2 курс / Нормальная физиология / ФИЗИОЛОГИЯ_СЕРДЕЧНО_СОСУДИСТОЙ_СИСТЕМЫ

ТЕМА 7

ХАРАКТЕРИСТИКИ АРТЕРИАЛЬНОЙ И ВЕНОЗНОЙ СИСТЕМ

Дидактический материал

Сопротивление кровотоку и «проводимость» крови в сосуде

Кровь, находящаяся в кровеносном сосуде, давит на его стенки с определенной силой. Чем выше эта сила, тем выше будет кровяное давление. Традиционно давление крови на стенки сосуда описывают в миллиметрах ртутного столба (мм р. ст.), но иногда его выражают и в сантиметрах водяного столба.

Несмотря на то что кровь с силой выталкивается из сердца в сосуды и двигается, оказывая давление на сосуды, со временем это давление ослабевает, а скорость кровотока снижается. Эти процессы во многом происходят благодаря сопротивлению. Двигаясь по сосудам, кровь испытывает сопротивление своему движению. Сопротивление зависит от диаметра сосуда и от того, какой вязкостью обладает кровь, которая по сосуду движется. Таким образом, чем более вязкая кровь движется по сосуду, тем большее сопротивление она испытывает. Так же чем меньше диаметр сосуда, тем большее сопротивление он оказывает движущейся по нему крови.

Еще одной характеристикой кровотока по сосудам является проводимость. Она рассматривается как мера движения крови по сосуду и зависит от вязкости крови, от величины артериального давления, от наличия или отсутствия препятствий движению крови по сосуду.

61

https://t.me/medicina_free

Вязкость крови и гематокрит

Вязкость крови тесно связана с гематокритом — отношением клеток крови к общему количеству крови. Обычно в норме среднее значение гематокрита составляет 40 %. Такой показатель означает, что в общем объеме крови 40 % приходится на форменные элементы и 60 % — на плазму. У женщин и мужчин величина гематокрита несколько различается. У мужчин этот показатель колеблется от 40 до 50 %, в то время как у женщин он составляет 36—45 %. Величину гематокрита оценивают при помощи центрифугирования крови, после чего форменные элементы оседают в стеклянной пробирке.

Гематокрит будет повышаться при любых состояниях, когда формируется избыточное количество клеток крови или когда уменьшается объем плазмы. Например, гематокрит может быть повышен при лейкозах, когда количество патологических клеток крови значительно увеличивается. Повышенный гематокрит может наблюдаться и у здорового человека, когда число клеток крови возрастает. Например, спортивная деятельность увеличивает запрос организма в кислороде и как следствие увеличивается выработка эритроцитов. Аналогичная ситуация наблюдается у жителей высокогорья, где человек также испытывает дефицит кислорода, и это стимулирует кроветворение. Обезвоживание организма приводит к уменьшению количества плазмы и, следовательно, повышению гематокрита. И напротив, гематокрит будет понижаться при таких состояниях, как анемия или гипергидратация.

Поскольку гематокрит будет отражать общую плотность крови и увеличивать трение форменных элементов о стенки сосудов, его величина, бесспорно, влияет на вязкость крови и показатели гемодинамики. По мере того как будет увеличиваться гематокрит, будет возрастать и вязкость крови. Также на вязкость крови будет влиять содержание белков в плазме. В норме вязкость плазмы крови приблизительно в 1,5 раза будет превышать вязкость воды.

Растяжимость сосудов

Важной характеристикой сосудистой системы является то, что все кровеносные сосуды растяжимы. Стенки сосудов имеют в своем строении слой гладкомышечных клеток, которые обеспечивают

62

https://t.me/medicina_free

возможность сосудов сужаться (вазоконстрикция) или расширяться (вазодилатация). Увеличение кровотока происходит не только из-за повышенного давления, но и из-за снижения сопротивления вследствие вазодилатации. Кровь, выбрасывающаяся в артериальную систему, находится под давлением, что заставляет ее двигаться из одного участка кровеносной системы в другой и поступать ко всем органам и тканям, доставляя кислород и питательные вещества.

