2 курс / Нормальная физиология / Физиология_сердца_Алексеева_Э_А_,_Шантанова_Л_Н_

циркулирующей крови. Крупные вены и полые вены – сосуды, обеспечивающие венозный возврат.

6. Шунтирующие сосуды (артериоло-венулярные анастомозы): сосуды мышечного типа, регулируют капиллярный кровоток, осуществляют возврат крови к сердцу.

Лимфатические сосуды относятся к резорбтивным сосудам, обеспечивающим резорбцию из тканей белка, воды и электролитов обратно в кровь.

Структурно-функциональная характеристика сосудистой системы

4.2. Основы гемодинамики

Гемодинамика – раздел физиологии, где изучаются механизмы движения крови в сердечно-сосудистой системе.

51

Основная движущая сила кровотока – разность давления в начале и конце круга кровообращения. Один из основных показателей, характеризующих движение крови по сосудам, – объемная скорость кровотока (Q): количество крови, изгнанное сердцем в единицу времени, или объем крови, проходящий через суммарный просвет сосудов в единицу времени.

В соответствии с законом Пуазейля (1840) объемная скорость кровотока прямо пропорциональна разнице давления крови в начале (Р1) и конце (Р2) круга и обратно пропорциональна общему периферическому сопротивлению сосудов (Rобщ) соответствующего круга:

Q=( Р1 – Р2)/ Rобщ

Согласно закону неразрывности струи Q –величина постоянная на всем протяжении сосудистого русла независимо от площади поперечного сечения сосуда.

Линейная скорость кровотока (V) отражает скорость продви-

жения частиц крови вдоль сосуда. Она прямо пропорциональна объемной скорости кровотока (Q) и обратно пропорциональна пло-

щади поперечного сечения сосуда (π r2 ):

V=Q/(π r2 )

Чем больше S, тем меньше линейная скорость кровотока. В кровеносной системе самое узкое место – аорта, суммарный просвет капилляров больше просвета аорты в 1000 раз, соответственно линейная скорость кровотока в аорте во столько же раз выше, чем в капиллярах.

Периферическое сопротивление (R) – важнейший показатель состояния сосудистой системы, является расчетной величиной. В отдельно взятом сосуде сопротивление кровотоку (R) прямо пропорционально длине сосуда (l), вязкости крови (ή) и обратно пропорционально радиусу сосуда (r) в четвертой степени:

R=8lή/πr4

Периферическое сопротивление складывается из следующих составляющих:

тонуса резистивных сосудов: при повышении тонуса R резко возрастает;

при повышении вязкости крови R увеличивается: кровь – неньютоновская жидкость, она неоднородна, поэтому вязкость крови – величина непостоянная, зависит от вязкости плазмы, количества эритроцитов, обратимой агрегации эритроцитов, от способности

52

эритроцитов к деформации, от скорости кровотока и сосуда, типа течения жидкости: ламинарного или турбулентного.

Общее периферическое сопротивление сосудов, соединенных последовательно, равняется сумме сопротивлений его последовательно соединенных сосудистых отделов.

R=R1+R2+…Rn

Общее периферическое сопротивление при параллельном соединении сосудов:

1/R=1/R1+1/R2+…1/Rn

Общее периферическое сопротивление является важным фактором, определяющим величину артериального давления.

Артериальное давление (Р) – ведущий параметр гемодинамики.

Р= QR

Согласно основному закону гемодинамики, давление в сосуде прямо пропорционально объемной скорости кровотока и величине общего периферического сопротивления.

Факторы, его определяющие:

сердечный выброс;

объем циркулирующей крови (ОЦК);

тонус резистивных сосудов;

эластичность амортизирующих сосудов;

вязкость крови.

4.2.1. Артериальное давление как клинико-физиологический показатель системной гемодинамики

1.Систолическое давление (АДс) – максимальное давление во время систолы желудочков; зависит от величины сердечного выброса и эластичности аорты. В норме 100-139 мм рт.ст. в большом круге кровообращения; 20-25 мм рт.ст. – в малом.

2.Диастолическое давление (АДд)- минимальное давление во время диастолы желудочков; прямо пропорциональная зависимость от периферического сопротивления сосудов. В норме 65-85 мм рт.ст. в большом круге; 10-15 мм рт.ст. – в малом.

3.Пульсовое давление (АДп) – разность систолического и диастолического давлений; увеличивается в связи с понижением (АДд) или повышением (АДс). В норме 30-50 мм рт.ст. в большом круге кровообращения.

