Фізіологія кровоносних судин

Кровоносні судини – артерії, артеріоли, капіляри, венули, вени.

По артеріям кров транспортується від серця до органів і тканин. Їхня стінка товста і має три шари: зовнішній (адвентиція) – сполучнотканинна оболонка; середній – м’язова оболонка; внутрішній – ендотеліальна оболонка, під якою в деяких судинах є ще внутрішня еластична мембрана, що надає стінкам судин міцності та пружності.

Артеріоли регулюють кількість крові, яка протікає через орган. Вони мають добре розвинений м’язів шар, завдяки чому їх просвіт може розширюватися і звужуватися.

Капіляри – мікроскопічні судини, що сполучають артерії з венами. Стінка капілярів побудована з одного шару плоских ендотеліальних клітин, тому через неї легко проходять речовини, розчинені у воді, і гази. Ці судини виконують обмінну функцію.

Вени мають здатність спадатися, тому що їхня стінка тонша за артеріальну і містить менше гладеньких м’язових клітин та еластичних волокон. Вени мають клапани, які перешкоджають зворотному руху крові у цих судинах.

Між артеріальними та венозними судинами існують сполучення, які мають назву анастомозів.

Мікроциркуляторне русло здійснює перехід крові з артерій у вени і забезпечує обмін речовин. Воно складається з артеріоли, прекапілярної артеріоли, капіляра, посткапілярної венули та венули.

Функціональна характеристика судин. Залежно від виконання функції судини можна підрозділити на:

• амортизуючи (аорта і артерії);

• резистивні (артеріоли);

• обмінні (капіляри);

• шунтувальні (венули);

• ємнісні (вени).

Основні принципи гемодинаміки

Тиск – один з основних показників гемодинаміки. Тиск крові в су­дині дорівнює відношенню сили, з якою кров діє на його стінки, до оди­ниці їх площі:

P = F/S.

Величина тиску залежить від співвідношення ємності судини й об'єму крові, що перебуває в ньому. Об'єм крові, що протікає через су­дину, можна обчислити за такою формулою:

Q = (P₁-P₂)/R,

де Q – об'ємний кровотік; Р₁ – тиск у початковому відділі судини; Р₂ – тиск на виході з судини; R – опір кровотоку.

Якби енергія крові, задана скороченням шлуночків, не витрачалася на подолання тертя, величина тиску в будь-якому перерізі судин зали­шалася б постійною.

Гідродинамічний опір, який кожна судина чинить під час руху крові, обчислюється формулою Пуазейля:

R = 8 × l × η

π × r^4,

де l – довжина судини; η – в'язкість крові; r – радіус судини.

На подолання опору і витрачається скорочувальна енергія серця. Опір виникає під час руху крові судиною внаслідок внутрішнього тер­тя між шарами крові, між плазмою крові й стінками судин.

Основний опір руху крові виникає в артеріолах. При збільшенні опору в артеріолах відтік крові з артерій зменшується і тиск в них – підвищується. Зниження тонусу артеріол збільшує відтік крові з артерій, що призводить до зменшення артеріального тиску.

Об'єм крові, що протікає через кожний з відділів судинного русла за 1 хв., дорівнює хвилинному об’єму крові (ХОК). Це означає, що через аорту або легеневі артерії, а також через сумарний попереч­ний переріз, проведений на будь-якому рівні всіх артерій, капілярів, вен, за одиницю часу протікає однакова кількість крові.

Лінійна швидкість кровотоку залежить від площі поперечного перерізу судини: чим більша площа перерізу, ти меншою є швидкість, з якою кров протікає по цій судині.

