Hemodinamica

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 14 aprilie 2020; verificările necesită 12 modificări .

Hemodinamică  - mișcarea sângelui prin vase, rezultată din diferența de presiune hidrostatică în diferite părți ale sistemului circulator (sângele se mișcă dintr-o zonă de înaltă presiune într-o zonă de joasă presiune). Depinde de rezistența la fluxul de sânge a pereților vaselor de sânge și de vâscozitatea sângelui însuși. Unul dintre cei mai importanți indicatori ai hemodinamicii este considerat a fi volumul minut al circulației sanguine [B: 1] [B: 2] .

Hemodinamica este o ramură a științei dedicată studiului tiparelor fluxului sanguin în patul vascular și care se dezvoltă la intersecția a două științe - hidrodinamică și biologie [B: 3] . Subiectul hemodinamicii ca știință implică studiul [1] :

Există multe tulburări hemodinamice asociate cu traumatisme , hipotermie , arsuri etc.

Modele de bază

Egalitatea volumelor fluxului sanguin

Volumul de sânge care curge prin secțiunea transversală a vasului pe unitatea de timp se numește debitul de sânge volumetric (ml/min) . Viteza volumetrică a fluxului sanguin prin circulația sistemică și cea pulmonară este aceeași. Volumul fluxului sanguin prin aortă sau trunchiul pulmonar este egal cu volumul fluxului sanguin prin secțiunea transversală totală a vaselor din orice segment al cercurilor de circulație.

Forța motrice din spatele fluxului sanguin

Aceasta este diferența de tensiune arterială între secțiunile proximale și distale ale patului vascular . Tensiunea arterială este creată de presiunea inimii și depinde de proprietățile elastice ale vaselor.

Deoarece presiunea din partea arterială a cercurilor de circulație pulsează în conformitate cu fazele inimii, pentru caracteristicile sale hemodinamice se obișnuiește să se folosească valoarea presiunii medii (P cf. ) . Aceasta este o presiune medie care oferă același efect de mișcare a sângelui ca și presiunea pulsatorie. Presiunea medie în aortă este de aproximativ 100 mm Hg. Artă. Presiunea din venele goale fluctuează în jurul zero. Astfel, forța motrice în circulația sistemică este egală cu diferența dintre aceste valori, adică 100 mm Hg. Artă. Tensiunea arterială medie în trunchiul pulmonar este mai mică de 20 mm Hg. Art., în venele pulmonare este aproape de zero - prin urmare, forța motrice în cercul mic este de 20 mm Hg. Art., adică de 5 ori mai puțin decât în ​​mare. Egalitatea volumelor de flux sanguin în circulația sistemică și pulmonară cu o forță motrice semnificativ diferită este asociată cu diferențe de rezistență la fluxul sanguin - în circulația pulmonară este mult mai mică.

Rezistența în sistemul circulator

Dacă rezistența totală la fluxul sanguin în sistemul vascular al unui cerc mare este considerată 100%, atunci în diferitele sale departamente rezistența este distribuită după cum urmează. În aortă, arterele mari și ramurile lor, rezistența la fluxul sanguin este de aproximativ 19%; arterele mici (mai puțin de 100 de microni în diametru) și arteriolele reprezintă 50% din rezistență; în capilare , rezistența este de aproximativ 25%, în venule  - 4%, în vene  - 3%. Rezistența vasculară periferică totală (OPVR)  este rezistența totală a rețelelor vasculare paralele ale circulației sistemice. Depinde de gradientul de presiune ( P) în secțiunile inițiale și finale ale circulației sistemice și de viteza volumetrice a fluxului sanguin (Q). Dacă gradientul de presiune este de 100 mm Hg. Art., iar debitul sanguin volumetric este de 95 ml/s, atunci valoarea OPSS va fi:

OPSS = = 100 mm Hg. Artă. × 133 Pa / 95 ml/s = 140 Pa s/cm³ (1 mmHg = 133 Pa)

În vasele circulației pulmonare, rezistența totală este de aproximativ 11 Pa s/ml.

Rezistența în rețelele vasculare regionale este diferită, este cea mai mică în vasele regiunii celiace, cea mai mare în patul vascular coronar.

Conform legilor hidrodinamicii , rezistența la fluxul sanguin depinde de lungimea și raza vasului prin care curge lichidul și de vâscozitatea lichidului în sine. Aceste relații sunt descrise de formula lui Poiseuille :

,

unde R este rezistența hidrodinamică, L este lungimea vasului, r este raza vasului,  este vâscozitatea sângelui,  este raportul dintre circumferință și diametru.

În raport cu sistemul circulator, lungimea vaselor este destul de constantă, în timp ce raza vasului și vâscozitatea sângelui sunt parametri variabili. Cea mai variabilă este raza vasului și el este cel care aduce o contribuție semnificativă la modificările rezistenței la fluxul sanguin în diferite condiții ale corpului, deoarece mărimea rezistenței depinde de raza ridicată la a patra putere. Vâscozitatea sângelui este legată de conținutul de proteine ​​și elementele formate în acesta . Acești indicatori se pot schimba în diferite condiții ale corpului - anemie , policitemie , hiperglobulinemie și, de asemenea, diferă în rețelele regionale individuale, în vase de diferite tipuri și chiar în ramurile aceluiași vas. Deci, în funcție de diametrul și unghiul ramului din artera principală, raportul dintre volumele elementelor formate și plasma se poate modifica în ea. Acest lucru se datorează faptului că în stratul parietal al sângelui există o proporție mai mare de plasmă, iar în stratul axial - de eritrocite, prin urmare, în timpul diviziunii dihotomice a vasului, ramura mai mică în diametru sau ramura care pleacă în unghi drept primește sânge cu un conținut ridicat de plasmă. Vâscozitatea sângelui în mișcare variază în funcție de natura fluxului sanguin și de diametrul vaselor.

