46. Особенности кровообращения в венах и капиллярах

Система кровообращения поддерживает постоянную циркуляцию крови, а следовательно, обеспечивает снабжение всех клеток тела питательными веществами и кислородом и удаляет конечные продукты обмена веществ.

Вены собирают кровь из капилляров и несут ее по направлению к сердцу. Величина притока венозной крови к правому предсердию является одним из факторов, регулирующих деятельность сердца, так как степень наполнения кровью правого предсердия и желудочка определяет степень их растяжения и силу последующего сокращения сердца.

Обратному току венозной крови препятствуют особые приспособления вен — клапаны, пропускающие кровь только по направлению к сердцу. Поэтому продвижению венозной крови может способствовать любая сила, сдавливающая вены. Их стенки гораздо тоньше, чем стенки артерий, в них меньше эластических и мышечных волокон. В связи с этим даже при небольшом увеличении давления внутри вен они сильно растягиваются, и в них может скопиться большое количество крови. С возрастом из-за ослабления венозных стенок емкость венозного русла значительно увеличивается, что способствует застою крови в капиллярах, венулах и венах.

Движение крови в венах происходит прежде всего благодаря разности кровяного давления в начале и конце венозной системы. Однако эта разность сравнительно невелика, и для обеспечения нормального кровотока в венах требуются дополнительные воздействия. Главные из них — это сокращения скелетной мускулатуры при различных движениях тела и гладких мышц внутренних органов в процессе их деятельности.

Большое значение имеет также присасывающее действие грудной клетки, которое возникает во время вдоха и усиливает прилив венозной крови к правому предсердию.

Капилляры — конечные разветвления артериальной системы и одновременно начало венозной сети. Соответственно в них различают артериальную и венозную части (или колена). Стенки капилляров очень тонки, они образованы одним слоем клеток, называемых эндотелиальными. За этими клетками, выстилающими просвет капилляров, располагается основная мембрана, вплотную к которой прилегает слой соединительной ткани. Все вещества, проникающие из капилляров в клетки, проходят через соединительную ткань, задерживающую вредные для организма вещества и бактерии.

Переход веществ из крови в межклеточные пространства происходит через мельчайшие поры между эндотелиальными клетками, а также сквозь истонченные участки самих клеток, называемые «окошками». Таким образом, эндотелиальные клетки играют роль полупроницаемого барьера, отделяющего кровь от межклеточной жидкости. Уплотнение капиллярных стенок и уменьшение количества функционирующих капилляров ухудшает питание и дыхание близлежащих тканей. Такие нарушения капиллярной проницаемости лежат в основе развития многих патологических состояний.

Эндотелиальные клетки обладают весьма интересными особенностями. Они могут выполнять самые различные функции, например, задерживать и переваривать стареющие красные кровяные тельца, пигменты, молекулы холестерина и жироподобных веществ (липоидов). В здоровом организме эндотелиальные клетки участвуют в росте и регенерации (восстановлении структуры) тканей, в образовании белков крови. Кроме того, они обеспечивают невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям (иммунитет). (продолженеи)Клетки эндотелия капилляров способны освобождаться и совершать самостоятельные амебоидные движения, размножаться, поглощать бактерии и вредные для организма вещества.

Капилляры, в отличие от артерий и вен, могут вновь образовываться и исчезать. Это самые мелкие сосуды кровеносной системы, они в 15 раз тоньше человеческого волоса. Диаметр капилляров может изменяться в 2—3 раза. При максимальном сужении они не пропускают кровяных телец, в них находится только жидкая часть крови — плазма. Когда же капилляр расширен, клетки крови проходят по нему медленно, по одной, и то им приходится несколько изменять свою шарообразную форму на более удлиненную. Это имеет большое физиологическое значение, так как удлинение формы кровяных клеток увеличивает площадь их соприкосновения со стенкой капилляра, а медленное продвижение крови удлиняет время ее контакта со стенкой сосуда. Все это облегчает проникновение кислорода и питательных веществ из крови в ткани.

Капиллярная система имеет очень большую протяженность. Общая длина всех капилляров — порядка 60 000—100 000 км. Сумма всех поперечных сечений функционирующих капилляров превышает диаметр аорты (равный 25—30 мм) в 500— 600 раз.

Капилляры пронизывают живую ткань на очень близком расстоянии друг от друга. Например, в головном мозге каждый капилляр обеспечивает приток питательных веществ к мозговым клеткам в радиусе 25 мкм. «Нужно некоторое умственное напряжение,— писал известный физиолог Август Крог — чтобы представить себе, как на булавочной головке уместятся приблизительно 700 параллельных приносящих кровь трубочек, а кроме того, еще и до 200 мышечных волокон».

47. Местные механизмы регуляции кровообращения. Миогенная и нейрогумораль-ная регуляции тонуса сосудов. При усиленной функции любого органа или ткани возрастает интенсивность процессов метаболизма и повышается концентрация продуктов обмена (метаболитов) — оксида углерода (IV) СО2 и угольной кислоты, аденозиндифосфата, фосфорной и молочной кислот и других веществ. Увеличивается осмотическое давление (вследствие появления значительного количества низкомолекулярных продуктов), уменьшается величина рН в результате накопления водородных ионов. Все это и ряд других факторов приводят к расширению сосудов в работающем органе. Гладкая мускулатура сосудистой стенки очень чувствительна к действию этих продуктов обмена.

