Микроциркуляция

Это течение крови через артериолы, капилляры, венулы. Артериолы – это конечное звено артериального русла. Они несут кровь от мелких артерий к капиллярам. Венулы – это начальное звено венозного русла. Они собирают кровь от капилляров и несут ее к мелким венам.

В состав стенки артериолы входят циркулярно расположенные гладкомышечные волокна. Перед переходом артериолы в капилляр эти волокна образуют сжиматель (сфинктер). Этот сжиматель при необходимости может сократиться и перекрыть течение крови по капилляру.

Основная функция кровообращения – доставка тканям питательных веществ и удаление из них продуктов обмена происходит во всех отделах микроциркуляторного русла. Но центральным звеном системы микроциркуляции являются капилляры. Капилляры – это сосуды диаметром 5-7 мкм, длиной до 0,3 мм. В капиллярах происходит обмен веществ между кровью и тканями. Количество капилляров в теле человека очень велико. Поэтому общее русло всех капилляров в 600-800 раз больше площади сечения.

Число капилляров в разных тканях неодинаково. Их больше там, где обмен веществ интенсивнее. В миокарде, мозге, почках, печени один кубический миллиметр ткани пронизан двумя – тремя тысячами капилляров. Эти органы находятся постоянно в состоянии высокой метаболической активности. Метаболическая активность скелетных мышц ниже, соответственно и насыщенность их капиллярами меньше – у медленных до 1000 капилляров в 1 мм³, у быстрых – 300-500 капилляров в 1 мм³. Кроме того, насыщенность ткани капиллярами зависит от образа жизни их владельца. У тренированных людей плотность капиллярного русла выше, чем у не тренированных. При систематических тренировках в мышечной ткани образуются новые капилляры. В соединительной, костной, хрящевой, жировой тканях капилляров намного меньше.

Кровяное давление в разных капиллярах колеблется от 8 до 40 мм рт. ст. Скорость кровотока в них небольшая 0,3-0,5 мм/ с.

В покоящемся - органе открыто лишь небольшое число капилляров, остальные находятся в спавшемся состоянии. При работе органа спавшиеся капилляры раскрываются, что ведет к увеличению его кровоснабжения. На 1 мм 2 скелетной мышцы в покое приходится 35~65 действующих капилляров, при работе число их увеличивается до 2500-3000. Соответственно увеличивается и общая поверхность капилляров: в покое она равна 3-8 см2 на 1 см2 мышечной ткани при работе-360-370 см2. Объем крови по отношению к объему мышцы возрастает при этом с 0,02-0,06 до 5,5-15,5%.

При минимальных нагрузках не все капилляры работают одновременно. В скелетной мышце в покое функционируют 20-40% всех имеющихся капилляров. В соответствии с повышением нагрузки на ткань усиливается ее кровоснабжение. Включение в работу и выключение из нее капилляров происходит путем изменения тонуса прекапиллярных сфинктеров, расположенных в конечном отделе артериол. В стенке же самого капилляра сократительные элементы (гладкие мышцы) отсутствуют. Сокращение гладких мышц прекапиллярных сфинктеров уменьшает число функционирующих капилляров, а расширение, соответственно, увеличивает число функционирующих капилляров. Регуляция капиллярного кровообращения осуществляется в первую очередь посредством воздействия биологически активных веществ на прекапиллярные сфинктеры. Вместе с изменением количества функционирующих капилляров изменяется и площадь обменной поверхности.

Важнейший фактор, влияющий на тонус прекапиллярных сфинктеров – напряжение кислорода в ткани. При низком напряжении кислорода прекапиллярные сфинктеры расширяются, в работу включаются множество капилляров, что приводит к уменьшению расстояния диффузии и улучшению снабжения клеток кислородом

Кровь в тканях не соприкасается с рабочими клетками непосредственно. Плазма и клетки крови остаются в кровеносном русле. Кислород и питательные вещества из крови должны пойти через стенку капилляра, чтобы достигнуть работающей клетки. В большинстве случаев между стенкой капилляра и клетками органов расположена соединительная ткань.

