Анатомия и физиология кровеносных сосудов. Кровяное давление. Регуляция кровообращения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анатомия и физиология кровеносных сосудов. Кровяное давление. Регуляция кровообращения

кровеносный давление сосуд пульс

Кровь заключена в систему трубок, в которых она благодаря работе сердца как «нагнетательного насоса» находится в непрерывном движении. Циркуляция крови является непременным условием обмена веществ. Как только нарушается эта циркуляция, наступает болезнь, а при ее прекращении - гибель человека.

Анатомически кровеносные сосуды делятся на артерии, артериолы, прекапилляры, капилляры, посткапилляры, венулы и вены. Артерии и вены относят к магистральным сосудам, остальные сосуды формируют микроциркуляторное русло.

Артерии - это кровеносные сосуды, несущие кровь от сердца, независимо от того какая кровь: артериальная или венозная в них находится. Представляют собой трубки, стенки которых состоят из трех оболочек: наружной соединительнотканной (адвентиции), средней гладкомышечной (медии) и внутренней эндотелиальной (интимы). Кроме того, стенки большинства артерий имеют еще между внутренней и средней оболочками внутреннюю эластическую мембрану, а между наружной и средней оболочками - наружную эластическую мембрану. Эти эластические мембраны придают стенкам артерий добавочную прочность, упругость и обеспечивают их постоянное зияние. В зависимости от того, сколько каких элементов находится в стенке, выделяют артерии эластического, мышечного и мышечно-эластического (смешанного) типа. Самые тонкие артериальные сосуды называются артериолами. Они переходят в прекапилляры, а последние - в капилляры.

Капилляры - это микроскопические сосуды, которые находятся в тканях и соединяют артериолы с венулами (через пре- и посткапилляры). Пре-капилляры (прекапиллярные артериолы, метартериолы) отходят от артериол, у начала которых находятся гладкомышечные прекапиллярные сфинктеры, регулирующие кровоток. В стенках прекапилляров лежат единичные миоциты. От прекапилляров начинаются истинные капилляры, которые вливаются в посткапилляры (посткапиллярные венулы). По мере слияния посткапилляров образуются венулы - самые мелкие венозные сосуды. Они вливаются в вены. Диаметр артериол составляет от 30 до 100 мкм, капилляров - от 5 до 30 мкм, венул - 30-50-100 мкм.

Вены - это кровеносные сосуды, несущие кровь к сердцу, независимо от того какая кровь: артериальная или венозная в них находится. Стенки вен гораздо тоньше и слабее артериальных, но состоят из тех же трех оболочек. Однако эластические и мышечные элементы в венах развиты меньше, поэтому стенки вен более податливы и могут спадаться. В отличие от артерий многие вены (нижних, верхних конечностей, туловища и шеи) имеют клапаны (полулунные складки внутренней оболочки), препятствующие обратному току крови в них. Не имеют клапанов только обе полые вены, вены головы, почечные вены, воротная и легочные вены.

Разветвления артерий и вен могут соединяться между собой соустьями, называемыми анастомозами. Сосуды, обеспечивающие окольный ток крови в обход основного пути, называются коллатеральными (окольными). Роль окольного кровотока убедительно была доказана Б.А. Долго-Сабуровым (1900-1960) в 1930-х годах в экспериментах. При иссечении всех артерий грудной конечности собак у них после этого ни разу не наступала гангрена конечности вследствие того, что происходило максимальное раз-питие артериального окольного русла преимущественно за счет артерий мышц, которые становились путями тока крови на периферию. Функционально различают несколько видов кровеносных сосудов.

Магистральные сосуды - это наиболее крупные артерии, в которых оказывается небольшое сопротивление кровотоку.

Резистивные сосуды (сосуды сопротивления) - это мелкие артерии и артериолы, которые могут изменять кровоснабжение тканей и органов.

Артериолы И.М. Сеченов называл «кранами кровеносной системы». Имея хорошо развитую мышечную оболочку, артериолы в зависимости от потребностей органа могут сужаться и расширяться, изменяя тем самым кровоснабжение органа и ткани.

