Анатомия кровеносных сосудов.
В системе кровеносных сосудов различают артерии, вены и капилляры. Артерии – это сосуды, несущие кровь от сердца. Стенка артерий состоит из 3-х оболочек.
Внутренняя оболочка – интима, образована эндотелием, базальной мембраной и подэндотелиальным слоем, который состоит из тонких коллагеновых и эластических волокон и малодифференцированных звездчатых клеток. Она отделяется от средней оболочки внутренней эластической мембраной.
Средняя оболочка – медиа, образована гладкими мышцами, эластическими и коллагеновыми волокнами. От наружной оболочки ее отделяет наружная эластическая мембрана.
Наружная оболочка – адвентиция, образована рыхлой волокнистой соединительной тканью. Она содержит сосуды, питающие стенку артерии и нервы..
Различают артерии: эластического типа (в стенке преобладают волокна, например, аорта, легочный ствол); мышечного типа (часть артерий среднего и все артерии мелкого калибра); смешанного типа (большинство средний артерий: сонная, подключичная, бедренная).
Самые мелкие разветвления артерий называются артериолами. В их стенке подэндотелиальный слой состоит из единичных звездчатых клеток, внутренняя и наружная эластическая мембраны отсутствуют.
Вены – это сосуды, несущие кровь к сердцу. Стенка вен имеет такое же строение, как и стенка артерий, но тоньше. Слабо развит подэндотелиальный слой, внутренняя эластическая мембрана, мало мышечных и эластичесикх волокон. Наружной эластической мембраны нет. Мелкие, средние и некоторые крупные вены имеют полулунные клапаны, препятствующие обратному току крови. Самые мелкие вены называются венулами.
Между артериолами и венулами находится микроциркуляторное русло. Оно включает: 1) прекапилляры (метартериолы); 2) прекапиллярные сфинктеры (и те, и другие имеют в стенке один слой гладких мышц и очень чувствительны к химическим веществам); 3) капилляры (самые мелкие сосуды l~0,5 мм d 5-7 мкм, стенка состоит из эндотелия, лежащего на базальной мембране); 4) посткапиллярные венулы; 5 шунты – артерио-венозные анастомозы, соединяющие артериолы с венулами в обход капиллярной сети.
В зависимости от выполняемых функций сосуды делятся на следующие группы.
1. Амортизирующие сосуды – это артерии эластического типа, обеспечивающие непрерывность кровотока.
2. Резистивные сосуды (сосуды сопротивления) – концевые артерии, артериолы, прекапилляры и прекапиллярные сфинктеры. Уменьшение просвета этих сосудов создает основное сопротивление кровотоку.
3. Обменные сосуды – капилляры. Именно в них происходят основные обменные процессы между кровью и тканевой жидкостью. Также сюда можно отнести и венулы.
4. Емкостные сосуды – вены. Благодаря высокой растяжимости вены могут вмещать или выбрасывать большие объемы крови, выполняя роль резервуаров. Особенно выоской емкостью обладают вены печени, крупные вены чревной области и вены подсосочкового сплетения кожи. Вместе они могут удерживать более 1 л крови.
5. Шунтирующие сосуды участвуют в перераспределении крови кработающему органу, в оксигенации венозной крови, в терморегуляции.
Гемодинамика.
Движение крови по сосудам подчиняется законам гемодинамики, являющейся частью гидродинамики, изучающей движение жидкостей. Согласно законам гидродинамики, количество жидкости (Q), протекающее через трубу прямо пропорционально разнице давлений в начале (Р1) и в конце (Р2) трубы и обратно пропорционально сопротивлению (R) току жидкости. Q=(Р1 – Р2) / R.
Применительно к сосудистой системе Р2=0 и уравнение имеет вид: Q=Р/R, где Q – количество крови, изгнанное сердцем в 1 минуту, Р – среднее давление в аорте, R - величина сосудистого сопротивления. Р и Q можно измерить непосредственно и вычислить R (периферическое сопротивление – важнейший показатель состояния сосудистой системы).
Периферичесоке сопротивление сосудистой системы складывается из множества отдельных сопротивлений каждого сосуда, сопротивление которого можно вычислить по формуле Пуазейля: R=8lη / πr4, где l – длина, η – вязкость крови, r – радиус сосуда. Таким образом, чем тоньше сосуд, тем выше сопротивление. Давление крови на протяжение крупных и средних сосудов падает на 10%, а в артериолах и капиллярах на 85%. Наибольшим сопротивлением должен обладать капилляр, но так как огромное количество капилляров включено в сосудистую сеть параллельно, то их суммарное сопротивление меньше суммарного сопротивления артериол. Основное сопротивление току крови возникает в артериолах. Сокращение артериол резко повышает их R, отток крови из артерий уменьшается, и давление в них повышается. Снижение тонуса артериол увеличивает отток крови из артерий и давление в них снижается. “Артериолы – это краны сердечнососудистой системы”. Они участвуют в поддержании необходимого организму уровня общего артериального давления и регулируют величину местного кровотока через орган или ткань. В работающем органе тонус артериол снижается, что обеспечивает повышение кровотока. Чтобы общее АД при этом не снизилось, в неработающих органах тонус артериол повышается.
Кровяное давление.
Кровяное давление – это давление крови на стенки сосудов. Оно различно в различных отделах сосудистого русла. Различают систолическое и диастолическое давление связанные с работой сердца. Измеряют АД в плечевой артерии по методу Короткова. Оно составляет в среднем 120/80 мм рт.ст. Разница между систолическим и диастолическим давлением называется пульсовым давлением (~40 мм рт.ст.), также определяют среднее артериальное давление: РА=РД+1/3РП – равнодействующая всех изменений давления в сосудах (80-95 мм рт ст.). В мелких артериях пульсовое давление снижается, а в артериолах исчезает и составляет 40 – 60 мм рт. ст. В капиллярах давление составляет 30 – 15 мм рт. ст., в венах, находящихся вне грудной полости – 5-9 мм рт. ст., в венах в грудной полости – при вдохе давление снижается до 0 и может быть отрицательным, при выдохе оно повышается, но не выше 2-5 мм рт. ст.
Скорость кровотока.
Различают объемную(Q) и линейную (V) скорость кровотока. Q – это количество крови, протекающее в единицу времени через поперечное сечение сосуда. V – скорость продвижения частиц крови вдоль сосуда. V=Q / πr2. Это средняя скорость, так как в центре сосуда она максимальна, а около стенки минимальна.
Объем крови, протекающий в 1 мин. через аорту или полые вены, легочный ствол или легочные вены, одинаков. То есть объем крови, протекающий через все артерии, все капилляры, все вены одинаков. Значит, линейная скорость непостоянна. Она зависит от площади сосудистого русла. Чем больше общая площадь поперечного сечения сосудов, тем меньше линейная скорость. Самое узкое место в системе – аорта и V=0,5-1,0 м/сек. Наибольшее расширение русла в капиллярной сети и V=0,5 мм/сек; в венах V=0,2 м/сек.
Пульс – волнообразные колебания стенок артерий, обусловленные повышением давления в период систолы. Скорость распространения пульсовой волны не зависит от скорости движения крови и составляет в аорте5,5-8,0 м/сек, а в периферических артериях – 6,0-9,0 м/сек.
Время полного кругооборота крови – это время необходимое для того, чтобы она прошла через большой и малый круги кровообращения. В среднем оно составляет 27 систол. При частоте 70-80 уд./мин. минимальное время полного кругооборота составляе 20-23 сек. 1/5 этого времени приходится на прохождение крови по малому кругу и 4/5 – по большому.