Попадая в общий кровоток и достигая с током крови сосудодвигательного центра, многие из этих веществ повышают его тонус. Возникающее при центральном действии указанных веществ генерализованное повышение тонуса сосудов в организме приводит к увеличению системного АД при значительном возрастании кровотока через работающие органы.

Кроме продуктов обмена, накапливающихся в работающих органах и тканях, на мышцы сосудистой стенки влияют и другие гуморальные факторы: гормоны, ионы и т. д. Так, гормон мозгового вещества надпочечников адреналин вызывает резкое сокращение гладких мышц артериол внутренних органов и вследствие этого значительный подъем системного АД. Адреналин усиливает также сердечную деятельность, однако сосуды работающих скелетных мышц и сосуды головного мозга под влиянием адреналина не суживаются. Таким образом, выброс в кровь большого количества адреналина, образующегося при эмоциональных напряжениях, значительно повышает уровень системного АД и одновременно улучшает кровоснабжение мозга и мышц и тем самым приводит к мобилизации энергетических и пластических ресурсов организма, необходимых в чрезвычайных условиях, при которых возникает эмоциональное напряжение.

Сосуды ряда внутренних органов и тканей обладают индивидуальными особенностями регуляции, которые объясняются структурой и функцией каждого из этих органов или тканей, а также степенью их участия в тех или иных общих реакциях организма. Например, сосуды кожи играют важную роль в теплорегуляции. Расширение их при повышении температуры тела способствует отдаче тепла в окружающую среду, а сужение снижает теплоотдачу.

Перераспределение крови происходит также при переходе из горизонтального положения в вертикальное. При этом затрудняется венозный отток крови от ног и количество крови, поступающей в сердце по нижней полой вене, уменьшается (при рентгеноскопии четко видно уменьшение размеров сердца). Вследствие этого венозный приток крови к сердцу может значительно уменьшаться.

В последние годы установлена важная роль эндотелия сосудистой стенки в регуляции кровотока. Эндотелий сосудов синтезирует и выделяет факторы, активно влияющие на тонус гладких мышц сосудов. Клетки эндотелия — эндотелиоциты под влиянием химических раздражителей, приносимых кровью, или под влиянием механического раздражения (растяжение) способны выделять вещества, непосредственно действующие на гладкие мышечные клетки сосудов, вызывая их сокращение или расслабление. Срок жизни этих веществ мал, поэтому действие их ограничивается сосудистой стенкой и не распространяется обычно на другие гладкомышечные органы. Одними из факторов, вызывающих расслабление сосудов, являются, по-видимому, нитраты и нитриты. Возможным сосудосуживающим фактором является вазоконстрикторный пептид эндотелии, состоящий из 21 аминокислотного остатка. (продолжение)Миогенная регуляция сводится к сокращению или расслаблению гладких мышц сосудов в ответ на изменения трансмурального давления; при этом напряжение в их стенке остается постоянным. Тем самым обеспечивается ауторегуляция местного кровотока - постоянство кровотока при меняющемся перфузионном давлении.

НЕЙРОГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ (греч, neuron + лат. humor жидкость) - форма регуляции физиологических процессов в организме, осуществляемая центральной нервной системой и биологически активными веществами жидких сред организма (крови, лимфы и тканевой жидкости). Играет ведущую роль в поддержании гомеостаза, т. е. постоянства внутренней среды организма, и приспособлении организма к изменяющимся условиям существования.

Нейрогуморальная регуляция возникла в процессе эволюции животных в результате объединения двух форм регуляции жизнедеятельности организма - более древней гуморальной (с ее помощью осуществлялась связь между отдельными клетками или органами за счет веществ, выделяющихся из них в процессе обмена веществ) и нервной (взявшей на себя контроль за деятельностью гуморальной системы регуляции). В процессах Н. р. помимо непосредственных передатчиков нервного возбуждения, т. е. медиаторов, принимают участие тканевые гормоны, гипоталамические Нейрогормоны, регуляторные пептиды и другие биологически активные вещества. С током крови они разносятся по всему организму, но оказывают воздействие лишь на результирующие органы (органы-мишени), вступая во взаимодействие с рецептором (клеткой-мишенью). Под их влиянием происходит возбуждение адрено-, холино-, гистамин- и серотонинреактивных структур организма. В частности, нейросекреторные клетки гипоталамуса являются местом трансформации нервных стимулов в гуморальные, а гуморальных - в нервные. В определенных условиях биологически активные вещества составляют звено рефлекторной дуги, т. е. передают информацию в ц. н. с, где она перерабатывается, а затем возвращается в виде потока нервных импульсов в исполнительные органы (эффекторы). Примером такой Н. р. может служить регуляция работы дыхательного центра