Lungimea vasului, ca factor care influențează rezistența, este importantă pentru înțelegerea faptului că arteriolele, care au o lungime relativ mare cu o rază mică, și nu capilarele, au cea mai mare rezistență la fluxul sanguin: raza lor este comparabilă cu raza arteriolelor. , dar capilarele sunt mai scurte. Datorită rezistenței mari la fluxul sanguin din arteriole, care, de altfel, se pot modifica semnificativ atunci când se îngustează sau se extind, arteriolele sunt numite „robinetele” sistemului vascular. Lungimea vaselor se modifică odată cu vârsta (atâta timp cât o persoană crește), în mușchii scheletici lungimea arterelor și arteriolelor se poate modifica odată cu contracția și întinderea musculară.

Rezistența la fluxul sanguin și vâscozitatea depind, de asemenea, de natura fluxului sanguin - turbulent sau laminar . În condiții de repaus fiziologic, în aproape toate părțile sistemului circulator, se observă un flux sanguin laminar, adică stratificat, fără turbulențe și amestecuri de straturi. Un strat de plasmă este situat lângă peretele vasului, a cărui viteză este limitată de suprafața staționară a peretelui vasului, un strat de eritrocite se mișcă de-a lungul axei cu viteză mare . Straturile alunecă unul față de celălalt, ceea ce creează rezistență (frecare) pentru fluxul de sânge ca fluid eterogen . Stresul de forfecare se dezvoltă între straturi , inhibând mișcarea stratului mai rapid. Conform ecuației lui Newton , vâscozitatea unui fluid în mișcare ( ) este direct proporțională cu efortul de forfecare ( ) și invers proporțională cu diferența de viteze a straturilor ( ) : ν=τ/γ . Prin urmare, odată cu scăderea vitezei de mișcare a sângelui, vâscozitatea crește; în condiții fiziologice, aceasta se manifestă în vase cu un diametru mic. Excepție fac capilarele, în care vâscozitatea efectivă a sângelui atinge valorile vâscozității plasmatice, adică scade de 2 ori datorită particularităților mișcării eritrocitelor. Ele alunecă, mișcându-se unul după altul (unul în lanț) în stratul „lubrifiant” de plasmă și deformându-se în funcție de diametrul capilarului.

Fluxul turbulent se caracterizează prin prezența turbulențelor, în timp ce sângele se mișcă nu numai paralel cu axa vasului, ci și perpendicular pe acesta. Fluxul turbulent este observat în secțiunile proximale ale aortei și ale trunchiului pulmonar în timpul perioadei de expulzare a sângelui din inimă, pot fi create vârtejuri locale în locurile de ramificare și îngustare a arterelor, în zona coturilor ascuțite ale arterelor. Mișcarea sângelui poate deveni turbulentă în toate arterele mari, cu o creștere a vitezei volumetrice a fluxului sanguin (de exemplu, în timpul muncii musculare intense) sau o scădere a vâscozității sângelui (cu anemie severă). Mișcarea turbulentă crește semnificativ frecarea internă a sângelui și este necesară o presiune mult mai mare pentru a-l deplasa, în timp ce sarcina asupra inimii crește.

Astfel, diferența de presiune și rezistența la fluxul sanguin sunt factori care afectează volumul fluxului sanguin (Q) în sistemul vascular în ansamblu și în rețelele regionale individuale: este direct proporțională cu diferența de tensiune arterială la început (P 1 ). ) și secțiunile finale (P 2 ) ale rețelei vasculare și invers proporționale cu rezistența (R) la fluxul sanguin:

O creștere a presiunii sau o scădere a rezistenței la fluxul sanguin la niveluri sistemice, regionale, microcirculatorii crește volumul fluxului sanguin în sistemul circulator, într-un organ sau, respectiv, microregiune, iar o scădere a presiunii sau o creștere a rezistenței reduce volumul fluxului sanguin.

Clasificarea funcțională a vaselor

Vase de amortizare

Acestea sunt aorta, artera pulmonară și ramurile lor mari, adică vase de tip elastic.

Funcția specifică a acestor vase este de a menține forța motrice a fluxului sanguin în diastola ventriculilor inimii . Aici, scăderea de presiune dintre sistolă , diastola și restul ventriculilor este netezită datorită proprietăților elastice ale peretelui vasului. Ca urmare, în timpul perioadei de repaus, presiunea în aortă este menținută la 80 mm Hg. Art., care stabilizează forța motrice, în timp ce fibrele elastice ale pereților vaselor degajă energia potențială a inimii acumulată în timpul sistolei și asigură continuitatea fluxului sanguin și a presiunii de-a lungul patului vascular. Elasticitatea aortei și a arterei pulmonare înmoaie și impactul hidraulic al sângelui în timpul sistolei ventriculare. Îndoirea aortei crește eficiența amestecării sângelui (amestecarea principală, creând o omogenitate a mediului de transport are loc în inimă).

Nave de distribuție

Acestea sunt artere medii și mici ale regiunilor și organelor de tip muscular; funcția lor este distribuirea fluxului sanguin către toate organele și țesuturile corpului . Contribuția acestor vase la rezistența vasculară totală este mică și se ridică la 10-20%. Odată cu creșterea cererii de țesut, diametrul vasului se adaptează la fluxul sanguin crescut în conformitate cu o schimbare a vitezei liniare datorită unui mecanism dependent de endoteliu . Odată cu creșterea ratei de forfecare a stratului parietal de sânge, membrana apicală a endoteliocitelor este deformată și sintetizează oxid nitric (NO) , care reduce tonusul mușchilor netezi ai vasului , adică vasul se extinde. Modificările rezistenței și capacității acestor vase sunt modulate de sistemul nervos . De exemplu, o scădere a activității fibrelor simpatice care inervează arterele vertebrale și carotide interne crește fluxul sanguin cerebral cu 30%, iar activarea reduce fluxul sanguin cu 20%. Aparent, în unele cazuri, vasele de distribuție pot deveni o verigă limitativă care împiedică o creștere semnificativă a fluxului sanguin în organ, în ciuda cererii metabolice , de exemplu, vasele coronare și cerebrale afectate de ateroscleroză . Se presupune că o încălcare a mecanismului dependent de endoteliu care reglează corespondența dintre viteza liniară a fluxului sanguin și tonusul vascular, în special în arterele picioarelor, poate provoca dezvoltarea hipoxiei în mușchii extremităților inferioare. în timpul efortului la indivizii cu endarterită obliterantă .

