Особенности кровообращения при различных состояниях организма

Различному уровню деятельности тканей и организма со­ответствует определенный уровень метаболизма. Следователь­но, доставка кислорода и питательных веществ, а также удале­ние продуктов обмена из органов и тканей являются не по­стоянными, а переменными величинами, и это определяет кро­воток в данной области организма. При усиленной функции органа приток крови к нему увеличивается, это обязательное условие для выполнения нагрузки. Увеличение объема кровото­ка в работающих органах называется рабочей или функциональ­ной гиперемией.

Поскольку общий объем крови изменяется только при чрезвы­чайных обстоятельствах, то кровенаполнение в одной сосудистой области приводит к его изменению в других регионах. Разумеется, это касается большой сосудистой области, так как при расшире­нии сосудов в небольшом участке ткани кровообращение в целом меняется незначительно, а регуляция движения крови ограничи­вается местными реакциями.

Влияние мышечной работы на кровообращение. Мышечная ткань составляет около 40 % массы тела. Кровоснабжение скелетных мышц при физической нагрузке сильно возрастает, что приводит к перераспределению крови между работающими и неработающи­ми мышцами, а также между мышечной системой и системой ор­ганов пищеварения. Особенно значительно усиливается кровоток, когда сокращения мышц чередуются с их расслаблением (ходьба, бег). Статическая работа также сопровождается увеличением кро­вотока, но в меньшей степени.

Увеличение кровообращения в работающих мышцах зависит от сочетания ряда механизмов, имеющих как местное, так и цент­ральное регулирование. Импульсы от механорецепторов мышц, сухожилий и связок сокращающихся мышц, от барорецепторов и хеморецепторов мышечных кровеносных сосудов вызывают ре­флекторную стимуляцию центра сердечной деятельности и со-судодвигательного центра. В результате несколько увеличивается давление в крупных артериальных сосудах, но мелкие артерии и артериолы работающих мышц расширяются, что и увеличивает приток крови к мышцам.

Одновременно в результате накопления кислых продуктов обме­на в мышцах расширяются капилляры. Гладкие мышцы сосудов со­кращающихся мышц становятся нечувствительными к сосудосужи­вающим воздействиям вазоконстрикторов и к норадреналину. В то же время в неработающих мышцах, коже, органах брюшной полос­ти сосуды сужаются и к ним приток крови уменьшается.

В результате мышечных сокращений в крови повышается концентрация диоксида углерода, молочной кислоты, водородных ионов, а кислорода уменьшается. Увеличивается утилизация кис­лорода. Изменения состава крови приводят к раздражению хемо­рецепторов, находящихся далеко от работающих мышц, в том чис­ле и в ЦНС. Возникают новые рефлексы, изменяющие кровообра­щение и дыхание.

Все описанные выше реакции являются врожденными безуслов­ными рефлексами. Но с первых дней или месяцев жизни у живот­ных вырабатываются условные рефлексы на весь стереотип раз­дражений, связанных с мышечной деятельностью. Так, для спор­тивных лошадей условными раздражителями являются надевание сбруи, вид ипподрома, других лошадей, посадка наездника и др. Условно-рефлекторное изменение кровообращения в этих случаях позволяет более быстро приспособить кровообращение к предсто­ящей физической нагрузке.

Следует заметить, что хотя работа сердца во время мышечной нагрузки значительно увеличивается, а систолический и минут­ный объемы крови возрастают в несколько раз, системное артери­альное давление повышается не столь резко. Это обусловлено тем, что в работающих мышцах кровеносные сосуды расширяются и вмещают очень большой объем крови.

После завершения работы быстрее всего восстанавливается функция сердца, а мышечные кровеносные сосуды еще долго ос­таются расширенными. Если после напряженной мышечной ра­боты сразу перейти в состояние мышечного покоя, то возможен обморок (потеря сознания) из-за недостаточного поступления крови к мозгу. Обычно лошадей после бега долгое время заставля­ют ходить шагом, благодаря чему постепенно восстанавливается соответствие между деятельностью сердца, сосудистым тонусом и распределением крови в организме.

19 — 3389

Влияние пищеварения на кровообращение. Во время переварива­ния пищи объем крови, проходящей через органы брюшной поло­сти, возрастает на 30...50 %. Одновременно снижается кровоток в мышцах и в головном мозге. Это является одной из причин того, что после приема пищи наступают вялость и сонливость, стремле­ние к покою и комфортному положению тела.

Во время пищеварения резко возрастает кровоток в слюнных же­лезах, поджелудочной железе, стенке кишечника. В печени в разгаре пищеварения увеличения кровотока не происходит. Возможно, это связано с тем, что она и так обильно снабжается кровью и депониру­ет до 20 % всей крови организма. Кроме того, печень постоянно на­ходится в деятельном состоянии, в ней не бывает «покоя».

