Г Е М О Д И Н А М И К А

Гемодинамика – движение крови по сосудам. Сосуды обеспечивают транспорт крови, распределение крови между органами и тканями, обмен в капиллярах и возвращение крови к сердцу.

КЛАССИФИКАЦИЯ СОСУДОВ большого круга кровообращения

(структурно-функциональная):

(1) Амортизирующие сосуды – аорта и крупные артерии эластического типа. Их главные свойства – эластичность (легко растягиваются под давлением крови, а затем растянутая стенка возвращается к исходному состоянию). Поэтому функции этих сосудов: (а) уменьшать пульсовые колебания кровотока и (б) обеспечивать непрерывный ток крови по сосудам.

(2) Резистивные сосуды (сосуды сопротивления) – мелкие артерии и артериолы мышечного типа, прекапиллярные сфинктеры. Особенность этих сосудов – толстый гладкомышечный слой по сравнению с малым внутренним диаметром. Создают наибольшее сопротивление току крови. Могут полностью закрываться за счет сокращения мышечных волокон. Поэтому функции этих сосудов: (а) поддерживать высокое давление в крупных артериях, (б) регулировать кровоток в капиллярах («краны» сосудистой системы).

(3) Обменные сосуды – капилляры. Их стенка состоит из базальной мембраны и одного слоя эндотелиальных клеток. Поэтому функции капилляров – обмен веществ между кровью и тканями.

(4) Емкостные сосуды – вены. Содержат до ¾ общего объема крови. Особенность вен – тонкий мышечный слой по сравнению с большим внутренним диаметром. Мелкие вены образуют многочисленные сплетения, депо крови (синусоиды печени, селезенки). Крупные вены могут вмещать большой объем крови только за счет изменения геометрической формы поперечного сечения (эллипс, круг); давление при этом остается низким. Обеспечивают венозный возврат крови к сердцу.

Основные показатели гемодинамики

(1) объемная скорость кровотока (Q) л/мин : объем крови, который протекает через поперечное сечение сосуда за 1 минуту. Для системной гемодинамики – это минутный объем крови (МОК) или, что одно и то же, сердечный выброс (СВ): количество крови, которое сердце перекачивает в сосуды за 1 минуту. Этот показатель отражает транспортные функции сердечно-сосудистой системы. (Например, МОК=5 л/мин. Этим объемом крови тканям доставляется 1 л кислорода за минуту, т.к. в 1 литре артериальной крови содержится 200 мл О₂).

(2) давление (Р) мм рт.ст.: сила, с которой частицы крови действуют на единицу площади сосудистой стенки. В артериях давление крови высокое, в венах – низкое. Эта разница давлений (Р_а – Р_в) обеспечивает движение крови по сосудам и является движущей силой кровотока. Кроме того, давление крови в капиллярах обеспечивает фильтрацию (движение воды и растворенных в ней веществ из крови в тканевую жидкость).

(3) линейная скорость кровотока (V) см/сек: скорость, с которой частицы крови движутся вдоль сосуда. V = Q/S , где Q – объемная скорость кровотока, S – площадь поперечного сечения сосуда. (Например, от линейной скорости движения крови в капиллярах зависит время, в течение которого может происходит обмен веществ, газообмен).

(4) сопротивление (R) в условных единицах –препятствие движению крови в сосудистой системе, которое зависит от многих факторов, например, от длины и радиуса сосуда, от вязкости крови (смотри формулу Пуазейля) и др. Сосудистое сопротивление – единственный показатель, который невозможно измерить, можно только рассчитать.

Законы гемодинамики отражают взаимосвязь между основными показателями гемодинамики.

I. Закон неразрывности струи (равенство объемов крови): объем крови (Q), протекающей через суммарное поперечное сечение сосудов в любом участке большого или малого круга кровообращения одинаков. (Например, МОК = 5л/мин. Это значит, что 5 л/мин крови протекает через поперечное сечение аорты, 5 л/мин крови протекает через суммарное поперечное сечение капилляров большого круга, 5 л/мин крови протекает через суммарное поперечное сечение верхней и нижней полых вен и т.д.).

II. Общий закон гемодинамики: объем крови, протекающий за минуту через поперечное сечение сосудов, прямо пропорционален разности давления на концах сосудистой системы и обратно пропорционален сосудистому сопротивлению. Q = (P₁ – P₂) / R

III. Сопротивление последовательно соединенных сосудов равно сумме сопротивлений отдельных участков сосудистой системы: R = R₁ + R₂ + R₃ + … и т.д.

Если сосуды соединены параллельно, то складываются их проводимости. Проводимость – величина обратная сопротивлению (С = 1/R): 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ +… и т.д.

(поэтому сопртивление огромного количество параллельно соединенных капилляров оказывает кровотоку меньшее сопротивление, чем артериолы).

ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПО ХОДУ СОСУДИСТОГО РУСЛА

(большой круг кровообращения):

Объемная скорость кровотока (Q) – одинакова во всех отделах сосудистой системы (через суммарное поперечное сечение (а) артерий, (б) капилляров, (в) вен)

Суммарное поперечное сечение (S) – минимальное у аорты (3-4 см²), затем увеличивается по мере разветвления артерий и становится максимальным у капилляров большого круга(2000 см²) Затем S уменьшается, т.к. мелкие вены сливаются, образуя более крупные вены.

Линейная скорость кровотока (V) – обратно пропорциональна суммарному поперечному сечению сосудов.Поэтому скорость движения крови в аорте максимальная(в среднем 50 см/сек) уменьшается в средних и мелких артериях, становится минимальной в капиллярах(0.5-1 мм/сек) и увеличивается в венах по мере их слияния в более крупные.

Сосудистое сопротивление( ): артерии – 19% от общего периферического сопротивления (ОПС) артериолы – 50%, капилляры – 25% и вены – 6-7% от ОПС.

Давление крови ( ) – максимальное давление в аорте и крупных артериях (120/80 мм рт.ст, среднее АД = 90-100 мм рт.ст).Затем уменьшается незначительно, к началу артериол среднее АД = 70 мм рт.ст. Наибольшее падение давления происходит в артериолах – от 70 до 35 мм рт.ст. В капиллярах давление понижается от 35 до 15 мм рт.ст. В венах продолжает понижаться от 15 мм рт.ст (в венулах) до 0 (в месте впадения полых вен в правое предсердие, где давление может быть даже отрицательным).

(Смотри графики изменений этих показателей в учебнике, в материалах лекций и семинаров!)