Особенности системы кровообращения:

1)замкнутость сосудистого русла, в который включен насосный орган сердце;

2)эластичность сосудистой стенки (эластичность артерий больше эластичности вен, однако емкость вен превышает емкость артерий);

3)разветвленность кровеносных сосудов (отличие от других гидродинамических систем);

4)разнообразие диметра сосудов (диаметр аорты равен 1,5 см, а капилляров 8-10 мкм);

5)в сосудистой системе циркулирует жидкость-кровь, вязкость которой в 5 раз выше вязкости воды.

Типы кровеносных сосудов:

1)магистральные сосуды эластического типа: аорта, крупные артерии, отходящие от нее; в стенке много эластических и мало мышечных элементов, вследствие этого данные сосуды обладают эластичностью и растяжимостью; задача данных сосудов состоит в преобразовании пульсирующего кровотока в плавный и непрерывный;

2)сосуды сопротивления или резистивные сосуды- сосуды мышечного типа, в стенке высокое содержание гладкомышечных элементов, сопротивление которых меняет просвет сосудов, а следовательно и сопротивление кровотоку;

3)обменные сосуды или «обменные герои» представлены капиллярами, которые обеспечивают протекание процесса обмена веществ, выполнение дыхательной функции между кровью и клетками; количество функционирующих капилляров зависит от функциональной и метаболической активности в тканях;

4)сосуды шунта или артерио-венулярные анастомозы напрямую связывают артериолы и венулы; если данные шунты открыты, то кровь сбрасывается из артериол в венулы, минуя капилляры, если же закрыты, то кровь идет из артериол в венулы через капилляры;

5)емкостные сосуды представлены венами, для которых характерна большая растяжимость, но малая эластичность, данные сосуды вмещают до 70 % всей крови, существенно влияют на величину венозного возврата крови к сердцу.

Кровоток.

Движение крови подчиняется законам гидродинамики, а именно происходит из области большего давления в область меньшего.

Количество крови, протекающей через сосуд прямо пропорционально разнице давлений и обратно пропорционально сопротивлению:

Q=(p1—p2) /R= ∆p/R, где Q-кровоток, p-давление, R-сопротивление;

Аналог закона Ома для участка электрической цепи:

I=E/R, где I-сила тока, E-напряжение, R-сопротивление.

Сопротивление связано с трением частиц крови о стенки сосудов, что обозначается как внешнее трение, также существует и трение между частицами- внутреннее трение или вязкость.

Закон Гагена Пуазеля:

R=8ηl/πr 4 , где η- вязкость, l- длина сосуда, r- радиус сосуда.

Q=∆pπr 4 /8ηl.

Этими параметрами определяется количество протекающей крови через поперечное сечение сосудистого русла.

Для движения крови имеет значение не абсолютные величины давлений, а разница давлений:

р1=100 мм рт ст, р2=10 мм рт ст, Q =10 мл/с;

р1=500 мм рт ст, р2=410 мм РТ ст, Q=10 мл/с.

Физическая величина сопротивление кровотоку выражается в Дин*с/см 5 . Были введены относительные единицы сопротивления: R=p/Q. Если р= 90 мм рт ст, Q= 90 мл/с, то R= 1 - единица сопротивления.

Величина сопротивления в сосудистом русле зависит от расположения элементов сосудов.

Если рассматривается величины сопротивлений, возникающих в последовательно соединенных сосудах, то общее сопротивление будет равно сумме сосудов в отдельных сосудах: R=R1+R2+…+Rn.

В сосудистой системе кровоснабжение осуществляется за счет ветвей, отходящих от аорты и идущих параллельно:

R=1/R1 + 1/R2+…+ 1/Rn, то есть общее сопротивление равно сумме величин обратных сопротивлению в каждом элементе.

Физиологические процессы подчиняются общим физическим законам.

Сердечный выброс.

Сердечный выброс-количество крови, выталкиваемой сердцем в единицу времени:

Систолический (за время 1 систолы);

Минутный объем крови или МОК определяется двумя параметрами, а именно систолическим объемом и частотой сердечных сокращений.

Величина систолического объема в покое составляет 65-70 мл, является одинаковой для правого и левого желудочков. В покое желудочки выталкивают 70 % конечного диастолического объема, к концу систолы в желудочках остается 60-70 мл крови.

V сист ср=70мл, ν ср=70 ударов в мин, V мин=V сист * ν= 4900 мл в мин ~ 5 л/мин.

Непосредственно определить V мин трудно, для этого используется пулометр (инвазивный метод).

Был предложен косвенный метод на основе газообмена.

Метод Фика (метод определения МОК).

МОК= О2 мл/мин / А - VО2 мл/л крови.

1. Потребление О2 за минуту составляет 300 мл;
2. Содержание О2 в артериальной крови = 20 об %;
3. Содержание О2 в венозной крови = 14 об %;
4. A-V (артерио-венозная разница) по кислороду = 6 об % или 60 мл крови.

МОК= 300 мл/60мл/л = 5л.

Величина систолического объема может быть определена как V мин/ν. Систолический объем зависит от силы сокращений миокарда желудочков, от величины наполнения кровью желудочков в диастолу.

Закон Франка-Старлинга устанавливает, что систола - функция диастолы.

Величина минутного объема определяется изменением ν и систолическим объемом.

При физической нагрузке величина минутного объема может возрастать до 25-30 л, систолический объем возрастает до 150 мл, ν достигает 180-200 ударов в минуту.

Реакции физически тренированных людей касаются прежде всего изменения систолического объема, нетренированных - частоты, у детей лишь за счет частоты.

Распределение МОК.

		Аорта и крупные артерии
		Мелкие артерии
		Артериолы
		Капилляры
Итого - 20 %
		Мелкие вены
		Крупные вены
	Итого - 64%
			Малый круг

Механическая работа сердца.

1.потенциальный компонент направлен на преодоление сопротивления движению крови;

2.кинетический компонент направлен на придание скорости движению крови.

Величина А сопротивления определяется массой грузы, перемещенного на определенное расстояние, определена Генцом:

1.потенциальный компонент Wn=P*h, h-высота, P= 5 кг:

Среднее давление в аорте равно 100 мл рт ст= 0,1 м * 13,6(удельный вес)=1,36,

Wn лев жел = 5* 1,36 = 6,8 кг*м;

Среднее давление в легочной артерии составляет 20 мм рт ст = 0,02 м * 13,6(удельный вес) = 0,272 м, Wn пр жел = 5 * 0,272 = 1,36 ~ 1,4 кг*м.

2.кинетический компонент Wk == m * V 2 / 2 , m = P / g , Wk = P * V 2 / 2 *g, где V - линейная скорость кровотока, Р = 5 кг, g = 9,8 м /с 2 , V = 0,5 м /с; Wk = 5*0,5 2 / 2*9,8 = 5*0,25 / 19,6 = 1,25 / 19,6 = 0,064 кг / м*с.

30 тонн на 8848 м поднимает сердце за всю жизнь, за сутки ~ 12000 кг / м.

Непрерывность движения крови определяется:

1.работой сердца, постоянством движения крови;

2.эластичностью магистральных сосудов: в систолу аорта растягивается за счет наличия в стенке большого количества эластических компонентов, в них происходит накопление энергии, которая аккумулируется сердцем во время систолы, по прекращении выталкивания крови сердцем эластические волокна стремятся вернуться в прежнее состояние, передавая энергию крови, в результате чего создается плавный непрерывный поток;

3.в результате сокращения скелетных мышц происходит сдавливание вен, давление в которых при этом повышается, что приводит к проталкиванию крови по направлению к сердцу, клапаны вен препятствуют при этом обратному току крови; если долго стоим, то кровь не оттекает, так как нет движения, в результате нарушается приток крови к сердцу, как следствие возникает обморок;

4.когда кровь приходит в нижнюю полую вену, то вступает в действие фактор наличия «-» межплеврального давления, что обозначается как присасывающий фактор, при этом чем более «-» давление, тем лучше осуществляется приток крови к сердцу;

5.сила напора сзади VIS a tergo, т.е. проталкивание новой порции впереди лежащей.

Движение крови оценивается определением объемной и линейной скорости кровотока.

Объемная скорость - количество крови, проходящей через поперечное сечение сосудистого русла в единицу времени: Q = ∆p / R , Q = Vπr 4 . В покое МОК = 5 л / мин, объемная скорость кровотока на каждом сечении сосудистого русла будет постоянна (через все сосуды в мин проходи 5 л), однако каждый орган получает разное количество крови, вследствие этого Q распределяется в % соотношении, для отдельного органа необходимо знать давление в артерии, вене, по которым осуществляется кровоснабжение, а также давление внутри самого органа.

