ДВИЖЕНИЕ КРОВИ ПО КРОВЕНОСНЫМ СОСУДАМ
Движение крови по кровеносным сосудам подчиняется общим законам гидродинамики.
Кровь движется из области более высокого давления в область более низкого. Единственным источником энергии для движения крови является сердце. Во время систолы желудочков оно передает запас потенциальной энергии крови, которая затрачивается на преодоление ее сопротивления о стенки сосудов и внутреннее трение (вязкость). Часть энергии расходуется на растяжение стенок аорты и крупных артерий, но затраченная энергия при последующем сокращении этих сосудов способствует дальнейшему продвижению крови. По мере движения крови от сердца запас ее энергии уменьшается, а дополнительного источника для своего перемещения кровь не имеет.
Исходя из того, что приток крови к сердцу по венам равен оттоку крови в артериальное русло, следует очень важная закономерность: через все артерии, через все капилляры, как и через все вены, в одно и то же время протекает одно и то же количество крови. Объем крови, протекающей через поперечное сечение сосудов за единицу времени, называется объемной скоростью кровотока и измеряется в мл/с. Объем крови, протекающий через поперечное сечение сосудов одного калибра за 1 мин, равен минутному объему крови.
В отдельных органах объемная скорость кровотока различна в зависимости от функционального состояния организма, нагрузки, положения тела и других факторов. Увеличение объемного кровотока в одном регионе ведет к уменьшению его в другом, поскольку общий объем крови в организме довольно постоянен. Так, например, во время пищеварения увеличивается приток крови к органам желудочно-кишечного тракта, но уменьшается в скелетных мышцах.
При разветвлении артерий на артериолы и затем на капилляры сумма поперечного сечения новообразованных сосудов все больше возрастает. Поэтому один и тот же объем крови, проходя за 1 мин через аорту и более мелкие сосуды, движется с разной линейной скоростью (рис. 6.9).
Под линейной скоростью кровотока понимают расстояние, которое проходит частица крови за секунду; измеряется в м/с
Рис. 6.9. Зависимость скорости кровотока от сечения сосудов. Линейная скорость кровотока в сосудах каждого отдела кровяного русла обратно пропорциональна площади поверхности поперечного сечения этого отдела. Наибольшая скорость в магистральных артериях и венах и наинизшая—в капиллярах; напротив, суммарная площадь поверхности поперечного сечения наибольшая для капилляров и наименьшая — для крупных артерий и вен
или см/с. Самая большая линейная скорость кровотока — в аорте, примерно 0,5 м/с. По мере разветвлений сосудов она падает и самая низкая становится в капиллярах. Суммарная площадь поперечного сечения всех капилляров в 800...900 раз больше площади поперечного сечения аорты, поэтому линейная скорость кровотока в капиллярах во столько же раз меньше, чем в аорте, и доходит до 0,5 мм/с.
Когда капилляры соединяются и образуют более крупные сосуды — венулы и вены, общая площадь их поперечного сечения все
время уменьшается, а линейная скорость течения крови возрастает. В полых венах она примерно в два раза меньше, чем в аорте, поскольку аорта одна, а полых вен — две.
Таким образом, линейная скорость кровотока не зависит от удаленности сосудов от сердца, а обусловлена площадью поперечного сечения сосудов и объемом крови, проходящего по ним. При постоянном объеме крови, выбрасываемом сердцем за 1 мин, линейная скорость кровотока больше в крупных сосудах и меньше — в мелких.
Кровяное давление. Гидростатическое давление крови на стенки кровеносных сосудов называется кровяным давлением. В разных сосудах оно различно, поэтому обычно вместо общего физического понятия «кровяное давление» употребляют более конкретное — артериальное, капиллярное или венозное давление.
Величина кровяного давления зависит от следующих факторов.
1. Работа сердца. Все, что приводит к увеличению минутного объема кровотока — положительные инотропные или хронотроп-ные эффекты — вызывает увеличение кровяного давления в артериальном русле. Напротив, угнетение сердечной деятельности сопровождается снижением кровяного давления, и прежде всего в артериях, но при этом в венах оно может возрастать.