Лінійний кровотік і тиск у різних відділах судинного русла

Судина	Площа судини, см2	Середня швидкість, см/с2	Середній тиск, мм рт. ст.
Аорта Артерії Артеріоли Капіляри Венули Дрібні та середні вени Порожнисті вени	2,5 20 40 2500 250 80 8	20 10-15 0,2-0,3 0,03 0,5-1 1-5 10-15	100 95 70-35 35-15 15-10 <15 <5

Об'єм крові й АТ. Незважаючи на розтяжність еластичної аорти, при надходженні "зайвого" об'єму крові тиск у ній зростає. Систолічний артеріальний тиск (CAT) на макси­мумі вигнання піднімається до 110-130 мм рт. ст. Діастолічний артеріальний тиск (ДАТ (мінімальний) становить близько 60-80 мм рт. ст.

Пульсове коливання тиску. В артеріальній частині судинного русла можна визначити пульсовий AT (AT _П) – різницю між CAT і ДАТ. В аорті він відносно невеликий: АТ_П = 120 – 80 = 40 мм рт. ст. З віддаленням від серця разом зі збільшенням CAT знижується ДАТ, тому АТ_П зростає.

Для вимірювання артеріального тиску використовують метод, запропонований російським лікарем Н.С. Коротковим.

При цьому користуються сфігмоманометром і фонендоскопом. При вимірюванні артеріального тиску манжету накладають на руку пацієнта вище ліктя. Одночасно прикла­дають фонендоскоп до ліктьової ямки, де мож­на вислухати рух крові в плечовій артерії до периферії від манжети. Поки в манжету не накачали повітря, кров в артерії тече безшумно, тони не вислуховуються. Потім в манжету нака­чують повітря і доводять тиск до такого рівня, щоб стиснути артерію і зупинити в ній рух крові. За допомогою спеціального вентиля з манжети повільно випускають повітря.

В момент, коли тиск манжети стане дещо нижчим від рівня систолічного арте­ріального тиску, кров при систолі буде проходити стиснуту ділянку. Удар у стінку артерії порції крові у стиснутій ділянці утворює звук, який досліджувач вислу­ховує нижче манжети. Цей момент відмічають як величину систолічного тиску.

Для визначення діастолічного тиску продовжують випускати повітря з манжети. В той момент, коли тиск в ній, зрівнявшись з мінімальним тиском крові, дещо зменшиться, кров почне текти безперервною цівкою і звук зникне. Цей момент відмічають як величину діастолічного тиску.

Артеріальний тиск залежить від багатьох факторів: часу доби, психологічного стану людини (при стресі тиск підвищується), прийому різних стимулюючих речовин (кава, чай, амфетаміни підвищують тиск) або медикаментів, захворювань (нирок, серця та ендокринної системи) та ін. Стійке підвищення артеріального тиску вище 140/90 мм рт. ст. (артеріальна гіпертензія) або стійке пониження артеріального тиску нижче 90/50 (артеріальна гіпотензія) можуть бути симптомами різних захворювань (у простому випадку гіпертонії і гіпотонії відповідно).

Пульс. Коли із серця викидається нова порція крові, то вона, ударяючись об кров, що міститься в артерії, породжує ударну хвилю, що поши­рюється на периферію кров'ю і стінкою судини. Ця хвиля, названа пульсом, дає змогу лікарю простою пальпацією отримати важливі відомості про велику кількість особливостей стану серцево-судинної системи.

Пульс виникає під час кожного серцевого скорочення, що дає змогу насамперед визначити частоту серцевих скорочень (ЧСС). Інший показник пульсу – відповідна ритмічність. Крім того, за пульсом можна визначити й деякі складніші характеристики, що дають змогу глибше оцінити роботу серця й стан самих судин.

Гідродинамічний тиск у венах. Починаючи з посткапілярів, кожна подальша судина має більший діаметр, ніж та, що їй передує. Тому по ходу судинного русла в кожній наступній судині опір кровотоку поступо­во зменшується і тиск крові на стінку судини знижується

Іннервація судин. Зміна просвіту судин залежить від впливу нервової системи. Розрізняють нервові волокна, що розширюють судини (вазодилататори) і волокна, що зву­жують судини (вазоконстриктори).