Vase de rezistență

Acestea includ artere cu un diametru mai mic de 100 de microni, arteriole, sfinctere precapilare , sfinctere ale capilarelor principale. Aceste vase reprezintă aproximativ 50-60% din rezistența totală la fluxul sanguin, de unde și numele. Vasele de rezistență determină fluxul sanguin al nivelurilor sistemice, regionale și microcirculatorii . Rezistența totală a vaselor din diferite regiuni formează tensiunea arterială diastolică sistemică , o modifică și o menține la un anumit nivel ca urmare a modificărilor neurogenice și umorale generale ale tonusului acestor vase. Schimbările multidirecționale ale tonului vaselor de rezistență în diferite regiuni asigură o redistribuire a fluxului sanguin volumetric între regiuni . Într-o regiune sau într-un organ, ele redistribuie fluxul de sânge între microregiuni de lucru și nefuncționale , adică controlează microcirculația. În cele din urmă, vasele de rezistență ale microregiunii distribuie fluxul de sânge între circuitele de schimb și de șunt și determină numărul de capilare funcționale.

Vase de schimb (capilare)

Transportul parțial al substanțelor are loc și în arteriole și venule. Oxigenul difuzează cu ușurință prin peretele arteriolelor (în special, această cale joacă un rol important în furnizarea de oxigen neuronilor creierului ) și prin trapele venulelor (pori intercelulari cu un diametru de 10-20 nm), moleculele proteice difuzează din sânge, care intră ulterior în limfă .

Din punct de vedere histologic , în funcție de structura peretelui, există trei tipuri de capilare.

Capilare solide (somatice) . Endoteliocitele lor se află pe membrana bazală , aderând strâns unele la altele, golurile intercelulare dintre ele sunt lățime de 4-5 nm (pori interendoteliali). Apa, substanțele anorganice solubile în apă și substanțele organice cu molecularitate scăzută (ioni, glucoză, uree ) trec prin porii de acest diametru , iar pentru moleculele mai mari solubile în apă, peretele capilar este o barieră ( histohematică , hematoencefalica ). Acest tip de capilare este prezent in muschii scheletici , piele , plamani , sistemul nervos central .

Capilare fenestrate (viscerale) . Ele diferă de capilarele solide prin aceea că endoteliocitele au fenestre (ferestre) cu un diametru de 20-40 nm sau mai mult, formate ca urmare a fuziunii membranelor fosfolipide apicale și bazale . Prin fenestra pot trece moleculele organice mari și proteinele necesare activității celulelor sau formate ca urmare a acesteia. Capilare de acest tip se găsesc în mucoasa tractului gastrointestinal , în rinichi și în glandele endocrine și exocrine .

capilare necontinue (sinusoidale) . Nu au membrană bazală, iar porii intercelulari au un diametru de până la 10-15 nm. Astfel de capilare sunt prezente în ficat , splină , măduva osoasă roșie ; sunt bine permeabile la orice substanță și chiar la celulele sanguine , ceea ce este asociat cu funcția organelor corespunzătoare.

Nave de șunt

Acestea includ anastomoze arteriovenulare . Funcția lor este de a ocoli fluxul de sânge. Adevăratele șunturi anatomice (anastomoze arteriovenulare) nu se găsesc în toate organele. Aceste șunturi sunt cele mai tipice pentru piele: dacă este necesar să se reducă transferul de căldură , fluxul sanguin prin sistemul capilar se oprește și sângele (căldura) este descărcat prin șunturile de la sistemul arterial la sistemul venos. În alte țesuturi, funcția șunturilor în anumite condiții poate fi îndeplinită de capilarele principale și chiar capilarele adevărate ( sunt funcțional ). În acest caz, fluxul transcapilar de căldură, apă și alte substanțe scade și transferul de tranzit către sistemul venos. Baza manevării funcționale este discrepanța dintre vitezele fluxului convectiv și transcapilar al substanțelor. De exemplu, în cazul unei creșteri a vitezei liniare a fluxului sanguin în capilare, unele substanțe pot să nu aibă timp să difuzeze prin peretele capilar și sunt descărcate în patul venos odată cu fluxul sanguin; În primul rând, acest lucru se aplică substanțelor solubile în apă, în special celor cu difuzie lentă. Oxigenul poate fi, de asemenea, manevrat la o viteză liniară mare a fluxului sanguin în capilarele scurte.

Vase capacitive (de acumulare)

Acestea sunt venule postcapilare, venule, vene mici, plexuri venoase și formațiuni specializate - sinusoide ale splinei . Capacitatea lor totală este de aproximativ 50% din volumul total de sânge conținut în sistemul cardiovascular. Funcțiile acestor vase sunt asociate cu capacitatea de a-și schimba capacitatea, care se datorează unui număr de caracteristici morfologice și funcționale ale vaselor capacitive.

Venule postcapilare se formează prin combinarea mai multor capilare, diametrul lor este de aproximativ 20 de microni, ele, la rândul lor, sunt combinate în venule cu un diametru de 40-50 microni. Venulele și venele se anastomozează larg între ele, formând rețele venoase de mare capacitate. Capacitatea lor se poate modifica pasiv sub tensiunea arterială ca urmare a extensibilității mari a vaselor venoase și activ, sub influența contracției musculare netede , care sunt prezente în venule cu diametrul de 40-50 microni, iar în vasele mai mari formează un continuu. strat. Într-un sistem vascular închis, o modificare a capacității unei secțiuni afectează volumul de sânge în alta, astfel încât modificările capacității venelor afectează distribuția sângelui în întregul sistem circulator, în anumite regiuni și microregiuni. Vasele capacitive reglează umplerea („alimentarea”) pompei cardiace și, în consecință, debitul cardiac . Ele atenuează modificările bruște ale volumului de sânge trimis în vena cavă, de exemplu, în timpul mișcărilor ortoclinostatice ale unei persoane, efectuează temporar (datorită scăderii vitezei fluxului sanguin în vasele capacitive ale regiunii) sau pe termen lung ( sinusoidele splinei) depunerea de sânge , reglează viteza liniară a fluxului sanguin al organelor și tensiunea arterială în capilarele microregiunilor, adică afectează procesele de difuzie și filtrare.

