Основные законы гемодинамики

ФИЗИОЛОГИЯ СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

Лекция 3 (7)

План:

1. Основные законы гемодинамики.

2. Морфологическая и функциональная классификация сосудов.

3. Факторы, обусловливающие движение крови по сосудам высокого давления.

4. Объемная и линейная скорости кровотока в различных отделах кровяного русла.

5. Кровяное давление, его виды и факторы его определяющие. Методы измерения.

6. Артериальный пульс, его происхождение и характеристика

Наука изучающая движение крови по сосудам получила название ГЕМОДИНАМИКИ. Ее законы общие с гидродинамикой (учении о движении жидкостей). Согласно закону гидродинамики ток жидкости по сосудам определяется двумя силами:

1. Давлением (Р) под которым она движется, т.е. разностью давлений в начале и конце трубы. Эта сила способствующая движению.

2. Сопротивлением (R), которое вследствие вязкости, трения о стенки сосуда и вихревых движений испытывает жидкость. Сопротивление препятствует движению.

Отношение разности давления к сопротивлению определяет объемную скорость тока жидкости.

ПЕРИФЕРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ складывается из сопротивления каждого сосуда. В состоянии покоя открыта лишь небольшая часть капилляров. Большое количество из них включено в кровоток параллельно. Поэтому суммарное сопротивление капилляров будет значительно меньше, чем в артериях. Определяет сопротивление вязкость крови, но она непостоянна в разных участках сосудистого русла. Чем меньше диаметр сосуда, тем меньше вязкость. Основными сосудами сопротивления (резистивными) являются артерии и артериолы. Они имеют малый диаметр (15-70 мкм), толстый слой кольцевой гладкой мускулатуры, сокращаясь, может значительно уменьшать диаметр и повышать сопротивление кровотоку. При этом АД в них повышается. Снижение тонуса артериол способствует оттоку крови из артерий и понижению в них АД. Следовательно, изменение диаметра артериол есть главный регулятор уровня общего АД. В работающих органах тонус стенок артериол понижается, кровоснабжение улучшается. В неработающих - наоборот. Это поддерживает необходимый уровень АД.

Сердце, проталкивая кровь в сосуды, создает в них давление, необходимое для кровотока. Давление определяет скорость кровотока и способствует преодолению сопротивления. В крупных и средних артериях давление снижается всего на 10 %. В артериолах и капиллярах на 85 %.

Важным условием для нормальной циркуляции крови является ее соотношение в артериях и венах:

в артериях содержится 27 % крови,

в венах - 73 %.

Основными показателями гемодинамики являются:

1. Объемная скорость кровотока.

2. Линейная скорость (скорость кругооборота крови).

3. Давление в разных участках сосудистого русла.

Объемная скорость - это количество крови протекающее через поперечное сечение сосуда в единицу времени (1 мин). В норме отток крови от сердца равен ее притоку к нему, это означает, что объемная скорость является величиной постоянной.

Линейная скорость - это скорость движения крови вдоль сосуда. Она различна в отдельных участках сосудистого русла и зависит от общей суммы площади просветов конкретного отдела сосудов.

В аорте поперечное сечение - 8 см², скорость движения крови составляет 50-70 см/с. В капиллярах общее сечение всех сосудов равно 8000 см², скорость движения крови составляет 0,05 см/с.

В артериях скорость кровотока 20-40 см/с, артериолах - 0,5-10 см/с, в полой вене - 20 см/с.

В связи с выбросом крови из сердца в сосуды отдельными порциями, кровоток в артериах имеет пульсирующий характер.

Непрерывность тока по всей системе сосудов связана с упругими свойствами аорты и артерий. Основная кинетическая энергия, обеспечивающая движение крови, сообщается ей сердцем во время систолы. Часть этой энергии идет на проталкивание крови, другая - превращается в потенциальную энергию растягиваемой стенки аорты и артерий во время систолы. Во время диастолы эта энергия переходит в кинетическую энергию движения крови.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ СОСУДОВ

АМОРТИЗИРУЮЩИЕ сосуды - аорта, легочная артерия, др. крупные сосуды. Содержат эластические элементы. Здесь сглаживаются подъемы АД при систоле.

