2 курс / Нормальная физиология / ФИЗИОЛОГИЯ_СЕРДЕЧНО_СОСУДИСТОЙ_СИСТЕМЫ

ТЕМА 6

ОСНОВЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ

Дидактический материал

Кровеносные сосуды

Система кровообращения обеспечивает доставку крови ко всем клеткам и тканям организма. Вместе с кровью к клеткам поступают растворенные в ней питательные вещества, кислород, гормоны, биологически активные вещества. От клеток кровь уносит продукты клеточного обмена веществ. Нервная система регулирует работу сердца и сосудов. Нервные влияния дополняются гуморальными механизмами. Нейро-гуморальный механизм регуляции определяет частоту сокращений сердца, количество крови, отправляющейся в кровеносное русло, величину артериального давления, скорость кровотока и другие процессы, протекающие в сердечно-сосудистой системе (Aukland K., 1993; Badeer H. S., 2001; Guyton A. C., 2006).

В системе кровообращения можно выделить большой (периферический) и малый (легочный) круги кровообращения. В соответствии с названиями большой круг обеспечивает кровью весь организм, а малый — циркуляцию только в системе легких.

Среди кровеносных сосудов выделяют артерии, артериолы, вены, венулы, прекапилляры, посткапилляры, капилляры. Артерии имеют самые прочные стенки, представленные внутренней гладкой эндотелиальной выстилкой, средней гладкомышечной прослойкой и внешней соединительно-тканной адвентициальной оболочкой. Уникальное строение стенок артерий определяет их способность к растягиванию во время приема большого количества крови, а также устойчивости к большим скоростям кровотока.

51

https://t.me/medicina_free

Артерии ветвятся на все более мелкие сосуды и, наконец, заканчиваются артериолами — мельчайшими артериями, обладающими стенкой, в составе которой выделяют мышечный, эндотелиальный и адвентициальный слои. Поскольку артериолы обладают мышечной стенкой, для них свойственно явление тонуса сосудов. При повышении тонуса артериол их просвет сужается, и снижается кровоснабжение ткани. При понижении тонуса артериол происходят обратные процессы — просвет увеличивается, а кровоснабжение ткани улучшается. Например, такое наблюдается в рабочем органе. Таким образом, артериолы могут увеличить или уменьшить кровоток в ткани.

Самыми мелкими сосудами являются капилляры, их диаметр колеблется от 5 до 10 мкм. Стенка капилляров представлена одним слоем эндотелиальных клеток, между которыми имеется множество пор. Здесь легко протекает обмен газами, питательными веществами, продуктами обмена (Benetos A., 2002; D’Amico G., 2003; Guyton A. C., 2006).

Венулы, как и артериолы, имеют в своем составе слой гладкомышечных клеток, что позволяет им в той или иной степени сокращаться. Снаружи от гладкомышечного слоя располагается соединительнотканная адвентиция, а изнутри — гладкий эндотелий. В венулы собирается кровь, идущая от капилляров, с целью перенаправления ее в более крупные вены и доставки ее в сердце.

Под венами понимают такие кровеносные сосуды, которые несут кровь к сердцу. В строении стенок вен также выделяют соединительнотканный, мышечный и эндотелиальный слои, но вместе с мышечным очень выраженно представлен слой упругой эластичной ткани. Мышечный слой достигает различного уровня развития в разных группах вен. В одних венах он развит очень слабо, в других — получает среднее развитие, в третьих — очень сильно развит. Слабое развитие мышечного слоя отмечается у вен с небольшим диаметром и у вен, обеспечивающих пассивный кровоток (кровь движется под действием гравитационных сил). Например, к таким сосудам можно отнести вены верхней части туловища, головы, шеи, верхнюю полую вену. Среднее развитие мышечного слоя наблюдается у вен верхних конечностей. Сильное характерно для вен нижних конечностей.

52

https://t.me/medicina_free

Следует отметить, что, кроме вышеописанного мышечного типа вен, существует и безмышечный тип. Эти сосуды называют также венами волокнистого типа. У них отсутствует мышечный слой. Кровь в этих венах движется, по законам гравитации, пассивно. К таким сосудам относятся вены костей, мозговых оболочек и некоторых органов.

По той причине, что вены могут расширяться, они способны сосредоточить в себе большие запасы крови. С этой точки зрения, вены рассматриваются как резервуары для хранения крови (Dejana E., 2004; Frank P. G., 2003). Если все венозные сосуды каждого типа положить рядом, их приблизительная общая площадь поперечного сечения для среднего человека будет в 4 раза больше, чем соответствующих артерий. Это объясняет большие запасы крови в венозной системе по сравнению с артериальной.

