Особенности кровотока в органах

Лёгкие.

В лёгких выделяют две сосудистые системы: основная из них – это малый круг кровообращения, в нём осуществляется газообмен с альвеолярным воздухом, вторая является частью системы большого круга кровообращения и предназначена для кровоснабжения лёгочной ткани; через эту систему сосудов проходит всего 1-2% минутного выброса сердца. Венозная кровь из неё частично сбрасывается в вены малого круга.

Малый круг кровообращения является системой низкого давления: систолическое давление в лёгочной артерии составляет 25-35 мм рт.ст., диастолическое – около 10 мм рт.ст., среднее давление – 13-15 мм рт.ст. Артерии малого круга тонкостенны, им присущи выраженные эластические свойства. Гладкомышечные волокна имеются только в мелких артериях и прекапиллярных сфинктерах, типичных артериол малый круг не содержит. Лёгочные капилляры короче и шире системных, по строению они относятся к сплошным капиллярам, их площадь – 60-90 м², проницаемость для воды и водорастворимых веществ небольшая. Давление в капиллярах лёгких равно 6-7 мм рт.ст. Вены и венулы, как и артерии, содержат мало гладкомышечных элементов и легко растяжимы. В них также прослеживаются пульсовые колебания кровотока.

На кровоток в капиллярах, оплетающих альвеолы, влияет и альвеолярное давление. Капилляры во всех тканях, кроме лёгких, представляют собой туннели в геле, защищенные от сдавливающих влияний. В лёгких же со стороны полости альвеол отсутствуют такие демпфирующие влияния межклеточной среды на капилляры, поэтому колебания альвеолярного давления во время вдоха и выдоха вызывают синхронные изменения давления и скорости капиллярного кровотока. При наполнении лёгких воздухом при избыточном давлении во время искусственной вентиляции лёгких кровоток в большинстве лёгочных зон может прекратиться.

Коронарные сосуды.

Коронарные артерии берут начало в устье аорты: левая снабжает кровью левый желудочек и левое предсердие, частично – межжелудочковую перегородку; правая – правое предсердие и правый желудочек, часть межжелудочковой перегородки и заднюю стенку левого желудочка. В покое через коронарные артерии человека протекает 200-250 мл крови в минуту, что составляет около 4-6% минутного выброса сердца.

Плотность капиллярной сети миокарда в 3-4 раза больше, чем в скелетной мышце, и равна 3500—4000 капилляров в 1 мм³, а общая площадь диффузионной поверхности капилляров составляет здесь 20 м². Это создаёт хорошие условия для транспорта кислорода к миоцитам. Сердце потребляет в покое 25-30 мл кислорода в минуту, что составляет примерно 10% от общего потребления кислорода организмом. В покое используется половина диффузионной площади капилляров сердца (это больше, чем в других тканях), 50% капилляров не функционирует, находится в резерве. Коронарный кровоток в покое составляет четверть от максимального, т.е. имеется резерв увеличения кровотока в 4 раза. Это увеличение происходит не только за счёт использования резервных капилляров, но также в связи с повышением линейной скорости кровотока.

Кровоснабжение миокарда зависит от фазы сердечного цикла, при этом на кровоток влияют два фактора: напряжение миокарда, сдавливающее артериальные сосуды, и давление крови в аорте, создающее движущую силу коронарного кровотока. В начале систолы (в период напряжения) кровоток в левой коронарной артерии полностью прекращается в результате механических препятствий (ветви артерии пережимаются сокращающейся мышцей), а в фазе изгнания кровоток частично восстанавливается благодаря высокому давлению крови в аорте, противодействующему сдавливающей сосуды механической силе. В правой коронарной артерии кровоток в фазе напряжения страдает незначительно. В диастоле и покое коронарный кровоток возрастает. Увеличение кровотока приводит к накоплению энергетических резервов и депонированию кислорода, эти резервы используются во время систолы, когда приток кислорода ограничен.

Головной мозг.

Снабжается кровью из бассейна внутренних сонных и позвоночных артерий. Венулы и мелкие вены ткани мозга не обладают ёмкостной функцией, так как, находясь в веществе мозга, заключённом в костную полость, они нерастяжимы. Венозная кровь оттекает от мозга по ряду венозных сплетений, связанных с верхней полой веной.

Мозг капилляризован на единицу объёма ткани примерно так же, как сердечная мышца, но резервных капилляров в мозге мало, в покое функционируют практически все капилляры. Поэтому увеличение кровотока в микрососудах мозга связывают с повышением линейной скорости кровотока, которая может возрастать в 2 раза. Капилляры мозга относятся по строению к соматическому (сплошному) типу с низкой проницаемостью для воды и водорастворимых веществ; это создаёт гематоэнцефалический барьер. Липофильные вещества, кислород и углекислый газ легко диффундируют через всю поверхность капилляров, а кислород – даже через стенку артериол. Высокая проницаемость капилляров для таких жирорастворимых веществ, как этиловый спирт, эфир и др., может создавать их концентрации, при которых не только нарушается работа нейронов, но и происходит их разрушение. Водорастворимые вещества, необходимые для работы нейронов, транспортируются из крови через капилляры специальными переносчиками (облегченная диффузия). Многие циркулирующие в крови органические соединения, не проникают через гематоэнцефалический барьер, так как разрушаются специфическими ферментными системами эндотелия капилляров. Благодаря избирательной проницаемости барьера в мозге создается свой собственный состав внутренней среды.

Энергетические потребности мозга высоки и в целом относительно постоянны. Мозг человека потребляет примерно 20% всей энергии, расходуемой организмом в покое, хотя масса мозга составляет лишь 2% массы тела. Энергия затрачивается на химическую работу синтеза различных органических соединений и на работу насосов по переносу ионов вопреки градиенту концентрации. В связи с этим для нормального функционирования мозга исключительное значение имеет постоянство его кровотока. Любое не связанное с функцией мозга изменение его кровоснабжения может нарушить нормальную деятельность нейронов. Так, полное прекращение притока крови к мозгу через 8-12 с ведет к потере сознания, а спустя 5-7 мин в коре больших полушарий начинают развиваться необратимые явления, через 8-12 мин погибают многие нейроны коры.

Кровоток через сосуды головного мозга у человека в покое равен 50-60 мл/мин на 100 г ткани, в сером веществе – приблизительно 100 мл/мин на 100 г, в белом – 20-25 мл/мин на 100 г. Мозговой кровоток в целом составляет примерно 15% от минутного выброса сердца. Мозгу свойственна хорошая миогенная и метаболическая ауторегуляция кровотока. Ауторегуляция мозгового кровотока заключается в способности церебральных артериол увеличивать свой диаметр в ответ на снижение давления крови и, наоборот, уменьшать свой просвет в ответ на его повышение, благодаря чему локальный мозговой кровоток остаётся практически постоянным при измененениях системного артериального давления от 50 до 160 мм рт.ст.