и называется систолическими. В период диастолы минимально и носит название диастолического. Систолическое давление у здорового человека молодого и среднего возраста в крупных артериях составляет 100 - 130 мм.рт.ст. Диастолическое 60-80 мм.рт.ст. Разность между систолическим и диастолическим давлением называется пульсовым давлением. В норме его величина 30-40 мм.рт.ст. Кроме этого определяют среднее давление. Это такое постоянное, т.е. не пульсирующее давление, гемодинамический эффект которого соответствует определенному пульсирующему. Величина среднего давления ближе к диастолическому, так как продолжительность диастолы больше, чем систолы.
В артериолах, капиллярах, мелких и средних венах давление постоянно. В артериолах его величина 40-60 мм.рт.ст., в артериальном конце капилляров 20-30 мм.рт.ст., венозном 8-12 мм.рт.ст. Кровяное давление в артериолах и капиллярах измеряется путем введения в них микропипетки, соединенной с манометром. Кровяное давление в венах равно 5-8 мм.рт.ст. В полых венах оно равно 0, а на вдохе на 3-5 мм.рт.ст. ниже атмосферного. Давление в венах измеряется прямым методом. Он называется флеботонометрией.
Повышение кровяного давления называется гипертонией или гипертензией, понижение - гипотонией, гипотензией. Артериальная гипертония наблюдается при старении, гипертонической болезни, заболеваниях почек и т.д. Гипотония наблюдается при шоке, истощении, а также нарушении функций сосудодвигательного центра.
На величину кровяного давления влияют несколько факторов:
1. Количество крови, поступающее в единицу времени в сосудистую систему. 2. Интенсивность оттока крови на периферию.
3. Ёмкость артериального отрезка сосудистого русла.
4. Упругое сопротивление стенок сосудистого русла.
5. Скорость поступления крови в период сердечной систолы. 6. Вязкость крови 7. Соотношение времени систолы и диастолы.
8. Частота сердечных сокращений.
Различают линейную и объемную скорость кровотока. Линейная скорость кровотока (Vлин.) это расстояние, которое проходит частица крови в единицу времени. Она зависит от суммарной площади поперечного сечения всех сосудов, образующих участок сосудистого русла. Поэтому в кровеносной системе наиболее узким участком является аорта. Здесь наибольшая линейная скорость кровотока, составляющая 0,5- 0,6 м/сек. В артериях среднего и мелкого калибра она снижается до 0,2-0,4 м/сек. Суммарный просвет капиллярного русла в 500-600 раз больше чем аорты. Поэтому скорость кровотока в капиллярах уменьшается до 0,5 мм/сек. Замедление тока крови в капиллярах имеет большое физиологическое значение, так как в них происходит транскапиллярный обмен. В крупных венах линейная скорость кровотока вновь возрастает до 0,1- 0,2 м/сек. Линейная скорость кровотока в артериях измеряется ультразвуковым методом. Он основан на эффекте Доплера. На сосуд помещают датчик с источником и приемником ультразвука. В движущейся среде - крови частота ультразвуковых колебаний изменяется. Чем больше скорость течения крови по сосуду, тем ниже частота отраженных ультразвуковых волн. Линейная скорость максимальна в центре сосуда и минимальна у его стенок в связи с наличием сил трения между кровью и стенкой сосуда
Объемная скорость кровотока (Vоб.) это количество крови, проходящей через поперечное сечение сосуда в единицу времени. Она зависит от разности давлений в начале и конце сосуда и сопротивления току крови:
Vоб = (P1 – P2)/R
где где Р1 и Р2 давление в начале и конце сосуда, R – сопротивление крови
+Скорость кругооборота крови, это время за которое частица крови проходит оба круга кровообращения. Ее измеряют путем введения красителя флюоресцина в вену одной руки и определения времени его появления в вене другой. В среднем скорость кругооборота крови составляет 20-25 сек.