Истинные капилляры (обменные сосуды) - сосуды, стенки которых обладают высокой проницаемостью, благодаря чему происходит обмен веществами между кровью и тканями. Являются важнейшим отделом сердечнососудистой системы.

Емкостные сосуды - венозные сосуды, вмещающие 70-80% всей крови (вены, венулы).

5) Шунтирующие сосуды - артериоло-венулярные анастомозы, обеспечивающие прямую связь между артериолами и венулами в обход капиллярного русла.

2. Закономерности движения крови по сосудам основаны на законах гидродинамики. В соответствии с этими законами движение крови по сосудам определяется двумя силами: разностью давления в начале и конце сосуда и гидравлическим сопротивлением, которое препятствует току крови. Отношение разности давления к сопротивлению определяет объемную скорость тока жидкости, протекающей по сосудам в единицу времени. Эта зависимость носит название основного гидродинамического закона: количество крови, протекающей в единицу времени через кровеносную систему, тем больше, чем больше разность давления в ее артериальном и венозном концах и чем меньше сопротивление току крови. Однако физические законы в живом организме, где все явления, в том числе и движение крови, происходят в сложных биологических условиях, приобретают своеобразный характер. Это убедительно видно на примере беспрерывности тока крови как в фазе систолы, так и диастолы. Кровь движется по сосудам во время расслабления желудочков за счет потенциальной энергии. Сердце при сокращении растягивает эластические и мышечные элементы стенок магистральных сосудов, в которых накапливается запас энергии сердца, затраченной на их растяжение. Во время диастолы растянутые эластические стенки артерий спадаются и накопленная в них потенциальная энергия сердца движет кровь. Растяжение крупных артерий облегчается благодаря большому сопротивлению, которое оказывают резистивные сосуды. Наибольшее сопротивление току крови наблюдается в артериолах. Поэтому кровь, выбрасываемая сердцем во время систолы, не успевает дойти до мелких кровеносных сосудов. В результате этого создается временный избыток крови в крупных артериальных сосудах. Таким образом, сердце обеспечивает движение крови в артериях и во время систолы, и во время диастолы. Значение эластичности сосудистых стенок состоит в том, что они обеспечивают переход прерывистого, пульсирующего тока крови в постоянный. Это важное свойство сосудистой стенки обусловливает сглаживание резких колебаний давления, что способствует бесперебойному снабжению органов и тканей. Время, за которое частица крови однократно проходит большой и малый круги кровообращения, называется временем кругооборота крови. В норме у человека в покое оно составляет 20-25 с, из этого времени 1/5 (4-5 с) приходится на малый круг и 4/5 (16-20 с) - на большой. При физической работе время кругооборота у человека достигает 10-12 с. Линейная скорость кровотока - это путь, пройденный в единицу времени (в секунду) каждой частицей крови. Линейная скорость кровотока обратно пропорциональна суммарной площади поперечного сечения сосудов. В состоянии покоя линейная скорость кровотока составляет: в аорте - 0,5 м/с, в артериях - 0,25 м/с, в капиллярах - 0,5 мм/с (т.е. в 1000 раз меньше, чем в аорте), и полых венах - 0,2 м/с, в периферических венах среднего калибра - от 6 до 14 см/с.

Кровяное (артериальное) давление - это давление крови на стенки кровеносных (артериальных) сосудов организма. Измеряется в мм рт. ст. В различных отделах сосудистого русла кровяное давление неодинаково: в артериальной системе оно выше, в венозной - ниже. Так, например, в аорте кровяное давление составляет 130-140 мм рт. ст., в легочном стволе - 20-30 мм рт. ст., в крупных артериях большого круга - 120-130 мм рт. ст., в мелких артериях и артериолах - 60-70 мм рт. ст., в артериальном и венозном концах капилляров тела - 30 и 15 мм рт. ст., в мелких венах - 10-20 мм рт. ст., а в крупных венах может быть даже отрицательным, т.е. на 2-5 мм рт. ст. ниже атмосферного. Резкое снижение кровяного давления в артериях и капиллярах объясняется большим сопротивлением; поперечное сечение всех капилляров равно 3200 см², длина около 100000 км, сечение же аорты - 8 см² при длине в несколько сантиметров.

