Лекция 18

КОРОНАРНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ. МИКРОЦИРКУЛЯЦИЯ. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПОДДЕРЖАНИЯ УРОВНЯ КРОВЯНОГО ДАВЛЕНИЯ И ОРГАННОГО КРОВОТОКА.

1. Микроциркуляция и ее роль в механизме обмена жидкости и различных веществ между кровью и тканями.

2. Коронарное кровообращение

3. Функциональная система поддержания уровня кровяного давления и органного кровотока.

Термином «микроциркуляция» обозначают ток крови и лим­фы по мельчайшим кровеносным и лимфатическим сосудам, пи­тающим любой орган, а также транспорт воды, газов и различных веществ (в том числе и лекарственных) между микрососудами и интерстициальным пространством.

Микрососуды — это главное звено сосудистой системы. Они выполняют целый ряд функций:

1. Участвуют в перераспределении крови в организме в зави­симости от его потребностей.

2. Создают условия для обмена веществ между кровью и тка­нями.

3. Играют компенсаторно-приспособительную роль при воз­действии экстремальных факторов среды — переохлаждение, пе­регревание и др.

В состав внутриорганного микроциркуляторного русла вхо­дят следующие сосуды: артериолы, прекапилляры, или метаартериолы, прекапиллярные сфинктеры, капилляры, посткапилляр­ные венулы, венулы и артериовенозные анастомозы. К кровенос­ным сосудам, расположенным в интерстициальном пространстве, примыкают замкнутые лимфатические капилляры и мелкие лимфатические сосуды.

Схема артериовенозного анастомоза:

1 — артериола; 2 — артериовенозный анастомоз; 3 — капилля­ры; 4 — венула

Совокупность всех вышеперечисленных элементов микроциркуляторного русла называется микроциркуляторной едини­цей, или «модулем». Артериолы — это тонкие сосуды ди­аметром 70 мкм, содержат кольцевой слой гладких мышц, сокращение которых создает сопротивление кровотоку, поэтому их называют резистивными сосудами. Их функция — регуляция уровня АД в артериях. При уменьшении просвета артериолы АД в артериях увеличивается, при увеличении - падает. И.М. Сеченовназвал артериолы «кранами сосудиетой системы». Артериальное давление в артериолах равно 60 - 80 мм рт.ст.

Прекапилляры, или метаартериолы, имеют диаметр от 7 до 16 мкм. В них отсутствуют эластические элементы, но их мышеч­ные клетки обладают автоматией, т.е. способностью спонтанно генерировать импульсы. Их особенность — большая чувствитель­ность к химическим веществам, в том числе к сосудосуживаю­щим и сосудорасширяющим.

Каждый прекапилляр заканчивается прекапиллярным сфинктером. Это последнее звено, в котором встречаются гладко-мышечные клетки. От состояния сфинктера зависит число от­крытых и закрытых капилляров и появление так называемых «плазменных» капилляров, по которым протекает только плазма без форменных элементов, например, после кровопотери, при ма­локровии. Прекапиллярные сфинктеры также находятся преиму­щественно под контролем гуморальных факторов и химических веществ, растворенных в крови.

Капилляры — самое важное звено в системе микроциркуля­ции, это обменные сосуды, обеспечивающие переход газов, во­ды, питательных веществ из сосудистого русла в ткани и из тка­ней в сосуды. Всего у человека 40 млрд капилляров. Капилля­ры — это тончайшие сосуды диаметром 5—7 мкм и длиной от 0,5 до 1,1 мм. Они тесно примыкают к клеткам органов и тканей, об­разуя обширную обменную поверхность, равную 1000— 1500 м², хотя в них и содержится всего 200—250 мл крови. Капилляр не имеет сократительных элементов, у него 2 оболочки: внутрен­няя — эндотелиальная и наружняя — базальная, в которую впа­яны клетки-перициты.