Проанализируйте особенности регионального кровообращения (мозгового, легочного, коронарного)
Легочное кровообращение
•Легкие получают кровь от обоих кругов кровообращения
•Являются депо крови ( содержат до 1500мл. крови)
•в малом круге широкие (15 мкм) и короткие капилляры;
•давление в легочном стволе в момент систолы намного меньше, чем в аорте (25—30 мм рт.ст.), хотя правый желудочек выбрасывает крови столько же, сколько левый;
• малое сопротивление току крови в легочных капиллярах (8— 10 мм рт.ст.);
•наличие артериоловенулярных анастомозов (шунтов), которые способствуют сдерживанию повышения давления в легочном стволе.
Нервная регуляция--афферентной иннервацией блуждающего нерва и эфферентной – симпатических нервов. Стимуляция симпатических нервов приводит к вазоконстрикции легочных артерий и повышению в них давления.
Гуморальная регуляция--катехоламины, гистамин, ангиотензин-II, простагландин F
вызывают сужение сосудов легких и повышение в них давления, ацетилхолин – незначительное расширение легочных сосудов. Уменьшение рО2 в альвеолярном воздухе приводитк сужению легочных сосудов и повышению давления в легочной артерии.
Коронарное кровообращение Коронарный кровоток составляет 250 мл/мин., или 4–5% от МОК. Венечный (коронарный) круг
кровообращения начинается от аорты и заканчивается венозным синусом, который впадает в правое предсердие, или отдельными венами, проникающими в полость сердца (табезиевы вены). Венечный кровоток потребляет 6—8 % крови от всего систолического объема. Для венечного круга характерны следующие особенности:
•в покое используются только 50% от диффузионной площади капилляров, остальные 50% находятся в резерве
•высокое давление, поскольку венечные сосуды начинаются от аорты;
•венечные сосуды образуют в сердечной мышце густую капиллярную сеть с множеством сосудов конечного типа, что представляет опасность при их закупорке, особенно в преклонном возрасте;
•кровь в венечные сосуды поступает во время диастолы. Это связано с тем, что в фазе систолы устья капилляров закрываются полулунными клапанами аорты, а также с тем, что во время систолы миокард сокращен, венечные сосуды сжаты и поступление крови в них затруднено;
•в период диастолы миоглобин сердечной мышцы насыщается кислородом, который он очень легко отдает сердцу в фазу систолы;
•При повышении давления в аорте коронарный кровоток увеличивается, при снижении –уменьшается.
•наличие артериоловенулярных анастомозов и артериолосинусоидных шунтов;
•особая регуляция тонуса венечных сосудов.
Регуляция коронарного кровотока: Гипоксия – один из важнейших факторов, регулирующих коронарный кровоток. Увеличение МОК приводит к улучшению коронарного кровотока. Раздражение симпатических нервов улучшает метаболизм сердечной мышцы и коронарный кровоток. Стимуляция парасимпатических нервов (блуждающего нерва) приводит к слабому расширению коронарных сосудов.
Гуморальная регуляция коронарного кровотока--Адреналин и норадреналин увеличивают коронарный кровоток, ацетилхолин – уменьшает, брадикинин, простагландины расширяют коронарные сосуды и улучшают в них кровоток. Аналогичное положительное влияние оказывает аденозин,который расширяет преимущественно артериолы. Передозировка ионов К+ ухудшает коронарный кровоток и приводит к остановке сердца.
Мозговое кровообращение.
Кровоснабжение мозга осуществляется двумя артериями: внутренней сонной и позвоночными, которые образуют у основания мозга виллизиев круг. При нормальной частоте сердечных сокращений в мозговую ткань поступает в среднем около 750 мл крови в 1 мин, или 15 % общего сердечного выброса.
Особенности:
венозная система мозга не обладает емкостными функциями, т.е. не может растягиваться, так как сосуды заключены в твердую костную полость – череп.
увеличение кровотока в мозге происходит преимущественно за счет возрастания его линейной скорости. Мозговой кровоток составляет в среднем 50–55 мл/мин./100 г мозга.
