Лекция № 2 движение крови по сосудам. Кровяное давление.

1.Основные закономерности гемодинамики.

2.Методы измерения кровяного давления.

3. Кровяное давление в различных участках сосудистого русла (артериях, капиллярах и венах). Артериальный пульс.

4. Факторы, определяющие уровень кровяного давления, и непрерывное движение крови.

5. Регуляция кровообращения.

Вопрос

Кровообращение представляет собой физиологические процессы, обеспечивающие непрерывное движение крови в организме благодаря деятельности сердца и сосудов. Посредством кровообращения достигается интеграция различных функций организма и его участие в реакциях на изменение окружающей среды.

Движение крови по сосудам обусловлено градиентом давления в артериях и венах. Оно подчинено законам гидродинамики и определяется двумя силами: давлением, влияющим на движение крови, и сопротивлением, которое она испытывает при трении о стенки сосудов.

Силой, создающей давление в сосудистой системе, является работа сердца, его сократительная способность. Сопротивление кровотоку зависит прежде всего от диаметра сосудов, их длины и тонуса, а также от от объема циркулирующей крови и ее вязкости.

Арте́рии — кровеносные сосуды, несущие кровь от сердца к органам, в отличие от вен, в которых кровь движется к сердцу. Название «артерии», то есть «несущие воздух», приписывают Эрасистрату, который считал, что вены содержат кровь, а артерии — воздух. Следует заметить, что артерии не обязательно несут артериальную кровь. Например, лёгочный ствол и его ветви являются артериальными сосудами, которые несут необогащенную кислородом кровь к лёгким.

Стенки артерий состоят из трёх слоев, или оболочек: внутренней или эндотелия (состоит из слоя эндотелиальных клеток, расположенных на соединительном слое), средней (упругая эластичная ткань и волокна гладкой мускулатуры; этот слой наиболее толст и «заведует» изменениями диаметра артерии) и наружной - адвентиции (состоит из соединительной ткани). Стенки артерий отличаются значительной толщиной и эластичностью, так как им приходится выдерживать большое давление крови. Благодаря упругим и мышечным элементам, артерии способны удерживать стенки в состоянии напряжения, могут сильно сокращаться и затем расслабляться, обеспечивая равномерный приток крови.

Ве́ны — кровеносный сосуд, по которому кровь движется к сердцу. Вены получают кровь из капилляров. Не во всех случаях по венам течет венозная кровь, насыщенная углекислым газом, так же как по артериям не всегда течет артериальная (обогащенная кислородом) кровь. Например, лёгочные вены несут к сердцу обогащенную кислородом кровь, а лёгочная артерия несет венозную кровь от сердца к лёгким. Это же относится и к пупочным венам у плода.

Вена состоит из нескольких слоев, как и артерия. Это эндотелий (внутренний слой), мягкий соединительный слой (у артерии вместо него фиброзный слой), мышечный и плотная соединительная ткань. Если в артерии кровь под большим напором толкается от сердца, поэтому нужна твердая стенка, то в вене наоборот — стенка сосудов тонкая.

Капилля́ры (от лат. capillaris — волосяной) являются самыми тонкими сосудами в организме человека и других животных. Средний их диаметр составляет 5-10 мкм.

Соединяя артерии и вены, они участвуют в обмене веществ между кровью и тканями. Стенки капилляров состоят из одного слоя клеток эндотелия. Толщина этого слоя настолько мала, что позволяет проходить через него молекулам кислорода, воды, липидов и многих других веществ за короткое время. Продукты, образующиеся в результате жизнедеятельности организма (такие как диоксид углерода и мочевина), также могут проходить через стенку капилляра для транспортировки их к месту выведения из организма

Различают объемную и линейную скорости движения крови.

Объемной скоростью кровотока называют количество крови, которое протекает за 1 минуту через всю кровеносную систему. Эта величина соответствует МОК и измеряется в миллилитрах в 1 мин. Как общая, так и местная объемные скорости кровотока непостоянны и существенно меняются при физических нагрузках.