Линейная скорость - скорость движения частиц вдоль стенки сосуда: V = Q / πr 4

По направлению от аорты суммарная площадь сечения возрастает, достигает максимума на уровне капилляров, суммарный просвет которых в 800 раз больше просвета аорты; суммарный просвет вен в 2 раза больше суммарного просвета артерий, так как каждую артерию сопровождают две вены, поэтому линейная скорость больше.

Кровоток в сосудистой системе ламинарный, каждый слой движется параллельно другому слою, не смешиваясь. Пристеночные слои испытывают большое трение, в результате скорость стремится к 0, по направлению к центру сосуда скорость возрастает, достигая в осевой части максимального значения. Ламинарный кровоток бесшумный. Звуковые явления возникают в том случае, когда ламинарный кровоток переходит в турбулентный (возникают завихрения) : Vc = R * η / ρ * r, где R - число Рейнольдса, R = V * ρ * r / η. Если R > 2000 , то поток переходит в турбулентный, что наблюдается при сужении сосудов, при возрастании скорость в местах разветвления сосудов или возникновении препятствий на пути. Турбулентный кровоток имеет шумы.

Время кругооборота крови - время, за которое кровь проходит полный круг (и малый, и большой).Составляет 25 с, что приходится на 27 систол (1/5 на малый - 5с, 4/5 на большой - 20с). В норме циркулирует 2,5 л крови, гругооборот25с, что достаточно для обеспечения МОК.

Кровяное давление.

Кровяное давление - давление крови на стенки сосудов и камер сердца, является важным энергетическим параметром, ибо это фактор, обеспечивающий движение крови.

Источник энергии - сокращение мускулатуры сердца, выполняющего насосную функцию.

Различают:

Артериальное давление;

Венозное давление;

Внутрисердечное давление;

Капиллярное давление.

Величина давления крови отражает ту величину энергии, которая отражает энергию движущегося потока. Эта энергия складывается из потенциальной, кинетической энергии и потенциальной энергии тяжести: E = P+ ρV 2 /2 + ρgh, где P - потенциальная энергия, ρV 2 /2 - кинетическая энергия, ρgh - энергия столба крови или потенциальная энергия тяжести.

Наиболее важным является показатель артериального давления, отражающий взаимодействие многих факторов, тем самым являющийся интегрированным показателем, отражающим взаимодействие следующих факторов:

Систолический объем крови;

Частота и ритм сокращений сердца;

Эластичность стенок артерий;

Сопротивление резистивных сосудов;

Скорость крови в емкостных сосудах;

Скорость циркулирующей крови;

Вязкость крови;

Гидростатическое давление столба крови: P = Q * R.

В артериальном давлении различают боковое и конечное давление. Боковое давление - давление крови на стенки сосудов, отражает потенциальную энергию движения крови. Конечное давление - давление, отражающее сумму потенциальной и кинетической энергии движения крови.

По мере движения крови происходит снижение обоих видов давлений, так как энергия потока тратится на преодоление сопротивления, при этом максимальное снижение происходит там, где суживается сосудистое русло, где необходимо преодолеть наибольшее сопротивление.

Конечное давление больше бокового на 10-20 мм рт ст. Разность называют ударным или пульсовым давлением .

Артериальное давление не является стабильным показателем, в естественных условиях меняется во время сердечного цикла, в артериальном давлении различают:

Систолическое или максимальное давление (давление, устанавливающееся в период систолы желудочков);

Диастолическое или минимальное давление, которое возникает в конце диастолы;

Разность между величиной систолического и диастолического давлений - пульсовое давление;

Среднее артериальное давление, отражающее движение крови, если бы пульсовые колебания отсутствовали.

В разных отделах давление будет принимать различные значения. В левом предсердии систолическое давление равно 8-12 мм рт ст, диастолическое равно 0, в левом желудочке сист = 130 , диаст = 4, в аорте сист =110-125 мм рт ст, диас = 80-85, в плечевой артерии сист = 110-120, диаст = 70-80, на артериальном конце капилляров сист 30-50, но здесь отсутствуют колебания, на венозном конце капилляров сист = 15-25, мелких венах сист = 78-10 (в среднем 7,1), в полых венах сист = 2-4, в правом предсердии сист = 3-6 (в среднем 4,6), диаст = 0 или «-», в правом желудочке сист = 25-30, диаст = 0-2, в легочном стволе сист = 16-30, диаст = 5-14, в легочных венах сист = 4-8.

В большом и малом круге происходит постепенное снижение давления, которое отражает расход энергии, идущей на преодоление сопротивления. Среднее давление не является средним арифметическим, например, 120 на 80, среднее 100 - неверное данное, так как продолжительность систолы и диастолы желудочков различна по времени. Для расчета среднего давления были предложены две математические формулы:

Ср р = (р сист + 2*р дисат)/3, например, (120 + 2*80)/3 = 250/3 = 93 мм рт ст, смещено в сторону диастолического или минимального.

Ср р = р диаст + 1/3 * р пульсовое, например, 80 + 13 = 93 мм рт ст.

Методы измерения артериального давления.

Используются два подхода:

Прямой метод;

Косвенный метод.

Прямой метод связан с введением в артерию иглы или канюли, соединенной трубкой, заполненной противосвертывающимся веществом, с монометром, колебания давления регистрируются писчиком, результат - запись кривой артериального давления. Данный метод дает точные измерения, но связан с трамвированием артерии, используется в экспериментальной практике, либо в хирургических операциях.

На кривой происходит отражение колебания давления, выявляются волны трех порядков:

Первого - отражает колебания во время сердечного цикла (систолический подъем и диастолическое снижение);

Второго - включает несколько волн первого порядка, связаны с дыханием, так как дыхание влияет на величину артериального давления (во время вдоха крови к сердцу притекает больше за счет «присасывающего» действия отрицательного межплеврального давления, по закону Старлинга возрастает и выброс крови, что приводит к увеличению артериального давления). Максимальное повышение давления придется на начало выдоха, однако причина - фаза вдоха;

Третьего - включает несколько дыхательных волн, медленные колебания связаны с тонусом сосудодвигательного центра (увеличение тонуса приводит к возрастанию давления и наоборот), отчетливо выявляются при кислородной недостаточности, при трамватических воздействиях на ЦНС, причина медленных колебаний - давление крови в печени.

В 1896 году Рива-Роччи предложил испытать манжетный ртутный сфигмамонометр, который связан с ртутным столбиком, трубкой с манжетой, куда нагнетается воздух, манжета накладывается на плечо, нагнетая воздух, увеличивается давление в манжете, которое становится больше систолического. Этот косвенный метод - пальпаторный, измерение осуществляется на основе пульсации плечевой артерии, но нельзя измерить диастолическое давление.

Коротковым был предложен аускультативный метод определения артериального давления. При этом манжета накладывается на плечо, создается давление выше систолического, выпускают воздух и слушают появление звуков на локтевой артерии в локтевом сгибе. При пережатии плечевой артерии ничего не слышим, так как кровоток отсутствует, но когда давление в манжете станет равным систолическому давлению, на высоте систолы начинает существовать пульсовая волна, будет проходить первая порция крови, следовательно услышим первый звук (тон), появление первого звука - показатель систолического давления. Вслед за первым тоном идет фаза шума, так как движение переходит из ламинарного в турбулентное. Когда давление в манжете будет близким или равным диастолическому давлению, то произойдет расправление артерии и прекращение звуков, что соответствует диастолическому давлению. Таким образом метод позволяет определять систолическое и диастолическое давление, рассчитать пульсовое и среднее давление.

Влияние факторов на величину артериального давления .

1. Работа сердца. Изменение систолического объема. Повышение систолического объема увеличивает максимальное и пульсовое давление. Уменьшение будет приводить к снижению и уменьшению пульсового давления.

2. Частота сокращений сердца. При более частом сокращении давление прекращается. При этом начинает возрастать минимальное диастолическое.

3. Сократительная функция миокарда. Ослабление сокращения середечной мышцы приовдит к снижению давления.

Состояние кровеносных сосудов.

4. Эластичность. Потеря эластичности приводит к возрастанию максимального давления и увеличения пульсового.

5. Просвет сосудов. Особенно у сосудов мышечного типа. Повышение тонуса приводит к увеличению артериального давления, что является причиной гипертонии. При увеличении сопротивления растет как максимальное, так и минимальное давление.

6. Вязкость крови и количество циркулирующей крови. Уменьшение количества циркулирующей крови приводит к уменьшению давления. Увеличение объема приводит к увеличению давления. При увеличении вязкости приводит к увеличению трения и увеличению давления.

Физиологические составляющие

7. Давление у мужчин выше, чем у женщин. Но после 40 лет давление у женщин становится выше, чем у мужчин

8. Повышение давления с возрастом. Повышение давления у мужчин идет равномерно. У женщин скачок появляется после 40 лет.

