Тема: Анатомия и физиология сосудов. Артериальное давление

 

Система кровообращения обеспечивает кругооборот крови, то есть ее движение в замкнутой системе, обеспечивающее взаимодействие органов и тканей, обмен веществ.

Условно систему кровообращения делят на 3 звена:

Системное (центральное) кровообращение, куда входят сердце, крупные и средние кровеносные сосуды, несущие кровь от сердца до органов и от органов до сердца.

Периферическое или органное кровообращение, сюда входят артериальные и венозные сосуды, ветвящиеся во внутренних органах.

Тканевое или микроциркуляторное кровообращение, куда входят все сосуды тканей, диаметр которых меньше 200 микрон (артериолы, прекапилляры, капилляры, посткапилляры, венулы, артериоло – венулярные анастомозы).

Важными функциональными элементами системы кровообращения являются сосуды. Различают:

1. Сосуды высокого давления (или сосуды «котла») – аорта и ее первые крупные ветви, легочный ствол. Это сосуды эластического типа, обеспечивающие сглаживание пульсаций сердца и придающие току крови непрерывный характер.

2. Сосуды стабилизаторы давления (крупные и мелкие артерии).

3. Сосуды распределители капиллярного кровотока (артериолы и прекапилляры). Сосуды стабилизаторы и распределители называют также сосудами сопротивления – это сосуды мышечного типа, которые за счет изменения просвета и, соответственно, сопротивления обеспечивают изменения количества крови, поступающей в ткани и органы, перераспределяют ток крови в капиллярах.

4. Обменные сосуды (капилляры), здесь непосредственно осуществляется транспорт веществ через гистогематический барьер.

5. Аккумулирующие сосуды (венулы и мелкие вены).

6. Сосуды возврата крови (крупные венозные стволы, полые вены, воротная вена). Аккумулирующие сосуды и сосуды возврата собирают кровь от органов и тканей и отличаются низким давлением. Но, несмотря на это, кровь возвращается по венам к сердцу в силу ряда причин, которые можно разделить на 2 группы:

а) vis a tergo (силы, действующие сзади) – это остаток кинетической энергии сердца; деятельность скелетных мышц (мышечная помпа); ритмические периодические сокращения мышц вен (венозная помпа).

б) vis a fronte (силы, действующие спереди) – это отрицательное давление в грудной полости (присасывающая роль дыхания); отрицательное давление в устье предсердий в диастолу (присасывающая роль сердца).

В венозном русле содержится 75 – 80% крови, в артериальном – 15 -17%, в капиллярах – 5% (в диапазоне 3 – 10%). Исходя из этого в функциональной схеме сердечно – сосудистой системы выделяют 3 области: высокого давления, транскапиллярного обмена и большого объема.

7. Шунтирующие сосуды (артериоло – венулярные анастомозы).

8. Резорбтивные сосуды (дренирующие) – лимфатические сосуды.

Стенка артерий состоит из трех оболочек: внутренней (интима), средней (медиа) и наружной (адвентиция). Внутренняя оболочка построена из эндотелия, подэндотелиального слоя и внутренней эластической мембраны. Средняя оболочка состоит из гладких мышечных волокон, расположенных спиралевидно. Наружная оболочка построена из рыхлой соединительной ткани.

В стенке крупных артерий больше развиты эластические волокна, такие артерии называются артериями эластического типа. В средних и мелких артериях, в которых требуется собственное сокращение сосудистой стенки для дальнейшего продвижения крови, преобладающее значение имеет сократительная функция, обеспечивающаяся гладкой мышечной тканью (артерии мышечного типа). В артериолах подэндотнлиальный слой состоит из единичных звездчатых клеток, эластическая мембрана отсутствует, а средняя оболочка состоит из отдельных мышечных волокон.

В стенке вен различают три оболочки – внутреннюю, среднюю и наружнюю. Стенка вен значительно тоньше. В стенке вен слабо развит подэндотелиальный, мышечный слой и внутренняя эластическая мембрана.

Стенка капилляра очень тонка, состоит из одного слоя эндотелиальных клеток и базальной мембраны. Количество капилляров в разных органах неодинаково, кроме того, когда орган находится в состоянии покоя, то более 50% капилляров не функционирует.

Артериальное давление – интегративный показатель деятельности сердечно – сосудистой системы, определяемый насосной функцией сердца и тонусом сосудов. АД = МОК х ОПСС.

Минутный объем кровообращения (МОК) характеризуется общим количеством крови, перекачиваемой правым или левым отделом сердца в течение одной минуты в анатомически нормальной сердечно – сосудистой системе. С физической точки зрения МОК – это средняя объемная скорость кровотока в сердечно – сосудистой системе. Величина МОК зависит от систолического объема крови и частоты сердечных сокращений (ЧСС). Повышение ЧСС является важным адаптационным механизмом увеличения МОК, т.к. позволяет быстро приспособить его величину к требованиям организма. У здоровых нетренированных людей МОК при нагрузке может быть увеличен в 3 – 4 раза, т.е. на 300 – 400%. У тренированных спортсменов - в 5 – 10 раз.