2. Объем и вязкость крови. Чем больше объем и вязкость крови в организме, тем выше и кровяное давление.
крупных сосудах вязкость крови
| В движущейся по сосудам крови вязкость зависит не только от наличия в ней форменных элементов и белков, но и от скорости кровотока и диаметра сосудов. В аорте и крупных артериях кровь течет послойно, т. е. ламинарно. Вдоль стенки сосуда в тонком слое плазмы скорость кровотока минимальна, причем тончайший пристеночный слой плазмы вообще не движется, а следующий слой как бы скользит по нему. Форменные элементы перемещаются по центру сосуда, и наибольшая линейная скорость наблюдается по оси сосуда. Поэтому в максимальна в центральной части сосуда и минимальна — у стенок (рис. 6.10).
^ Турбулентный — *-Ламинарный
| Рис. 6.10. Профили скоростей при ламинарном и турбулентном потоках (при турбулентном течении скорость осевого потока и средняя скорость ниже, чем при ламинарном)
| В некоторых крупных сосудах ламинарный кровоток может заменяться турбулентным (вихревым): вблизи сердечных клапанов, при сильном пережатии артерии, при очень большой скорости кровотока. При турбулентном движении вязкость крови увеличивается, так как ее слои перемешиваются (см. рис. 6.10). В мелких кровеносных сосудах плазматический
слой крови у стенок увеличивается, поэтому в них вязкость крови приближается к вязкости плазмы. Однако в очень мелких капиллярах, диаметр которых равен или даже меньше диаметра эритроцита, вязкость крови увеличивается за счет того, что эритроциты «протискиваются» через капилляры.
Рис. 6.11. Колебания давления в разных участках сосудистой системы:
1 — аорта; 2— крупные артерии; 3— мелкие артерии; 4— артериолы; 5—капилляры; 6— венулы; 7—вены; 8— полая вена; штриховкой обозначено давление в систолу (А) и диастолу (Б), пунктиром — среднее давление (В)
| 3. Тонус кровеносных сосудов, прежде всего артериальных. Объем крови в сосудах всегда немного превышает емкость сосудистого русла. Кровь давит на сосуды, слегка их растягивает, а сосуды, суживаясь, давят на кровь. Кроме такого пассивного давления в силу своей эластичности сосуды могут активно изменять тонус гладкомышечных волокон и тем самым влиять на кровяное давление. Чем выше тонус (напряжение) сосудов, тем выше кровяное давление.
Самое высокое кровяное давление — в аорте, у животных оно достигает 150... 180 мм рт. ст. По мере удаления от сердца давление падает и в устьях вен, вблизи сердца доходит до 0 (рис. 6.11). Под нулевым уровнем давления крови понимают величину атмосферного давления в данное время, т. е. кровяное давление — это давление сверх атмосферного, и поэтому из перерезанного сосуда кровь вытекает. Иногда, например, при глубоком вдохе давление в полых венах становится ниже атмосферного, или отрицательным. Это обусловливает при пункции яремной вены засасывание воздуха в вену через инъекционную иглу.
Важно отметить, что наибольшее снижение давления происходит в артериолах. Это связано с большим сопротивлением арте-риол из-за их маленького диаметра и большой длины, что значительно увеличивает трение крови о стенки сосудов. Капилляры, хотя и имеют еще более маленький диаметр, но относительно короткие, поэтому градиент давления крови в них меньше, чем в артериолах.
Рассмотрим особенности движения крови в сосудах разного типа — в артериях, капиллярах и венах.
Артерии. Выходящие из сердца аорта и легочная артерия называются сосудами эластического типа, так как в их стенке отсутствуют гладкомышечные волокна, а средняя оболочка состоит из плотной соединительной ткани, обладающей высокой эластичностью. К артериям эластического типа относятся также такие крупные артерии, как общая сонная, плечевая и некоторые другие. В их
стенке имеется очень небольшое количество гладких мышц, которые участвуют в натяжении эластических волокон.