Наличие гематоэнцефалического барьера
характерна местная миогенная ауторегуляция
постоянство мозгового кровотока
в мозге отсутствуют анастомозы между артериями и венами, а также «дежурные» капилляры, т.е. все капилляры постоянно функционируют
Объясните основные механизмы, обеспечивающие транскапиллярный обмен
Капилляры — это тончайшие сосуды обменного типа, расположенные в межклеточных пространствах, тесно примыкая к клеткам тканей различных органов. Скорость кровотока в капиллярах крайне мала. Небольшая толщина стенки капилляра и его тесный контакт с клетками обеспечивают возможность обмена веществ в системе кровь/межклеточная жидкость.
Особенности капилляров большого круга кровообращения.
•Различные ткани организма неодинаково насыщены капиллярами: минимально-насыщена костная ткань, максимально - мозг, почки, сердце, железы внутренней секреции.
•имеют большую общую поверхность.
•близко расположены к клеткам (не далее 50 мкм), а в тканях с высоким уровнем метаболизма (печень) - еще ближе (не далее 30 мкм).
•Они оказывают высокое сопротивление току крови.
•Линейная скорость кровотока в них низкая (0,3-0,5 мм/с).
•Относительно большой перепад давления между артериальной и венозной частями капилляра.
•Проницаемость стенки капилляра высокая.
•В обычных условиях работает 1/3 всех капилляров, остальные 2/3 находятся в резерве - закон резервации.
•Из работающих капилляров часть функционирует (дежурят), а часть - не функционируют - закон "дежурства" капилляров.
Особенности капилляров малого круга кровообращения:
•Короче и шире по сравнению с капиллярами большого круга.
•Меньше сопротивление току крови, поэтому прав. желудочек во время систолы развивает меньшую силу.
•Сила правого желудочка создает меньшее давление в легочных артериях и, следовательно, в капиллярах малого круга.
•В капиллярах малого круга практически нет перепада давления между артериальной и венозной частями капилляра.
•Интенсивность кровообращения зависит от фазы дыхательного цикла: уменьшение на выдохе и увеличение на вдохе.
•В легочных капиллярах осуществляется только газообмен.
Транскапиллярный (транссосудистый) обмен может осуществляться за счет пассивного транспорта (диффузия, фильтрация, абсорбция), за счет активного транспорта (работа транспортных систем) и микропиноцитоза:
1) Фильтрационно-абсорбционный механизм обмена между кровью и интерстициальной жидкостью. Этот механизм обеспечивается за счет действия следующих сил. В артериальном отделе капилляра большого круга кровообращения гидростатическое давление крови равно 40 мм рт. ст. Сила этого давления способствует выходу (фильтрации) воды и растворенных в ней веществ из сосуда в межклеточную жидкость. Онкотическое давление плазмы крови, равное 30 мм рт. ст., препятствует фильтрации, т. к. белки удерживают воду в сосудистом русле. Таким образом, результирующая всех сил, действующих в артериальном отделе капилляра, равна 10 мм. рт. ст. (40-30=10 мм рт. ст.) и направлена из капилляра. В венозном отделе капилляра (в посткапиллярной венуле) фильтрация будет осуществляться следующими силами: гидростатическое давление крови, равное 20 мм рт. ст., онкотическое давление плазмы крови, равное 30 мм рт. ст. Результирующая всех сил будет равна 10 мм рт. ст. (20-30=-10) и направлена в капилляр. Следовательно, в венозном отделе капилляра происходит абсорбция воды и растворенных в ней веществ. В артериальном отделе капилляра жидкость выходит под воздействием силы. Возникающий, таким образом, избыток жидкости из интерстициальных пространств оттекает через лимфатические капилляры в лимфатическую систему.
В капиллярах малого круга кровообращения транскапиллярный обмен осуществляется за счет действия следующих сил: гидростатическое давление крови в капиллярах, равное 20 мм рт. ст., онкотическое давление плазмы крови; равное 30 мм рт. ст., онкотическое давление межклеточной жидкости, равное 10 мм рт. ст. Результирующая всех сил будет равна нулю. Следовательно, в капиллярах малого круга кровообращения обмена жидкости не происходит.
2) Диффузионный механизм транскапиллярного обмена осуществляется в результате разности концентраций веществ в капилляре и межклеточной жидкости. Это обеспечивает движение веществ по концентрационному градиенту. Такое движение возможно потому, что размеры молекул этих веществ меньше пор мембраны и межклеточных щелей. Жирорастворимые вещества проходят мембрану независимо от величины пор и щелей, растворяясь в ее липидном слое (например, эфиры, углекислый газ и др.).
3) Активный механизм обмена - осуществляется эндотелиальными клетками капилляров, которые при помощи транспортных систем их мембран переносят молекулярные вещества (гормоны, белки, биологически активные вещества) и ионы.
4) Пиноцитозный механизм обеспечивает транспорт через стенку капилляра крупных молекул и фрагментов частей клеток опосредованно через процессы эндо- и экзопиноцитоза.
Охарактеризуйте нервные и гуморальные механизмы регуляции тонуса кровеносных сосудов. Проанализируйте свойства барорецепторов и их роль в регуляции кровяного давления
Регуляция сосудов - это регуляция их просвета. Просвет сосудов определяется функциональным состоянием их гладкой мускулатуры, а просвет капилляров зависит от состояния клеток эндотелия и гладкой мускулатуры прекапиллярного сфинктера.
Гуморальная регуляция- осуществляется за счет химических веществ, которые циркулируют в кровеносном русле и изменяют ширину просвета сосудов. Все гуморальные факторы, которые оказывают влияние на тонус сосудов, делят на сосудосуживающе (вазоконстрикторы) и сосудорасширяющие (вазодилятаторы).
Ксосудосуживающим веществам относятся:
•адреналин - гормон мозгового вещества надпочечников, в малых дозах (1 × 10-7 г/мл) повышает АД, суживая сосуды всех органов, кроме сосудов сердца, мозга, поперечнополосатой мускулатуры, в которых находятся бетаадренорецепторы.
•норадреналин - гормон мозгового вещества надпочечников по своему действию близок к адреналину, но его действие более выражено и более продолжительно; сильный вазоконстриктор,взаимодействующий с альфа-адренорецепторами.
•вазопрессин или антидиуретический гормон, – гормон задней доли гипофиза, суживает мелкие сосуды
•серотонин - вырабатывается клетками стенки кишки, в некоторых участках головного мозга, а также выделяется при распаде кровяных пластинок; суживает поврежденный сосуд и препятствует кровотечению. Он оказывает мощное сосудосуживающее влияние на артерии мягкой мозговой оболочки
Альдостерон – минералокортикоид – гормон коры надпочечников, повышает чувствительность гладких мышц сосудов к вазоконстрикторным агентам,
Ионы Са2+
Ксосудорасширяющим веществам относятся:
•гистамин - образуется в стенке желудка, кишечника, расширяет артериолы и повышает их проницаемость
•ацетилхолин - медиатор парасимпатических нервов и симпатических холинергических вазодилятаторов, расширяет артерии и вены;
•брадикинин - выделен из экстрактов органов (поджелудочной железы, подчелюстной слюнной железы, легких), образуется при расщеплении одного из глобулинов плазмы крови, расширяет сосуды скелетных мышц, сердца, спинного и головного мозга, слюнных и потовых желез;
•простагландины,простоциклины, тромбоксан - образуются во многих органах и тканях, оказывают местное сосудорасширяющее действие;
Аденозин и NO (оксид азота) расширяют коронарные сосуды.
Ионы К+ и Nа+
Нервная регуляция сосудистого тонуса - осуществляется вегетативной нервной системой. Сосудосуживающий эффект преимущественно оказывают волокна симпатического отдела вегетативной (автономной) нервной системы, а сосудорасширяющее - парасимпатические и, частично, симпатические нервы. Сосудосуживающее действие симпатических нервов не распространяется на сосуды головного мозга, сердца, легких и работающих мышц. Сосуды этих органов при возбуждении симпатической нервной системы расширяются. Следует также отметить, что не все парасимпатические нервы являются вазодилятаторами, например, волокна парасимпатического блуждающего нерва суживают сосуды сердца.
Сосудосуживающие и сосудорасширяющие нервы находятся под влиянием сосудодвигательного центра. Вазомоторный или сосудодвигательный центр - это совокупность структур, расположенных на различных уровнях ЦНС и обеспечивающих регуляцию кровообращения. Структуры, входящие в состав сосудодвигательного центра, расположены, в основном, в спинном и продолговатом мозге, гипоталамусе, коре больших полушарий. Сосудодвигательный центр состоит из прессорного и депрессорного отделов.
Депрессорный отдел снижает активность симпатических сосудосуживающих влияний и, тем самым, вызывает расширение сосудов, падение периферического сопротивления и снижение артериального давления. Прессорный отдел вызывает сужение сосудов, повышение периферического сопротивления и давления крови.
Активность нейронов сосудодвигательного центра формируется нервными импульсами, идущими от коры больших полушарий головного мозга, гипоталамуса, ретикулярной формации ствола мозга, а также от различных рецепторов, особенно, расположенных в сосудистых рефлексогенных зонах.
Колебания артериального давления воспринимаются специальными образованиями, расположенными в стенке сосудов,— барорецепторами, или прессорецепторами. Возбуждение их происходит в результате растяжения артериальной стенки при повышении давления; следовательно, по принципу реагирования они представляют собой типичные механорецепторы. В световом микроскопе барорецепторы видны как широкие разветвления нервных окончаний остроконечного типа, свободно заканчивающиеся в адвентиции сосудистой стенки.
По характеру активности различают два вида рецепторов: типа А, в которых максимум импульсации возникает в момент систолы предсердий, и рецепторы типа Б, разряд которых приходится на время диастолы, т.е. при заполнении предсердий кровью.
Все барорецепторы обладают рядом физиологических свойств, которые позволяют им выполнять основную функцию — слежение за величиной артериального давления.
•Воспринимают только свои определенные параметры изменения артериального давления. В зависимости от специфики реакций на изменения давления различают три группы барорецепторов.
•При быстром перепаде давления барорецепторы отвечают более выраженными изменениями залповой активности, чем при медленном, постепенном изменении давления. При резком нарастании давления уже на небольшой прирост наблюдается тот же прирост импульсации, как и при плавном изменении давления на значительно большие величины.
•Обладают свойством наращивать импульсацию.
•Воспринимают колеблющееся давление в своем диапазоне. При воздействии на них постоянного давления они адаптируются и перестают реагировать учащением импульсации. По мере увеличения давления (0—140 мм рт.ст.) частота импульсации нарастает. Однако при стойком повышении в диапазоне от 140 до 200 мм рт.ст. наступает явление адаптации — частота импульсации остается без изменений.
Основные рефлексогенные зоны.
Барорецепторы рассеяны по всему кровеносному руслу. Однако в отдельных участках крупных сосудов они образуют своеобразные скопления —рефлексогенные зоны, которые обнаружены в обоих сонных синусах, дуге аорты, мезентериальных сосудах брыжейки.
Вбарорецептивных зонах стенки сосудов, как правило, более тонки и эластичны, содержат меньшее количество мышечных элементов, что способствует лучшему восприятию изменений артериального давления.
Барорецепторы в малом круге кровообращения по своей структуре сходны с рецепторами синокаротидных зон и дуги аорты и концентрируются вблизи бифуркации главных легочных артерий. Повышение артериального давления в легочном стволе приводит к растяжению его стенок и возникновению импульсов в рецепторах. Электрофизиологическое и морфологическое исследование показало наличие рецепторов растяжения в камерах сердца. В правом и левом предсердиях эти рецепторы расположены субэндокардиально в области впадения полых вен в правом предсердии и легочных вен — в левом предсердии.