Различают три типа капилляров: 1. Соматический — эндотелий капилляра не имеет фенестр и пор, а базальный слой непре­рывный (капилляры скелетных и гладких мышц, кожи, коры боль­ших полушарий). Капилляры данного типа непроницаемы или почти непроницаемы для крупных молекул белка, но хорошо про­пускают воду и растворенные в ней минеральные вещества. 2. Висцеральный — имеет фенестрированный эндотелий и сплош­ную базальную мембрану. Этот тип капилляров расположен в ор­ганах (почки, кишечник, эндокринные железы), секретирующих и всасывающих большие количества воды с растворенными в ней веществами. 3. Синусоидный — это капилляры с большим диамет­ром, между эндотелиоцитами имеются щели, базальная мембрана прерывиста или может полностью отсутствовать. Через их стенки хорошо проникают макромолекулы и форменные элементы кро­ви. Такого типа капилляры находятся в печени, костном мозге, се­лезенке.

Количество функционирующих капилляров зависит от состо­яния органа. Так, в покое открыто только 25 - 35% всех капилля­ров. Кровь поступает в капилляр под давлением 30 мм рт.ст., а вы­ходит под давлением 10 мм рт.ст. и течет по капилляру с очень ма­ленькой скоростью, всего 0,5 мм/с, что создает благоприятные ус­ловия для протекания обменных процессов между кровью и тка­нями.

Посткапиллярные венулы — это первое звено емкостной час­ти микроциркуляторного русла. Наряду с эндотелиальными и гладкомышечными клетками в стенке вен появляются соединительнотканные элементы, придающие ей большую растяжи­мость. Диаметр этих сосудов составляет от 12 мкм до 1 мм, давле­ние — 10 мм рт.ст., скорость кровотока — 0,6—1 мм/с. Постка­пиллярные венулы наряду с капиллярами относят к обменным со­судам, через стенку которых способны проходить высокомолеку­лярные вещества.

Артериовенозные анастомозы, или шунты — это сосуды, со­единяющие артериолу с венулой, минуя или в обход капиллярной сети. Они находятся в коже, легких, почках, печени, имеют гладкомышечные элементы и, в отличие от других сосудов, большое количество рецепторов и нервных окончаний, обеспечивающих регуляцию кровотока. Основные функции анастомозов заключа­ются: 1) в перераспределении крови к работающему органу, 2) оксигенации венозной крови; 3) поддержании постоянной темпера­туры в данном органе или участке тела — терморегуляторная функция; 4) увеличении притока крови к сердцу.

В системе микроциркуляции различают два вида кровотока:

1. Медленный, транскапиллярный, преобладает в состоянии по­коя, обеспечивает обменные процессы.

2. Быстрый, юкстакапиллярный, через артериовенозные анастомозы, преобладает в со­стоянии функциональной активности, например, в мышцах при физической нагрузке. Так, 1 мл крови проходит через капилляры за 6 ч, а через артериовенозные анастомозы — всего за 2 с.

ТРАНССОСУДИСТЫЙ ОБМЕН ВЕЩЕСТВ

В механизме перехода веществ через сосудистую стенку в межтканевое пространство и из межтканевого пространства в со­суд играют роль следующие процессы: фильтрация, реабсорбция, диффузия и микропиноцитоз.