Линейной скоростью кровотока называют скорость движения частиц крови вдоль сосудов. Эта величина, измеренная в сантиметрах в 1 с, прямо пропорциональна объемной скорости кровотока и обратно пропорциональна площади сечения кровеносного русла. Линейная скорость неодинакова: она больше в центре сосуда и меньше около его стенок, выше в аорте и крупных артериях и ниже в венах. Самая низкая скорость кровотока в капиллярах, общая площадь сечения которых в 600-800 раз больше площади сечения аорты. О средней линейной скорости кровотока можно судить по времени полного кругооборота крови. В состоянии покоя оно составляет 21 -23 с, при тяжелой работе снижается до 8- 10с.

При каждом сокращении сердца кровь выбрасывается в артерии под большим давлением. Вследствие сопротивления кровеносных сосудов ее передвижению в них создается давление, которое называют кровяным давлением. Величина его неодинакова в разных отделах сосуд истого русла. Наибольшее давление в аорте и крупных артериях. В мелких артериях, артериолах, капиллярах и венах оно постепенно снижается; в полых венах давление крови меньше атмосферного.

На протяжении сердечного цикла давление в артериях неодинаково: оно выше в момент систолы и ниже при диастоле. Наибольшее давление называют систолическим (максимальным), наименьшее — диастолическим (минимальным). Колебания кровяного давления при систоле и диастоле сердца происходят лишь в аорте и артериях; в артериолах и венах давление крови постоянно на всем протяжении сердечного цикла. Среднее артериальное давление представляет собой ту величину давления, которое могло бы обеспечить течение крови в артериях без колебаний давления при систоле и диастоле. Это давление выражает энергию непрерывного течения крови, показатели которого близки к уровню диастолического давления.

Вопрос

Кровяное давление может быть измерено:

1) Кровавым способом – путём введения в сосуд иглы, соединённой с водяным, ртутным или мембранным манометром. (Галес,1733 год).

2)Манжеточным способом (Рива-Роччи,1896) основан на определении величины давления, необходимой для полного сжатия артерии манжетой и прекращения в ней тока крови. Этим методом можно определить лишь величину систолического давления.
3) звуковым или аускультативным способом (Н. С. Коротков,1905) путём наблюдения за появлением и исчезновением звуков, выслушиваемых на артерии ниже места наложения манжеты, фонендоскопом.

4) Осциллометрическим методом – путём наблюдения за изменением пульсовых осцилляций артериальной стенки в зависимости от противодавления, прикладываемого извне (Марей, 1876).

В состоянии покоя у взрослых здоровых людей систолическое давление в плечевой артерии составляет 110-120 мм рт. ст., диастолическое— 60-80 мм рт. ст. Поданным Всемирной организации здравоохранения, артериальное давление до 140/90 мм рт. ст. является нормотоническим, выше этих величин— гипертоническим, а ниже 100/60 мм рт. ст.— гипотоническим. Разница между систолическим и диастолическим давлениями называется пульсовым давлением или пульсовой амплитудой; ее величина в среднем равна 40-50 мм рт. ст. У людей пожилого возраста кровяное давление выше, чем у молодых; у детей оно ниже, чем у взрослых.

Вопрос

Величина кровяного давления неодинакова в разных отделах сосудистого русла. Наибольшее давление в аорте и крупных артериях. В мелких артериях, артериолах, капиллярах и венах оно постепенно снижается; в полых венах давление крови меньше атмосферного.

В сосудистой системе различают несколько видов сосудов:

- Распределительные сосуды - аорта и крупные артерии, в которых ритмически пульсирующий кровоток преобразуется в более равномерный и плавный.

- Резистивные сосуды (сосуды сопротивления) – мелкие артерии и артериолы, которые регулируют кровоток в капиллярах.

- Обменные сосуды – это капилляры, через тонкие стенки которых происходит обмен между кровью и тканями.

- Емкостные сосуды – вены, венулы, вмещающие от 60 до 80% всей крови.
-Шунтирующие сосуды – артерио-венозные анастомозы, обеспечивающие прямую связь между мелкими артериями в обход капилляров.