9. Давление во время сна понижается, а утром ниже, чем вечером.

10. Физическая работа повышает систолическое давление.

11. Курение повышает давление на 10-20 мм.

12. Давление повышается при кашле

13. Половое возбуждение повышает давление до 180-200 мм.

Система микроциркуляции.

Представлена артериолами, прекапиллярами, капиллярами, посткапиллярами, венулами, артериоло-венулярные анастомозы, лимфатические капилляры.

Артериолы представляют собой кровеносные сосуды, в которых гладкомышечные клетки располагаются в один ряд.

Прекапилляры - отдельные гладкомышечные клетки, которые не образуют сплошного слоя.

Длинна капилляра составляет 0,3-0,8 мм. А толщина от 4 до 10 мкм.

На открытие капилляров оказывает влияние состояние давления в артериолах и прекапиллярах.

Микроциркуляторное русло выполняет две функции: транспортная и обменная функции. Происходит обмен веществ, ионов, воды. Так же происходит обмен тепла и интенсивность микроциркуляции будет определяться количеством функционирующих капилляров, линейной скорость кровотока и величиной внутрикапиллярного давления.

Обменные процессы происходят за счет фильтрации и диффузии. Фильтрация капилляров зависит от взаимодействия гидростатического давления капилляров и коллоидно-осмотического давления. Процессы транскапиллярного обмена были изучены Старлингом .

Процесс фильтрации идет в сторону меньшего гидростатического давления, а коллойдно-осматическое давление обеспечивает переход жидкости из меньшего в большее. Коллоидно-осмотическое давление плазмы крови обусловлено наличием белков. Они не могут проходить через стенку капилляра и остаются в плазме. Они создают давление 25-30 мм рт.ст.

Вместе с жидкостью осуществляется перенос веществ . Это происходит путем диффузии. Скорость переноса вещества будет определяться скоростью кровотока и концентрацией вещества, выраженной в массе на объем. Вещества, которые переходят из крови поглощаются в тканях.

Пути переноса веществ .

1. Трансмембранный перенос (через поры, которые имеются в мембране и путем растворения в липидах мембран)

2. Пиноцитоз.

Объем внеклеточной жидкости будет определяться балансом между капиллярной фильтрацией и обратной реорбсорбцией жидкости. Движение крови в сосудах вызывает изменение состояние эндотелия сосудов. Установлено, что в эндотелии сосудов вырабатываются активные вещества, которые влияют на состояние гладкомышечных клеток и паренхиматозных клеток. Они могут быть как сосудорасширяющими, так и сосудосуживающими. В результате процессов микроциркуляции и обмена в тканях формируется венозная кровь, которая будет возвращаться к сердцу. На движение крови в венах опять будет оказывать фактор давления в венах.

Давление в полых венах называется центральным давление .

Артериальным пульсом называется колебание стенок артериальных сосудов . Пульсовая волна движется со скорость 5-10 м/с. А в периферических артериях от 6 до 7 м/с.

Венный пульс наблюдается только в венах, прилегающих к сердцу. Он связан с изменением давления крови в венах в связи с сокращением предсердий. Запись венного пульса называется флебограмма(?)

Гемодинамика - раздел науки, изучающий механизмы дви­жения крови в сердечно-сосудистой системе. Он является частью гидродинамики раздела физики, изучающего движение жидкостей.

Согласно законам гидродинамики, количество жидкости (Q), про­текающее через любую трубу, прямо пропорционально разности давлений в начале (Р 1) и в конце (Р 2) трубы и обратно пропорци­онально сопротивлению (R) току жидкости:

Если применить это уравнение к сосудистой системе, то следует иметь в виду, что давление в конце данной системы, т. е. в месте впадения полых вен в сердце, близко к нулю. В этом случае уравнение можно записать так:

где Q - количество крови, изгнанное сердцем в минуту; Р - величина среднего давления в аорте, R - величина сосудистого сопротивления.

Из этого уравнения следует, что Р = Q*R, т. е. давление (Р) в устье аорты прямо пропорционально объему крови, выбрасываемому сердцем в артерии в минуту (Q) и величине периферического со­противления (R). Давление в аорте (Р) и минутный объем крови (Q) можно измерить непосредственно. Зная эти величины, вычис­ляют периферическое сопротивление - важнейший показатель со­стояния сосудистой системы.

Периферическое сопротивление сосудистой системы складывается из множества отдельных сопротивлений каждого сосуда. Любой из таких сосудов можно уподобить трубке, сопротивление которой (R) определяется по формуле Пуазейля:

где l - длина трубки; - вязкость протекающей в ней жидкости; - - отношение окружности к диаметру; r - радиус трубки.

Сосудистая система состоит из множества отдельных трубок, соединенных параллельно и последовательно. При последовательном соединении трубок их суммарное сопротивление равно сумме со­противлений каждой трубки:

R=R 1 +R 2 +…+R n

При параллельном соединении трубок их суммарное сопротив­ление вычисляют по формуле:

Точно определить сопротивление сосудов по этим формулам невозможно, так как геометрия сосудов изменяется вследствие со­кращения сосудистых мышц. Вязкость крови также не является величиной постоянной. Например, если кровь протекает через сосуды диаметром меньше 1 мм, вязкость крови значительно уменьшается. Чем меньше диаметр сосуда, тем меньше вязкость протекающей в нем крови. Это связано с тем, что в крови наряду с плазмой имеются форменные элементы, которые располагаются в центре потока. При­стеночный слой представляет собой плазму, вязкость которой на­много меньше вязкости цельной крови. Чем тоньше сосуд, тем большую часть площади его поперечного сечения занимает слой с минимальной вязкостью, что уменьшает общую величину вязкости крови. Теоретический расчет сопротивления капилляров невозмо­жен, так как в норме открыта только часть капиллярного русла, остальные капилляры являются резервными и открываются по мере усиления обмена веществ в тканях.

Из приведенных уравнений видно, что наибольшей величиной сопротивления должен обладать капилляр, диаметр которого 5- 7 мкм. Однако вследствие того что огромное количество капилляров включено в сосудистую сеть, по которой осуществляется ток крови, параллельно, их суммарное сопротивление меньше, чем суммарное сопротивление артериол.

Основное сопротивление току крови возникает в артериолах. Систему артерий и артериол называют сосудами сопротивления, или резистивными сосудами.

Зная объемную скорость кровотока (количество крови, протека­ющее через поперечное сечение сосуда), измеряемую в миллилитрах в секунду, можно рассчитать линейную скорость кровотока, которая выражается в сантиметрах в секунду. Линейная скорость (V) отра­жает скорость продвижения частиц крови вдоль сосуда и равна объемной (Q), деленной на площадь сечения кровеносного сосуда:

Линейная скорость, вычисленная по этой формуле, есть средняя скорость. В действительности линейная скорость различна для частиц крови, продвигающихся в центре потока (вдоль продольной оси сосуда) и у сосудистой стенки. В центре сосуда линейная скорость максимальна, около стенки сосуда она минимальна в связи с тем, что здесь особенно велико трение частиц крови о стенку.

Объем крови, протекающей в 1 мин через аорту или полые вены и через легочную артерию или легочные вены, одинаков. Отток крови от сердца соответствует ее притоку. Из этого следует, что объем крови, протекший в 1 мин через всю артериальную и всю венозную систему большого и малого круга кровообращения, оди­наков. При постоянном объеме крови, протекающей через любое общее сечение сосудистой системы, линейная скорость кровотока не может быть постоянной. Она зависит от общей ширины данного отдела сосудистого русла. Это следует из уравнения, выражающего соотношение линейной и объемной скорости: чем больше общая площадь сечения сосудов, тем меньше линейная скорость кровотока. В кровеносной системе самым узким местом является аорта. При разветвлении артерий, несмотря на то, что каждая ветвь сосуда уже той, от которой она произошла, наблюдается увеличение сум­марного русла, так как сумма просветов артериальных ветвей больше просвета разветвившейся артерии. Наибольшее расширение русла отмечается в капиллярной сети: сумма просветов всех капилляров примерно в 500-600 раз больше просвета аорты. Соответственно этому кровь в капиллярах движется в 500-600 раз медленнее, чем в аорте.

С позиций функциональной значимости для системы кровообра­щения сосуды подразделяются на следующие группы:

Упруго-растяжимые - аорта с крупными артериями в большом круге кровообращения, легочная артерия с ее ветвями - в малом круге, т. е. сосуды эластического типа.

Сосуды сопротивления (резистивные сосуды) - артериолы, в том числе и прекапиллярные сфинктеры, т. е. сосуды с хорошо выраженным мышечным слоем.