ФИЛЬТРАЦИЯ и РЕАБСОРБЦИЯ основаны, с одной стороны, на разности гидростатического давления в капилляре и в окружаю­щих тканях, с другой — на разности онкотического давления плазмы крови, создаваемого белками, и онкотического давления в тканях. Кровь поступает в артериальную часть капилляра под дав­лением 30 мм рт.ст. — это гидростатическое давление. В межкле­точной жидкости оно составляет около 3 мм рт.ст. Онкотическое давление плазмы крови равно 25 мм рт.ст., а межклеточной жид­кости — 4 мм рт.ст. В артериальном конце капилляра способству­ет фильтрации гидростатическое давление (30 мм рт.ст. —3 мм рт.ст. = 27 мм рт.ст. — это фильтрационное давление). В то же время препятствует фильтрации онкотическое давление, однако оно остается таким же в венозной части капилляра и способству­ет реабсорбции, т.е. переходу веществ из межтканевого прост­ранства в капилляр (25 мм рт.ст. —4 мм рт.ст. =21 мм рт.ст. — реабсорбционное давление). Сниженное гидростатическое давле­ние (10 мм рт.ст.) не играет решающей роли и не мешает реаб­сорбции. Значит, в венозной части капилляра способствует реаб­сорбции онкотическое давление. Фильтрация увеличивается при общем повышении артериального давления, расширении резистивных сосудов во время мышечной деятельности, изменении по­ложения тела (переходе из горизонтального в вертикальное), уве­личении объема циркулирующей крови после вливания питатель­ных растворов. Фильтрация возрастает также при снижении он­котического давления (при снижении количества белка в плаз­ме — гипопротеинемии). Увеличивают реабсорбцию падение АД, кровопотеря, сужение резистивных сосудов, повышение онкоти­ческого давления.

Некоторые вещества, такие, например, как кинины, гистамин, выделяющиеся при аллергических реакциях, воспалении и ожогах, могут повысить проницаемость капилляров, способство­вать выходу жидкости в интерстициальное пространство и воз­никновению отеков. Однако в связи с малой растяжимостью интерстициального пространства и удалением лишней жидкости че­рез лимфатические сосуды отеки встречаются не так часто, как могли бы быть в действительности. В среднем из капилляра в тка­ни фильтруется около 20 л жидкости в сутки, а реабсорбируется, т.е. возвращается из тканей в венозную часть кровеносной систе­мы — около 18л, остальные 2 л идут на образование лимфы.

Диффузия основана на градиенте концентрации веществ по обе стороны капилляра. Преимущественно с помощью диффузии из сосуда в ткани попадают лекарственные препараты, кислород. Для кислорода имеется большой градиент парциального давле­ния: в артериальной части капилляра — 100 мм рт.ст. и в тканях — О мм рт.ст., что создает условия для перехода кислорода в ткани. Через стенку капилляра свободно диффундируют жирораствори­мые вещества, например, такие как спирт. Другие растворенные в воде вещества ограничены величиной пор в сосуде. Через ма­ленькие поры хорошо проходят вода, NaCI, но хуже глюкоза и другие вещества; через большие поры, расположенные в основ­ном в посткапиллярных венулах, могут проходить крупные моле­кулы белка и, в частности, иммунные белки.

Следующий механизм переноса веществ — это микропиноци­тоз. В отличие от фильтрации и диффузии, это активный транс­порт с помощью везикул, расположенных в эндотелиальной клет­ке, способной «узнавать» циркулирующие в крови молекулы и ад­сорбировать их на своей поверхности. После чего везикулы за­хватывают молекулы веществ и транспортируют их на другую по­верхность капилляра. С помощью микропиноцитоза переносятся, например, гамма-глобулины, миоглобин, гликоген.

КОРОНАРНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ

Коронарный кровоток составляет 250 мл/мин, или 4—5% от МОК. При максимальной физической нагрузке он может возра­стать в 4—5 раз. Обе коронарные артерии отходят от аорты. Пра­вая коронарная артерия снабжает кровью большую часть право­го желудочка, заднюю стенку левого желудочка и некоторые от­делы межжелудочковой перегородки. Левая коронарная артерия питает остальные отделы сердца. Отток венозной крови от лево­го желудочка осуществляется преимущественно в венозный си­нус, открывающийся в правое предсердие (75% всей крови). От правого желудочка кровь оттекает по передним сердечным ве­нам и венам Тебезия непосредственно в правое предсердие. При ослаблении сердечной деятельности или сократительной способ­ности миокарда возможен обратный кровоток из полостей серд­ца в коронарные сосуды с помощью сосудов Вьессана и вен Тебе­зия.