После приема корма снижается активность симпатической нервной системы, поэтому симпатические вазоконстрикторы ос­лабляют свое влияние на сосуды органов пищеварения, а влияние парасимпатических вазодилятаторов усиливается. Большое значе­ние в расширении сосудов чревной области имеют гуморальные раздражители, особенно гормоны, образующиеся в стенке желудка и кишечника: гастрин, гистамин, секретин, холецистокинин. Эти гормоны усиливают и секрецию пищеварительных соков, и крово­ток в железах. Противоположным — сосудосуживающим — дейст­вием обладают гастрон, вазопрессин, простагландин Е.

Влияние внешней температуры на кровообращение. При повышении внешней температуры расширяются сосуды кожи, увеличивается при­ток крови к поверхности тела и теплоотдача возрастает. Усиление кро­вотока в коже достигается за счет раскрытия артериовенозных анасто­мозов. Расширение сосудов при этом объясняется угнетением сосудо­суживающей импульсации, поступающей по симпатическим адренер-гическим нервам. Расширение сосудов кожи происходит также под действием гистамина, допамина и простагландинов.

Сосуды кожи реагируют не только на изменения внешней темпе­ратуры, но и температуры крови. При повышении температуры тела также снижается реакция гладких мышц сосудов кожи на симпати­ческую импульсацию и норадреналин, что связано с понижением чувствительности а-адренорецепторов. Поэтому при повышении температуры крови кожные сосуды расширяются. При значительном расширении кожных сосудов, происходящем на большой площади поверхности тела, падения артериального давления не происходит, так как в общий кровоток поступает кровь из кровяных депо, сужа­ются сосуды брюшной полости и усиливается работа сердца.

При снижении температуры воздуха кожные артерии и вены сужаются, что приводит к уменьшению теплоотдачи с поверхнос­ти тела. Этот эффект реализуется через симпатические адренерги-ческие волокна. При этом несколько повышается давление в со­судах внутренних органов. Повышение артериального давления в почках приводит к увеличению мочеобразования, что предотвра­щает значительное повышение артериального давления.

Глава 7 ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ

Дыхание —это физиологическая функция, обеспечивающая газообмен между организмом и окружающей средой. Кислород расходуется клетками для окисления сложных органических ве­ществ, в результате чего образуются вода, диоксид углерода и вы­деляется энергия. При распаде белков и аминокислот кроме воды и диоксида углерода образуются азотсодержащие вещества, неко­торые из которых, так же как вода и диоксид углерода, выделяют­ся через органы дыхания.

Поскольку обмен веществ совершается непрерывно, прекра­щение дыхания приводит к распаду живой материи. Так, без до­ступа кислорода мозг может существовать до 5 мин, сердце — до 15... 18 мин, после чего начинаются структурные и функциональ­ные изменения. Другие органы и ткани могут находиться в бес­кислородных условиях более длительное время: например, на конечность жгут для остановки кровотечения накладывают на срок до 45 мин.

У одноклеточных организмов дыхание осуществляется через поверхность. У низших многоклеточных животных уже не все клет­ки тела соприкасаются с внешней средой и в дыхании кроме по­верхностных клеток участвует кишечник. У насекомых появляется трахеальное дыхание (трахеи — это трубочки, пронизывающие тело). У рыб органами дыхания являются жабры — многочисленные тон­кие листочки, окруженные густой сетью кровеносных сосудов и омываемые водой.

У амфибий, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих газо­обмен происходит в легких. Дыхание через кожу (кожное дыха­ние) имеет большое значение для земноводных (у лягушек, напри­мер, на долю кожного дыхания приходится около 2/3 газообмена). У млекопитающих его доля составляет около 1 %. У лошадей при большой физической нагрузке дыхание через здоровую и чистую кожу возрастает на 8 %.

Дыхание представляет собой совокупность следующих пяти взаимосвязанных и объединенных общими регуляторными меха­низмами процессов:

внешнее дыхание, т. е. газообмен между легкими и окружаю­щей средой;

19*

обмен газов между воздухом, находящимся в альвеолах легких, и притекающей к легким кровью;

транспорт кислорода и диоксида углерода кровью;

обмен газов между кровью и тканями;

тканевое, или внутриклеточное, дыхание.

Помимо основной функции — газообмена — органы дыхания выполняют и ряд других. Дыхательный аппарат ограждает орга­низм от попадания с воздухом агрессивных газов, пыли, микроор­ганизмов. Легкие участвуют в поддержании кислотно-щелочного баланса крови, теплорегуляции, обмене веществ, депонировании и свертывании крови и в других функциях.

Дата добавления: 2014-11-29