Одним из основных параметров гемодинамики является сопротивление сосудов току крови. Гидродинамическое сопротивление большого круга кровообращения называется общим периферическим сопротивлением сосудов (ОПСС). ОПСС = (Ра – Рв): Q, где Ра – среднее артериальное давление, Рв – давление в полых венах, Q – объемная скорость тока крови. Т.к. давление в полых венах близко к атмосферному, им можно пренебречь и тогда ОПСС= Ра /Q. За единицу ОПСС принимают сопротивление, при котором разность давлений в 1 мм рт.ст. обеспечивает кровоток 1 мл с ^–1. ОПСС зависит в первую очередь от просвета сосудов стабилизаторов давления (крупные и мелкие артерии) и сосудов распределителей капиллярного тока (артериолы и прекапилляры). Увеличение ОПСС ведет к повышению артериального давления (АД), особенно диастолического, уменьшение ОПСС – к снижению.

Пик кривой давления, регистрируемый во время систолы, называется систолическим АД (СД), а минимальное значение давления в диастоле – диастолическим (ДД) давлением. Амплитуда колебания давления (СД – ДД) называется пульсовым давлением (ПД). Среднее артериальное давление (САД) представляет собой движущую силу кровотока. САД = ДД + (СД – ДД): 3, т.е. среднее давление равно сумме диастолического давления и одной трети пульсового давления.

Факторы, влияющие на кровоток, могут быть сведены к уравнению, сходному с законом Ома: Q =P: R. Из этого уравнения следует, что объемная скорость кровотока в каком – либо отделе кровеносного русла равна отношению разности среднего давления в артериальной и венозной частях этого отдела к гидродинамическому сопротивлению.

Гидродинамическое сопротивление обусловлено внутренним трением между слоями жидкости и между жидкостью и стенками сосуда. Оно зависит от размеров сосуда, от вязкости и типа течения жидкости. Основное значение для величины сосудистого сопротивления, согласно закону Хагена – Пуазейля имеет радиус сосуда: С = 8 hl: pR⁴. Где h – константа вязкости, l – длина сосуда, R – радиус сосуда, т.е. сосудистое сопротивление обратно пропорционально четвертой степени радиуса сосуда.

Капилляры – это наиболее важный в функциональном отношении отдел кровеносной системы, т.к. в них осуществляется обмен между кровью и интерстициальной жидкостью. Совокупность сосудов диаметром меньше 200 микрон от артериол до венул составляет сосудистый модуль и является функциональной единицей микроциркуляторного русла (артериола, прекапилляр, капилляр, венула и артериоловенулярный анастомоз).

Система микроциркуляции обеспечивает регуляцию жидкостного гомеостаза. Наибольшую роль в обмене жидкостью играет двусторонняя диффузия. Второй механизм, обеспечивающий обмен – это фильтрация и реабсорбция. Согласно теории Старлинга, между объемами жидкости, фильтрующейся в артериальном конце капилляров и реабсорбирующейся в их венозном конце в норме существует динамическое равновесие. Интенсивность фильтрации и реабсорбции определяется следующими параметрами: гидростатическим давлением в капиллярах (Р_гк), гидростатическим давлением интерстиция (Р_ги), онкотическим давлением крови (Р_ок), онкотическим давлением интерстиция (Р_ои).

V = К (Р_гк +Р_ои - (Р_ги + Р_ок), где:

К – коэффициент фильтрации,

V – объем жидкости, фильтрующейся за одну минуту. Если V положителен, то происходит фильтрация, а если он отрицателен – реабсорбция.

Особую роль в определении объема крови, проходящего через капилляры, играют артериоло-венулярные анастомозы – шунты, а также сфинктеры прекапилляров, при сокращении гладких мышц которых происходит «сброс» крови через анастомозы, минуя капиллярную сеть. Это явление получило название «централизация кровотока», осуществляемая организмом, как защитная реакция при снижении температуры окружающей среды, с целью уменьшения теплоотдачи и сохранения тепла для жизненно-важных органов, также при кровопотерях, с кислород-сберегающей целью.

 

УЧЕБНЫЕ ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ

Студент должен знать: классификацию и физиологическое значение сосудов; причины, обуславливающие венозный возврат крови к сердцу; виды артериального давления (систолическое, диастолическое, пульсовое, среднее); характеристику сосудов, стабилизаторов давления; анатомо-физиологические характеристики микроциркуляции; механизмы транскапиллярного обмена жидкости.

Студент должен уметь: описать распределение объемов в различных отделах сосудистого русла; определить артериальное давление по методу Рива – Роччи и Короткова; рассчитать пульсовое давление и среднее артериальное давление; уметь схематически изобразить систему микроциркуляции.

 

ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ ИСХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ

1. Сколько % от объема крови вмещает артериальное русло?

2. Сколько % от объема крови вмещают капилляры?

3. Сколько % от объема крови вмещает венозное русло?

4. Какое сосудистое русло имеет большой объем крови и низкое давление?

5. Какое сосудистое русло характеризуется высоким давлением и малым объемом крови?

6. Какие сосуды относятся к стабилизаторам давления (аккумулирующим, дренирующим):

а) крупные артерии;

б) мелкие артерии;

в) крупные венозные стволы;

г) вены;

д) капилляры;

е) артериоло – венулярные анастомозы;

ж) лимфатические сосуды.

7. Что такое артериальное давление?

8. Какие виды АД Вы знаете?

9. Перечислите факторы, определяющие величину АД?

10. Что такое среднее артериальное давление?

 

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕМЫ

1. Основные элементы функциональной системы кровообращения и их физиологическая роль.

2. Строение, классификация сосудов и их роль.

3. Причины, обуславливающие венозный возврат крови к сердцу.

4. Основные законы гемодинамики.

5. Факторы, определяющие величину артериального давления, их взаимосвязь.

6. Физиологические особенности микроциркуляции. Артериоло – венулярные анастомозы, их физиологическая роль.

 

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