Внутренний слой стенки коронарных сосудов продуцирует эластин, способствующий образованию атеросклеротических бляшек. Средний слой вырабатывает кейлоны, тормозящие про­дукцию эластина. Нарушение выработки кейлонов приводит к образованию атеросклеротических бляшек.

Коронарный кровоток зависит от фаз сердечного цикла. Во время систолы интенсивность коронарного кровотока (особенно в миокарде левого желудочка) снижается, а во время диастолы возрастает. Это связано с периодическим сжатием мускулатурой сердца коронарных сосудов во время систолы и расслаблением во время диастолы. Для миокарда характерны высокая объемная скорость кровотока и большая растяжимость коронарных сосу­дов.

Коронарный кровоток зависит от давления в аорте. При по­вышении давления в аорте коронарный кровоток увеличивается, при снижении — уменьшается.

Повышение артериального давления в правой половине серд­ца препятствует венозному оттоку крови из коронарных сосудов и уменьшению кровотока по ним — «легочное сердце» (при вос­палении легких, туберкулезе легких).

Коронарный кровоток в разные фазы сердечной деятельности.

РЕГУЛЯЦИЯ КОРОНАРНОГО КРОВОТОКА

Гипоксия — один из важнейших факторов, регулирующих ко­ронарный кровоток. Сердечная мышца экстрагирует из притека­ющей крови 0₂ (60—70%). Потребление кислорода миокардом со­ставляет 4—10 мл на 100 г его массы в 1 минуту, при повышении на­грузки на сердце оно возрастает, но не за счет увеличения экс­тракции 0₂, а за счет увеличения коронарного кровотока. Сниже­ние Од на 5% приводит к расширению коронарных сосудов. При аноксии (прекращении доставки 02 к сердцу) его сокращения по­степенно ослабевают, полости сердца расширяются и через 6—10 минут наступает остановка сердца, которая вначале сопровожда­ется биохимическими изменениями: падением содержания АТФ и креатинфосфата, накоплением лактата, который не расщепляется до СО2 и воды. После 30-минутной аноксии наступают структур­ные необратимые нарушения в мышце сердца: 30 минут — это предел реанимации. При удушье предел реанимации короче (8—10 мин), так как возникают необратимые изменения головного мозга.

Увеличение МОК приводит к улучшению коронарного крово­тока.

Несильное раздражение симпатических нервов улучшает ме­таболизм сердечной мышцы и коронарный кровоток, сильное раздражение вызывает констрикторный эффект на сосудах серд­ца и боли в сердце.

Стимуляция парасимпатических нервов (блуждающего нер­ва) приводит к слабому расширению коронарных сосудов и одно­временно к отрицательному инотропному эффекту, ухудшению коронарного кровотока и к смерти, особенно ночью, когда прева­лирует тонус блуждающего нерва.

Положительный хронотропный эффект (тахикардия) умень­шает коронарный кровоток, положительный инотропный эф­фект улучшает коронарный кровоток.

Адреналин и норадреналин увеличивают коронарный крово­ток, аиетилхолин — уменьшает, брадикинин, простагландины — расширяют коронарные сосуды и улучшают в них кровоток. Ана­логичное положительное влияние оказывает аденозин, молочная кислота, СО2, Н2 ионы, Cа²⁺, NO (окись азота). Передозировка ио­нов K⁺ ухудшает коронарный кровоток и приводит к остановке сердца.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА, ПОДДЕРЖИВАЮЩАЯ АРТЕРИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ (ПО К. СУДАКОВУ, 1976)

Контрольные вопросы: 1. Характеристика сосудов микроциркуляторного русла? 2. Факторы, определяющие фильтрационное и реабсорбционное давление в капиллярах? 3. Охарактеризуйте коронарный кровоток? 4. Регуляция коронарного кровотока? 5.Опишите функциональную систему регуляции артериального давления (по К.Судакову)?

Дата добавления: 2014-01-04