По мере разветвления аорты и легочной артерии на крупные, а потом на средние, мелкие артерии и артериолы соединительнотканные волокна постепенно замещаются гладкомышечными. Поэтому средние и мелкие артерии и артериолы называются артериями мышечного типа.
Роль артерий эластического и мышечного типа в движении крови различна.
Артерии эластического типа обеспечивают непрерывный ток крови в сосудах при периодическом (систолическом) выбросе ее из желудочков, т. е. кровь движется в сосудах не только во время систолы желудочков, но и в диастолу, когда следующая порция в сосуды из сердца еще не поступает. Во время систолы желудочков кровь выбрасывается в сосуды, которые не пустые, а содержат кровь от предыдущей систолы. Дополнительный объем крови растягивает эластические волокна, и сосуды расширяются. Когда начинается диастола желудочков, растянутые сосудистые стенки сжимаются, перемещая кровь дальше по сосудам.
Артерии мышечного типа называются сосудами сопротивления, или резистивными сосудами. Гладкие мышцы этих сосудов постоянно находятся в определенном тонусе. Под влиянием нервной системы или вазоактивных веществ их тонус может изменяться, влияя тем самым на величину артериального давления. При сокращении гладких мышц артериол давление в них возрастает, но при этом уменьшается отток крови в капилляры.
При расширении артериол давление крови в артериях снижается, но увеличивается приток крови в капилляры. Артериолы называют «кранами сердечно-сосудистой системы», так как от их тонуса зависит как артериальное давление в крупных артериальных сосудах, так и местный, или органный, кровоток.
Большое клиническое значение имеет величина артериального давления. У крупных сельскохозяйственных животных артериальное давление измеряют на хвостовой или запястной артериях, у собак и кошек — на запястной или бедренной.
В экспериментальной работе применяют прямой, или кровавый, способ измерения давления, когда в артерию вводят иглу или канюлю и соединяют ее с манометром. В клинической практике используют непрямой, или косвенный, метод. Он заключается в том, что на конечность или на корень хвоста накладывают резиновую манжету, соединенную с резиновой грушей для накачивания воздуха, и манометром — ртутным, пружинным или электронным.
При нагнетании воздуха в манжету артерия сдавливается и кровоток в ней прекращается. Манометр при этом показывает верхнее (максимальное), или систолическое, давление, которое соответствует систоле желудочков. Когда воздух из манжеты выпускают, кровоток начинает восстанавливаться и в сосуде ниже манже-
ты прослушиваются звуки, которые называются тонами Корот-кова (по фамилии русского врача Короткова, который впервые применил этот метод измерения артериального давления). Звуки возникают из-за вихревых движений крови, проходящей через суженный участок сосуда, когда кровь через него проходит только во время систолы желудочков. Прекращение звуков в артерии соответствует нижнему (минимальному), или диастолическому,
давлению.
Итак, в артериях давление колеблется в зависимости от фазы сердечного цикла. Во время систолы желудочков оно поднимается, во время диастолы — понижается. Разность между систолическим и диастолическим давлением называется пульсовым давлением.
При длительной регистрации артериального давления прямым, или кровавым, методом, когда внутрь сосуда вводят канюлю и соединяют ее с манометром, а колебания ртути в манометре записывают на движущейся ленте кимографа, установлено, что артериальное давление непостоянно и на записи обычно отражаются волны двух, а иногда трех порядков (рис. 6.12.).
Волны первого порядка — это пульсовое давление, т. е. колебания давления в соответствии с систолой или диастолой желудочков сердца. Волны второго порядка — дыхательные, они совпадают с дыхательными движениями животного: к концу вдоха давление в артериях повышается, к концу выдоха — снижается. Волны третьего порядка — еще более редкие, они объединяют несколько дыхательных волн. Происхождение волн третьего порядка не вполне ясно. Очевидно, они возникают при снижении
содержания кислорода в крови, при отравлении сосудо-двигательного центра продуктами обмена. Предполагают, что волны третьего порядка обусловлены деятельностью печени как органа, депонирующего кровь.
Большое клиническое значение имеет величина артериального давления, измеренная в определенных сосудах (табл. 6.3.).
Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 1033 | Нарушение авторских прав
|