Venulele și venele sunt bogat inervate de fibre simpatice . Transecția nervilor sau blocarea receptorilor adrenergici duce la dilatarea venelor, care poate crește semnificativ aria secțiunii transversale și, prin urmare, capacitatea patului venos, care poate crește cu 20%. Aceste modificări indică prezența tonului neurogen al vaselor capacitive. Când nervii adrenergici sunt stimulați, până la 30% din volumul de sânge conținut în ei este expulzat din vasele capacitive, iar capacitatea venelor scade. Modificările pasive ale capacității venelor pot apărea cu modificări ale presiunii transmurale, de exemplu, în mușchii scheletici după o muncă intensă, ca urmare a scăderii tonusului muscular și a absenței activității ritmice a acestora; la trecerea dintr-o poziție culcat într-o poziție în picioare sub influența factorului gravitațional (în acest caz, capacitatea vaselor venoase ale picioarelor și cavitatea abdominală crește, ceea ce poate fi însoțit de o scădere a tensiunii arteriale sistemice).

Depunerea temporară este asociată cu redistribuirea sângelui între vasele capacitive și vasele de rezistență în favoarea celor capacitive și o scădere a vitezei liniare de circulație. În repaus, până la 50% din volumul de sânge este exclus funcțional din circulație: până la 1 litru de sânge poate fi în venele plexului subpapilar al pielii, 1 litru în ficat și 0,5 litri în plămâni. Depunerea pe termen lung este depunerea de sânge în splină ca urmare a funcționării formațiunilor specializate - sinusoide (depozite adevărate), în care sângele poate persista mult timp și, dacă este necesar, poate fi eliberat în fluxul sanguin.

Vasele de sânge returnează la inimă

Acestea sunt vene medii, mari și goale care acționează ca colectoare prin care se asigură fluxul regional de sânge, returnându-l la inimă . Capacitatea acestei secțiuni a patului venos este de aproximativ 18% și se modifică puțin în condiții fiziologice (cu mai puțin de 1/5 din capacitatea inițială). Venele, în special cele superficiale, pot crește volumul de sânge conținut în ele datorită capacității pereților de a se întinde odată cu creșterea presiunii transmurale.

Parametrii de bază ai sistemului cardiovascular

Secțiune transversală a vaselor

Aorta are cea mai mică suprafață totală a secțiunii transversale a întregului flux sanguin  - 3-4 cm² (vezi tabelul).

Index Aortă capilarele vena cava
Secțiune transversală, cm² 3-4 2500-3000 6-8
Viteza liniară (medie), cm/s 20-25 0,03-0,05 10-15
Presiune (medie), mm Hg Artă. 100 30-15 6-0

Secțiunea transversală totală a ramurilor aortei este mult mai mare și, deoarece fiecare arteră este divizată dihotomic , secțiunile distale ale patului arterial au o suprafață totală în secțiune transversală în creștere și mare. Capilarele au cea mai mare suprafață: în circulația sistemică, este de 3000 cm² în repaus. Apoi, pe măsură ce venulele și venele se contopesc în vase mai mari, secțiunea transversală totală scade, iar în venele goale este de aproximativ 2 ori mai mare decât în ​​aortă, 6-8 cm².

Volumul sângelui în sistemul circulator

La un adult, aproximativ 84% din tot sângele este conținut în circulația sistemică, 9% - în cel mic, 7% - în inimă (la sfârșitul pauzei generale a inimii; consultați tabelul de mai jos pentru mai multe detalii) .

Departament Volumul sangelui, %
Inima (în repaus) 7
Aorta și arterele paisprezece
capilarele 6
Viena 64
cerc mic 9

Viteza volumetrica a fluxului sanguin

în sistemul cardiovascular este de 4-6 l / min, este distribuit în regiuni și organe în funcție de intensitatea metabolismului lor într-o stare de repaus funcțional și în timpul activității (în starea activă a țesuturilor, fluxul sanguin în ele poate crește cu de 2-20 de ori). La 100 g de țesut, volumul fluxului sanguin în repaus este de 55 ml/min în creier, 80 ml/min în inimă, 85 ml/min în ficat, 400 ml/min în rinichi și 3 ml/min. min în muşchii scheletici.

Cele mai comune metode de măsurare a vitezei volumetrice a fluxului sanguin la om sunt pletismografia ocluzală și reografia . Pletismografia ocluzală se bazează pe înregistrarea unei creșteri a volumului unui segment de membru (sau a unui organ la animale) ca răspuns la încetarea fluxului venos, menținând în același timp fluxul sanguin arterial către organ. Acest lucru se realizează prin strângerea vaselor cu o manșetă, de exemplu, plasată pe umăr, și pomparea aerului în manșetă la o presiune peste cea venoasă, dar sub presiunea arterială. Membrul este plasat într-o cameră umplută cu lichid (pletismograf), care asigură înregistrarea creșterii sale în volum (se folosesc și camere de aer închise ermetic). Reografie (reopletismografie) - înregistrarea modificărilor rezistenței la curentul electric trecut prin țesut; această rezistență este invers proporțională cu alimentarea cu sânge a țesutului sau organului. Debitmetria , bazată pe diferite principii fizice, și metode de indicator sunt, de asemenea, utilizate . De exemplu, cu măsurarea debitului electromagnetic, senzorul debitmetrului este aplicat strâns pe vasul arterial studiat și se realizează înregistrarea continuă a fluxului sanguin, pe baza fenomenului de inducție electromagnetică . În acest caz, sângele care se deplasează prin vas acționează ca miezul unui electromagnet , generând tensiune , care este îndepărtată de electrozii senzori . Când se folosește metoda indicatorului , o cantitate cunoscută dintr-un indicator care nu este capabil să se difuzeze în țesuturi (coloranți sau radioizotopi fixați pe proteinele din sânge) este rapid injectată în artera unei regiuni sau organ și este determinată în sângele venos la intervale regulate. intervale în termen de 1 minut după introducerea indicatorului.concentrație, din care se construiește o curbă de diluție, apoi se calculează volumul fluxului sanguin. Metodele indicatoare care folosesc diferiți radioizotopi sunt utilizate în medicina practică pentru a determina fluxul sanguin volumetric în creier , rinichi , ficat , miocard al unei persoane.

