Биофизические особенности артериол большого круга кровообращения

Из артерий эластического типа кровь поступает в резистивные сосуды, обладающие гладкомышечными клетками (ГМК), которые способны, сокращаясь, активно изменять просвет сосудов. Тем самым регулируется гемодинамическое coпротивление, от которого, в свою очередь, зависят объемная скорость кровотока в органах, и кровяное давление. Следовательно, резистивные сосуды — важнейшие регуляторы гемодинамики.

Типичными представителями артерий мышечного типа являются артериолы большого круга кровообращения. Такое название имеют мелкие артерии диаметром от десятка до сотни микронов с общим структурным признаком — наличием выраженной гладкомышечной оболочки, на долю которой приходится значительная часть общего диаметра сосуда.

Мощной мышечной оболочкой обусловлено основное функциональное свой­ство артериол — активный сосудистый тонус, под которым понимают регули­руемое тоническое сокращение гладкомышечных клеток сосудистой стенки. Изменения сосудистого тонуса приводят к сужению или расширению просвета артериол и, следовательно, оказывают выраженное влияние на гемодинамическое сопротивление, которое, согласно уравнению Пуазейля, пропорционально четвертой степени радиуса кровеносных сосудов. За счет активного сосудистого тонуса артериолы наиболее эффективно выполняют основные функции артерий мышечного типа: 1) поддержание определенного уровня кровяного давления в системе кровообращения; 2) перераспределение крови между органами в зависимости от потребности в ней каждого из них.

Основным сре­дством достаточной поставки крови всем органам, которые в данный момент ис­пытывают в ней потребность, служит поддержание избыточного давления в систе­ме кровообращения. Это позволяет существенно изменять объемную скорость кровотока, обходясь сравнительно небольшим количеством крови (масса крови у человека составляет 1/13 часть массы тела). Таким образом, артерии мышечного типа предназначены для поддержания в системе кровообращения такого избыточ­ного давления, которое обеспечивает надежное перераспределение крови между органами в любых условиях. Поэтому артериолы по их функциональному назна­чению могут быть уподоблены водонапорной башне — они создают «подпор» кровяного давления в артериальном русле. Нарушение этой функции артериол приво­дит к коллапсу (тяжелому обмороку с потерей сознания при остро развивающейся сосудистой недостаточности, выражением которой является прежде всего падение кровяного давления). Таким образом, именно ГМК артериол большого круга предопределяют ра­боту, которую должно совершить сердце (миокард левого желудочка), чтобы пре­одолеть общее периферическое сопротивление сосудов.

Вторая функция артерий мышечного типа — перераспределение крови между органами в зависимости от потребности в ней — обеспечивается работой артериол в качестве «сосудистых кранов». Из уравнения Пуазейля следует, что в зависимости от просвета артериол меняется объемная ско­рость кровотока в органе, которому они принадлежат, причем ее изменения про­порциональны изменениям радиуса этого просвета в четвертой степени.

За счет изменения тонуса артериол, находящихся в скелетных мышцах, объем­ная скорость кровотока в них увеличивается при физической работе в несколько десятков раз. Кроме того, с регуляцией сосудистого тонуса непосредственно связа­но перераспределение крови между внутренними органами и кожей при том или ином уровне теплообмена организма с внешней средой. Даже в пределах одного органа происходит непрерывная «игра сосудов»: одни артериолы суживаются, другие — расширяются. В результате масса крови в разных участках органа бес­престанно перераспределяется, чем достигается наилучшее кровоснабжение при минимальном уровне работы сердечной мышцы.

Артериолам принадлежит большая роль в развитии ряда патологических про­цессов. Гипертоническая болезнь связана с их стойким сужением (спазмом).

Экспериментальная часть.

Порядок определения артериального давления.

1. Укрепить манжету на плече исследуемого, расположив прибор в удобном для наблюдения положении. Прощупать пульс плечевой артерии несколько выше локтевого сгиба и приставить к этому месту фонендоскоп.

2. Закрыть выпускной кран нагнетателя и ритмически сжимая и отпуская грушу, нагнетать воздух в манжету до тех пор, пока давление в манжете не станет на 10-20 мм рт.ст. выше того, при котором перестает прощупывается пульс на лучевой артерии около лучезапястного сустава.

3. Медленно вращая выпускной винт нагнетателя, постепенно снижать давление в манжете, внимательно прислушиваться к звукам, появляющимся в фонендоскопе. Показания манометра в момент резкого ослабления последовательных тонов соответствует минимальному или диастолическому давлению.

4. Результат измерения артериального давления занести в отчет.