Обменные (капилляры) - сосуды, обеспечивающие обмен газами и другими веществами между кровью и тканевой жидкостью.

Шунтирующие (артериовенозные анастомозы) - сосуды, обес­печивающие «сброс» крови из артериальной в венозную систему сосудов, минуя капилляры.

Емкостные - вены, обладающие высокой растяжимостью. Благодаря этому в венах содержится 75-80% крови.

Процессы, протекающие в последовательно соединенных сосудах, обеспечивающие циркуляцию (кругооборот) крови, называют сис­темной гемодинамикой. Процессы, протекающие в параллельно подключенных к аорте и полым венам сосудистых руслах, обеспе­чивая кровоснабжение органов, называют регионарной, или орган­ной, гемодинамикой.

РЕФЕРАТ

на тему: «Система кровообращения.»

Выполнила:

студентка 1 курса, гр. 6515

Блинова Анастасия Павловна

Проверила:

Белова Ольга Анатольевна

Введение.

I. Структура, функции системы кровообращения.

II. Кровеносные сосуды.

1. Типы кровеносных сосудов. Особенности их строения.

2. Давление крови в различных отделах сосудистого русла.Движение крови по сосудам.

3. Регуляция сосудистого тонуса.

III. Круги кровообращения.

IV. Возрастные особенности системы кровообращения. Гигиена сердечно-сосудистой деятельности.

Заключение.

Введение.

Из азов биологии мне известно, что все живые организмы состоят из клеток, клетки, в свою очередь, объединяются в ткани, ткани образуют различные органы. А анатомически однородные органы, обеспечивающие какие-либо сложные акты деятельности объединяются в физиологические системы. В организме человека выделяют системы: крови, кровообращения и лимфообращения, пищеварения, костную и мышечную, дыхания и выделения, желез внутренней секреции, или эндокринную, и нервную систему. Подробнее я рассмотрю строение и физиологию системы кровообращения.

I. Структура, функции системы кровообращения.

Система кровообращения состоит из сердца и сосудов: кровеносных и лимфатических.

Основное значение системы кровообращения состоит в снабжении кровью органов и тканей. Сердце за счет своей нагнетательной деятельности обеспечивает движение крови по замкнутой системе сосудов.

Кровь непрерывно движется по сосудам, что дает ей возможность выполнять все жизненно важные функции, а именно транспортную (перенос кислород и питательные вещества), защитную (содержит антитела), регуляторную (содержит ферменты, гормоны и другие биологически активные вещества).

II.Кровеносные сосуды.

Типы кровеносных сосудов, особенности их строения.

В сосудистой системе различают несколько видов сосудов: магистральные, резистивные, истинные капилляры, емкостные и шунтирующие.

Магистральные сосуды -это наиболее крупные артерии, в которых ритмически пульсирующий, изменчивый кровоток превращается в более равномерный и плавный. Кровь в них движется от сердца. Стенки этих сосудов содержат мало гладкомышечных элементов и много эластических волокон.

Резистивные сосуды (сосуды сопротивления) включают в себя прекапиллярные (мелкие артерии, артериолы) и посткапиллярные (венулы и мелкие вены) сосуды сопротивления.

Истинные капилляры (обменные сосуды)- важнейший отдел сердечно-сосудистой системы. Через тонкие стенки капилляров происходит обмен между кровью и тканями (транскапиллярный обмен). Стенки капилляров не содержат гладкомышечных элементов, они образованы одним слоем клеток, снаружи которого находится тонкая соединительнотканая мембрана.

Емкостные сосуды -венозный отдел сердечно сосудистой системы. Их стенки тоньше и мягче стенок артерий, также имеют в просвете сосудов клапаны. Кровь в них движется от органов и тканей к сердцу. Емкостными эти сосуды называют потому, что они вмещают примерно 70-80% всей крови.

Шунтирующие сосуды - артериовенозные анастомозы, обеспечивающие прямую связь между мелкими артериями и венами в обход капиллярного ложа.

Давление крови в различных отделах сосудистого русла. Движение крови по сосудам.

Давление крови в различных отделах сосудистого русла неодинаково: в артериальной системе оно выше, в венозной ниже.

Кровяное давление-давление крови на стенки кровеносных сосудов. Нормальное кровяное давление необходимо для циркуляции крови и надлежащего снабжения кровью органов и тканей, для образования тканевой жидкости в капиллярах, а также для осуществления процессов секреции и экскреции.

Величина кровяного давления зависит от трех основных факторов: частоты и силы сердечных сокращений; величины периферического сопротивления, т. е. тонуса стенок сосудов, главным образом артериол и капилляров; объема циркулирующей крови.

Различают артериальное, венозное и капиллярное давление крови.

Артериальное кровяное давление. Величина артериального давления у здорового человека является довольно постоянной, Однако она всегда подвергается небольшим колебаниям в зависимости от фаз деятельности сердца и дыхания.

Различают систолическое, диастолическое, пульсовое и среднее артериальное давление.

Систолическое (максимальное) давление отражает состояние миокарда левого желудочка сердца. Его величина 100-120 мм рт. ст.

Диастолическое (минимальное) давление характеризует степень тонуса артериальных стенок. Оно равняется 60-80 мм рт. ст.

Пульсовое давление - это разность между систолическим и диастолическим давлением. Пульсовое давление необходимо для открытия полулунных клапанов во время систолы желудочков. В норме пульсовое давление составляет 35-55 мм рт. ст. Если систолическое давление станет равным диастолическому - движение крови будет невозможным и наступит смерть.

На величину артериального давления оказывают влияние различные факторы: возраст, время суток, состояние организма, центральной нервной системы и т.д.

С возрастом максимальное давление увеличивается в большей степени, чем минимальное.

В течение суток наблюдается колебание величины давления: днем оно выше, чем ночью.

Значительное повышение максимального артериального давления может наблюдаться при тяжелой физической нагрузке, во время спортивных состязаний и др. После прекращения работы или окончания соревнований артериальное давление быстро возвращается к исходным показателям.

Повышение артериального давления называется гипертонией. Понижение артериального давления называется гипотонией. Гипотония может наступить при отравлении наркотиками, при сильных травмах, обширных ожогах, больших кровопотерях.

Артериальный пульс. Это периодические расширения и удлинения стенок артерий, обусловленные поступлением крови в аорту при систоле левого желудочка. Пульс характеризуется рядом качеств, которые определяются путем пальпации чаще всего лучевой артерии в нижней трети предплечья, где она расположена наиболее поверхностно;

Пальпаторно определяют следующие качества пульса: частоту -количество ударов в 1 мин, ритмичность - правильное чередование пульсовых ударов, наполнение - степень изменения объема артерии, устанавливаемая по силе пульсового удара, напряжение -характеризуется силой, которую надо приложить, чтобы сдавить артерию до полного исчезновения пульса.

Кровообращение в капиллярах. Эти сосуды пролегают в межклеточных пространствах, тесно примыкая к клеткам органов и тканей организма. Общее количество капилляров огромно. Суммарная длина всех капилляров человека составляет около 100 000 км, т. е. нить, которой можно было бы 3 раза опоясать земной шар по экватору.

Скорость кровотока в капиллярах невелика и составляет 0,5-1 мм/с. Таким образом, каждая частица крови находится в капилляре примерно 1 с. Небольшая толщина этого слоя и тесный контакт его с клетками органов и тканей, а также непрерывная смена крови в капиллярах обеспечивают возможность обмена веществ между кровью и межклеточной жидкостью.

Различают два вида функционирующих капилляров. Одни из них образуют кратчайший путь между артериолами и венулами (магистральные капилляры). Другие представляют собой боковые ответвления от первых; они отходят от артериального конца магистральных капилляров и впадают в их венозный конец. Эти боковые ответвления образуют капиллярные сети. Магистральные капилляры играют важную роль в распределении крови в капиллярных сетях.

В каждом органе кровь течет лишь в “дежурных” капиллярах. Часть же капилляров выключена из кровообращения. В период интенсивной деятельности органов (например, при сокращении мышц или секреторной активности желез), когда обмен веществ в них усиливается, количество функционирующих капилляров значительно возрастает. В то же время в капиллярах начинает циркулировать кровь, богатая эритроцитами - переносчиками кислорода.

Регулирование капиллярного кровообращения нервной системой, влияние на него физиологически активных веществ - гормонов и метаболитов осуществляются посредством воздействия на артерии и артериолы. Их сужение или расширение изменяет количество функционирующих капилляров, распределение крови в ветвящейся капиллярной сети, изменяет состав крови, протекающей по капиллярам, т. е. соотношение эритроцитов и плазмы.

Величина давления в капиллярах тесно связана с состоянием органа (покой и активность) и теми функциями, которые он выполняет.