Viteza liniară a fluxului sanguin

Aceasta este calea parcursă pe unitatea de timp de o particulă de sânge într-un vas. Viteza liniară în vase de diferite tipuri este diferită (a se vedea figura din dreapta) și depinde de viteza volumetrice a fluxului sanguin și de aria secțiunii transversale a vaselor.

Cu viteză volumetrică egală a fluxului sanguin în diferite părți ale patului vascular: în aortă, în total - în vena cavă, în capilare - viteza liniară a fluxului sanguin este cea mai mică în capilare, unde aria totală a secțiunii transversale este cel mai mare.

În medicina practică, viteza liniară a fluxului sanguin este măsurată prin metode cu ultrasunete și indicatori; mai des, se determină timpul unei circulații sanguine complete, care este de 21-23 s.

Pentru a-l determina, se introduce un indicator în vena cubitală (eritrocite marcate cu un izotop radioactiv, soluție de albastru de metilen etc.) și se notează momentul primei sale apariții în sângele venos al aceluiași vas din celălalt membru. Pentru a determina timpul de circulație a sângelui în zona „capilarele plămânilor - capilarele urechii”, oxigenul care intră în plămâni după ținerea respirației este utilizat ca etichetă și se notează momentul apariției sale în capilarele urechii. folosind un oximetru sensibil. Determinarea cu ultrasunete a vitezei fluxului sanguin se bazează pe efectul Doppler . Ultrasunetele sunt trimise prin vas în direcție diagonală și undele reflectate sunt preluate. Viteza liniară a fluxului sanguin este determinată din diferența dintre frecvențele undelor inițiale și reflectate, care este proporțională cu viteza de mișcare a particulelor de sânge.

Mișcarea sângelui prin artere

Energia care asigură mișcarea sângelui prin vase

creat de inimă. Ca urmare a ejecției ciclice constante a sângelui în aortă, se creează și se menține o presiune hidrostatică ridicată în vasele circulației sistemice (130/70 mm Hg), care este cauza mișcării sângelui. Un factor auxiliar foarte important în mișcarea sângelui prin artere este elasticitatea acestora, care oferă o serie de avantaje:

  1. Reduce sarcina asupra inimii și, desigur, consumul de energie pentru a asigura mișcarea sângelui, ceea ce este deosebit de important pentru un cerc mare de circulație a sângelui. Acest lucru se realizează, în primul rând, datorită faptului că inima nu depășește inerția coloanei de fluid și, simultan, forțele de frecare în patul vascular, deoarece următoarea porțiune de sânge ejectată de ventriculul stâng în timpul sistolei este situată în partea inițială. secțiunea aortei datorită expansiunii sale transversale (bombare). În al doilea rând, în acest caz, o parte semnificativă a energiei contracției inimii nu se „pierde”, ci intră în energia potențială a tracțiunii elastice a aortei. Recul elastic comprimă aorta și împinge sângele mai departe de inimă în timpul repausului și umplerii camerelor inimii cu următoarea porțiune de sânge, care are loc după ejectarea fiecărei porțiuni de sânge.
  2. Mișcarea continuă a sângelui asigură mai mult flux sanguin în sistemul vascular pe unitatea de timp.
  3. Elasticitatea vaselor asigura si capacitatea lor mare .
  4. În cazul scăderii tensiunii arteriale , recul elastic asigură îngustarea arterelor, ceea ce ajută la menținerea tensiunii arteriale. Factorul de elasticitate al vaselor arteriale creează avantajele enumerate în circulația pulmonară, dar sunt mai puțin pronunțate din cauza presiunii scăzute și a rezistenței mai mici la fluxul sanguin. Cu toate acestea, fluxul sanguin în sistemul arterial are un caracter pulsatil datorită faptului că sângele pătrunde în aortă pe porțiuni în perioada expulziei din ventricul. În aorta ascendentă, viteza fluxului sanguin este cea mai mare spre sfârșitul primei treimi a perioadei de exil, apoi scade la zero, iar în perioada proto-diastolice, până la închiderea valvelor aortice, se produce un flux invers de sânge. observat. În aorta descendentă și ramurile sale, viteza fluxului sanguin depinde și de faza ciclului cardiac. Natura pulsatorie a fluxului sanguin este păstrată până la arteriole; în capilarele circulației sistemice, fluctuațiile pulsului în viteza fluxului sanguin sunt absente în majoritatea rețelelor regionale; în capilarele circulaţiei pulmonare se păstrează caracterul pulsatoriu al fluxului sanguin.

Caracteristicile tensiunii arteriale

Există și fluctuații ale presiunii pulsului care apar în segmentul inițial al aortei și apoi se răspândesc mai departe. La începutul sistolei, presiunea crește rapid, apoi scade, continuând să scadă treptat chiar și în repausul inimii, dar rămânând suficient de mare până la următoarea sistolă. Presiunea de vârf înregistrată în timpul sistolei se numește tensiune arterială sistolică (P c ), valoarea minimă a presiunii în timpul repausului inimii se numește diastolică (P d ). Diferența dintre presiunea sistolică și cea diastolică se numește presiunea pulsului (P p ). Presiunea arterială medie (P av. ) este presiunea calculată prin integrarea curbei de fluctuație a presiunii pulsului în timp (vezi secțiunea „Modele de bază” de mai sus). Pentru arterele centrale, se calculează aproximativ cu formula:

R cf. \u003d R d. + 1 / 3 R p.

Tensiunea arterială în aortă și arterele mari ale cercului mare se numește sistemică. In mod normal, la adulti, presiunea sistolica in artera brahiala este in intervalul 115-140 mm Hg. Art., diastolică  - 60-90 mm Hg. Art., puls - 30-60 mm Hg. Art., medie - 80-100 mm Hg. Artă. Valoarea tensiunii arteriale crește odată cu vârsta, dar în mod normal nu depășește limitele specificate; presiune sistolică 140 mm Hg. Artă. și mai mult, și diastolic 90 mm Hg. Artă. și mai multe indică hipertensiune (presiune crescută).

