Кровообращение в артериальном русле.

Тема 7. Физиология сосудов

1. Морфофункциональная характеристика сосудов разных типов.

2. Кровообращение в артериальном русле.

3. Капиллярный кровоток.

4. Кровообращение в венах.

5. Регуляция кровообращения.

5.1. Местные механизмы регуляции кровообращения.

5.2. Нейрогуморальная регуляция кровообращения.

5.2.1. Чувствительное звено.

5.2.2. Центральное звено.

5.2.3. Эфферентное звено.

6. Регионарное кровообращение.

6.1. Кровообращение в сердце.

6.2. Мозговое кровообращение.

6.3. Легочное кровообращение.

6.4. Кровообращение в печени.

6.5. Почечное кровообращение.

6.6. Кровообращение в селезенке.

7. Онтогенетические особенности кровообращения.

 

Морфофункциональная характеристика сосудов разных типов.

Сосуды, составляющие большой и малый круг кровообращения, подразделяют на несколько типов.

Согласно морфологической классификации выделяют: аорту, артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены, полые вены. Аорта, артерии, артериолы несут кровь от сердца; венулы, вены, полые вены несут кровь к сердцу.

Свойства сосудов разных типов.

· Объем содержащейся крови: 60-70 % минутного объема крови в венах, 10-15 % в артериях, 5-10 % в капиллярах и 5 % в сердце.

· Скорость кровотока: наименьшая в капиллярах.

· Суммарный просвет: максимум в капиллярах, значительно меньше в венах и еще меньше в артериях.

· Давление в сосудах при продвижении крови от сердца к периферии и далее к полым венам последовательно уменьшается, снижаясь в полых венах практически до нуля.

Функциональная классификация системы кровообращения (Б.Фолкова) предусматривает деление сердечно-сосудистой системы на «последовательно соединенные звенья».

· Сердце – насос, ритмически выбрасывающий кровь в сосуды.

· К амортизирующим сосудам относят аорту, легочную артерию и прилежащие к ним участки крупных сосудов. В их средней оболочке преобладают эластические элементы. Благодаря такому приспособлению сглаживаются возникающие во время регулярных систол подъемы артериального давления, и создается равномерный кровоток. Кроме того, они запасают физическую энергию систолы желудочков, поддерживая кровоток во время диастолы.

· Резистивные сосуды − концевые артерии и артериолы − характеризуются толстыми гладкомышечными стенками, способными при сокращении изменять величину просвета, что обеспечивает регуляцию артериального давления и является основным механизмом регуляции кровоснабжения различных органов.

· Сосуды-сфинктеры являются последними участками прекапиллярных артериол. Они, как и резистивные сосуды, способны изменять свой внутренний диаметр, определяя тем самым число функционирующих капилляров и, соответственно, величину обменной поверхности.

· К обменным сосудам относят капилляры, которые реализуют обмен различных веществ и газов между кровью и тканевой жидкостью. Стенки капилляров состоят из одного слоя эндотелия и звездчатых клеток. Способность к сокращению у капилляров отсутствует, величина их просвета зависит от давления в резистивных сосудах.

· Емкостные сосуды сердечно-сосудистой системы составляют посткапиллярные венулы, вены и крупные вены. Их средняя оболочка значительно тоньше, чем у артерий. Вены могут вмещать и выбрасывать большие количества крови, способствуя тем самым ее перераспределению в организме. Наиболее емкими являются вены печени, брюшной полости, подсосочкового сплетения кожи. Вены обеспечивают возврат крови к сердцу.

· Шунтирующие сосуды представляют собой анастомозы, связывающие артериальное русло с венозным (артериолы и венулы), минуя капилляры. Они находятся лишь в некоторых областях тела (коже уха, носа, стопы и других органах). При открытом состоянии этих сосудов кровь устремляется в венозное русло, резко уменьшая или полностью прекращая кровоток в капиллярах. Шунтирующие сосуды выполняют функцию регуляции регионарного периферического кровотока. Они участвуют в терморегуляции, регуляции давления крови, ее распределении.