Артериовенозные анастомозы. В некоторых участках тела, например в коже, легких и почках, имеются непосредственные соединения артериол и вен - артериовенозные анастомозы. Это наиболее короткий путь между артериолами и венами. В обычных условиях анастомозы закрыты, и кровь проходит через капиллярную сеть. Если анастомозы открываются, то часть крови может поступать в вены, минуя капилляры.

Таким образом, артериовенозные анастомозы играют роль шунтов, регулирующих капиллярное кровообращение. Примером этому является изменение капиллярного кровообращения в коже при повышении (свыше 35 °С) или понижении (ниже 15 °С) внешней температуры. Анастомозы в коже открываются и устанавливается ток крови из артериол непосредственно в вены, что играет большую роль в процессах терморегуляции.

Движение крови в венах. Кровь из микроциркуляторного русла (венулы, мелкие вены) поступает в венозную систему. В венах давление крови низкое. Если в начале артериального русла давление крови равно 140 мм рт. ст., то в венулах оно составляет, 10-15 мм рт. ст. В конечной части венозного русла давление крови приближается к нулю и даже может быть ниже атмосферного давления.

Движению крови по венам способствует ряд факторов. А именно: работа сердца, клапанный аппарат вен, сокращение скелетных мышц, присасывающаяся функция грудной клетки.

Работа сердца создает разность давлений крови в артериальной системе и правом предсердии. Это обеспечивает венозный возврат крови к сердцу. Наличие в венах клапанов способствует движению крови в одном направлении - к сердцу. Чередование сокращений и расслабление мышц является важным фактором, способствующим движению крови по венам. При сокращении мышц тонкие стенки вен сжимаются, и кровь продвигается по направлению к сердцу. Расслабление скелетных мышц способствует поступлению крови из артериальной системы в вены. Такое нагнетающее действие мышц получило название мышечного насоса, который является помощником основного насоса - сердца. Вполне понятно, что движение крови по венам облегчается во время ходьбы, когда ритмически работает мышечный насос нижних конечностей.

Отрицательное внутригрудное давление, особенно в фазу вдоха, способствует венозному возврату крови к сердцу. Внутригрудное отрицательное давление вызывает расширение венозных сосудов области шеи и грудной полости, обладающих тонкими и податливыми стенками. Давление в венах понижается, что облегчает движение крови по направлению к сердцу.

В мелких и средних венах отсутствуют пульсовые колебания давления крови. В крупных венах вблизи сердца отмечаются пульсовые колебания – венный пульс, имеющий иное происхождение, чем артериальный пульс. Он обусловлен затруднением притока крови из вен в сердце во время систолы предсердий и желудочков. При систоле этих отделов сердца давление внутри вен повышается и происходит колебания их стенок.

Значительное
число методов исследования деятельности
сердца и системы кровообращения в целом
основано на определении систолического
и диастолического давлений крови с
одновременным учетом частоты сердечных
сокращений.

СИСТОЛИЧЕСКОЕ
ДАВЛЕНИЕ – или
максимальное (СД) крови в норме колеблется
от 105 до 120 мм рт.ст. При выполнении
физической работы оно увеличивается
на 20-80 мм рт.ст. и зависит от ее тяжести,
после прекращения работы восстанавливается
в течение 2-3 мин. Более медленное
восстановление исходных значений СД
рассматривается как свидетельство
недостаточности сердечно-сосудистой
системы.

СД
изменяется с возрастом.
У пожилых людей оно повышается, причем
здесь существует и половая разница –
у мужчин оно несколько ниже, чем у женщин
того же возраста.

СД
зависит и от конституциональных
особенностей
человека: рост и вес имеют прямую
коррелятивную положительную связь с
СД.

У
новорожденных
максимальное давление крови равно 50 мм
рт.ст., а к концу 1го месяца жизни оно
возрастает уже до 80 мм рт.ст.

Возраст, лет	Артериальное давление (мм рт.ст.)		Частота сердечных сокращений (пульса)
	женщины	мужчины

Систолическое
давление и пульс несколько меняются в
течение суток, достигая наибольших
значений в 18-20 часов и наименьших – в
2-4 часа ночи (суточный биоритм).

ДИАСТОЛИЧЕСКОЕ
ДАВЛЕНИЕ (ДД) – 60-80
мм рт.ст. После физической нагрузки и
различного рода воздействия (эмоции)
оно обычно не
меняется
или несколько понижается (на 10 мм рт.ст.).
Резкое снижение уровня диастолического
давления во время работы или его повышение
и медленный (в течение времени, большего
2-3 минут) возврат к исходным значениям
расценивается как неблагоприятный
симптом, говорящий о недостаточности
сердечно-сосудистой системы.

ПУЛЬСОВОЕ
ДАВЛЕНИЕ (ПД)
– является весьма важным показателем,
по изменению которого можно косвенно
судить о нагнетательной способности
сердца. Оно составляет в норме 40-50 мм
рт.ст.

Среднее
артериальное давление (СредД)
служит важным показателем гемодинамики.
Введено это понятие И.М. Сеченовым как
среднее арифметическое значение между
СД и ДД. Этот показатель артериального
давления является более постоянным,
чем СД и ДД, и является выражением энергии
движения крови по сосудам. Относится к
физиологическим константам организма.
Все изменения СредД можно условно
разделить на кратковременные (острые)
и долгосрочные (хронические).

Длительное
повышение СД
в какой-либо части сосудистой системы
обозначается как гипертензия,
а во всей системе кровообращения (свыше
140 мм рт.ст.) – гипертония.

Наука,
изучающая движение крови в сосудах,
получила название гемодинамики. Она
является частью гидродинамики, изучающей
движение жидкостей.

Кровяное
давлениеСопротивлениеСкорость
кровотока

кровотоку

артериальное
венозное капиллярное линейная
объемная

(время
кругооборота)

систолическое
центральное

диастолическое
периферическое методы исследования

пульсовое
*красочный реография*

среднее
динамическое *радиоизотопный
термодилюция*

*фармакологический реоплетизмография*

методы
исследования: *оксигемография
метод Фика*

а)
аускультативный; *ультразвуковой

б)
пальпаторный.

где
– длина сосуда;

–вязкость
протекающей в нем жидкости;

–радиус
сосуда.

Поэтому
R суммарное всегда меньше в капиллярном
русле, чем в артериальном или венозном.
С другой стороны, вязкость крови тоже
величина не постоянная. Например, если
кровь протекает через сосуды диаметром
меньше 1 мм, вязкость крови уменьшается.
Чем меньше диаметр сосуда, тем меньше
вязкость протекающей крови. Это связано
с тем, что в крови наряду с эритроцитами
и другими форменными элементами крови
есть плазма.

Пристеночный слой представляет
собой плазму, вязкость которой намного
меньше вязкости цельной крови. Чем
тоньше сосуд, тем большую часть его
поперечного сечения занимает слой с
минимальной вязкостью, что уменьшает
общую величину вязкости крови. Кроме
этого, в норме открыта только часть
капиллярного русла, остальные капилляры
являются резервными и открываются по
мере усиления обмена веществ в тканях.

Сфигмограмма

Периферического
пульса состоит из крутого восходящего
колена – анакроты (1), соответствующего
систоле сердца, и более пологого
нисходящего колена – катакроты (2),
совпадающего с диастолой сердца (левого
желудочка). На катакроте имеется
дикротический зубец (3).

Анакрота
– тем круче, чем больше ударный объем
и значительнее сопротивление кровотоку
в прекапиллярной системе, чем больше
скорость изгнания крови из левого
желудочка.

Катакрота
– ее крутизна определяется тонусом
артериальной стенки и количеством
крови, покидающим артериальную систему
в период диастолы желудочков.

Дикротический
зубец
– при низком диастолическом давлении,
обусловленном снижением тонуса
периферических артерий, наблюдается
дикротический
пульс,
при котором дикротическая волна не
располагается на катакроте, а следует
как самостоятельная на основной пульсовой
волне.

При
нормальных условиях пульсовые колебания
полностью исчезают в капиллярах. Но в
крупных венах, расположенных около
сердца (в полых, яремных венах), пульсовые
колебания появляются снова – венный
пульс.

Венный пульс

Скорость
распространения пульсовой волны венного
пульса колеблется от 1 до 3 м/с, а величина
менее выражена, чем у артериального
пульса, так как давление в венах и их
эластичность меньше, чем в артериях.

Венный
пульс обусловлен
затруднением оттока крови из вен к
сердцу во время систолы предсердий и
желудочков. При сокращении этих отделов
сердца давление крови внутри вен
повышается и происходят колебания их
стенок.

Записывают
венный пульс на яремной вене. Кривая
его регистрации называется флебограммой.