Поскольку сосуды растяжимы, они могут справляться с повышениями давления и пульсациями, которые связаны с быстрыми выбросами крови из желудочков сердца. Растяжимость сосудов в данном случае является механизмом адаптации к колебаниям давления. Вены более растяжимы, чем артерии, что делает их резервуарами крови. Растяжимость вен примерно в восемь раз превышает таковую у артерий. Соответственно, при повышенном поступлении крови в артерию и вену одного калибра вена сможет одновременно принять в восемь раз больше крови, чем соответствующая артерия.

Важнейшей функцией вен является доставка венозной крови к сердцу. В ходе большого круга кровообращения по венам поступает венозная кровь в сердце, откуда она направляется в легкие для оксигенации.

Сосудистая емкость (сосудистая податливость)

В гемодинамических исследованиях важно знать общее количество крови, которое может храниться в данной части кровообращения при повышении давления на каждый миллиметр ртутного столба. Эта величина называется емкостью или податливостью соответствующего сосудистого русла. Сосудистая емкость связана с такими характеристиками, как растяжимость сосуда.

Сосудистая податливость зависит от растяжимости сосуда и его объема. То есть емкость сосуда одновременно зависит от этих двух факторов. Иногда сосуд большого объема, но с небольшой растяжимостью становится более мощным резервуаром крови, чем сосуд в высокой растяжимостью, но малым объемом.

Симпатическая регуляция сосудов является ценным средством для уменьшения размеров сегментов кровообращения. Повышение

63

https://t.me/medicina_free

тонуса сосудов под влиянием симпатической нервной системы приводит к перемещению крови из периферии к центральным сосудам и сердцу, что приводит к увеличению ударного объема.

Во время кровотечения именно благодаря тому, что симпатический контроль сужает одни сосуды и перераспределяет кровь в другие, емкость которых для этого достаточна, система кровообращения сохраняет свое функционирование.

Отсроченная податливость (стресс-релаксация) сосудов

Термин «отсроченная податливость» означает, что в сосуде, в котором вдруг резко увеличился объем крови, происходит адаптация к изменившимся условиям следующим образом: сначала кровяное давление в сосуде возрастает, а затем в ответ на это происходит релаксация гладкой мускулатуры сосуда. Релаксация мышечного слоя приводит к растяжению сосуда и увеличению его просвета. Давление крови в таком сосуде, как следствие, будет понижаться и возвращаться к норме. Поскольку этот адаптационный механизм происходит не мгновенно, а развивается в течение нескольких минут, такую адаптацию называют отсроченной

Отсроченная податливость — ценный механизм, с помощью которого кровообращение может в случае необходимости, например после переливания слишком большого количества крови, приспособиться к большому количеству дополнительной крови. Отсроченная податливость в обратном направлении (сужение сосудов при потере объема крови) является одним из способов автоматической адаптации кровообращения к кровопотерям.

Пульсации артерий

После каждого систолического выброса крови в артериях формируется пульсация. Чем ближе к сердцу, тем пульсация сильнее. Поскольку артериальные сосуды растяжимы и обладают определенной емкостью, они хорошо снижают силу пульсации. По мере уменьшения диаметра артерий уменьшается и пульсация. В капиллярах пульсация полностью исчезает.

64

https://t.me/medicina_free

Пульсация в определенной степени порождает артериальное давление. У здорового человека давление в систолу составляет около 120 мм рт., это давление называют систолическим. В диастолу оно составляет примерно 80 мм рт. ст. и его называют диастолическим. Разницу между давлением крови в систолу и диастолу принято называть пульсовым давлением, которое в норме равняется примерно 40 мм рт. ст. На величину пульсового давления влияют объем крови, выбросившийся в систолу, а также сам характер систолы, общая податливость артерий.

Аномальные контуры пульсовой волны

Под пульсовой волной понимают распространение по артериям волны высокого давления, формируемой вследствие систолы левого желудочка. В норме пульсовая волна способствует формированию нормального артериального давления. Но некоторые патологические процессы формируют аномальные контуры пульсовой волны давления в сосуде. Например, к таким патология относятся стеноз аортального клапана, открытый Боталлов проток, аортальная регургитация.

