Занятие № 13 "физиологические основы гемодинамики"

Функциональная классификация системы кровообращения, ( 1960 г. Б. Фолков. )

В ней предложено деление системы на «последовательно соединенные звенья»:

- сердце – насос, ритмически выбрасывающий кровь в сосуды и присасывающий её к сердцу

-шесть групп кровеносных сосудов.

1. Амортизирующие сосуды или упруго-растяжимые, или сосуды «котла» - это сосуды эластического типа с относительно большим содержанием эластических волокон в средней оболочке, образующих единый эластический каркас вместе с эластическими элементами других оболочек. Отдельные гладкие миоциты встречаются во внутреннем слое, имеют продольное расположение, а в средней оболочке имеют косое направление. К ним относятся аорта, лёгочная артерия и прилегающие к ним участки больших артерий, в которых кровь течёт под высоким давлением и с высокой скоростью. Эластические свойства этих сосудов (аорты) обусловливают амортизирующий эффект или Windkessel – эффект (от нем. Windkessel - «компрессионная» камера). Эффект заключается в сглаживании периодических систолических волн кровотока. При растяжении сосуда кинетическая энергия движущейся крови преобразуется в потенциальную энергию деформации. Часть выброшенного в аорту ударного объема заполняет растянутые сегменты сосуда. Когда давление крови снижается, стенки сосуда под действием эластических сил возвращаются в исходное состояние, выталкивая кровь из сегмента сосуда. При этом потенциальная энергия снова переходит в кинетическую, и кровь продвигается по направлению меньшего гидродинамического сопротивления – к капиллярам. Благодаря этому эффекту в аорте кровоток из пульсирующего в восходящей части аорты превращается в непрерывный, хотя и не равномерный в периферических сосудах. В дистальнее расположенных артериях – артериях мышечного типа – увеличивается количество гладких мышечных волокон. Они обеспечивают при их сокращении уменьшение объёма сосуда и проталкивание крови в дистальные отделы.

2. Резистивные сосуды или сосуды сопротивления. К резистивным сосудам относят пре- и посткапиллярные сосуды, концевые артерии и артериолы. Артериолы самые мелкие сосуды мышечного типа. Средняя оболочка этих сосудов образована 1-2 слоями мышечных клеток, имеющих спиралевидное направление. Именно эти сосуды оказывают наибольшее сопротивление кровотоку. Сокращение гладких миоцитов приводит к изменению диаметра сосуда, изменению общей площади поперечного сечения и гидродинамического сопротивления.

3. Сосуды-сфинктеры являются распределителями капиллярного кровотока. От диаметра этих сосудов зависит число перфузируемых капилляров, т.е. площадь обменной поверхности. Сокращение гладких миоцитов прекапиллярных сосудов-сфинктеров служит основным механизмом регуляции объемной скорости кровотока в различных сосудистых областях и распределения сердечного выброса по разным органам. Гидродинамическое сопротивление посткапиллярного русла зависит от состояния венул и вен.

4. Обменные сосуды. К сосудам этого типа относятся капилляры и отчасти венулы. В них происходят процессы фильтрации и диффузии. В стенках капилляров нет миоцитов, и они не способны активно изменять свой просвет. Но всё же диаметр этих сосудов изменяется вслед за колебаниями давления в прекапиллярных и посткапиллярных резистивных сосудах и сосудах-сфинктерах.

5. Ёмкостные сосуды или депонирующие сосуды это главным образом вены. Благодаря своей высокой растяжимости они способны вмещать или выбрасывать большие объёмы крови без существенного влияния на другие параметры кровотока. Ёмкостные сосуды выполняют функцию резервуаров крови. Некоторые вены при сниженном давлении крови имеют уплощённую форму и овальный просвет. Они вмещают дополнительный объём крови не растягиваясь, а приобретая цилиндрическую форму. Кратковременное депонирование и выброс достаточно большого количества крови обеспечивается лёгочными венами. При этом изменяется венозный возврат и сердечный выброс. Объём крови в малом круге кровообращения вместе с конечно-диастолическим объёмом левого желудочки составляют центральный резерв крови, равный примерно 600-650 мл. Это и есть быстро мобилизуемое депо крови организма человека (истинного же депо кровиу человека нет, в отличие от собаки, например, в организме которой депо крови – селезёнка).

6. Шунтирующие сосуды или артериовенозные анастомозы обнаруживаются в некоторых тканях. Когда артериовенозные анастомозы открыты, кровоток через капилляры уменьшается или вовсе прекращается. Функциональное назначение этих сосудов заключается в обеспечении возможности движения крови в обход капиллярному руслу. Артериовенозные анастомозы в большом количестве встречаются в коже и движение крови по ним уменьшает потери тепла с поверхности тела.

Артериальный пульс- ритмические колебания стенки артерии, обусловленные повышением давления в период систолы.

Скорость распространения пульсовой волны при нормальной эластичности сосудов в аорте равна 5,5–8 м/сек. (Амортизирующий сосуд)

в периферических артериях мышечного типа, менее эластичных, 8-12 м/с (6-9,5 м/с), в более эластичных полых венах 1м/м, в крупных венах руки 2 м/с.

Скорость распространения пульсовой волны зависит от:

1) растяжимости сосудов

2) от отношения толщины стенки сосуда к его радиусу.

Чем ригиднее и тоще сосуд, чем меньше его радиус, тем больше скорость распространения пульсовой волны.

С возрастом скорость распространения пульсовой волны увеличивается из-за снижения эластичности сосудистой стенки. Таким образом, по скорости распространения пульсовой волны можно судить об эластичности сосудистой стенки.

В стенках капилляров нет соединительной ткани и гладких мышц. Они состоят лишь из одного слоя эндотелиальных клеток и окружены базальной мембраной из коллагена и мукополисахаридов. Часто капилляры разделяют на артериальные, промежуточные и венозные; у венозных капилляров просвет несколько шире, чем у артериальных и промежуточных. Венозные капилляры переходят в посткапиллярные венулы (мелкие сосуды, окруженные базальной мембраной), которые в свою очередь открываются в венулы мышечного типа и далее – в вены. В венулах и венах имеются клапаны, причем гладкомышечная оболочка появляется после первого посткапиллярного клапана.

Стенки капилляров тонкие и хрупкие. Однако, согласно закону Лапласа, из–за малого диаметра капилляров напряжение в их стенке, необходимое для противодействия растягивающему эффекту кровяного давления, должно быть невелико. В зависимости от ультраструктуры стенок капилляры можно разделить на три типа (рис. 2):