Симпатичні нерви мають судинозвужу­вальну дію і підвищують артеріальний тиск. Проте судини головного мозку, скелетних м'язів і коронарні судини під дією симпатичних нервів розширюються. Дія парасимпатичних нервів, на відміну від симпатичних, призводить до розширення більшості судин. При подразненні периферичних відрізків задніх корінців спинного мозку, до складу яких входять аферентні чутливі волокна, судини розширюються.

Судиноруховий центр. В довгастому мозку знаходиться судиноруховий центр. Він перебуває в стані постійного збудження і підтримує постійний тонус артеріальних судин через судинорухові нерви.

В судиноруховому центрі є два відділи ­пресорний і депресорний. Подразнення першого викликає звуження артерій і підвищення артеріального тиску, а подразнення другого викликає зворотний ефект.

На стан тонусу судин, а значить і на рівень артеріального тиску, мають регуляторний вплив нервові центри спинного мозку (бічні роги грудних і верхніх поперекових сегментів), гіпотала­муса, кори великих півкуль.

Рефлекторна регуляція судинного тонусу.

Артеріальний тиск у здоровому організмі підтримується на постійному рівні.

Якщо з певної причини (психоемоційна напруга, фізичні навантаження тощо) артеріальний тиск підвищується, то досить швидко він нормалізується рефлек­торно за принципом саморегуляції.

У судинній системі є рефлексогенні зони ­скупчення барорецепторів, що реагують на зміну рівня артеріального тиску. Особливо важливими є рефлексогенні зони дуги аорти, ділянки поділу загальної сонної артерії (каротидний синус), ділянки впадання порожнистих вен у праве передсердя. Рефлекс із барорецепторів дуги аорти отримав назву рефлексу Ціона-Людвіга. Коли кров'яний тиск в аорті підвищується, стінки її розтягують­ся і барорецептори подразнюються. Виникає збудження, яке від барорецепторів передається депресорним нервом у довгастий мозок. Тут рефлекторно підвищуєть­ся тонус ядер блукаючих нервів і знижується тонус судинозвужувального центру. Далі по волокнах блукаючого нерва збудження доходить до серця, викликаючи сповільнення його діяльності, і одночасно – розширення судин. Внаслідок цього артеріальний тиск знижується.

Така рефлекторна саморегуляція величини кров'яного тиску відбувається безперервно і має велике фізіологічне значення. Вона оберігає організм від різких коливань артеріального тиску. Рефлекс Ціона-Людвіга – це основний рефлекс, який регулює рівень артеріального тиску.

Судинні рефлекси можна викликати шляхом подразнення не лише бароре­цепторів рефлексогенних зон, а й хеморецепторів, що досить чутливі до змін газо­вого складу крові. Такі хеморецептори знаходяться в аортальному і каротидному тільцях. Вони особливо чутливі до гіпоксії, підвищення концентрації вуглекислоти, нікотину, ціанідів. Від цих рецепторів збудження по аферентних нервах передається до судинорухового центру і викликає підвищення його тонусу. Внас­лідок цього судини звужуються, артеріальний тиск підвищується.

Збудження з хеморецепторів аорти і сонної артерії викликає пресорні реф­лекси, а подразнення з барорецепторів цих рефлексогенних зон – депресорні рефлекси.

Гуморальні впливи на судини. Речовини, що циркулюють у крові і викликають зміни просвіту судин, поділяються на 2 групи: розширювачі судин і звужувачі судин.

До гуморальних речовин, що розширюють судини, належать простагландини, медулін, брадикінін, ацетилхолін, гістамін.

До гуморальних речовин, що звужують судини, належать адреналін і норадреналін, вазопресин, серотонін, ангіотензин-ІІ, альдостерон.

Існує поняття про ренін-ангіотензин-альдостеронову систему (РААС), що регулює рівень артеріального тиску.

13