Взаимоотношения между местным и системным кровотоком




УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

профессор

 

В.О.САМОЙЛОВ

«» _______________ 200 г.

 

 

ПРОФЕССОР

доктор медицинских наук

В.Н.ГОЛУБЕВ

 

 

ЛЕКЦИЯ № 36

по нормальной физиологии

 

на тему: Регионарное кровообращение - 1

для курсантов, слушателей и студентов 2 курсов

факультетов подготовки военных и гражданских врачей

 

 

Обсуждена и одобрена на

заседании кафедры 2.07.08

протокол №19

 

 

Уточнено (дополнено)

«»_______________ 200 г.

 

 

Санкт-Петербург.. 2008 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Введение 5 мин.

1. Взаимоотношения между местным и системным

кровотоком 20 мин.

2. Особенности кровообращения отдельных органов 30 мин.

Заключение 35 мин.

 

 

Литература:

а) Использованная при подготовке текста лекции:

1. Начала физиологии. Под ред. А.Д.Ноздрачёва СПб: «Лань» 2001 г. (Мир медицины).

2. Физиология человека в 3-х томах перев. с англ. под ред. Шмидта Р. и Тевса Г. М: Мир 1996 г.

3. Физиология сердечно-сосудистой системы. Морман Д. и Хеллер Л., СПб: «Питер» 2001 г.

4. Руководство по общей и клинической физиологии М.: Медицинское информационное агентство, 2002 г.

5. Кровообращение. Б.Фолков, Э.Нил. М.: Медицина, 1976 г.

 

б) Рекомендуемая для самостоятельной работы по теме:

 

1. Физиология человека. Учебник (под ред. В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько – 2-е издание) М.: Медицина, 2003 г.

2. Коробков А.В. Чеснокова С.А. Атлас по нормальной физиологии. М. Высшая школа, 1987.

3. Лекции по регуляции функций.

 

 

Наглядные пособия

 

1. Таблицы по теме: «Кровообращение».

2. Компьютерное пособие, файл «Кровообращение».

3. Диапозитивы по теме «Кровообращение».

4. Модель Дондерса.

5. Перевязки Станиуса.

6. Изолированное сердце кролика (лягушки).

Демонстрация: Модель кровообращения Вебера

 

Технические средства обучения

 

1. Компьютер «Windows hp» – мультимедиа.

2. Диапроектор.

3. Мультимедийный проектор.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Регионарное кровообращениеКаждые орган и ткань: мозг, сердце, легкие, печень, кожа, мышцы — обладают индивидуальными физиологическими особен­ностями кровообращения.

Непрерывность движения крови в организме человека обеспечи­вается как системой последовательно соединенных сосудов, осуще­ствляющих системную гемодинамику, так и системой параллельно подключенных к аорте и полым венам сосудистых русел, представ­ленных сосудами различных органов и обеспечивающих регионарную гемодинамику. Хотя в каждом отдельно взятом органе (регионе) кругооборот крови в процессе ее движения не совершается, для обозначения гемодинамики в органах употребляется термин «ре­гионарное кровообращение».

Главное назначение кровообращения, в обеспечении обмена га­зами, веществами и продуктами их метаболизма, а также тепловой энергией между кровью и клетками тканей, реализуется на уровне сосудистой системы органов. Именно здесь осуществляется непос­редственное соприкосновение обменных сосудов с тканевыми эле­ментами, а структурные особенности строения стенки кровеносных капилляров и низкая линейная скорость кровотока в них создают оптимальные условия для полноценного осуществления обменно-транспортной функции кровообращения. Кроме того, процессы не­прерывного приспособления организма к постоянно изменяющимся условиям внешней и внутренней среды вовлекают в активную де­ятельность различные регионы и группы органов. Это требует четкой координации и высокой надежности в адекватном перераспределении крови между работающими органами. Наконец, сосудистые сети органов, выполняя в общей схеме устройства сердечно-сосудистой системы роль параллельно включенных проводников, в значительной мере определяют величину общего периферического сопротивления сосудов и тем самым влияют на показатели системной гемодинамики.

В то время как кровообращение в мышцах и большинстве внут­ренних органов определяется общими принципами и закономерно­стями, описанными выше, кровообращение в ряде регионов требует специального рассмотрения.

 

Взаимоотношения между местным и системным кровотоком

 

У некоторых позвоночных имеется особая противоточная структура, состоящая из мелких артериол и венул, – так называемое чудесное сплетение (rete mirabile} (см. гл. 12); в этой структуре перед тем, как войти в ту или иную ткань, артерия распадается на множество мелких капилляров, идущих параллельно выходящим из этой ткани венозным капиллярам. При этом «артериальные» и «венозные» капилляры окружают друг друга, и образуется большая обменная поверхность между притекающей и оттекающей кровью. Подобная система капилляров служит для теплообмена или газообмена между входящей в ткани артериальной кровью и выходящей – венозной.