Величина кровяного давления зависит от трех основных факторов:

частоты и силы сердечных сокращений;

величины периферического сопротивления, т.е. тонуса стенок
сосудов, главным образом, артериол и капилляров;

объема циркулирующей крови.

Различают систолическое, диастолическое, пульсовое и среднединамическое давление. Систолическое (максимальное) давление - это давление, отражающее состояние миокарда левого желудочка. Оно составляет 100-130 мм рт. ст. Диастолическое (минимальное) давление - давление, характеризующее степень тонуса артериальных стенок. Равно в среднем 60-80 мм рт. ст. Пульсовое давление - это разность между величинами систолического и диастолического давления. Пульсовое давление необходимо для открытия полулунных клапанов аорты и легочного ствола во время систолы желудочков. Равно 35-55 мм рт. ст. Среднединамическое давление - это сумма минимального и одной трети пульсового давления. Выражает энергию непрерывного движения крови и представляет собой постоянную величину для данного сосуда и организма.

Величину АД можно измерить двумя методами: прямым и непрямым. При измерении прямым, или кровавым, методом в центральный конец артерии вставляют и фиксируют стеклянную канюлю или иглу, которую резиновой трубочкой соединяют с измерительным прибором. Этим способом регистрируют АД во время больших операций, например, на сердце, когда необходим постоянный контроль за давлением. В медицинской практике обычно измеряют АД непрямым, или косвенным (звуковым), методом Н.С. Короткова (1905) при помощи тонометра (ртутного сфигмоманометра Д. Рива-Роччи, мембранного измерителя АД общего применения и т.д.).

На величину АД оказывают влияние различные факторы: возраст, положение тела, время суток, место измерения (правая или левая рука), состояние организма, физические и эмоциональные нагрузки и т.д. Единых общепринятых нормативов АД для лиц различного возраста нет, хотя известно, что с возрастом у здоровых лиц АД несколько повышается. Однако еще в 1960-х годах З.М. Волынский с сотрудниками в результате обследования 109 тысяч человек всех возрастных групп установил эти нормативы, которые получили широкое признание у нас и за рубежом. Нормальными величинами АД следует считать:

максимального - в возрасте 18-90 лет в диапазоне от 90 до 150 мм рт. ст., причем до 45 лет - не более 140 мм рт. ст.;

минимального - в этом же возрасте (18-90 лет) в диапазоне от 50 до 95 мм рт. ст., причем до 50 лет - не более 90 мм рт. ст.

Верхней границей нормального АД в возрасте до 50 лет является давление 140/90 мм рт. ст., в возрасте более 50 лет - 150/95 мм рт. ст.

Нижней границей нормального АД в возрасте от 25 до 50 лет является давление 90/55 мм рт. ст., до 25 лет - 90/50 мм рт. ст., свыше 55 лет - 95/60 мм рт. ст.

Для расчета идеального (должного) АД у здорового человека любого возраста может быть использована следующая формула:

Систолическое АД = 102 + 0,6 х возраст;

Диастолическое АД = 63 + 0,4 х возраст.

Повышение АД свыше нормальных величин называется гипертензией, понижение - гипотензией. Стойкие гипертензия и гипотензия могут свидетельствовать о патологии и необходимости медицинского обследования.

Артериальным пульсом называют ритмические колебания артериальной стенки, обусловленные систолическим повышением давления в ней. Пульсация артерий определяется путем легкого прижатия ее к подлежащей кости, чаще всего в области нижней трети предплечья. Пульс характеризуют следующие основные признаки:

частота - число ударов в минуту;

ритмичность - правильное чередование пульсовых ударов;

наполнение - степень изменения объема артерии, устанавливаемая
по силе пульсового удара;

напряжение - характеризуется силой, которую нужно приложить,
чтобы сдавить артерию до полного исчезновения пульса.

