Давление крови в различных отделах сосудистого русла.

Чеченский Государственный Университет

Медицинский институт

Кафедра нормальной и патологической физиологии

Лекции по дисциплине – нормальная физиология (2 курс,3-й семестр)

(автор-составитель-Ахмедова К.С.- доцент кафедры)

Лекция №7 - Тема: Кровообращение

Функциональная классификация сосудов. Органное кровообращение. Особенности кровообращения в миокарде, мозге, легких, почках и печени. Изменение органного кровообращения при мышечной нагрузке, приеме пищи, гипоксии, стрессе и других состояниях.

Цель:

Дать представление о различных видах сосудов, их значении в гемодинамике.

Показать особенности органного кровообращения в норме и при различных физиологических состояниях.

 

Система кровообращения состоит из сердца и кровеносных сосудов. Если сердце выполняет насосную, нагнетательную и резервуарную функции, то сосуды проводят кровь от сердца к тканям и обратно.

 Кровеносные сосуды.

1. 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.

Среднее артериальное давление равняется сумме диастолического и '/з 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.

 

3. Регуляция сосудистого тонуса. Регуляция кровообращения – это поддержание заданного(оптимального для текущего момента времени)уровня системного артериального давления, уровня напряжения крови и тканях кислорода, углекислого газа, концетрации водородных ионов. Объектом регулирования в системе кровообращения являются сердце, сосуды, гладкие мышцы сосудов, а также почки, костный мозг и другие органы, имеющие отношение  к гемодинамике. С точки зрения механизмов, принимающих участие в процессах регуляции кровообращения, можно говорить о местном, гуморальном и рефлекторном механизмах. Местные механизмы, как проавило, предназначены для защиты интересов данного региона, а гуморальные и рефлекторные – одновременно служат и для удовлетворения интересов всего организма в целом.

Все сосуды, за исключением капилляров, имеют гладкомышечные клетки, благодаря которым меняется просвет сосуда и сопротивление кровотоку и интенсивность кровотока в данном регионе. Прекапиллярные и посткапиллярные сфинктеры также участвуют в регуляции кровотока. Повышение тонуса ГМК вен приводит к уменьшению емкости венозного русла и тем самым к повышению венозного притока к сердцу.

3.1. Нервная регуляция сосудистого тонуса.

  Все гладкомышечные клетки сосудов получают влияния со стороны ЦНС. Современные данные свидетельствуют о том, что симпатические нервы для сосудов являются вазоконстрикторами (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 наоборот расширяются. Симпатические преганглионарные нейроны, участвующие в регуляции тонуса сосудов, локализованы в грудном отделе спинного мозга(Т1 – Т12), и  в поясничном отделе(L1 – L4).Скопление этих нейронов называется спинальным сосудодвигательным центром. В окончаниях постганглионарных волокон продуцируется медиатор норадреналин, который взаимодействует с адренорецепторами гладких мышц сосудов и вызывает соответствующий сократительный эффект. Парасимпатические влияния ЦНС оказывает лишь на некоторые сосуды: парасимпатические волокна снабжают сосуды языка, слюнных желез, мягкой мозговой оболочки, наружных половых органов.

 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.

Помимо спинального сосудодвигательного центра в продолговатом мозгу и варолиевом мосту также имеются скопления нейронов, называемым сосудодвигательным или вазомоторным центром.

 Сосудодвигательный центр продолговатого мозга расположен на дне IV желудочка и состоит из трех отделов —сенсорного. прессорного и депрессорного. Сенсорный отдел расположен в области нижней части варолиева моста и предназначен для восприятия информации от рецепторов сосудов сердца и других областей тела. Раздражение второгоотдела вызывает сужение артерий и подъем артериаль­ного давления, а раздражение третьего—расширение артерий и падение давления.Вазоконстрикторный отдел, или прессорный отдел представлен норадренергическими нейронами, аксоны которых идут в спинной мозг и при необходимости возбуждают нейроны спинального сосудодвигательного центра. Благодаря этому возникает повышение тонуса сосудов – наблюдается прессорная реакция.

 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.

Вазодилататорный отдел, или депрессорный отдел тоже представлен норадренергическими нейронами, аксоны которых идут к нейронам вазоконстрикторского отдела. Под влиянием нейронов депрессорного отдела активность прессорного отдела снижается и тем самым снижается активность сосудодвигательного спинального центра, происходит снижение тонуса гладких мышц сосудов, возникает вазодилатация.

В норме обычно в тоническом состоянии находится вазоконстрикторный отдел вазомоторного центра. Поэтому ко всем гладким мышцам непррывно идет поток импульсов(примерно 1 – 3 ипм.в сек.) Это приводит к тому, что в условиях покоя гладкие мышцы находятся в определенном тонусе. При необходимости этот тонус может быть снижен до некоторого уровня(базальный тонус), а с другой стороны - в определенных ситуациях он может быть повышен. Для точной ориентации используют такие понятия как тонус покоя(уровень тонического сокращения в условиях непрерывной импульсации при частоте  1-3 имп./с), базальный тонус(тонус гладких мышц в отсутствие влияния симпатических нервов) и повышенный тонус (уровень тонуса при частой симпатической импульсации).

Вазомоторный центр контролируется высшими мозговыми центрами, в том числе гипоталамусом и корой больших полушарий Часть нейронов гипоталамус повышает тонус прессорного отдела и тем самым тонус сосудов. Другая часть нейронов гипоталамуса, наоборот, повышает активность прессорного отдела и тем самым снижает тонус сосдов. Премоторная и моторная зоны коры, поясная извилина, лобные доли коры - все эти структуры причастны к регуляции сосудистого тонуса. Благодаря этому ЦНС обеспечивает регионарную регуляцию кровообращения (гипоталамус), а также системную регуляцию (гипоталамус, кора), в том числе по принципу прогнозирования – досрочную регуляцию, основанную на выработке условных сосудодвигательных рефлексов.

 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 сосудодвигательному 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 условнорефлекторным 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.

3.2. 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.