Флебограмма

На
флебограмме различают 3 зубца:

Зубец
А
– его появление совпадает с систолой
предсердий. Возникает он в результате
того, что в момент систолы закрываются
просветы устья полых вен кольцевой
мускулатурой, расположенной в устье
вен, и отток крови из полых вен в правое
предсердие временно прекращается. Это
ведет к повышению давления в венах.
Кроме того, считают, что возникновение
зубца А является следствием возврата
некоторого количества крови из правого
предсердия в полые вены во время систолы.

Зубец
С
– обусловлен толчком пульсирующей
артерии, лежащей вблизи вены. Например,
пульсация сонной артерии передается
на яремные вены (совпадает с систолой
левого желудочка).

Зубец
V
– обусловлен тем, что к концу систолы
желудочков предсердия наполнены кровью
и дальнейшее поступление в них крови
невозможно, происходят застой крови в
венах и растяжение их стенок. После
зубца V наблюдается западение кривой,
совпадающее с диастолой желудочков и
поступлением в них крови их предсердий.

Основные законы гемодинамики

в
сосудах

б)
пальпаторный.

–радиус
сосуда.

Распределение периферического сопротивления

Сопротивление
в аорте, больших артериях и относительно
длинных артериальных ответвлениях
составляет лишь 19% от общего сосудистого
сопротивления. На долю же конечных
артерий и артериол приходится почти
50% этого сопротивления. Т.о., почти
половина периферического сопротивления
приходится на сосуды длиной порядка
всего несколько мм. Это колоссальное
сопротивление связано с тем, что диаметр
концевых артерий и артериол относительно
мал, и это уменьшение просвета полностью
не компенсируется ростом числа
параллельных сосудов. Сопротивление в
капиллярном русле – 25%, в венозном русле
в венулах – 4%, во всех остальных венозных
сосудах – 2%.

Итак:
артериолы играют двоякую роль: участвуют
в поддержании периферического
сопротивления и через него в формировании
необходимого системного артериального
давления. С другой – за счет изменения
сопротивления обеспечивают перераспределение
крови в организме: в работающем органе
сопротивление артериол снижается,
приток крови к органу увеличивается,
но величина общего периферического
сопротивления остается постоянной за
счет сужения артериол других сосудистых
областей. Это обеспечивает стабильный
уровень артериального давления.

2%
— вены

4%
— венулы

19%
— аорта и большие артерии

25%
— капилляры

50%
— артериолы

Линейная
скорость кровотока
выражается в см/сек. Ее можно рассчитать,
зная количество крови, изгнанное сердцем
в минуту (объемная скорость кровотока)
и площадь сечения кровеносного сосуда.

Линейная
скорость, вычисленная по этой формуле,
есть средняя скорость. В действительности
же линейная скорость величина непостоянная,
так как отражает движение частиц крови
в центре потока вдоль сосудистой оси и
у сосудистой стенки (ламинарное движение
– слоистое: в центре движутся частицы
– форменные элементы, а у стенки – слой
плазмы). В центре сосуда скорость
максимальная, а у стенки сосуда она
минимальная в связи с тем, что здесь
особенно велико трение частиц крови о
стенку.

Изменение
линейной скорости тока крови в разных
частях сосудистой системы.

Самое
узкое место в сосудистой системе (имеется
в виду суммарный просвет сосудов) –
аорта;
её диаметр = 4 см2,
здесь самое минимальное периферическое
сопротивление и самая большая линейная
скорость: в
аорте – 50 см/сек.

По
мере расширения русла скорость снижается.
В артериолах
самое «неблагополучное» соотношение
длины и диаметра, поэтому здесь самое
большое сопротивление и наибольшее
падение скорости. Но за счет этого при
входе в капиллярное
русло
кровь имеет наименьшую скорость,
необходимую для обменных процессов –
0,3-0,5
мм/сек.
Этому способствует и фактор расширения
(максимального) сосудистого русла на
уровне капилляров (общая площадь их
сечения – 3200 см2).
Суммарный
просвет сосудистого русла является
определяющим фактором в формировании
скорости системного кровообращения.

Кровь,
оттекающая от органов, поступает через
венулы в вены. Происходит укрупнение
сосудов, параллельно суммарный просвет
сосудов уменьшается. Поэтому линейная
скорость кровотока в венах
опять увеличивается (по сравнению с
капиллярами). Линейная скорость – 10-15
см/сек,
а площадь поперечного сечения этой
части сосудистого русла – 6-8 см2.
В полых
венах
скорость кровотока – 20
см/сек.

Таким
образом:
в аорте создается наибольшая линейная
скорость движения артериальной крови
к тканям, где при минимальной линейной
скорости в микроциркуляторном русле
происходят все обменные процессы, после
чего по венам с увеличивающейся линейной
скоростью уже венозная кровь поступает
через «правое сердце» в малый круг
кровообращения, где происходят процессы
газообмена и оксигенации крови.

Методики исследования линейной и объемной скорости кровотока

В
связи с тем, что кровь выбрасывается
сердцем отдельными порциями,

кровоток
в артериях
имеет пульсирующий характер. Поэтому
линейная и объемная скорости непрерывно
меняются: они максимальны в аорте и
легочной артерии в момент систолы
желудочков и уменьшаются во время
диастолы.

В
капиллярах и венах
кровоток постоянен, т.е. линейная
скорость его постоянна. В превращении
пульсирующего тока крови в постоянный
имеют значение свойства артериальной
стенки: в сердечно-сосудистой системе
часть кинетической энергии, развиваемой
сердцем во время систолы, затрачивается
на растяжение аорты и отходящих от нее
крупных артерий. В результате в этих
сосудах образуется эластическая, или
компрессионная, камера, в которую
поступает значительный объем крови,
растягивающий ее; при этом кинетическая
энергия, развитая сердцем, переходит
в энергию эластического напряжения
артериальных стенок. Когда систола
заканчивается, растянутые стенкиартерий
стремятся спадаться и проталкивают
кровь в капилляры, поддерживая кровоток
во время диастолы.

1.
Ультразвуковой метод исследования –
к артерии на небольшом расстоянии друг
от друга прикладывают две маленькие
пьезоэлектрические пластинки, которые
способны преобразовывать механические
колебания в электрические и обратно.
На первую пластинку подают электрическое
напряжение высокой частоты. Оно
преобразуется в ультразвуковые колебания,
которые передаются с кровью на вторую
пластинку, воспринимаются ею и
преобразуются в высокочастотные
электрические колебания.

2.
Окклюзионная плетизмография (окклюзия
– закупорка, зажатие) – метод, позволяющий
определить объемную скорость регионарного
кровотока. Методика состоит в регистрации
изменений объема органа или части тела,
зависящих от их кровенаполнения, т.е.
от разности между притоком крови по
артериям и оттоком ее по венам. Во время
плетизмографии конечность или ее часть
помещают в герметически закрывающийся
сосуд, соединенный с манометром для
измерения малых колебаний давления.

При измерении кровенаполнения конечности
изменяется ее объем, что вызывает
увеличение или уменьшение давления
воздуха или воды в сосуде, в который
помещена конечность: давление
регистрируется манометром и записывается
в виде кривой – плетизмограммы. Для
определения объемной скорости кровотока
в конечности на несколько секунд сжимают
вены и прерывают венозный отток. Поскольку
приток крови по артериям продолжается,
а венозного оттока нет, увеличение
объема конечности соответствует
количеству притекающей крови.

Факторы, обеспечивающие величину кровяного давления

Кровяное
давление как основной показатель
гемодинамики. Факторы, обусловливающие
величину артериального и венозного
давления. Методы исследования.

Артериальный
и венный пульс, их происхождение. Анализ
сфигмограммы и флебограммы.

Кровяное
давление
– это давление, производимое кровью на
стенки кровеносных сосудов и полости
сердца – является основным показателем
гемодинамики.

Центральным
органом всей кровеносной системы
является сердце.

1й
сосудам:
благодаря насосной деятельности сердца
создается давление крови, которое
способствует ее продвижению по сосудам:
во время систолы желудочков сердца
порции крови выбрасываются в аорту и
легочные артерии под определенным
давлением. Это приводит к увеличению
давления и растяжению эластических
стенок сосудистого бассейна.

2й
фактор продвижения крови по артериальным
сосудам:
уровень КД от аорты к периферии постепенно
уменьшается: разность давлений, имеющаяся
в начале и в конце сосудистой системы,
Р1-Р2,
обеспечивает продвижение крови по
артериальным сосудам и способствует
непрерывному кровотоку.

Изменению
уровня КД вдоль сосудистой системы
способствует трение крови о стенки
кровеносных сосудов – периферическое
сопротивление R,
которое препятствует движению крови.