Пульсовая волна возникает в аорте в момент изгнания крови из левого желудочка, когда давление в аорте повышается и стенка ее растягивается. Волна повышенного давления и вызванные этим растяжением колебания артериальной стенки распространяются со скоростью 5-7 м/с от аорты до артериол и капилляров, превышая в 10-15 раз линейную скорость движения крови (0,25-0.5 м/с).

Зарегистрированная на бумажной ленте или фотопленке пульсовая кривая называется сфигмограммой. На сфигмограмме аорты и крупных артерий различают:

анакротический подъем (анакроту) - обусловлен систолическим
повышением давления и растяжением артериальной стенки, вызванным
этим повышением;

катакротический спуск (катакроту) - обусловлен падением дав
ления в желудочке в конце систолы;

инцизуру - глубокую выемку - появляется в момент диастолы же
лудочка;

дикротический подъем - вторичную волну повышенного давления
в результате отталкивания крови от полулунных клапанов аорты.

Пульс можно прощупать в тех местах, где артерия близко прилежит к кости. Такими местами являются: для лучевой артерии - нижняя треть передней поверхности предплечья, плечевой - медиальная поверхность средней трети плеча, общей сонной - передняя поверхность поперечного отростка VI шейного позвонка, проверхностной височной - височная область, лицевой - угол нижней челюсти кпереди от жевательной мышцы, бедренной - паховая область, для тыльной артерии стопы - тыльная поверхность стопы и т.д. Пульс имеет большую диагностическую ценность в медицине. Так, например, опытный врач, надавливая на артерию до полного прекращения пульсации, может довольно точно определить величину ЛД. При заболеваниях сердца могут наблюдаться различные виды нарушений ритма - аритмии. При облитерирующем тромбангиите («перемежающейся хромоте») может наблюдаться полное отсутствие пульсации тыльной артерии стопы и т.д.

5. Регуляция кровообращения в организме человека осуществляется двояко: нервной системой и гуморально. Нервная регуляция кровообращения осуществляется сосудодвигательным центром, симпатическими и парасимпатическими волокнами вегетативной нервной системы. Сосудодвигательный центр - это совокупность нервных образований, расположенных в спинном, продолговатом мозге, гипоталамусе и коре большого, мозга. Основной Сосудодвигательный центр находится в продолговатом мозге и состоит из двух отделов: прессорного и депрессорного. Раздражение первого вызывает сужение артерий и подъем АД, а раздражение второго - расширение артерий и падение АД. Свои влияния на тонус сосудов он осуществляет в основном через симпатические нейроны спинного мозга (сосудодвигательные центры симпатических нервов). Функцию своеобразного дублера сосудодвигательного центра выполняет гипоталамус, который начинает работать при снижении тонуса бульбарного сосудо двигательного центра. В нем также есть прессорные (задние отделы) и депрессорные (передние отделы) зоны. Имеет прямое отношение к регуляции сосудистого тонуса при различных поведенческих реакциях.

Нейроны бульбарного сосудодвигательного центра находятся в состоянии постоянного тонического возбуждения. Это возбуждение передается симпатическим нейронам спинного мозга, а от них по симпатическим нервам к сосудам и обусловливает их постоянное тоническое напряжение. Тонус же сосудодвигательного центра продолговатого мозга зависит от нервных импульсов, постоянно идущих к нему от рецепторов различных рефлексогенных зон.

Рефлексогенными зонами называются участки сосудистой стенки, содержащие наибольшее количество рецепторов. В этих зонах содержатся следующие рецепторы:

механорецепторы (баро-, или прессорецепторы - греч. baros - тяжесть; лат. pressus - давление), воспринимающие колебания давления крови в сосудах в пределах 1-2 мм рт. ст.;

хеморецепторы, воспринимающие изменения химического состава крови (СО₂, О₂, СО и др.);

волюмрецепторы (франц. volume - объем), воспринимающие именение объема крови;

осморецепторы (греч. osmos - толчок, проталкивание, давление), воспринимающие изменение осмотического давления крови.