При аортальном стенозе диаметр отверстия аортального клапана значительно уменьшается, а значение аортального давления снижается из-за уменьшения оттока крови наружу через стенозированный клапан. Соответственно, формируются аномальные контуры пульсовой волны давления.

При открытом артериальном протоке (Боталлове протоке) примерно половина перекачиваемой крови течет из аорты в легочную артерию, что довольно сильно понижает диастолическое давление и формирует аномальные контуры пульсовой волны.

Аортальная регургитация представляет собой состояние недостаточности клапана аорты либо его отсутствие. В этой ситуации, кровь, выбросившаяся в аорту, возвращается назад в левый желудочек. Как следствие, артериальное давление сильно снижается и при тяжелых формах патологии стремится к нулю, что формирует аномальные контуры пульсовой волны.

65

https://t.me/medicina_free

Передача импульсов давления на периферические артерии

Можно выделить понятие передачи импульса давления в артериях, под которым понимается продвижение определенного количества крови от одного участка сосуда к другому вместе с передачей расширения сосуда при приеме крови и увеличением давления. Увеличившееся в участке сосуда давление преодолевает сопротивление сосуда и способствует проталкиванию крови дальше на периферию. Скорость передачи импульса давления в артериях будет тем больше, чем меньше растяжимость сосуда. Таким образом, в хорошо растяжимой аорте скорость передачи импульса давления (3—5 м/сек) будет ниже, чем в отдаленных плохо растяжимых артериях (15—35 м/сек) (Guyton A. C., 2006; Oliver G., 2004; Perlof D., 1993, Rippe B., 2002).

Задания к дидактическому материалу

1. Заполните таблицу.

Свойства артериальной и венозной систем

2. Письменно ответьте на вопросы:

—Что такое сопротивление?

—Что такое проводимость?

—Что такое гематокрит?

66

https://t.me/medicina_free

—Что такое аномальные контуры пульсовой волны, и какие факторы их формируют?

—Напишите основные факторы, влияющие на пульсовое давление?

3. Устно ответьте на вопросы:

—Как влияет гематокрит на вязкость крови?

—Как происходит передача импульсов давления на периферические артерии?

Методические рекомендации для обучающихся

1.Изучите дидактический материал по артериальному давлению, гематокриту, функциям артериальной и венозной систем.

2.На основании дидактического материала по функциям артериальной и венозной систем заполните таблицу

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

67

https://t.me/medicina_free

ТЕМА 8

ДАВЛЕНИЕ В ВЕНАХ, ВЕНОЗНАЯ

ПОМПА И РЕЗЕРВУАРЫ КРОВИ

Дидактический материал

Давление в венах

Из венозной системы кровь поступает в верхнюю и нижнюю полую вены, а затем в правое предсердие. Давление в этих зонах кровеносной системы называют центральным венозным давлением.

Давление крови в правом предсердии связано с двумя факторами:

—эффективностью правой половины сердца отправлять кровь

влегочные сосуды;

—направлением движения венозной крови — из системы вен

вправое предсердие.

Давление в правом предсердии будет повышаться в том случае, если в него поступит большой приток крови (венозный возврат). Этому могут способствовать различные факторы. Одним из таких факторов является возрастание объема крови. Другим фактором является повышение тонуса гладкой мускулатуры кровеносных сосудов, что способствует интенсивному перекачиванию крови. Еще одним фактором может стать расслабление мышц аорты. Эти и некоторые другие факторы увеличивают венозный возврат и повышают давление в правом предсердии.

Для правого предсердия характерны довольно низкие значения давления, которое варьируется от 0 до 3 мм рт. ст. В некоторых ситуациях давление здесь, наоборот, падает до отрицательных

68

https://t.me/medicina_free

значений от –3 до –5 мм рт. ст., что во многом связано с отрицательным давлением в плевральной полости при вдохе. Также, например, при больших кровопотерях давление тоже будет варьироваться в отрицательную сторону.