Изменения кровообращения при физической нагрузке. Совершенно ясно, что регуляция кровообращения при физической нагрузке – это сложный процесс, происходящий на многих уровнях. К последним относятся центральные нервные регуляторные механизмы, периферические рефлексы, в частности, с участием мышечных центростремительных нервов и местные механизмы регуляции. Многие сдвиги в системе кровообращения, возникающие при нагрузке, могут наблюдаться и в отсутствие нервной регуляции. Это говорит о большом значении местных механизмов для увеличения кровотока к работающим скелетным мышцам. В то же время совершенно очевидно, что важную роль в реакции кровообращения на физическую нагрузку играют регуляция со стороны центральной нервной системы и рефлексы с участием механорецепторов и хеморецепторов мышц. Конкретные проявления этих нервных регуляторных механизмов зависят от характера физической нагрузки. В качестве примера можно привести рефлекторные изменения кровообращения на возбуждение центростремительных нервов в мышцах. При изометрических сокращениях мышц артериальное давление поднимается, но сердечный выброс меняется мало, а при изотонических сокращениях – наоборот. Во время физической нагрузки кровоток в скелетных мышцах увеличивается пропорционально степени их активности. Это достигается благодаря увеличению сердечного выброса и уменьшению кровоснабжения кишечника и почек. В этих условиях сердечный выброс может возрастать на порядок по сравнению с состоянием покоя; при этом частота сердечных сокращений резко возрастает, а ударный объем меняется мало. Сердечный выброс увеличивается главным образом за счет снижения периферического сопротивления (примерно на 50% по сравнению с тем, что наблюдается при состоянии покоя) и увеличения венозного возврата, обусловленного «насосным» действием скелетных мышц на вены. Активность симпатических сердечных нервов при нагрузке увеличивается, а парасимпатических – снижается. Такое перераспределение тонуса необходимо не столько для увеличения сердечного выброса, сколько для того, чтобы установить такую частоту сердечных сокращений, при которой ударный объем остается постоянным. Артериальное давление, рН и парциальные давления газов, участвующих в дыхании, меняются незначительно; более заметным оказывается увеличение дыхательных колебаний Р СО2 и Р О2, а также пульсового артериального давления. Возросшие колебания пульсового давления в какой–то степени амортизируются за счет того, что катехоламины крови повышают эластичность стенок артерий. Возможно, артериальные хеморецепторы и барорецепторы играют лишь незначительную роль в изменениях кровообращения при физической нагрузке.

В самом начале физической нагрузки высшие мозговые центры активируют двигательные нейроны скелетных мышц. Возможно, эти же центры вызывают изменения легочной вентиляции и кровотока. При этом определенную роль в увеличении вентиляции легких и сердечного выброса может играть проприоцептивная обратная афферентация от мышц. Таким образом, при физической нагрузке включается целый комплекс взаимосвязанных процессов, направленных на обеспечение должного кровотока в работающих мышцах. Прежде всего возникает рабочая гиперемия в этих мышцах, и это обусловливает перераспределение кровотока в их пользу; увеличение же сердечного выброса является прямым следствием снижения периферического сопротивления. Что же касается конкретной роли других регуляторных систем, то она пока не выяснена.

Изменения кровообращения при нырянии Многие позвоночные, дышащие воздухом, могут в течение длительного времени оставаться под водой. При этом у них происходят выраженные сдвиги в деятельности дыхательной и сердечно–сосудистой систем: дыхание прекращается, а кровообращение меняется таким образом, чтобы ограниченные запасы кислорода доставались главным образом органам, наиболее страдающим от аноксии (мозгу, сердцу и некоторым эндокринным образованиям). У всех ныряющих позвоночных к прекращению дыхания приводит раздражение чувствительных рецепторов носовых ходов и глотки. Эти рецепторы возбуждаются при действии холода и при погружении под воду, и это приводит к рефлекторной остановке дыхания. У млекопитающих (но не у других позвоночных) при возбуждении этих рецепторов возникает также выраженная брадикардия. У всех позвоночных после остановки дыхания головной мозг и сердце продолжают потреблять кислород, и это приводит к постепенному снижению Р О2 в крови и повышению Р СО2. При этом возбуждаются артериальные хеморецепторы, в результате чего периферические сосуды сужаются и возникает сильная брадикардия с уменьшением сердечного выброса. Кровоснабжение всех тканей, за исключением мозга, сердца и некоторых эндокринных органов, снижается. Увеличение периферического сопротивления обусловлено значительным повышением симпатического тонуса; при этом сужаются довольно крупные артерии. У некоторых ныряющих млекопитающих (например, тюленей) кровоток в скелетных мышцах почти прекращается, а венозный резервуар увеличивается. В этих условиях большая часть крови, выбрасываемой сердцем в системное кровообращение, протекает через капилляры мозга и сердца. Иногда наблюдается повышение артериального давления; в результате возбуждаются артериальные барорецепторы, что (вместе с повышенной импульсацией от хеморецепторов) усугубляет брадикардию. Последняя обусловлена повышением тонуса парасимпатических и, возможно, снижением тонуса симпатических сердечных нервов.