53

4. Среднее артериальное давление (АДср) – непульсирующее давление, которое обеспечивало бы такой же гемодинамический эффект, как и реальное пульсирующее, рассчитывается по формуле:

АДср =АДд+ 1/3АДп

В норме составляет 90-100 мм рт.ст.

4.2.2. Особенности венозного кровотока

Вены – сосуды с низким давлением, обладающие емкостными свойствами.

Функциональные особенности:

способны изменять просвет без изменения венозного давле-

ния;

способны депонировать большой объем крови;

большое влияние экстравазальных факторов на кровоток;

наличие клапанов, препятствующих обратному току крови.

Функции вен:

отводят кровь от органов и тканей;

депонируют до 80% крови для ее дальнейшего использования: растяжимость вен в 20 раз больше, чем артерий, повышение давления на 1 мм рт.ст. увеличивает емкость вен на 100 мл; венозные синусы селезенки вмещают 0,5 л крови; кроме того, кровь депонируется в венах печени, кожи, легких, в вертикальном положении вены нижних конечностей депонируют до 0,5 л крови;

регулируют венозный возврат к сердцу, участвуя в регуляции

АД;

регулируют транскапиллярный обмен путем изменения соотношения пре-и посткапиллярного давления;

участвуют в обмене с окружающими тканями;

выполняют функцию обширной рефлексогенной зоны.

Венозный возврат обеспечивает:

мышечный насос (сокращение скелетных мышц способствует сдавливанию вен и проталкиванию крови);

присасывающее действие сердца (смещение атриовентрикулярной перегородки во время систолы вниз);

наличие клапанов, предотвращающих обратный ток крови;

присасывающее действие грудной клетки (во время вдоха);

ритмические сокращения самих вен.

54

Центральное венозное давление – это давление наполнения правого сердца (7 мм рт.ст.). Повышение центрального венозного давления происходит при понижении минутного объема сердца или увеличении ОЦК, и наоборот. Приблизительно оценить уровень ЦВД можно при исследовании наружных яремных вен: в вертикальном положении яремные вены спавшиеся, не должно быть видно их растяжения или ретроградной пульсации; в горизонтальном – вены шеи наполнены, пульсируют.

4.2.3. Транскапиллярный обмен веществ

Капилляры являются зоной интенсивного обмена, где большинство веществ проходит через капиллярную стенку путем простой диффузии, по градиенту концентрации из зоны с высокой концентрации в зону с более низкой. На скорость диффузии влияют следующие факторы:

1)градиент концентрации;

2)площадь диффузии;

3)диффузионное расстояние;

4)проницаемость капиллярной стенки для диффундирующего вещества.

Существует 2 пути транскапиллярного обмена:

 жирорастворимые вещества легко диффундируют через ли-

пидный бислой мембран клеток (О2 СО2);

 полярные соединения (ионы Na+, K+ и др.) через водные поры, размер пор порядка 40 А˚, что ограничивает проникновение веществ с большим молекулярным диаметром (альбумины, глобулины и др).

Транскапиллярный обмен веществ в зоне микроциркуляции обеспечивается несколькими механизмами:

диффузионно-осмотический механизм обмена метаболитами

иводой между кровью и межклеточной жидкостью (практически не влияет на ОЦК);

пиноцитоз и экзоцитоз с образованием временных транскапиллярных каналов для транспорта белка;

фильтрационно-реабсорбционный механизм:

Силы фильтрации: гидростатическое давление крови в капиллярах (30 мм рт.ст.) и онкотическое давление интерстициальной жидкости (7 мм рт.ст.) на артериальном конце капилляра превышают силы реабсорбции (онкотическое давление крови – 25 мм рт.ст.,

55

гидростатическое давление интерстициальной жидкости – 0 мм рт.ст.) примерно на 12 мм рт.ст; что является эффективным фильтрационным давлением, происходит фильтрация (примерно 20 л/сут).

На венозном конце капилляра силы реабсорбции (онкотическое давление крови – 25 мм рт.ст.) превышают силы фильтрации (капиллярное давление – 10 мм рт.ст, онкотическое давление в межклеточной жидкости – 7 мм рт.ст.) примерно на 9 мм рт.ст.; происходит реабсорбция (18 л/сут).

4.2.4. Методы исследования гемодинамики

1.Косвенные методы определения уровня АД:аускультативный метод Короткова;пальпаторный метод Рива-Роччи;артериальная осциллография.

2.Метод определения времени полного кругооборота крови: в локтевую вену вводят индикатор и определяют, через какой промежуток времени он появляется в одноименной вене с другой стороны (в среднем 20 с).

3.Методы изучения сосудистых реакций:

Плетизмография – метод регистрации изменений объема органа, что вызвано изменением его кровенаполнения.

Реография – метод исследования пульсового кровенаполнения органов, основанный на регистрации колебаний сопротивления тканей переменному току высокой частоты.

56

Проверь себя

1.Определите сосудистое сопротивление в покоящейся мышце по следующим данным: АДср =100 мм рт.ст.; среднее венозное давление – 0 мм рт.ст; кровоток в мышце=5 мл/мин:

А. 20; Б. 0,5; В. 105.

2.Поскольку давление в легочной артерии существенно ниже, чем в аорте, систолический объем правого желудочка больше, чем левого желудочка:

А. верно; Б. неверно;

В. верно при определенных обстоятельствах.

3.Рассчитайте АДср, если измеренное АД равняется 110-70 мм

рт.ст.

4.Сужение артериол в органе будет способствовать реабсорбции интерстициальной жидкости из данного органа. Верно ли это?

А. верно; Б. неверно; В. не влияет.

5.Увеличение общего периферического сопротивления при неизменном сердечном выбросе приведет к:

А. в большей степени увеличению систолического давления; Б. в большей степени увеличению диастолического давления;

В. увеличению в одинаковой степени систолического и диастолического давлений.

6.Сосудами, оказывающими наибольшее сопротивление кровотоку, являются:

А. аорта и легочной ствол; Б. артериолы; В. венулы; Г. капилляры.

57

7.Емкостные сосуды – это: А. артерии; Б. вены; В. капилляры

8.У вашего пациента величина среднего артериального давления ниже нормы и частота пульса выше нормы. Какой из приведенных диагнозов возможен?

А. снижение объема крови; Б. тревога;

В. повышение внутричерепного давления.

9.Какие причины способствуют образованию отеков?

А. блокада лимфатических сосудов; Б. снижение концентрации белка в плазме крови; В. уменьшение ОЦК.

10. Просвет сосудов увеличивается под действием А. вазопрессина Б. ацетилхолина В. серотонина Г. окситоцина Д. питуитрина

Реши задачу

1. Одним из симптомов стеноза почечной артерии является артериальная гипертензия. Почему?

58

метаболическую – обусловлена вазоактивными метаболита-

ми.

Снижают тонус и расширяют сосуды следующие факторы: повышение уровня К +, СО2 , Н+, аденозина, лактата, пирувата, АДФ, АМФ; снижение О2 , рН.

регуляцию тканевыми гормонами – образуются в эндотелии сосудов и прилегающих клетках.

Вазодилататоры: гистамин, брадикинин, простациклин, простагландины Е2 , D2 , лейкотриены С4, D4 и Е4 , оксид азота (NO), серотонин в малых дозах, эндотелиальный фактор гиперполяризации.

Вазоконстрикторы: серотонин в больших дозах, эндотелин I, тромбоксаны А2 и В2 ,простагландины F2 ,H2 .

Нервная регуляция сосудистого тонуса осуществляется авто-

номной нервной системой. Иннервируются все сосуды, кроме капилляров.

Симпатические адренергические волокна через α1 - адренорецепторы повышают тонус сосудов (кожи, кишечника, почек, чревной области), через α2 -адренорецепторы – снижают. Симпатические холинергические волокна через М-холинорецепторы снижают тонус в сосудах скелетных мышц. Симпатическое влияние обеспечивает нейрогенный тонус сосудов (в покое 20%), в физиологических условиях может повышать сосудистый тонус в среднем в 3 раза. Тонус симпатических центров зависит от тонуса прессорных отделов СДЦ продолговатого мозга, который поддерживается афферентной импульсацией от рецепторов дуги аорты, каротидного синуса.

Парасимпатические холинергические волокна менее распространены. Через М-холинорецепторы вызывают снижение тонуса сосудов мягкой мозговой оболочки, сердца. Более выраженные эффекты оказывают на сосуды слюнных желез, поджелудочной железы, слизистой оболочки желудка, наружных половых органов. В последних они ответственны за расширение сосудов, регулирующих эрекцию.

Аксон-рефлексы. Обеспечивают изменение тонуса сосудов кожи

вответ на механическое, холодовое или химическое раздражение, сохраняются после удаления спинного мозга, разрушения ганглиев. Осуществляется эфферентными коллатералями болевых и температурных чувствительных волокон. Например, при длительном воздействии холодом сужение сосудов пальцев рук и ног, вызванное

60