Таким
образом: артериальное давление Р зависит
от количества крови, которое нагнетается
сердцем в единицу времени – Q и
сопротивления, которое кровоток встречает
в сосудах – R. Эти факторы взаимосвязаны
и могут быть выражены уравнением: Р
= Q*R

Формула,
вытекающая из основного уравнения
гидродинамики: Q
=

1й
фактор
– работа
сердца.
Сердечная деятельность обеспечивает
количество крови, поступающее в течение
минуты в сосудистую систему, т.е. минутный
объем кровообращения. Он составляет у
человека 4-5 л. Этого количества крови
вполне достаточно, чтобы в состоянии
покоя обеспечить все потребности
организма: транспорт к тканям кислорода
и удаление из них углекислоты, обмен
веществ в тканях, определенный уровень
деятельности органов выделения, благодаря
которому поддерживается постоянство
минерального состава внутренней среды,
терморегуляция.

Величина минутного
объема кровообращения в покое
поддерживается с большим постоянством
и является одной из биологических
констант организма. Изменение минутного
объема кровообращения может наблюдаться
при переливании больших количеств
крови, вследствие чего кровяное давление
повышается. При кровопотере, кровопускании
происходит уменьшение объема циркулирующей
крови, в результате чего артериальное
давление падает.

С другой стороны, при
выполнении большой физической нагрузки
минутный объем кровообращения достигает
30-40 л, так как мышечная работа ведет к
опорожнению кровяных депо и сосудов
лимфатической системы (В.В. Петровский,
1960), что значительно увеличивает массу
циркулирующей крови, ударный объем
сердца и частоту сердечных сокращений.
В результате минутный объем кровообращения
возрастает в 8-10 раз. Однако у здорового
организма артериальное давление при
этом повышается незначительно, всего
на 20-40 мм рт. ст.

Отсутствие
выраженного повышения артериального
давления при значительном росте минутного
объема объясняется снижением
периферического сопротивления кровеносных
сосудов и деятельностью депо крови.

2й
фактор
– вязкость
крови. Согласно
основным законам гидродинамики
сопротивление току жидкости тем больше,
чем больше ее вязкость (вязкость крови
в 5 раз выше, чем воды, вязкость которой
принято считать 1), чем длиннее трубка,
по которой течет жидкость, и чем меньше
ее просвет. Известно, что кровь движется
в кровеносных сосудах благодаря энергии,
которую ей сообщает сердце при своем
сокращении.

Во время систолы желудочков
приток крови в аорту и легочную артерию
становится больше, чем ее отток из них,
и давление крови в этих сосудах повышается.
Часть этого давления затрачивается на
преодоление трения. Различают внешнее
трение – это трение элементов крови,
например, эритроцитов, о стенки кровеносных
сосудов (особенно оно велико в прекапиллярах
и капиллярах) и внутреннее трение частиц
крови друг о друга.

3й
фактор
– периферическое
сопротивление сосудов.
Так как вязкость крови не подвержена
быстрым изменениям, то основное значение
в регуляции кровообращения принадлежит
показателю периферического сопротивления,
обусловленному трением крови о стенки
сосудов. Трение крови будет тем больше,
чем больше общая площадь соприкосновения
ее со стенками сосудов.

Наибольшая
площадь соприкосновения между кровью
и сосудами приходится на тонкие
кровеносные сосуды (артериолы и
капилляры). Наибольшим периферическим
сопротивлением обладают артериолы, что
связано с наличием в них гладкомышечных
жомов, поэтому артериальное давление
при переходе крови из артерий в артериолы
падает со 120 мм рт.ст. до 70 мм рт.ст. В
капиллярах давление снижается до 30-40
мм рт.ст., что объясняется значительным
увеличением их суммарного просвета

Движение крови по сосудам.

Давление крови в различных отделах сосудистого русла неодинаково: в артериальной системе оно выше, в венозной ниже.

Кровяное давление--давление крови на стенки кровеносных сосудов. Нормальное кровяное давление необходимо для циркуляции крови и надлежащего снабжения кровью органов и тканей, для образования тканевой жидкости в капиллярах, а также для осуществления процессов секреции и экскреции. Величина кровяного давления зависит от трех основных факторов: частоты и силы сердечных сокращений; величины периферического сопротивления, т. е. тонуса стенок сосудов, главным образом артериол и капилляров; объема циркулирующей крови.

Различают артериальное, венозное и капиллярное давление крови.

Артериальное кровяное давление. Величина артериального давления у здорового человека является довольно постоянной, однако она всегда подвергается небольшим колебаниям в зависимости от фаз деятельности сердца и дыхания.

Различают систолическое, диастолическое, пульсовое и среднее артериальное давление.

Систолическое (максимальное) давление отражает состояние миокарда левого желудочка сердца. Его величина 100--120 мм рт. ст.

Диастолическое (минимальное) давление характеризует степень тонуса артериальных стенок. Оно равняется 60--80 мм рт. ст.

Пульсовое давление -- это разность между систолическим и диастолическим давлением. Пульсовое давление необходимо для открытия полулунных клапанов во время систолы желудочков. В норме пульсовое давление составляет 35--55 мм рт. ст. Если систолическое давление станет равным диастолическому - движение крови будет невозможным и наступит смерть.

Среднее артериальное давление равняется сумме диастолического и 1/3 пульсового давления.

На величину артериального давления оказывают влияние различные факторы: возраст, время суток, состояние организма, центральной нервной системы и т.д. С возрастом максимальное давление увеличивается в большей степени, чем минимальное.

В течение суток наблюдается колебание величины давления: днем оно выше, чем ночью.

Значительное повышение максимального артериального давления может наблюдаться при тяжелой физической нагрузке, во время спортивных состязаний и др. После прекращения работы или окончания соревнований артериальное давление быстро возвращается к исходным показателям.

Повышение артериального давления называется гипертонией. Понижение артериального давления называется гипотонией. Гипотония может наступить при отравлении наркотиками, при сильных травмах, обширных ожогах, больших кровопотерях.

Артериальный пульс. Это периодические расширения и удлинения стенок артерий, обусловленные поступлением крови в аорту при систоле левого желудочка. Пульс характеризуется рядом качеств, которые определяются путем пальпации чаще всего лучевой артерии в нижней трети предплечья, где она расположена наиболее поверхностно;

Пальпаторно определяют следующие качества пульса:

Частоту -- количество ударов в 1 мин,

ритмичность -- правильное чередование пульсовых ударов,

наполнение -- степень изменения объема артерии, устанавливаемая по силе пульсового удара, напряжение--характеризуется силой, которую надо приложить, чтобы сдавить артерию до полного исчезновения пульса.

Кровообращение в капиллярах. Эти сосуды пролегают в межклеточных пространствах, тесно примыкая к клеткам органов и тканей организма. Общее количество капилляров огромно. Суммарная длина всех капилляров человека составляет около 100 000 км, т. е. нить, которой можно было бы 3 раза опоясать земной шар по экватору.

Скорость кровотока в капиллярах невелика и составляет 0,5-1 мм/с. Таким образом, каждая частица крови находится в капилляре примерно 1 с. Небольшая толщина этого слоя и тесный контакт его с клетками органов и тканей, а также непрерывная смена крови в капиллярах обеспечивают возможность обмена веществ между кровью и межклеточной жидкостью. Различают два вида функционирующих капилляров. Одни из них образуют кратчайший путь между артериолами и венулами (магистральные капилляры). Другие представляют собой боковые ответвления от первых; они отходят от артериального конца магистральных капилляров и впадают в их венозный конец.

Эти боковые ответвления образуют капиллярные сети. Магистральные капилляры играют важную роль в распределении крови в капиллярных сетях. В каждом органе кровь течет лишь в «дежурных» капиллярах. Часть же капилляров выключена из кровообращения. В период интенсивной деятельности органов (например, при сокращении мышц или секреторной активности желез), когда обмен веществ в них усиливается, количество функционирующих капилляров значительно возрастает. В то же время в капиллярах начинает циркулировать кровь, богатая эритроцитами -- переносчиками кислорода.

Регулирование капиллярного кровообращения нервной системой, влияние на него физиологически активных веществ -- гормонов и метаболитов осуществляются посредством воздействия на артерии и артериолы. Их сужение или расширение изменяет количество функционирующих капилляров, распределение крови в ветвящейся капиллярной сети, изменяет состав крови, протекающей по капиллярам, т. е. соотношение эритроцитов и плазмы. Величина давления в капиллярах тесно связана с состоянием органа (покой и активность) и теми функциями, которые он выполняет.