Поскольку гемодинамические реакции на ныряние наблюдаются и у децеребрированных уток, считается, что интегративным центром для всех периферических сигналов служит продолговатый мозг. Однако было показано, что у тюленей «брадикардия погружения» может возникать в результате каких–то процессов ассоциативного научения. Так, у некоторых специально обученных тюленей брадикардия возникает еще до начала ныряния и, следовательно, до раздражения каких–либо периферических рецепторов.

У птиц «водяные» рецепторы не вызывают непосредственно те изменения кровообращения, которые связаны с погружением. Так, частота сердечных сокращений не снижается у погруженных под воду уток, если они дышат через трахеостомическую трубку или у них денервированы каротидные тельца. Значит, у этих животных «водяные» рецепторы вызывают остановку дыхания, которая сопровождается снижением РО2 и рН и повышением РСО2 крови, в результате возбуждаются хеморецепторы, и именно это приводит к рефлекторным изменениям гемодинамики.

Сигналы от легочных рецепторов растяжения вносят изменения в рефлекторные реакции на раздражение хеморецепторов. При остановке дыхания (когда легочные рецепторы растяжения не возбуждаются) эти реакции иные, чем при нормальном дыхании. Растяжение легких приводит к подавлению рефлекторного торможения сердца и сужения периферических сосудов в ответ на раздражение артериальных хеморецепторов. Значит, реакции сердечно–сосудистой системы на гипоксию и гиперкапнию (повышение уровня СО2) при дыхании воздухом иные, чем во время погружения под воду.

Когда животное нормально дышит, раздражение артериальных хеморецепторов приводит к заметному увеличению легочной вентиляции. Снижение Р О2и (или) повышение Р СО2 в крови сопровождается расширением периферических сосудов. Это расширение в свою очередь приводит к увеличению сердечного выброса, так как в условиях повышенного оттока крови через периферические сосудистые русла необходимо поддерживать артериальное давление. Таким образом, при погружении под воду гипоксия (кислородная недостаточность), возникающая из–за остановки дыхания, приводит к брадикардии и снижению сердечного выброса. При нормальном же дыхании та же гипоксия, возникающая, например, при подъеме на большую высоту, вызывает повышение сердечного выброса и частоты сердечных сокращений.

При сокращениях сердца растет потенциальная энергия крови, находящейся в желудочках. Известно, что жидкость течет от точки с более высокой потенциальной энергией к точке, в которой эта энергия ниже. Увеличение потенциальной энергии крови проявляется в повышении кровяного давления. При этом возникает разница давлений между любыми двумя точками кровеносного русла, создается градиент давления и кровь начинает течь от участков с более высоким к участку с более низким давлением (исключением из этого правила служит столб жидкости, на который действует сила тяжести, с глубиной давление в этом столбе увеличивается, но тока жидкости нет). Движущаяся кровь обладает инерцией, и для того чтобы привести ее в движение, необходимо затратить энергию. Таким образом, текущая кровь обладает кинетической энергией. В покоящихся жидкостях мерой потенциальной энергии может быть давление, а в движущихся она включает давление и кинетическую энергию. Каким же образом кинетическая энергия и давление соотносятся между собой? Оказывается, в большинстве случаев кинетическая энергия пренебрежимо мала. Кинетическая энергия на единицу объема (1 мл) жидкости равна 1/2 (ρV2), где ρ – плотность жидкости, V– скорость ее течения. Если скорость V измеряется в сантиметрах в секунду, а плотность – в граммах на миллилитр, то кинетическая энергия будет выражаться в динах на квадратный сантиметр, т.е. так же, как и давление. У млекопитающих линейная скорость кровотока наиболее высока у основания аорты, и на высоте изгнания крови–из желудочков она составляет около 50 см∙с–1. Плотность крови равна примерно 1,055 г∙мл–1. Таким образом, кинетическая энергия крови в аорте на высоте изгнания составляет 1/2 х 1,055∙502 или 0,132 кПа. Эта величина мала по сравнению с систолическим трансмуральным давлением, равным около 16 кПа. В желудочке скорость крови низка, но по мере выброса в аорту она возрастает, т.е. при изгнании крови в аорту ее кинетическая энергия увеличивается. При этом в кинетическую энергию переходит развиваемое желудочком давление и именно это обстоятельство служит главной причиной небольшого падения давления между желудочком и аортой. Линейная скорость кровотока, а следовательно, и кинетическая энергия крови наиболее высоки в аорте. В капиллярах скорость движения крови составляет 1 мм∙с–1, и кинетическая энергия практически равна.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-04-29 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: