Нормальная физиология / КР6 Сосудистая система, регуляция кровообращения
.pdf
Контрольная работа:
«Сосудистая система.
Регуляция кровообращения»
Вопрос 1. Функциональная классификация различных отделов сосудистого русла.
Анатомически в сердечно-сосудистой системе человека различают большой и малый круги кровообращения.
Большой круг начинается от левого желудочка сердца и служит системой для транспорта крови ко всем органам тела. Венозная кровь возвращается к правому предсердию.
По сосудам малого круга кровообращения кровь течет от правого желудочка сердца к легким и возвращается к левому предсердию.
Таким образом, большой и малый круги кровообращения соединены последовательно и составляют один путь движения крови. Поэтому, как отмечено выше, в норме через эти два круга за единицу времени проходит одинаковый объём крови. У человека в покое эта величина составляет 5-6 л/мин, минутный объем кровообращения (МОК), или сердечный выброс. В
норме величина сердечного выброса соответствует величине венозного возврата крови к сердцу. Поскольку кровь в сосудистой системе распределена неравномерно и до 70-80 % объема циркулирующей крови сосредоточено в венах, Б.И. Ткаченко была предложена функциональная классификация отделов сердечно-сосудистой системы.
Рис.5. Функциональная схема сердечнососудистой системы человека.
В верхней части рисунка указаны названия функционально различных областей сосудистого русла организма. В центральной части рисунка указаны названия тканей и органов человека. Цифры в скобках, расположенные под названием органов обозначают величину кровотока в покое
в% по отношению к минутному объему (%МОК);
внижней части схемы указаны объемы крови в % по отношению к общему объему циркулирующей крови (%ОЦК), содержащиеся в трех функционально различных областях сосудистого русла. Стрелками указаны направления движения крови (Ткаченко Б.И., 1979).
Главная функция крови – транспортная, которая обеспечивает поступление к тканям субстратов окисления (питательных веществ) и окислителя (кислорода) и удаление метаболитов (СО2), а также выполняет интегративную функцию.
1.Поддержание постоянства межклеточной среды посредством непрерывного обмена плазмы крови и тканевой жидкости;
2.Поддержание постоянного газового состава тканевой жидкости;
3.Регуляция кислотно-щелочного состояния организма;
4.Регуляция температуры тела человека;
5.Гуморальная регуляция (перенос гормонов и биологически активных веществ) и крови.
Кроме того, следует отметить такие важные функции крови, как свёртывание (гемостаз) и антигемостаз, а также протекание реакций иммунного ответа и неспецифические защитные функции (комплемент и др.).
Сердечно-сосудистая система обеспечивает выполнение трех основных задач:
1.движение крови по сосудам, собственно кровообращение;
2.перераспределение крови по органам в случае изменения функциональных потребностей организма (например, при физической нагрузке возрастает кровоток в скелетных мышцах, а после приема пищи – в желудочно-кишечном тракте);
3.транскапиллярный обмен питательных веществ, газов и жидкостей.
||
V
Функциональная классификация - сердечно-сосудистая система включает в себя:
1.генератор давления и расхода крови — сердце;
2.сосуды высокого давления (аорта и крупные артерии);
3.сосуды-стабилизаторы давления (мелкие артерии и артериолы);
4.распределители капиллярного кровотока (терминальные сосуды);
5.обменные сосуды (капилляры, а также частично прекапиллярные артериолы и посткапиллярные участки венул);
6.аккумулирующие сосуды (венулы и мелкие вены);
7.сосуды возврата крови (крупные венозные коллекторы и полые вены);
8.шунтирующие сосуды (различного типа артериоло-венулярные анастомозы);
9.резорбтивные сосуды (лимфатические).
Морфологические особенности
артериального русла
Функции сосудов высокого давления, к которым относятся аорта и магистральные артерии, заключается в транспортировке крови, движущейся под большим давлением с высокой скоростью. Стенки таких сосудов включают большое количество эластических волокон (рис.6). Количественные соотношения между толщиной стенки и радиусом сосудов представлены в таблице 3.
По мере удаления от сердца к периферии сосуды с плотными эластическими стенками сменяются таковыми, стенки которых включают значительное количество гладкомышечных элементов (рис.7). Так устроены артериальные сосуды меньших диаметров, мышечные артерии, артериолы. По мере уменьшения радиуса сосудов, растет их сопротивление, что особенно выражено в артериолах. Так как сопротивление крови в сосудах зависит от их радиуса (r4), то изменение величины просвета сосудов будет влиять на давление крови. Поэтому указанные сосуды называют сосудамистабилизаторами давления.
Морфологические особенности микроциркуляторного русла
К микроциркуляторному руслу относятся сосуды диаметром менее 150-200 мкм. В нем можно выделить терминальную артериолу, метартериолу, или основной канал, прекапиллярные сосуды, истинные капилляры посткапиллярные венулы, артериоловенулярные анастомозы (шунты). Кроме того, имеются лимфатические капилляры (рис.8).
Рис.8. Схематическое строение микроциркуляторного русла. Стрелками указано направление кровотока (Холл Дж.Э., 2018)
Стенка истинных капилляров образована базальной мембраной и эндотелиальными клетками (рис.9). Между эндотелиальными клетками располагаются поры. Капилляры являются обменными сосудами; через их стенку осуществляется обмен жидкостью, веществами и газами между кровотоком и интерстициальным пространством, обеспечивая тканевой гомеостаз. Важно отметить, что обменную функцию могут выполнять также прекапиллярные артериолы и посткапиллярные венулы, регулирующие процессы транскапиллярного обмена. В микроциркуляторном русле посткапиллярные венулы представлены фенестрированными капиллярами, которые по строению сходны с артериальными капиллярами. Однако вместо пор в них преобладают фенестры (отверстия 5- 8мкм) (см. рис.9).
Рис.9. Капилляр; указаны фенестры (поры) (Medical Physioloy, Boron)
Капилляры являются значимым элементом терминального отдела сердечно-сосудистой системы.
Перевод Medical Physiology (Boron):
Главная функция сердечно-сосудистой системы – обеспечивать подходящее микроокружение для тканей. Капилляр – главное место, где происходит обмен газами, водой, питательными вещетвами и продуктами обмена. В одних тканях микроциркуляция обепечивает преимущество питательную функцию, но в некоторых тканях капиллярный ток преимущество обеспечивает функции, не связанные с обменом. Пример – клубочки почек (образуется первичная моча – фильтрат). Капиллярный ток в коже часто обеспечивает преимущественно терморегуляционную функцию.
NB: клетки эндотелия имеют кавеолы (ямочки), которые вовлечены в связывании лигандов (т.е. сигнальных молекул). Также играют роль в рецеторно-опосредованном эндоцитозе – образуются везикулы, покрытые кавеолином (белок вот этих кавеол). Цитоклазма эндотелиальных клеток богата такими пузырьками, т.к. они обеспечивают транспорт воды и водорастворимых компонентов через эндотелиальную стенку, иногда пузырьки выстраиваются в линию и могут связываться между собой, что ведет к образованию трансэндотелиальных каналов.
Морфологические особенности венозного русла
Из микроциркуляторного русла кровь собирается в венулы и мелкие вены. По сравнению с артериями у вен внутренняя эластическая мембрана развита значительно слабее; слабее выражен циркулярный мышечный слой, часто встречаются продольные мышечные волокна. Стенка венозных сосудов по сравнению с таковой артериальных сосудов соответствующего диаметра более тонкая и содержит больше коллагеновых волокон. Поэтому стенки вен легко растяжимы и вены являются аккумулирующими сосудами. Большой вклад в изучение функций вен внес выдающийся отечественный физиолог акад. РАМН Б.И. Ткаченко. Его исследованиями установлено, что органные вены, в отличие от артериальных сосудов, обладают двойственными функциями: емкостной и резистивной; органные вены обладают активными реакциями, обеспечивающими соответствие емкости сосудистого русла объему циркулирующей крови. Крупные и полые вены называют сосудами возврата крови; они снабжены клапанами, препятствующими обратному току крови
(рис.11).
Венозный отдел сосудистого русла построен по типу конвергенции, то есть по пути следования крови от капилляров к сердцу сосуды последовательно сливаются,
уменьшаясь в количестве. Исключение составляют венозные сосудистые сети печени и аденогипофиза, портальные русла которых построены по принципу дивергенции. По морфофункциональной классификации сосудов венозного русла у человека различают следующие виды вен:
1.С преимущественным развитием циркуляторного мышечного слоя в медии, например: вены нижних и верхних конечностей;
2.С преимущественным развитием продольного мышечного слоя в адвентиции: вены брюшной полости, органные вены, принадлежащие к системе нижней полой и воротной вен.
3.Со слабым развитием мышечных элементов: верхняя и нижняя полые вены, плечеголовная, внутренняя яремная, подключичная.
4.Безмышечные вены (вены головного мозга, мозговых оболочек, сетчатки глаза, плаценты, костей)
5.Обладающие специальными приспособлениями для регуляции тока крови — гладкомышечными сфинктерными кольцами (легочные вены, вены сердца).
Шунтирующие сосуды (артерио-венозные анастомозы) — это сосуды, которые соединяют артериальные и венозные сосуды в микроциркуляторном русле (рис.12). Они обеспечивают, т.н. ненутритивный кровоток, поскольку в покое функционирует только около 25-30% капилляров. Кроме того, указанные сосуды принимают участие, например, в регуляции температуры кожи.
Вопрос 2. Автоматия гладкомышечных клеток сосудов. Роль ионов кальция в их сокращении. Механизмы сопряжения возбуждения и сокращения в гладкомышечных клетках сосудов. Электро-механическое и фармако-механическое сопряжение.
ГЛАДКАЯ МУСКУЛАТУРА
ФОРМА – ВЕРЕТЕНООБРАЗНАЯ, НЕТ ИСЧЕРЧЕННОСТИ, ЯДРО В ЦЕНТРЕ.
АКТИН И МИОЗИН НЕ УПОРЯДОЧЕНЫ, СПР ПЛОХО ВЫРАЖЕН.
КОНТАКТ МЕЖДУ МИОЦИТАМИ ЗА СЧЕТ НЕКСУСОВ – ЩЕЛЕВЫХ КОНТАКТОВ.
РОЛЬ Z-ЛИНИИ ВЫПОЛНЯЮТ DENSE BODIES – САЙТЫ ЗАЯКОРИВАНИЯ АКТИНОВЫХ ФИЛАМЕНТОВ.
ИННЕРВАЦИЯ – ВЕГЕТАТИВНАЯ (симпатическая, парасимпатическая, метасимпатическая).
I. УНИТАРНЫЕ МЫШЦЫ (висцеральные) – скорее похожи на сердечную мышцу: электрическая активность охватывает весь орган и только часть клеток имеет контакт с нервом (преобладают гуморальные влияния) – остальные клетки образуют щелевые контакты друг с другом.
II. МУЛЬТИУНИТАРНЫЕ МЫШЦЫ – скорее похожи на скелетные мышцы: нет электрических контактов, каждая клетка получает контакт с нервом. нервная регуляция преобладает.
ПД В ГЛАДКОЙ МУСКУЛАТУРЕ.
Не могут генерировать ПД вообще, но он распространяется градуированно (рассеиваются при удалении стимула от точки возникновения)!
Потенциал может быть вызван механическим воздействием или гуморальными факторами – может быть гиперили деполяризующим; характерна пространственная и временная уммация;
В унитарных мышцах – ВПСП медленно достигает пика, но! это ВПСП пролонгированного действия (до 100 мс). Возможны различные, функциональнообусловленные пики.
Фаза деполяризации отражает открытие потенциал-зависимых Ca(2+) каналов L- типа, который вызывает кальций-индуцированное выделение кальция за счет открытия RyR-каналов, высвобождающих кальций из саркоплазматического ретикулума (Ca(2+)-sparks).