 

Кровообращение в артериальном русле.

Основной функцией артерий является создание постоянного напора, под которым кровь движется по капиллярам. Уровень кровяного давления определяется:

− нагнетающей силой сердца;

− периферическим сопротивлением (зависит от тонуса сосудов и вязкости крови);

− объемом крови.

При каждой систоле и диастоле кровяное давле­ние в артериях колеблется. Его подъем вследствие систолы желудочков харак­теризует систолическое (максимальное) давление. Спад давления во время диастолы соответствует диастолическому (мини­мальному) давлению. Его величина зависит главным образом от перифериче­ского сопротивления кровотоку и частоты сердечных сокращений. Разность между систолическим и диастолическим давлением называют пульсовым давлением. Пульсовое давление пропорци­онально объему крови, выбрасываемой сердцем при каждой систоле.

Эти три величины − систолическое, диастолическое и пульсовое давление крови − служат важными показателями функционального состояния всей сер­дечно-сосудистой системы и деятельности сердца в определенный период. В плечевой артерии здорового человека в возрасте 20-40 лет систолическое давление составляет 110-120 мм рт. ст., диастолическое − 70-80 мм рт. ст., пульсовое − 40 мм рт. ст. Артериальное давление претерпевает суточные колебания, которые не превышают ±10 мм рт. ст.

Чередования систолического и диастолического давления на кривой кровяного давления создают так называемые волны первого порядка. Они протекают параллельно с ритмом сердцебиений. Кроме того, в большом круге кровообращения артериальное давление снижается при вдохе и повышается при выдохе. Эти колебания, связанные с дыхательными движениями, называют волнами второго порядка. Их появление связано с присасывающим действием грудной клетки и изменением внутригрудного давления. В особых условиях (недостатке кислорода, кровопотерях) наблюдают волны третьего порядка, связанные с колебаниями тонуса дыхательного и сердечно-сосудистого центров.

Важной характеристикой артериального кровотока, помимо артериального давления, является артериальный пульс. Под артериальным пульсом понимают периодические колебания объема сосудов, связан­ные с динамикой их кровенаполнения и давления в них в течение одного сердечного цикла. Систолический объем крови, выбрасываемый в аорту, вызывает ее растяже­ние и повышение в ней давления. В результате того, что стенки аорты и артерий обладают эластичностью, систолический прирост давления не продви­гает весь столб крови (как происходило бы, если бы артериальная система состояла из жестких, неэластичных трубок), а вызывает растяжение стенок артерий. Благодаря такому растяжению, аорта и артериальные стволы вмещают в себя выбрасываемый сердцем систолический объем крови.

Аорта и стенки сосудов, получившие во время систолы добавочное напряжение, стремятся в силу упругости уменьшить свою емкость и во время диастолы продвигают вперед систолический объем крови. Расширение стенки и повыше­ние давления происходит теперь на прилежащем участке. Колебания давления, волнообразно повторяясь и постепенно ослабевая, захватывают все новые и новые участки артерий, пока не достигают артериол и капилляров, где пульсовая волна гаснет.

Соответственно пульсирующим изменениям давления пульсирующий ха­рактер приобретает и продвижение крови по артериям: ускорение кровотока во время систолы и замедление во время диастолы.

Капиллярный кровоток.

Кровеносные капилляры являются самыми тонкими и многочисленными сосудами. Они располагаются в межклеточных пространствах и обладают следующими свойствами.

Стенка капилляров пред­ставляет собой полупроницаемую мембрану, тесно связанную функционально и морфологически с окружающей соединительной тканью. Она состоит из двух оболочек: внутренней − эндотелиальной, наружной − базальной. В зависимости от органа, строение стенок его капилляров отличается. Так, в большинстве органов эндотелиальная пластинка имеет небольшие отверстия, предназначенные для транспорта небольших по размеру частиц (ионов, глюкозы и др.). В капиллярах мозга этих отверстий нет, транспорт осуществляется мембранными механизмами (гематоэнцефалический барьер). В капиллярах костного мозга, селезенки и печени отверстия большие, через них могут проходить клетки крови.

