Особенности кровообращения в отдельных органах
Коронарное кровообращение
Сердце представляет орган, который сам себя снабжает кровью. От аорты отходит два крупных сосуда, которые и определяют весь коронарный кровоток. Его величина составляет около 5% от МОК. Правое и левое сердце кровоснабжаются не совсем равномерно. У 50% людей доминирует правая коронарная артерия. Однако существует перекрытие правой и левой артерий. После прохождения капиллярного русла большая часть венозной крови возвращается в правое предсердие через коронарный синус. Кроме того, существуют сосуды, которые непосредственно связаны с полостями сердца. Значительного кровоснабжения из камер сердца не происходит, так и существенного сброса в камеры сердца по Тебезиевым венам тоже не осуществляется.
Величина коронарного кровотока подчиняется общему закону гемодинамики, согласно которому она прямо пропорциональна разности давления в начале и конце системы и обратно пропорциональна сопротивлению сосудистого русла. Однако зависимость интенсивности коронарного кровотока от этих величин гораздо более сложная, чем в других органах. Кровоснабжение сердца во многом определяется его механической деятельностью и метаболической активностью. Величина коронарного кровотока в целом зависит от интракардиальных (физических, метаболических, нервных) и экстракардиальных (нервных и гуморальных) факторов. Факторы, которые изменяют сопротивление коронарных сосудов, схематически представлены.
Основной задачей коронарного кровотока является обеспечение сердца достаточным количеством в соответствии с потребностями питательными веществами и кислородом. Потребление сердцем кислорода в основном зависит от величины артериального давления, а не от систолического выброса. В состоянии покоя сердцу необходимо от 8 до 10 мл O2 в мин на 100 г миокарда. Это количество может увеличиваться в несколько раз при физической нагрузке и умеренно снижаться при таких состояниях как гипотензия и гипотермия. Исходный метаболизм сердечной мышцы более высокий, чем в скелетной мышце. Доказательством этого может служить потребление кислорода остановленного (например, калием), но перфузируемого сердца. В этом случае потребление кислорода падает до 2мл/мин/100г и даже ниже, но этот показатель в 6-7 раз превосходит потребление кислорода у неработающей скелетной мышцы. О высоком уровне метаболизма свидетельствует и другой показатель, а именно величина поглощения кислорода из коронарной сети. Артерио-венозная разница по кислороду для сердца составляет 10,5-13,5об.%. Содержание O2 в крови венечного синуса сердца равно 4-6 об.%, так как в смешанной венозной крови правого предсердия она составляет - 12-14 об.% . Из этих фактов следует очень важный вывод о том, что миокард при возросшей потребности в кислороде не может получить добавочного кислорода за счет дополнительной экстракции O2 из коронарной крови. Следовательно, увеличенная потребность сердца в O2 должна удовлетворяться главным образом за счет увеличения объемной скорости коронарного кровотока.
Главным фактором, ответственным за перфузию миокарда является аортальное давление, которое создается самим сердцем. Изменения в аортальном давлении, как правило, вызывают в ту же сторону направленные изменения коронарного кровотока. Отличительной особенностью коронарного кровотока является прерывистое и неоднородное снабжение кровью различных участков сердца, зависящее от фаз сердечного цикла. Так, во время систолы в отдельные эндокардиальные участки миокарда кровь может не поступать, вследствие пережатия сосудов, или даже может наблюдаться обратное течение крови. Наибольшему сжатию во время систолы подвергаются эндокардиальные сосуды левого желудочка. Однако в диастолу именно в этих сосудах наблюдается наибольший кровоток, что компенсирует преобладающий эпикардиальный кровоток во время систолы. Изменение частоты сердечных сокращений сказывается, в основном, на времени диастолы. При тахикардии систолическое время и, следовательно, период ограниченного притока крови, в единицу времени увеличивается. Однако это механическое снижение среднего коронарного кровотока нивелируется расширением резистивных коронарных сосудов за счет увеличенной метаболической активности более быстро сокращающегося сердца. Сопротивление сосудов сердца меняется не только в течение сердечного цикла, но зависит от сократимости миокарда. Усиление инотропной функции всегда сопровождается усилением внесосудистого сжатия, что также приводит к увеличению сопротивления. Экспериментально доказано, что фибрилляция желудочков сопровождается резким увеличением коронарного кровотока из-за устранения внесосудистого сжатия. Но одновременно с механическим пережатием, влияющим на сопротивление сосудистого русла, не менее важное влияние оказывает метаболический фактор.
В условиях физического и эмоционального покоя коронарное сопротивление одно из самых высоких в организме, что обеспечивает довольно значительный вазодилататорный резерв. Тонус сосудов сердца определяется в основном метаболическими факторами. Увеличение метаболической активности сердца приводит к уменьшению сопротивления коронарных сосудов; когда же метаболизм сердца снижается, то сопротивление сосудов сердца возрастает. Снижение напряжения O2 в миокарде приводит к образованию аденозина, который проходит через интерстициальную жидкость, достигает коронарных резистивных сосудов и вызывает вазодилатацию через активацию аденозинового рецептора. Аденозин считается основным посредником вазодилатации.
Любое изменение в соотношении потребности в кислороде и кровоснабжения приводит к изменению кровотока через сердце за счет изменения пропускной способности венечных сосудов.
Существенное значение для регуляции тонуса коронарных сосудов играют эндотелиальные факторы: оксид азота, простациклин, эндотелин, а также вазоактивные вещества, вырабатываемые тромбоцитами: серотонин, тромбоксан, АДФ и лейкотриены, поставляемые лейкоцитами, оказывают вазоконстрикторное действие. Соотношение простагландина I2 (дилататора) и тромбоксана А2 (констриктора) имеет важное значение для нормального функционирования сердечно-сосудистой системы.
Влияния нервной системы на тонус коронарных сосудов в целом организме не значительны. Симпатическая нервная система суживает коронарные сосуды, а парасимпатическая – расширяет. Однако стимуляция симпатических нервов сердца вызывает заметное увеличение коронарного кровотока. Такой эффект возникает из-за активации метаболизма, наблюдаемого при раздражении симпатических нервов
На коронарных сосудах обнаружено присутствие - адренергических рецепторов (констрикторов) и -адренергических рецепторов (дилататоров). Коронарные резистивные сосуды также участвуют в барорецепторных и хеморецепторных рефлексах, и симпатический сосудосуживающий тонус коронарных артериол может модулироваться такими рефлексами.
Стимуляция блуждающих нервов приводит к небольшому расширению коронарных сосудов сопротивления.
Коронарный кровоток не участвует в перераспределительных реакциях организма.