от всех капилляров.
В условиях покоя средняя линейная скорость в капиллярах составляет 0,3 мм/с, то есть путь в 1 мм кровь проходит за 3 секунды.
Для сравнения, в аорте скорость 210 мм/с.
Различают 3 фазы функционального состояния капилляров:
1) Функционирующие капилляры, по которым течет цельная кровь
2) Плазматические (течет только плазма)
3) Закрытые капилляры (за счет набухания эндотелия в просвет капилляра)
Ультраструктура стенок капилляра
Под термином капилляр понимается исходная структурная единица – фрагмент капиллярной сети, который не имеет боковых ответвлений.
В зависимости от ультраструктуры стенки капилляра выделяют 3 группы:
I тип – стенки образованы сплошным слоем эндотелиальных клеток с небольшим количеством пор. Диаметр 4-5 мкм. Встречаются в поперечно-полосатых и гладких мышцах, в жировом слое и соединительной ткани.
II тип – имеет «окошко» - фенестры – диаметр 0,1 мкм, покрытые тончайшей мембраной. Обнаружены в стенке клубочков почек и слизистой кишечника.
III тип – имеет прерывающуюся стенку с большими интерстициальными просветами – через них могут проходить плазма и клетки. В костном мозге, печени, селезенке.
Эндотелиальная основа всех капилляров окружена неклеточным образованием, называемым базальной мембраной.
Функции базальной мембраны:
- микроскелет сосуда
- транскапиллярный обмен
- механические свойства
Все капилляры по функции разделяются на:
1) Нутритивные – для обмена веществ между кровью и тканями
2) Шунтирующие – выполняющие функцию поддержания кровотока.
Венулярное звено
Пути оттока из МЦР складываются из:
- посткапиллярных венул
- собирательных венул
- мышечных венул
Посткапиллярные и собирательные венулы выполняют транспортную, емкостную и резистивную функции. (Резистивная функция – на долю венул приходится около 20% общего сосудистого сопротивления).
В один посткапилляр может входить до 7 капилляров.