Metode de măsurare a tensiunii arteriale

Metodele de măsurare a tensiunii arteriale sunt împărțite în directe și indirecte. În 1733, Hales a măsurat pentru prima dată tensiunea arterială într-un mod direct la un număr de animale domestice folosind un tub de sticlă. În măsurarea directă a tensiunii arteriale, un cateter sau un ac este introdus într-un vas și conectat la un dispozitiv de tensiune arterială (manometru). Pe curba tensiunii arteriale înregistrate prin metoda directă, pe lângă puls, se înregistrează și unde respiratorii ale tensiunii arteriale: la inhalare, aceasta este mai mică decât la expirare. Metodele indirecte au fost dezvoltate de Riva-Rocci și Korotkov . În prezent, se folosesc metode automate sau semiautomate de măsurare a tensiunii arteriale, bazate pe metoda Korotkov; în scopuri de diagnostic, monitorizarea tensiunii arteriale este utilizată cu înregistrarea automată a valorii acesteia de până la 500 de ori pe zi.

Viteza undei pulsului

O creștere a tensiunii arteriale în timpul sistolei este însoțită de întinderea pereților elastici ai vaselor de sânge - fluctuații ale pulsului în secțiune transversală sau volum. Fluctuațiile pulsului de presiune și volum se propagă cu o viteză mult mai mare decât viteza fluxului sanguin. Viteza de propagare a undei de puls depinde de extensibilitatea peretelui vascular și de raportul dintre grosimea peretelui și raza vasului, astfel încât acest indicator este utilizat pentru a caracteriza proprietățile elastice și tonusul peretelui vascular. Odată cu o scădere a extensibilității peretelui odată cu vârsta ( ateroscleroza ) și cu o creștere a tonusului membranei musculare a vasului, viteza de propagare a undei de puls crește. In mod normal, la adulti, viteza de propagare a undei de puls in vasele de tip elastic este de 5-8 m/s, in vasele de tip muscular - 6-10 m/s.

Pentru a determina viteza de propagare a undei de puls, două sfigmograme (curbe de puls) sunt înregistrate simultan: un senzor de puls este instalat deasupra celui proximal, iar celălalt - deasupra părților distale ale vasului. Deoarece este nevoie de timp pentru ca unda să se propagă de-a lungul secțiunii vasului dintre senzori, aceasta este calculată din întârzierea undei secțiunii distale a vasului în raport cu unda celei proximale. Prin determinarea distanței dintre cei doi senzori, puteți calcula viteza de propagare a undei de puls.

Pulsul arterial

Disponibil pentru palpare (palpare) în locurile în care artera este situată aproape de suprafața pielii, iar sub ea există țesut osos. Prin pulsul arterial, puteți obține o idee preliminară a stării funcționale a sistemului cardiovascular. Astfel, frecvența pulsului caracterizează frecvența contracțiilor inimii. Un puls rar (mai puțin de 60 / min) corespunde bradicardiei , frecvent (mai mult de 90 / min) - tahicardie . Ritmul pulsului (puls ritmic, aritmic) oferă o idee despre stimulatoarele cardiace ale inimii. În mod normal, „aritmia respiratorie” a inimii este detectată mai des; alte tipuri de aritmii (extrasistolă, fibrilație atrială) sunt determinate mai precis folosind ECG . În practica clinică se evaluează și înălțimea, viteza, tensiunea pulsului și simetria acestuia pe ambele brațe (picioare). Curba de înregistrare a pulsului - sfigmograma - reflectă o creștere a presiunii în artere în timpul sistolei ventriculare ( anacrota ), o scădere a presiunii în timpul relaxării ventriculilor ( katacrota ) și o ușoară creștere a presiunii sub influența unui impact reflectat al unui hidraulic. val pe o valvă semilună închisă - o creștere dicrotică (dicrota).

Microcirculația

În patul de microcirculație, substanțele sunt transportate prin peretele capilarelor, în urma cărora celulele organelor și țesuturilor schimbă căldură, apă și alte substanțe cu sângele și se formează limfa .

Metabolismul transcapilar

Apare prin difuzie , difuzie facilitată, filtrare, osmoză și transcitoză. Intensitatea tuturor acestor procese, diferite ca natură fizico-chimică, depinde de volumul fluxului sanguin din sistemul de microcirculație (valoarea acestuia poate crește datorită creșterii numărului de capilare funcționale, adică a zonei de schimb, și a vitezei liniare). a fluxului sanguin) și este determinată și de permeabilitatea suprafeței de schimb.

Suprafața de schimb a capilarelor este eterogenă în structura sa: constă din faze alternative de proteine, lipide și apoase. Faza lipidică este reprezentată de aproape întreaga suprafață a celulei endoteliale, faza proteică este reprezentată  de purtători și canale ionice, faza de apă este reprezentată de pori interendoteliali și canale de diferite diametre, precum și fenestra (ferestre) de endoteliocite. Raza efectivă a porilor și canalelor de apă determină dimensiunea moleculelor solubile în apă care pot trece prin ele liber, limitat sau deloc, adică permeabilitatea capilarelor pentru diferite substanțe nu este aceeași.

Substanțele care se difuzează liber trec rapid în țesuturi, iar echilibrul de difuzie între sânge și fluid tisular este atins deja în jumătatea inițială (arterială) a capilarului. Pentru substanțele cu difuzie limitată, este necesar un timp mai lung pentru stabilirea echilibrului de difuziune și se realizează fie la capătul venos al capilarului, fie nu se stabilește deloc. Prin urmare, pentru substanțele transportate numai prin difuzie, viteza liniară a fluxului sanguin capilar este de mare importanță. Dacă viteza de transport transcapilar al substanțelor (de multe ori difuzia) este mai mică decât viteza fluxului sanguin, atunci substanța poate fi efectuată cu sângele din capilar fără a avea timp să intre în echilibru de difuzie cu lichidul din spațiile intercelulare. La o anumită viteză, fluxul sanguin poate limita cantitatea de substanță care a trecut în țesuturi sau, dimpotrivă, este excretată din țesuturi. Fluxul de substanțe care se difuzează liber depinde în principal de suprafața de schimb, adică de numărul de capilare funcționale; prin urmare, transportul de substanțe care se difuzează liber poate fi limitat cu scăderea vitezei volumetrice a fluxului sanguin.