КРОВООБРАЩЕНИЕ В ВЕНАХ

В начале венозной системы (венозное колено капилляров и венулы) давление равно 20-30 мм рт. ст., в венах конечностей - 5-9 мм рт. ст. В полых венах кровяное давление зависит от дыхательных движений. При вдохе оно становится ниже атмосферного, при выдохе повышается до 2-5 мм рт. ст.

Стенки вен тоньше, и их растяжимость в 100-200 раз больше, чем у стенок артерий. Поэтому емкость венозного сосудистого русла может резко нарастать (в 5-6 раз) даже при небольшом повышении давления в крупных венах. В результате в венах может депонироваться значительная часть крови. Поэтому их называют емкостными сосудами в отличие от артерий, которые оказывают большое сопротивление току крови и называются сосудами сопротивления, или резистивными сосудами.

Кровь из артерий поступает в вены через капиллярную сеть. Но между артериями и венами существует и более короткий путь. Это артерио-венозные анастомозы. Через них кровь течет непосредственно из артерий в вены, минуя капилляры.

Линейная скорость тока крови в венах меньше, чем в артериях. Она повышается в крупных венах, но и здесь остается меньше, чем в артериях. Например, в полых венах скорость движения крови почти в два раза меньше, чем в аорте.

Движение крови из вен нижних конечностей к нижней полой вене и далее к сердцу происходит снизу вверх. Это движение происходит против действия силы тяжести, а значит затруднено. Для облегчения движения крови против силы тяжести в организме имеется целый ряд факторов. К ним относятся:

1) венозные клапаны, обеспечивающие односторонний ток крови, от периферии к сердцу;

2) изменение давления в плевральной полости (оно повышается при выдохе, что способствует накоплению крови в крупных венах, и снижается при вдохе, увеличивая поступление крови из вен к сердцу;

3) сокращение скелетных мышц: при этом их вены сдавливаются и из них выжимается кровь по направлению к крупным венам и к сердцу.

Участие дыхательных мышц в венозном кровообращении называется дыхательным насосом, участие других скелетных мышц – мышечным насосом. При динамической работе мышц движение крови в венах способствуют оба этих фактора. При статических усилиях, и особенно при силовой работе, внутригрудное давление и давление в полых венах повышается. Приток крови к сердцу в это время понижается. В результате уменьшается сердечный выброс, снижается артериальное давление и ухудшается кровоснабжение головного мозга.

Сопротивление, которое испытывает движущаяся кровь на участках сосудистой системы, тем больше, чем меньше растяжимость сосудистых стенок и больше вязкость крови. Различают объемную и линейную скорости движения крови. Общей объемной скоростью кровотока называют количество которое протекает за 1 минуту через всю кровеносную систему величина соответствует минутному объему крови и измеряется в л/мин.

Количество крови, протекающее за 1 мин через какой-либо орган, называется местной объемной скоростью кровотока. Она измеряется в мл/мин. Как общая, так и местная объемная скорость движения непостоянна. При физической работе наряду с увеличением объемной скорости кровотока в активных органах нарастает и местная объемная скорость. Например, если объемная скорость кровотока в голени при покое на 100 см³ ткани составляет в среднем 2-4 мл, то при интенсивной работе мышц голени эта величина может увеличиться до 50 мл/ мин.

Линейной скоростью кровотока называют скорость движения частиц крови вдоль сосудов. Эта величина, измеренная в см/сек, прямо пропорциональна объемной скорости кровотока и обратно пропорциональна площади сечения кровеносного русла. Линейная скорость движения отдельных частиц крови неодинакова: она больше в центре сосуда и меньше около его стенок.

Линейная скорость кровотока неодинакова и в разных отделах сосудистой системы. Она больше в аорте и крупных артериях меньше в венах. Самая низкая скорость кровотока в капиллярах (рис. 65), общая площадь сечения которых в 600—800 раз больше площади сечения аорты. О средней линейной скорости кровотока судят по времени полного кругооборота крови. У взрослого человека в состоянии мышечного покоя оно составляет 21-23 с, при легкой физической работе скорость движения крови увеличивается и для полного кругооборота около 15 с, при тяжелой работе это время еще меньше – около 8-9 с.

КРОВЯНОЕ ДАВЛЕНИЕ