РЕЗИСТИВНЫЕ - артерии и артериолы. Толстые гладкомышечные стенки этих сосудов способны значительно изменять диаметр сосуда, они регулируют кровоснабжение органов.

Сосуды СФИНКТЕРЫ - это последние участки прекапиллярных артериол. Изменяя диаметр артериол они определяют число функционирующих капилляров.

ОБМЕННЫЕ сосуды - капилляры. Тонкие стенки их характеризуются проницаемостью, способствуют обмену веществ между кровью и тканями.

ЕМКОСТНЫЕ сосуды - венулы, вены. Стенки их тоньше артериальных, легко растяжимы, крупные вены содержат клапаны. Вмещают много крови (особенно вены печени, брюшной полости).

ШУНТИРУЮЩИЕ сосуды (анастамозы) - связывают артерии с венами минуя капилляры. Участвуют в регуляции периферического кровотока, температуры частей тела. Это сосуды уха, носа, стопы и др.

ДВИЖЕНИЕ КРОВИ ПО СОСУДАМ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (АРТЕРИЯМ)

Все сосуды выстланы изнутри слоем эпителия, образующего гладкую поверхность. Это препятствует свертыванию крови в норме. Кроме этого, исключая капилляры, сосуды содержат эластические волокна, коллагеновые, гладкомышечные.

Эластические - легкорастяжимы, создают эластическое напряжение, противодействующее кровяному давлению.

Коллагеновые - оказывают большее сопротивление растяжению. Образуют складки и противодействуют давлению, когда сосуд сильно растянут.

Гладкомышечные - создают тонус стенок сосудов и изменяют просвет сосуда соответственно необходимости. Некоторые гладкомышечные клетки способны ритмично спонтанно сокращаться (независимо от нервной системы), что поддерживает постоянный тонус стенок сосудов.

ДАВЛЕНИЕ В АРТЕРИАЛЬНОМ РУСЛЕ

Уровень кровяного давления определяется совокупностью разных факторов:

1. Нагнетающей силой сердца;

2. Периферическим сопротивлением;

3. Объемом циркулирующей крови.

Измеряется в мм Нg.

Основным фактором поддержания уровня АД является работа сердца. Кровяное давление в артериях постоянно колеблется. Его подъем при систоле определяет МАКСИМАЛЬНОЕ (СИСТОЛИЧЕСКОЕ) давление. У человека среднего возраста в плечевой артерии (и в аорте) оно равняется 110-120 мм Hg. Снижение давления при диастоле соответствует МИНИМАЛЬНОМУ (ДИАСТОЛИЧЕСКОМУ) давлению, которое равняется в среднем 80 мм Hg. Зависит оно от периферического сопротивления сосудов и ЧСС. Разность между систолическим и диастолическим давлением составляет ПУЛЬСОВОЕ давление (40-50 мм Hg). Оно пропорционально объему выбрасываемой крови. Эти величины являются важнейшими показателями функционального состояния всей сердечно-сосудистой системы.

Повышение АД относительно определенных для конкретного организма величин называется ГИПЕРТЕНЗИЕЙ (140-160 мм Hg), снижение - ГИПОТЕНЗИЕЙ (90-100 мм Hg). Под влиянием различных факторов АД может значительно изменяться. Так, при эмоциях наблюдается реактивное повышение АД (сдача экзаменов, спортивные соревнования). Отмечаются суточные колебания артериального давления, днем оно выше, при спокойном сне оно несколько ниже (на 20 мм Hg). Боль сопровождается повышением АД, но при длительном воздействии болевого раздражителя возможно снижение АД.

Гипертензия возникает:

- при повышении сердечного выброса;

- при повышении периферического сопротивления;

- при сочетании обоих факторов.

Второй фактор определяющий уровень АД – периферическое сопротивление, которое обусловлено состоянием резистивных сосудов.

Третий фактор - количество циркулирующей крови и ее вязкость. При переливании больших количеств крови АД повышается, при кровопотере - снижается. Зависит АД от венозного возврата (например, при мышечной работе).

МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЯ КРОВЯНОГО ДАВЛЕНИЯ

Используются два способа измерения АД.

Прямой (кровавый, внутрисосудистый) проводится путем введения в сосуд канюли или катетера, соединенного с регистрирующим прибором.

Непрямой (косвенный). В 1905 году И.С. Коротков предложил АУСКУЛЬТАТИВНЫЙ метод, путем прослушивания звуков (тонов Короткова) в плечевой артерии ниже манжеты с помощью стетоскопа. При открытии клапана давление в манжете понижается и когда оно становится ниже систолического в артерии появляются короткие, четкие тоны. На манометре отмечают систолическое давление. Затем тоны становятся громче и далее затухают, при этом определяют диастолическое давление.

АРТЕРИАЛЬНЫЙ ПУЛЬС

Пульс - это ритмические колебания стенок сосудов, связанные с динамикой их наполнения кровью и давления в них в течение одного сердечного цикла. Выбрасываемый в аорту объем крови при систоле создает в ней повышение давления и растягивает ее стенки. В силу упругости стенки аорты стремятся уменьшить свою емкость и продвигают объем крови вперед, где также происходит растягивание стенок, возникает "компенсаторная камера". Подобные процессы повторяются на соседних участках сосудов, постепенно ослабевают и гаснут в артериолах и капиллярах. Соответственно, кровоток имеет пульсирующий характер.

Эти пульсовые колебания кровотока, давления, объема крови распространяются в виде пульсовой волны (волны повышения давления) с определенной скоростью. С возрастом скорость повышается. При повышении АД стенки сосудов напряжены, и их растяжимость снижена, скорость распространения пульсовой волны при этом увеличивается. Следовательно, скорость распространения пульсовой волны отражает эластичность стенок сосудов.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПУЛЬСА

Пульс можно исследовать путем простой пальпации. Различают:

1. ЧАСТОТУ: редкий, частый, нормальный. У детей в покое пульс более частый. У новорожденных в среднем пульс составляет 140 в минуту, сказывается влияние только симпатического нерва. У спортсменов-легкоатлетов в покое пульс меньше, так как сказывается преобладание влияния блуждающего нерва и увеличение систолического объема крови.

2. РИТМ: ритмичный, аритмичный. Определяется по длительности интервала R-R. На ритме отражается дыхание (дыхательная аритмия), на вдохе пульс повышается, на выдохе понижается.

3. НАПОЛНЕНИЕ (высота): хорошее, удовлетворительное, слабое, нитевидный пульс. Зависит наполнение от систолического объема и объемной скорости кровотока в диастолу, от эластичности стенок сосудов.

4. СКОРОСТЬ: нормальная, быстрый, медленный пульс. Быстрый пульс может отражать недостаточность аортального клапана. Выбрасывается увеличенное количество крови, часть крови возвращается обратно в желудочек. Медленный пульс может наблюдаться при сужении аортального устья, когда кровь поступает в аорту медленнее.

5. НАПРЯЖЕНИЕ: умеренный, твердый, мягкий пульс. Определяется усилием сдавливания артерии до исчезновения пульса.

С помощью сфигмографа можно записать форму пульсовой волны - СФИГМОГРАММУ. В ней различают несколько компонентов:

АНАКРОТУ. Этот начальный резкий подъем кривой связан с открытием полулунного клапана и выбрасом крови в аорту. Давление повышается, стенки аорты растягиваются.

КАТАКРОТУ. Это спад кривой. Желудочек расслабляется, давление в нем становится ниже, чем в аорте, кровь устремляется в желудочек, давление в аорте резко снижается, стенки аорты возвращаются в исходное состояние.

ДИКРОТУ. Обратный ток крови к желудочку закрывает полулунный клапан (на сфигмограмме фиксируется ИНЦИЗУРА), что создает вторичную волну повышения давления растягивающего аорту.

Сглаженная дикрота свидетельствует о нарушении аортального клапана.

Дата добавления: 2014-01-07