Сопротивление кровотоку

Многие закономерности течения крови по сосудам можно объяснить базируясь на основных законах гидродинамики, согласно которым, количество жидкости (Q), протекающее через любую трубку, прямо пропорционально разности давлений в начале (Р₁) и в конце (Р₂) трубки и обратно пропорционально сопротивлению (R) току жидкости. Применительно к кровеносным сосудам следует иметь в виду, что вместе впадения полых вен в сердце давление близко к нулю и уравнение будет выглядеть так: Q = P:R, где Q — количество крови, выброшенное сердцем в сосуды в 1 минуту; Р – величина среднего давления в аорте, R – величина сосудистого сопротивления. Давление в аорте (Р) и минутный объем крови (Q) можно измерить непосредственно. Зная эти величины, вычисляют периферическое сопротивление, которое является важнейшим показателем состояния сосудистой системы. Периферическое сопротивление сосудистой системы складывается из множества отдельных сопротивлений каждого сосуда. Теоретически можно было бы предполагать, что наибольшее сопротивление должны были бы создавать капилляры, т.к. они имеют наименьший диаметр (5-7 мкм), а суммарная их длина составляет около 100.000 км (т.е. 3 раза можно обогнуть землю по экватору). Фактически суммарное сопротивление капилляров меньше, чем артериол. Основное сопротивление току крови возникает в артериолах. Это сосуды сопротивления или резистивные сосуды. Большое сопротивление в артериолах объясняется тем, что они имеют толстый слой циркулярно расположенных мышц. Сокращение этих мышц может существенно повысить сопротивление кровотоку и привести к значительному повышению системного артериального давления, а расширение этих сосудов сопровождается снижением артериального давления. Артериолы являются основным регулятором уровня общего артериального давления. И.М.Сеченов назвал их «кранами сердечно-сосудистой системы». .Изменение органного сопротивления и на продвижение крови по артериолам и капиллярам тратится 85% энергии, затраченной сердцем на изгнание крови.

Гемодинамическое сопротивление зависит также от вязкости крови, т.е. от трения между слоями жидкости и между жидкостью и стенками сосудов. Вязкость часто выражают в относительных единицах, принимая вязкость воды за 1. Вязкость крови составляет 3-5 (плазмы — 1,9-2,3) относительных единиц, она преимущественно зависит от форменных элементов крови. При низкой скорости кровотока вязкость увеличивается, а при значительном снижения скорости вязкость возрасает до 1000 относительных единиц. В физиологических условиях эти эффекты могут проявляться лишь в очень мелких сосудах и вязкость может возрасать до 10 относит. единиц. В патологии уменьшение скорости кровотока может сопровождаться существенным повышением вязкости и объясняется это обратимой агрегацией эритроциов, которые образуют скопления в виде монетных столбиков.

Давление в кровеносной системе

Основными факторами, определяющими величину артериального давления, являются: работа сердца (чем больше сила сердечных сокращений, тем большее давление создается при изгнании крови из желудочков и наоборот); сопротивление кровотоку (чем выше тонус сосудов, тем больше сопротивление; чем больше вязкость крови, тем больше сопртивление); объем циркулирующей крови (больше объем – выше давление).

Различают систолическое (пик давления в момент систолы), диастолическое (минимальное давление в диастолу), пульсовое (разница между систолическим и диастолическим давлением), среднее (равняется сумме диастолического и половины пульсового давления). Систолическое давление в плечевой артерии у здоровых людей в возрасте 15–50 лет равно примерно 110–125, в 60 лет и старше – 135–140, у новорожденных около 50 мм рт.ст, но уже через несколько дней становится 70, а к концу 1-го месяца жизни – 80 мм рт.ст. Диастолическое давление у людей среднего возраста в плечевой артерии в среднем равно 60–80 мм рт.ст.; пульсовое – около 40, среднее – около 100 мм рт.ст. В артериях малого диаметра систолич. давление составляет 80–90 мм рт.ст, в артериолах – 60 – 70, в артериальном конце капилляров – 30–35, в венозном конце капилляров 10–17 (в капиллярах и венах кровь течет без пульсовых колебаний), в венах среднего калибра – 5–8, в полых венах – 1–3 мм рт.ст. (а в момент вдоха давление может быть отрицательное; для перевода мм рт.ст. в мм вод. ст. надо умножить на 13,6).

Давление в сосудах определяется либо кровавым методом, либо бескровным методом. В эксперименте на животных для прямой регистрации давления в артерию вводится канюля, которая соединяется с манометром и производится запись на самописце (или ленте кимографа по Людвигу). Различают волны 1 порядка – это пульсовые волны (соответствуют количеству сердечных сокращений), волны 2-го порядка – дыхательные волны и волны 3–го порядка- сосудодвигательные (зависят от тонуса сосудодвигательного центра).

Бескровные методы определения АД – метод Рива–Роччи (пальпаторный метод позволяет определить только систол. давление), метод Короткова (аускультативный метод -определяется систолическое и диастолич. давление); электронные приборы, дающие возможность определить систол, диастол. давление и частоту пульса.