К числу наиболее важных рефлексогенных зон относятся:

аортальная зона (дуга аорты);

синокаротидная зона (общая сонная артерия в месте ее бифуркации, т.е. разделения на наружную и внутреннююю сонные артерии);

само сердце;

устье полых вен;

область сосудов малого круга кровообращения.

Изменение давления, химического состава крови и т.д. чутко воспринимается рецепторами, информация об этом поступает в ЦНС и в соответствии с полученной информацией изменяется работа сердца и кровеносных сосудов. Рассмотрим это на примере депрессорного и прессорного рефлексов.

Депрессорный (сосудорасширяющий) рефлекс возникает в связи с повышением давления крови в сосудах. При этом возбуждаются барорецепторы дуги аорты и сонного синуса. От них возбуждение по аортальному (депрессорному) и синокаротидному чувствительным нервам поступает в сосудодвигательный центр продолговатого мозга и вызывает:

брадикардию за счет снижения активности прессорной зоны и усиления тормозящего влияния эфферентных волокон блуждающего нерва;

расширение сосудов, получивших импульсацию по вазодила Брадикардия и расширение сосудов приводят в падению АД. Параллельно рефлекторно уменьшается глубина и частота дыхательных движений в результате снижения активности нейронов дыхательного центра.

Аналогичный эффект можно получить в эксперименте, если раздражать центральный конец перерезанного аортального и синокаротидного нерва.

Прессорный (сосудосуживающий) рефлекс наблюдается при понижении давления в сосудистой системе. В этом случае частота импульсов, идущих из аортальной и каротидной зон по чувствительным нервам, резко уменьшается, что приводит к торможению центра блуждающего нерва и увеличению тонуса симпатической иннервации. При этом деятельность сердца стимулируется, сосуды суживаются, давление повышается. В опыте при раздражении периферического конца перерезанного симпатического нерва наблюдается также сужение сосудов. Гораздо чаще прессорный рефлекс возникает при раздражении хеморецепторов дуги аорты и сонных синусов повышенным содержанием углекислого газа и пониженным содержанием кислорода. Он проявляется в повышении АД за счет сужения просвета сосудов. Одновременно рефлекторно увеличивается глубина и частота дыхательных движений в результате повышения активности нейронов дыхательного центра.

Значение депрессорных и прессорных рефлексов: поддерживают постоянный уровень АД в сосудах и предупреждают возможность его чрезмерного повышения. Вот почему рефлексогенные зоны аорты и каротидного синуса называются «обуздывателями кровяного давления».

По современным представлениям, центры, регулирующие деятельность сердца, и сосудодвигательный центр функционально объединены в сердечнососудистый центр, который управляет функциями кровообращения.

Гуморальные вещества, оказывающие влияние на тонус сосудов, делят на сосудосуживающие и сосудорасширяющие. Как правило, сосудосуживающие вещества оказывают общее воздействие, сосудорасширяющие - местное.

К сосудосуживающим веществам относятся:

адреналин - гормон мозгового слоя надпочечников;

норадреналин - медиатор симпатических нервов и гормон надпочечников;

вазопрессин - гормон задней доли гипофиза;

ангиотензин II (гипертензин) образуется из а₂-глобулина под влиянием ренина - протеолитического фермента почек;

серотонин - биологически активное вещество, образуемое в слизистой оболочке кишечника, мозге, тромбоцитах, соединительной ткани.

К сосудорасширяющим веществам относятся:

1) гистамин - биологически активное вещество, образующееся в стенке желудочно-кишечного тракта и других органах;

ацетилхолин - медиатор парасимпатических и других нервов;

тканевые гормоны: кинины, простагландины и др.;

молочная кислота, углекислый газ, ионы калия, магния и т.д.

натрийуретический гормон (атриопептид, аурикулин), вырабатываемый кардиомиоцитами предсердий. Обладает широким спектром физиологической активности. Он подавляет секрецию ренина, ингибирует эффект ангиотензина II, альдостерона, расслабляет гладкие мышечные клетки сосудов, способствуя тем самым снижению АД.

Размещено на Allbest.ru