В начале венозной системы давление крови равно 20-30 мм рт. ст., в венах конечностей — 5-10 мм рт. ст. и в полых венах оно колеблется около 0. Кровяное давление в разных капиллярах колеблется от 8 до 40 мм рт. ст.; скорость кровотока в них небольшая — 0,3-0,5 мм/c., в крупных сосудах – 300-600мм/с.

Вопрос

Величина артериального давления зависит от сократительной силы миокарда, величины МОК, длины, емкости и тонуса сосудов, вязкости крови. Уровень систолического давления зависит, в первую очередь, от силы сокращения миокарда. Отток крови из артерий связан с сопротивлением в периферических сосудах, их тонусом, что в существенной мере определяет уровень диастолического давления. Таким образом, давление в артериях будет тем выше, чем сильнее сокращения сердца и чем больше периферическое сопротивление (тонус сосудов).

Известно, что просвет самых мелких сосудов (микрососудов) мозга и сердца регулируется в зависимости от содержания в протекающей через них артериальной крови, углекислого газа СО₂. Возникло предположение, что именно недостаток в крови растворенного в ней углекислого газа СО₂ порождает перевозбуждение вегетативных отделов мозга (сосудодвигательного и дыхательного центров) вследствие возникновения дефицита их кровоснабжения (кислородообеспечения).Исследования последних двадцати лет подтвердили, что снижение содержания (ниже нормы в 6-6,5%) в крови человека углекислого газа, вызывает повышение АД и, как следствие, нагрузки на миокард сверх нормы. Повышение АД, по законам физики, – естественная реакция мозга на его кислородное голодание. Увеличивая АД, сосудодвигательный центр увеличивает скорость мозгового кровотока и таким образом защищает клетки мозга и сердца от кислородного голодания.

Непрерывное движение крови в большом и малом кругах кровообращения обусловлено:

1) Сокращением сердечной мышцы, которое сообщает крови энергию, расходуемую в дальнейшем на преодоление сопротивления в артериях, артериолах и капиллярах и на придание скорости струе крови.

2) Во время систолы часть энергии, сообщаемой крови, аккумулируется в эластических стенках сосудов (крупных артерий), а во время диастолы эта энергия превращается в кинетическую энергию движения крови.

Таким образом, поддерживается непрерывный кровоток. Непрерывность столба крови поддерживается на основании закона сообщающихся сосудов.

3) Отрицательное давление в грудной полости передаётся на стенки вен и обеспечивает приток крови к сердцу;

4) Сокращение диафрагмы во время вдоха способствует выталкиванию крови из сосудов брюшных внутренностей;

5) Сокращение скелетной мускулатуры играет существенную роль в переходе крови из капилляров в вены и в движении по венам;

6) Обратному току крови в венах препятствуют клапаны.

Вопрос

Кровоток регулируется нервными и гуморальными влияниями.

Высшим подкорковым центром, регулирующим сужение и расширение сосудов является сосудодвигательный центр, расположенный в продолговатом мозге (Овсянников, 1871).

Рефлекторные изменения кровообращения возникают при раздражении баро и хеморецепторов, расположенных в рефлекторных зонах сосудистого русла (полые вены, дуга аорты, разветвление сонной артерии), а также вследствие раздражения хемо и механорецепторов внутренних органов, экстерорецепторов при воздействии на них факторов внешней среды.

Гуморальная регуляция тонуса сосудов осуществляется сосудорасширяющими веществами:
- адреналин и норадреналин (мозговой слой надпочечников);

- ацетилхолин (окончания парасимпатических нервов);

- медуллин (мозговой слой почек);

- простогландины (секрет предстательной железы).

Сосудосуживающими веществами:

-серотонин (слизистая оболочка кишечника, отделы головного мозга);
- адреналин и норадреналин (сосуды кожи и брюшной полости);

- вазопрессин (задняя доля гипофиза); - ренин (почки).