Артериовенозные анастомозы. В некоторых участках тела, например в коже, легких и почках, имеются непосредственные соединения артериол и вен -- артериовенозные анастомозы. Это наиболее короткий путь между артериолами и венами. В обычных условиях анастомозы закрыты, и кровь проходит через капиллярную сеть. Если анастомозы открываются, то часть крови может поступать в вены, минуя капилляры. Таким образом, артериовенозные анастомозы играют роль шунтов, регулирующих капиллярное кровообращение. Примером этому является изменение капиллярного кровообращения в коже при повышении (свыше 35 °С) или понижении (ниже 15 °С) внешней температуры. Анастомозы в коже открываются и устанавливается ток крови из артериол непосредственно в вены, что играет большую роль в процессах терморегуляции.

Движение крови в венах. Кровь из микроциркуляторного русла (венулы, мелкие вены) поступает в венозную систему. В венах давление крови низкое. Если в начале артериального русла давление крови равно 140 мм рт. ст., то в венулах оно составляет, 10--15 мм рт. ст. В конечной части венозного русла давление крови приближается к нулю и даже может быть ниже атмосферного давления. Движению крови по венам способствует ряд факторов. А именно: работа сердца, клапанный аппарат вен, сокращение скелетных мышц, присасывающаяся функция грудной клетки.

Работа сердца создает разность давлений крови в артериальной системе и правом предсердии. Это обеспечивает венозный возврат крови к сердцу. Наличие в венах клапанов способствует движению крови в одном направлении -- к сердцу. Чередование сокращений и расслабление мышц является важным фактором, способствующим движению крови по венам. При сокращении мышц тонкие стенки вен сжимаются, и кровь продвигается по направлению к сердцу. Расслабление скелетных мышц способствует поступлению крови из артериальной системы в вены. Такое нагнетающее действие мышц получило название мышечного насоса, который является помощником основного насоса -- сердца. Вполне понятно, что движение крови по венам облегчается во время ходьбы, когда ритмически работает мышечный насос нижних конечностей. Отрицательное внутригрудное давление, особенно в фазу вдоха, способствует венозному возврату крови к сердцу. Внутригрудное отрицательное давление вызывает расширение венозных сосудов области шеи и грудной полости, обладающих тонкими и податливыми стенками. Давление в венах понижается, что облегчает движение крови по направлению к сердцу. В мелких и средних венах отсутствуют пульсовые колебания давления крови. В крупных венах вблизи сердца отмечаются пульсовые колебания - венный пульс, имеющий иное происхождение, чем артериальный пульс. Он обусловлен затруднением притока крови из вен в сердце во время систолы предсердий и желудочков. При систоле этих отделов сердца давление внутри вен повышается и происходит колебания их стенок.

Регуляция сосудистого тонуса.

Нервная регуляция сосудистого тонуса. Современные данные свидетельствуют о том, что симпатические нервы для сосудов являются возоконстрикторами (суживают сосуды). Сосудосуживающее влияние симпатических нервов не распространяется на сосуды головного мозга, легких, сердца и работающих мышц. При возбуждении симпатических нервов сосуды указанных органов и тканей расширяются.

Сосудорасширяющие нервы (вазодилататоры) имеют несколько источников. Они входят в состав некоторых парасимпатических нервов. Также сосудорасширяющие нервные волокна обнаружены в составе симпатических нервов и задних корешков спинного мозга.

Сосудодвигательный центр. Находится в продолговатом мозге и находится в состоянии тонической активности, т. е. длительного постоянного возбуждения. Устранение его влияния вызывает расширение сосудов и падение артериального давления.

Сосудодвигательный центр продолговатого мозга расположен на дне IV желудочка и состоит из двух отделов -- прессорного и депрессорного. Раздражение первого вызывает сужение артерий и подъем артериального давления, а раздражение второго--расширение артерий и падение давления.

Влияния, идущие от сосудосуживающего центра продолговатого мозга, приходят к нервным центрам симпатической части вегетативной нервной системы, расположенным в боковых рогах грудных сегментов спинного мозга, где образуются сосудосуживающие центры, регулирующие тонус сосудов отдельных участков тела.

Кроме сосудодвигательного центра продолговатого и спинного мозга, на состояние сосудов оказывают влияние нервные центры промежуточного мозга и больших полушарий.

Рефлекторная регуляция сосудистого тонуса. Тонус сосудодвигательного центра зависит от афферентных сигналов, приходящих от периферических рецепторов, расположенных в некоторых сосудистых областях и на поверхности тела, а также от влияния гуморальных раздражителей, действующих непосредственно на нервный центр. Следовательно, тонус сосудодвигательного центра имеет как рефлекторное, так и гуморальное происхождение. Рефлекторные изменения тонуса артерий - сосудистые рефлексы - могут быть разделены на две группы: собственные и сопряженные рефлексы.Собственные сосудистые рефлексы вызываются сигналами от рецепторов самих сосудов.Морфологическими исследованиями обнаружено большое число таких рецепторов. Особенно важное физиологическое значение имеют рецепторы, сосредоточенные в дуге аорты и в области разветвления сонной артерии на внутреннюю и наружную. Рецепторы сосудистых рефлексогенных зон возбуждаются при изменении давления крови в сосудах. Поэтому их называют прессорецепторами, или барорецепторами.

Сосудистые рефлексы можно вызвать, раздражая рецепторы не только дуги аорты или каротидного синуса, но и сосудов некоторых других областей тела. Так, при повышении давления в сосудах легкого, кишечника, селезенки наблюдаются рефлекторные изменения артериального давления и других сосудистых областях. Рефлекторная регуляция давления крови осуществляется при помощи не только механорецепторов, но и хеморецепторов, чувствительных к изменениям химического состава крови. Такие хеморецепторы сосредоточены в аортальном и каротидном тельцах, т. е. в местах локализации прессорецепторов. Хеморецепторы чувствительны к двуокиси кислорода и недостатку кислорода и крови; они раздражаются также окисью углерода, цианидами, никотином. От этих рецепторов возбуждение по центростремительным нервным волокнам передается к сосудодвигателыюму центру и вызывает повышение его тонуса. В результате сосуды суживаются и давление повышается. Одновременно происходит возбуждение дыхательного центра. Хеморецепторы обнаружены также в сосудах селезенки, надпочечников, почек, костного мозга. Они чувствительны к различным химическим соединениям, циркулирующим в крови, например, к ацетилхолину, адреналину и др.

Сопряженные сосудистые рефлексы, т. е. рефлексы, возникающие в других системах и органах, проявляются преимущественно повышением артериального давления. Их можно вызвать, например, раздражением поверхности тела. Так, при болевых раздражениях рефлекторно суживаются сосуды, особенно органов брюшной полости, и артериальное давление повышается. Раздражение кожи холодом также вызывает рефлекторное сужение сосудов, главным образом кожных артериол.

Влияние коры головного мозга на сосудистый тонус. Влияние коры полушарий большого мозга на сосуды было впервые доказано путем раздражения определенных участков коры. Кортикальные сосудистые реакции у человека изучены методом условных рефлексов. Если многократно сочетать какое-либо раздражение, например, согревание, охлаждение или болевое раздражение участка кожи с каким-нибудь индифферентным раздражителем (звуковым, световым и т. и.), то через некоторое число подобных сочетании один индифферентный раздражитель может вызвать такую же сосудистую реакцию, как и применяющееся одновременно с ним безусловное термическое или болевое раздражение.

Сосудистая реакция на ранее индифферентный раздражитель осуществляется условно-рефлекторным путем, т.е. при участии коры больших полушарий. У человека при этом возникают и соответствующие ощущения (холода, тепла или боли), хотя никакого раздражения кожи не было.

Гуморальная регуляция тонуса сосудов. Некоторые гуморальные агенты суживают, а другие расширяют просвет артериальных сосудов. К сосудосуживающим веществам относятся гормоны мозгового вещества надпочечников - адреналин и норадреналин, а также задней доли гипофиза - вазопрессин. Адреналин и норадреналин суживают артерии и артериолы кожи, органов брюшной полости и легких, а вазопрессин действует преимущественно на артериолы и капилляры.

К числу гуморальных сосудосуживающих факторов относится серотонин, продуцируемый в слизистой оболочке кишечника и некоторых участках головного мозга. Серотонин образуется также при распаде кровяных пластинок. Физиологическое значение серотонина в данном случае состоит в том, что он суживает сосуды и препятствует кровотечению из пораженного участка.

К сосудосуживающим веществам относится ацетилхолин, который образуется в окончаниях парасимпатических нервов и симпатических вазодилятаторов. Он быстро разрушается в крови, поэтому его действие на сосуды в физиологических условиях чисто местное. Сосудорасширяющим веществом является также гистамин - вещество, образующееся в стенке желудка и кишечника, а также во многих других органах, в частности в коже при ее раздражении и в скелетной мускулатуре во время работы. Гистамин расширяет артериолы и увеличивает кровенаполнение капилляров.