Acea parte a volumului fluxului sanguin, din care se extrag substanțele în timpul tranziției transcapilare, se numește flux sanguin nutrițional , restul volumului se numește flux sanguin în șunt (volum de șunt funcțional).

Coeficientul de filtrare capilară este utilizat pentru a caracteriza conductivitatea hidraulică a capilarelor . Se exprimă ca numărul de mililitri de lichid care se filtrează timp de 1 min în 100 g de țesut la 1 mm Hg. Artă. presiunea de filtrare.

Presiunea de filtrare (PF) filtrează lichidul la capătul arterial al capilarului, determinându-l să se deplaseze din capilare în spațiul interstițial . PD este rezultatul interacțiunii forțelor multidirecționale: presiunea arterială hidrostatică (HDK = 30 mm Hg) și presiunea oncotică a fluidului tisular (ODt = 5 mm Hg) contribuie la filtrare. Presiunea oncotică a plasmei sanguine împiedică filtrarea (ODK = 25 mm Hg). Presiunea hidrostatică din interstițiu fluctuează în jurul zero (adică este puțin mai mică sau mai mare decât presiunea atmosferică), deci PD este:

PD \u003d GDk + ODt - ODk \u003d 30 + 5 - 25 \u003d 10 (mm Hg)

Pe măsură ce sângele trece prin capilar, HDK scade la 15 mm Hg. Art., deci forțele care favorizează filtrarea devin mai mici decât forțele care se opun filtrării. Astfel, se formează presiunea de reabsorbție (RP) , care asigură deplasarea lichidului în capătul venos de la interstițiu la capilare.

RD \u003d ODk - GDk - ODt \u003d 25 - 15 - 5 \u003d 5 (mm Hg)

Raportul și direcția forțelor care asigură filtrarea și reabsorbția fluidului în capilare sunt prezentate în figura din stânga.

Astfel, presiunea de filtrare este mai mare decât presiunea de reabsorbție, dar deoarece permeabilitatea la apă a părții venoase a microvasculaturii este mai mare decât permeabilitatea capătului arterial al capilarului, cantitatea de filtrat depășește doar puțin cantitatea de lichid reabsorbit; excesul de apă din țesuturi este îndepărtat prin sistemul limfatic .

Conform teoriei clasice Starling , există în mod normal un echilibru dinamic între volumul de lichid filtrat la capătul arterial al capilarului și volumul de lichid reabsorbit la capătul venos (și îndepărtat de vasele limfatice). Dacă este încălcat, are loc o redistribuire a apei între sectoarele vascular și intercelular. Dacă apa se acumulează în interstițiu , apare edem și lichidul începe să se scurgă mai intens de către vasele limfatice terminale. Reglarea tuturor mecanismelor de transfer de masă prin peretele capilar se realizează prin modificarea numărului de capilare funcționale și a permeabilității acestora. În repaus, în multe țesuturi, funcționează doar 25-30% din numărul total de capilare; în stare activă, numărul acestora crește, de exemplu, în mușchii scheletici până la 50-60%. Permeabilitatea peretelui vascular crește sub influența histaminei , serotoninei , bradikininei , aparent datorită transformării porilor mici în pori mari. În cazul în care golurile dintre celulele endoteliale sunt umplute cu componente ale țesutului conjunctiv , acțiunea factorilor umorali se poate manifesta prin deplasări ale stericului (steric înseamnă interacțiunea asociată cu dimensiunea și forma moleculelor, ceea ce impune restricții severe asupra modalități de plasare a acestora în spațiu) restricții ale matricei extracelulare pentru a muta molecule. Acest efect este asociat cu o creștere a permeabilității sub influența hialuronidazei și o scădere sub acțiunea ionilor de calciu , vitaminelor P , C , catecolaminelor .

Viteza fluxului sanguin

în capilarele individuale se determină folosind biomicroscopia, completată de film și televiziune și alte metode. Timpul mediu de trecere a unui eritrocit prin capilarul circulației sistemice este de 2,5 s la om și 0,3-1 s în circulația pulmonară.

Mișcarea sângelui prin vene

Sistemul venos este fundamental diferit de cel arterial .

Tensiunea arterială în vene

Semnificativ mai jos decât în ​​artere și poate fi mai jos decât cel atmosferic (în venele situate în cavitatea toracică - în timpul inspirației; în venele craniului - cu o poziție verticală a corpului); vasele venoase au pereți mai subțiri, iar odată cu modificările fiziologice ale presiunii intravasculare, capacitatea acestora se modifică (mai ales în secțiunea inițială a sistemului venos), multe vene au valve care împiedică refluxul sângelui. Presiunea în venule postcapilare este de 10-20 mm Hg. Art., în venele goale din apropierea inimii, fluctuează în funcție de fazele respirației de la +5 la -5 mm Hg. Artă. - prin urmare, forța motrice (ΔР) în vene este de aproximativ 10-20 mm Hg. Art., care este de 5-10 ori mai mică decât forța motrice din patul arterial. La tuse și la încordare, presiunea venoasă centrală poate crește până la 100 mm Hg. Art., care împiedică mișcarea sângelui venos de la periferie. Presiunea în alte vene mari are și un caracter pulsatoriu, dar undele de presiune se propagă prin ele retrograd - de la gura venei cave la periferie. Motivul apariției acestor unde sunt contracțiile atriului drept și ventriculului drept . Amplitudinea undelor scade cu distanta fata de inima . Viteza de propagare a undei de presiune este de 0,5–3,0 m/s. Măsurarea presiunii și a volumului de sânge în venele situate în apropierea inimii este mai des efectuată la oameni folosind flebografia venei jugulare . Pe flebogramă se disting mai multe valuri succesive de presiune și flux sanguin, rezultate din obstrucția fluxului sanguin către inimă din vena cavă în timpul sistolei atriului și ventriculului drept. Flebografia este utilizată în diagnosticare, de exemplu, în caz de insuficiență a valvei tricuspide, precum și în calcularea mărimii tensiunii arteriale în circulația pulmonară .