Общее число и просвет капилляров в различных тканях не одинаково и зависит от уровня метаболизма тканей: чем он выше, тем больше капилляров. Например, сердечная мышца содержит вдвое больше капилляров, чем скелетная, в сером веществе головного мозга капиллярная сеть значитель­но гуще, чем в белом.

Функция капилляров заключается в снабжении клеток питательными и пла­стическими веществами и удалении продуктов метаболизма, то есть в обеспечении транскапиллярного обмена. Для осуществления этих процессов необходим ряд условий, важнейшими из которых являются скорость кровотока в капилляре, величина гидростатического и онкотического давления, проницаемость стенки капилляра, число перфузируемых капилляров на единицу массы ткани.

Изменение любого параметра равнове­сия приводит к изменению остальных па­раметров. Например, увеличение капил­лярного гидростатического давления со­провождается усилением фильтрации воды из капилляра, в результате в тканевых пространствах повышается гидростатичес­кое и снижается онкотическое давление. Одновременно с этим возрастает онкоти­ческое давление белков плазмы крови, вызывающее, в свою очередь, усиление абсорбции в венозном конце капилляра. Следовательно, усиление фильтрации со­провождается соответствующим повыше­нием абсорбции жидкости в капилляре.

Кровообращение в венах.

Вены опреде­ляют емкость всей системы кровообра­щения, величину возврата крови к серд­цу, минутный объем кровообращения.

В основе движения крови по венам лежит ряд механизмов.

· Остаточная сила работы сердца. Давление в начале венозной системы обусловлено остатком движущей силы, которая сообщается крови сокращения­ми сердца и сохранилась после преодоления сопротивления в артериолах и ка­пиллярах.

· Присасывающая сила грудной клетки в фазу вдоха. При вдохе расширяются легкие, возникает отрицательное внутрилегочное давление и одновременно расширяются крупные полые вены. В ре­зультате этого возрастает разность дав­ления между началом венозной системы и местом впадения полых вен в сердце. Тем самым облегчается приток венозной крови к сердцу.

· Присасывающе-сдавливающий насосный эф­фект диафрагмы на орга­ны брюшной полости. Во время вдоха диафрагма сокращается, внутрибрюшное давление увеличивается. Оттесненные ди­афрагмой органы давят на стенки вен, выжимая кровь в сторону воротной вены и далее в полую вену. Во время выдоха наблюдается обратная картина.

· Присасывающая сила сердца во время диастолы.

· Наличие в венах клапанов препятствует оттоку крови к капил­лярам и обеспечивает однонаправленный кровоток в сторону сердца.

· Перистальтические сокращения сте­нок некоторых вен. В венах печени они сокращаются с частотой 2-3 раза в 1 мин.

· Активность скелетных мышц. При сжатии вен дав­ление в них повышается и кровь движется в сторону сердца.

· Гидростатический фактор − тя­жесть столба крови, которая давит на стенки всех сосудов, расположенных при вертикальном положении тела ниже сердца. Это ведет к скоплению кро­ви в сосудах и их растяжению. Большому скоплению крови в венах противодействуют, помимо других факторов, перистальтические сокращения стенок некоторых вен, например, в печени. Если вследствие патоло­гического состояния этого сокращения не происходит или если оно недостаточно, то кровь при вертикальном положении тела в значительном количестве скапливается в ве­нах конечностей и брюшной полости, возникают отеки.

В венулах и терминальных венах крово­ток, как правило, имеет постоянный харак­тер. В более крупных сосудах возникают небольшие колебания давления и скорости кровотока, которые за­висят от фаз дыхания и сердечных сокраще­ний. Происхождение венно­го пульса иное, чем артериального. В то вре­мя как причиной артериального пульса яв­ляется систолическое ускорение, сообщаемое столбу крови энергией сердечного сокраще­ния, причиной венного пульса является пре­кращение оттока крови из вен к сердцу во время систолы предсердий и желудочков. В этот момент ток крови в больших венах задерживается и давление в них возрастает.