В количественном отношении большая часть крови сосредоточена в большом круге кровообращения. В нем содержится 84 % всего объема крови. В малом круге объем крови составляет, соответственно, всего лишь 16 %. Если рассматривать только большой круг кровообращения, то в его венах хранится до 64 % крови, в то время как в его артериях — только 13 %. Всего 7 % крови большого круга хранится в капиллярах и артериолах. Такая же доля крови (7 %) сосредоточена в сердце. И наконец, 9 % крови большого круга находится в легочных сосудах.

Наиболее удивительным фактом является низкий объем крови в капиллярах. Однако именно здесь осуществляется важнейшая функция кровообращения — диффузия веществ туда и обратно между кровью и тканями (Gashev A. A., 2002; Gimbrone M. A., 2000; Guyton A. C., 2006).

Давление в различных частях кровообращения

Первый сосуд, который принимает наибольшее количество крови, идущей от сердца, это аорта. Именно по этой причине аорта испытывает самое большое давление крови на свои стенки. В период сокращения левого желудочка давление в аорте составляет приблизительно 120 мм рт. ст. В диастолу давление ниже и равняется примерно 80 мм рт. ст. В среднем давление в аорте можно обозначить как 100 мм рт. ст.

53

https://t.me/medicina_free

Кровь, утекающая от сердца, все слабее и слабее давит на стенки сосудов. Достигая капилляров, давление становится совсем незначительным и равняется приблизительно 35 мм рт. ст. Несмотря на такие низкие значения давления здесь, плазма крови все равно просачивается через капиллярные поры в межклеточные пространства и отдает сосредоточенные в ней газы и питательные вещества.

Сосуды, которые завершают большой круг кровообращения, это полые вены. В этих сосудах давление самое низкое и стремится к 0 мм рт. ст. В верхней полой вене, практически под действием гравитации, кровь устремляется к сердцу. Попав в правое предсердие, кровь проталкивается в правый желудочек и оттуда с силой выталкивается в легочный ствол — артерию, которая (несмотря на свое название) несет венозную кровь. Поскольку легочный ствол принимает кровь из желудочка, то стенки этого сосуда испытывают на себе давление крови. Следует отметить, что кровь из правого желудочка выбрасывается с гораздо меньшей силой, чем из левого. Это связано с тем, что расстояние, которое предстоит преодолеть крови

вмалом круге кровообращения, значительно меньше, чем в большом круге. Поэтому эволюционно правый желудочек сформирован с меньшей толщиной миокарда и обладает меньшей силой. Таким образом, давление крови в легочном стволе значительно ниже, чем в аорте, и составляет приблизительно 25 мм рт. ст. в систолу и 8 мм рт. ст. в диастолу. Давление в капиллярах малого круга кровообращения также ниже, чем давление в капиллярах большого, и составляет в среднем 7 мм рт. ст. Низкое давление в легочной системе соответствует потребностям легких, потому что все, что требуется, — это подвергнуть кровь в легочных капиллярах воздействию кислорода и других газов в легочных альвеолах (Guyton A. C., 1971; Guyton A. C., 1973; Guyton A. C., 1966; Guyton A. C., 1980).

Самое низкое давление в сосудах венозной системы, поскольку

ввены собирается кровь от тканей и направляется к сердцу. Давление в венулах составляет приблизительно 15—20 мм рт. ст. В мелких венах давление падает на несколько единиц и составляет уже 12—14 мм рт. ст. В более крупных венах давление падает еще больше и составляет примерно 5—9 мм рт. ст., а в полых способно опускаться до 1 мм рт. ст. и стремится к 0 мм рт. ст.

54

https://t.me/medicina_free

Если в какой-то момент давление в сосуде падает значительно ниже нормального уровня, то срабатывает рефлекторный принцип регуляции. Рецепторы, располагающиеся на внутренней поверхности сосудов, реагируют на изменения в объеме крови в сосудах, и на изменения давления крови на стенки сосудов. Эта реакция рецепторов на изменившиеся условия дает начало рефлекторному ответу. Вследствие рефлекторной регуляции может возрасти сила сокращений миокарда желудочков в систолу или произойти выброс крови из венозных резервуаров путем их активного сокращения. Еще одним следствием реализации рефлекторных механизмов является сужение просвета артериол, что способствует возврату крови в более крупные сосуды. При помощи этих рефлекторных реакций происходит повышение давления в сосудах (Guyton A. C., 1965; Hicks J. W., 1992).