Снижение давления в правом предсердии до значений, равных 0—4 мм рт. ст., увеличивает венозный возврат приблизительно на 20—30 %. Существует и обратный процесс, проявляющийся в том, что если давление в предсердии возрастет на 1 мм рт. ст., то приток крови к нему снизится на 14 %. Формирование вдоха способствует снижению центрального венозного давления, что приводит к притоку крови к предсердию. На выдохе ситуация иная — значение венозного давления в предсердии возрастает, и поступление крови к предсердию уменьшается. Таким образом, функция внешнего дыхания играет определенную роль в регуляции венозного возврата.

В ряде патологических случаев, когда венозный возврат к правому предсердию слишком большой, давление в нем может повышаться выше 4 мм рт. ст. Например, при сердечной недостаточности давление сначала повышается в правом предсердии, а на более поздних стадиях патологии и в периферических венах (Guyton A. C., 2006; Hall J., 1999; Hicks J. W., Jones D. W., 2003; Lakatta E. G., 2003; 1992; Michel C. C., 1999).

Венозные клапаны и «венозная помпа»

Гравитационные силы оказывают влияние на кровь, находящуюся в венах, в результате чего жидкость во всех сосудах стремится вниз. Чем выше масса этой жидкости, тем сильнее она подвергается действию гравитации. В отношении движения артериальной крови, берущей начало в левом желудочке, в норме гравитационные силы не могут оказать существенного влияния, поскольку передача пульсации, заданная сокращением миокарда желудочка, настолько сильна, что доходит практически до артериол, тем самым легко доставляя кровь к периферии.

В отношении движения крови по венам, где пульсация, определяемая миокардом, утрачивает свое значение, гравитационные силы оказывают на движение крови существенное влияние. Но эффект гравитации нивелируется присутствием клапанов в венах.

69

https://t.me/medicina_free

Именно клапаны препятствуют обратному течению крови в венах нижних конечностей. Если бы клапаны не выполняли этой функции, то давление в венах нижних конечностей у стоящего человека постоянно достигало бы 90 мм рт. ст.

Большую роль в продвижении крови по венам вверх играет мышечный аппарат и двигательная активность. Физическая активность, приводящая к повышению тонуса мышц нижних конечностей, способствует тому, что окружающие вены мышцы давят на сосуды, выдавливая из них кровь. Кровь проталкивается в вышерасположенный участок вены, и клапаны закрываются. Клапаны открывают свои створки в сторону сердца (то есть вверх) и, захлопываясь, надежно удерживают кровь. Таким образом, участок за участком кровь поднимается по вене вверх благодаря клапанам вен и мышцам нижних конечностей. Этот механизм получил название «венозная помпа» или «мышечная помпа».

Эффективность венозной помпы у здорового человека не оставляет сомнений. Даже при умеренной двигательной активности давление в венах нижних конечностей не превышает 20 мм рт. ст. При неподвижных позах, особенно в положении стоя, мышечный механизм перекачивания крови в венах не работает. Поэтому давление в венах нижних конечностей под действием гравитационных сил возрастает до высоких значений (до 90 мм рт. ст.).

При длительном сохранении высокого давления в венах нижних конечностей начинает возрастать и капиллярное давление. При длительном застое жидкости происходит ее выход за пределы капилляров в межклеточные пространства. Как следствие, развивается отек нижних конечностей. При этом происходит незначительное уменьшение объема циркулирующей крови. Установлено, что пребывание в неподвижной позе в течение 30 минут приводит к уменьшению 10—15 % крови вследствие ее застоя в венозном русле.

Патология венозных клапанов приводит к нарушению кровотока и развитию варикозного расширения вен. Кроме генетической предрасположенности к патологии клапанов, существенную роль играют и такие факторы, как гиподинамия, чрезмерная физическая нагрузка, избыточная масса тела, беременность. Застоявшаяся кровь увеличивает диаметр вен, и клапаны не способны сомкнуться. Со временем развивается клапанная недостаточность

70

https://t.me/medicina_free