Кровоток и течение крови в сосудах

Под кровотоком понимается движение крови по сосудам. Существует понятие «объемная скорость кровотока». Под этим понятием подразумевается движение определенного количества крови

вединицу времени в определенном участке сосуда (в его поперечном сечении). Объемную скорость кровотока принято описывать

вмиллилитрах в минуту. В среднем объемная скорость кровотока у здорового человека в спокойном состоянии будет равняться приблизительно 5000 мл/мин. Наиболее распространенные методы измерения объемной скорости кровотока у человека — окклюзионная плетизмография и реография. Многие механические и механоэлектрические устройства могут быть введены последовательно с кровеносным сосудом или, в некоторых случаях, применены снаружи сосуда для измерения потока.

Также существует понятие «линейная скорость кровотока», под которым понимается тот факт, что определенная частица крови проходит определенный путь в выбранную единицу времени относительно стенки сосуда. Линейную скорость принято выражать

всантиметрах в секунду. Она тем выше, чем быстрее происходит движение крови в сосуде. Например, линейная скорость в аорте может достигать 50 см/с, в то время как в мелких артериях она составляет всего 10—15 см/с.

55

https://t.me/medicina_free

Отдельно выделяют понятие минутного объема кровообращения, под которым понимается то количество крови, которое сердце способно прокачать за одну минуту. В среднем количество крови, прокачиваемое сердцем за минуту, равняется 4,5—5 л.

Ламинарное и турбулентное течение крови в сосудах

Под ламинарным движением крови понимают такое движение, когда частицы крови движутся вдоль сосуда по прямым траекториям, при этом движение в центральной части сосуда быстрее, чем на периферических частях. При ламинарном течении кровь прямолинейно течет с постоянной скоростью по длинному гладкому кровеносному сосуду. Превалирующая часть крови остается в центре сосуда. Этот тип потока также называют обтекаемым потоком, и он противоположен турбулентному потоку, при котором кровь течет по сосуду во всех направлениях и непрерывно. Ламинарное течение наблюдается в норме у здорового человека (Guyton A. C., 2006; Jones D. W., 2003; Lakatta E. G., 2003; McAlister F. A., 2001).

Турбулентное течение крови возникает в тех участках сосуда, где он выраженно сужается или расширяется. Кровь в таких местах не только движется в различных направлениях, но и образует завихрения. Еще одной распространенной причиной появления турбулентного потока крови является наличие препятствий в сосуде (например, атеросклеротические бляшки). Таким образом, турбулентный поток крови характерен для патологических состояний сосудов. Следует отметить, что кровь при турбулентном потоке движется с более выраженным сопротивлением, чем при обтекаемом, потому что образовавшиеся вихри значительно увеличивают общее трение потока в сосуде.

56

https://t.me/medicina_free

Задания к дидактическому материалу

1. Заполните приведенные ниже таблицы.

57

https://t.me/medicina_free

Распределение крови (в %)

в большом и малом кругах кровообращения

58

https://t.me/medicina_free

2. Письменно ответьте на вопросы:

—Какова функция кровообращения в организме человека?

—Чем ламинарный поток отличается от турбулентного?

—Какие существуют методы измерения объемной скорости кровотока у человека?

—Чем можно объяснить то факт, что давление в аорте намного превышает давление в легочном стволе?

—Чем можно объяснить тот факт, что артериальное давление снижается от аорты к периферическим артериям?

—Почему давление в полых венах стремится к нулю?

—Каким образом срабатывает рефлекторная регуляция, если вдруг давление в сосуде падает значительно ниже нормального уровня?

3. Устно ответьте на вопросы:

—Что такое объемная скорость кровотока?

—Что такое линейная скорость кровотока?

—Каковы причины развития турбулентного потока крови в организме человека?

59

https://t.me/medicina_free

Методические рекомендации для обучающихся

1.Изучите дидактический материал по теории функционирования кровообращения.

2.На основании дидактического материала по теории функционирования кровообращения заполните таблицу.

3.На основании дидактического материала письменно и устно ответьте на вопросы.

4.При необходимости воспользуйтесь учебной литературой, предложенной в конце пособия.

Методические рекомендации для преподавателей

Ответы на вопросы и задания обучающийся может найти в предложенном дидактическом материале по теории функционирования кровообращения. При появлении затруднений в выполнении заданий или ответах на вопросы рекомендуется объяснить дидактический материал устно с применением обучающих иллюстраций и/или демонстраций либо предложить обучающемуся изучить этот материал дополнительно в соответствующем разделе рекомендуемой учебной литературы.

60

https://t.me/medicina_free