Cauzele mișcării sângelui prin vene

Forța motrice principală este diferența de presiune în secțiunile inițiale și finale ale venelor, creată de munca inimii. Există o serie de factori auxiliari care afectează întoarcerea sângelui venos la inimă.

1. Mișcarea unui corp și a părților sale într-un câmp gravitațional Într-un sistem venos extensibil, factorul hidrostatic are o mare influență asupra întoarcerii sângelui venos la inimă. Deci, în venele situate sub inimă, presiunea hidrostatică a coloanei de sânge se adaugă la presiunea arterială creată de inimă. În astfel de vene, presiunea crește, iar în cele situate deasupra inimii, scade proporțional cu distanța de la inimă. La o persoană culcată, presiunea în vene de la nivelul piciorului este de aproximativ 5 mm Hg. Artă. Dacă o persoană este transferată într-o poziție verticală folosind o placă turnantă, atunci presiunea în venele piciorului va crește la 90 mm Hg. Artă. În același timp, valvele venoase împiedică curgerea inversă a sângelui, dar sistemul venos este umplut treptat cu sânge datorită afluxului din patul arterial, unde presiunea în poziție verticală crește cu aceeași cantitate. În același timp, capacitatea sistemului venos crește datorită efectului de tracțiune al factorului hidrostatic, iar în vene se acumulează suplimentar 400-600 ml de sânge care curge din microvase; în consecință, întoarcerea venoasă către inimă scade cu aceeași cantitate. În același timp, în venele situate deasupra nivelului inimii, presiunea venoasă scade cu cantitatea de presiune hidrostatică și poate deveni mai mică decât presiunea atmosferică . Deci, în venele craniului, este mai mică decât atmosferică cu 10 mm Hg. Art., dar venele nu se prăbușesc, ele fiind fixate de oasele craniului. În venele feței și gâtului, presiunea este zero, iar venele sunt într-o stare prăbușită. Ieșirea se realizează prin numeroase anastomoze ale sistemului venos jugulare externe cu alte plexuri venoase ale capului. În vena cavă superioară și în gura venelor jugulare, presiunea în picioare este zero, dar venele nu se prăbușesc din cauza presiunii negative în cavitatea toracică. Modificări similare ale presiunii hidrostatice, ale capacității venoase și ale vitezei fluxului sanguin apar și cu modificări ale poziției (ridicarea și coborârea) mâinii față de inimă. 2. Pompă musculară și valve venoase Când mușchii se contractă, venele care trec în grosimea lor sunt comprimate. În acest caz, sângele este stors spre inimă (valvele venoase împiedică curgerea inversă). Cu fiecare contracție musculară, fluxul sanguin se accelerează, volumul de sânge din vene scade, iar tensiunea arterială din vene scade. De exemplu, în venele piciorului la mers, presiunea este de 15-30 mm Hg. Art., iar pentru o persoană în picioare - 90 mm Hg. Artă. Pompa musculară reduce presiunea de filtrare și previne acumularea de lichid în spațiul interstițial al țesuturilor picioarelor. Persoanele care stau în picioare pentru perioade lungi de timp au tendința de a avea o presiune hidrostatică mai mare în venele extremităților inferioare, iar aceste vase sunt mai întinse decât cei care își încordează alternativ mușchii gambei , ca la mers, pentru a preveni congestia venoasă. Cu inferioritatea valvelor venoase, contracțiile mușchilor gambei nu sunt atât de eficiente. Pompa musculară îmbunătățește, de asemenea, scurgerea limfei prin sistemul limfatic . 3. Mișcarea sângelui prin vene către inimă contribuie de asemenea la pulsația arterelor, ducând la compresia ritmică a venelor. Prezența unui aparat valvular în vene împiedică fluxul invers al sângelui în vene atunci când acestea sunt stoarse. 4. Pompă de respirație În timpul inspirației, presiunea în piept scade, venele intratoracice se extind, presiunea în ele scade la -5 mm Hg. Art., se aspira sângele, ceea ce contribuie la întoarcerea sângelui la inimă, în special prin vena cavă superioară. Îmbunătățirea întoarcerii sângelui prin vena cavă inferioară contribuie la creșterea ușoară simultană a presiunii intraabdominale, ceea ce crește gradientul de presiune local. Cu toate acestea, în timpul expirației, fluxul de sânge prin vene către inimă, dimpotrivă, scade, ceea ce neutralizează efectul de creștere. 5. Acțiunea de aspirare a inimii favorizează fluxul sanguin în vena cavă în sistolă (faza de exil) și în faza de umplere rapidă. În timpul perioadei de ejecție, septul atrioventricular se deplasează în jos, crescând volumul atriilor, ca urmare a reducerii presiunii în atriul drept și în secțiunile adiacente ale venei cave. Fluxul sanguin crește din cauza diferenței de presiune crescute (efectul de aspirație al septului atrioventricular). În momentul deschiderii valvelor atrioventriculare, presiunea în vena cavă scade, iar fluxul de sânge prin acestea în perioada inițială a diastolei ventriculare crește ca urmare a fluxului rapid de sânge din atriul drept și vena cavă în ventriculul drept (efectul de aspirare al diastolei ventriculare). Aceste două vârfuri ale fluxului sanguin venos pot fi observate în curba de flux de volum a venei cave superioare și inferioare.

Viteza liniară a fluxului sanguin

în vene, ca și în alte părți ale patului vascular, depinde de suprafața totală a secțiunii transversale, deci este cea mai mică în venule (0,3-1,0 cm/s), cea mai mare - în vena cavă (10-25 cm/s). Fluxul de sânge în vene este laminar, dar în locul în care două vene curg într-una, apar fluxuri vortex care amestecă sângele, compoziția acestuia devine omogenă.

Caracteristicile fluxului sanguin în organe

Presiunea arterială sistemică (TA), adică presiunea din arterele mari ale cercului mare, oferă aceeași posibilitate de flux sanguin în orice organ. Cu toate acestea, în realitate, intensitatea fluxului sanguin în diferite organe este foarte variabilă și se poate modifica în funcție de cerințele metabolismului într-o gamă largă, care este, de asemenea, diferită.

Plămâni

În plămâni se disting două sisteme vasculare: principalul este circulația pulmonară, în care are loc schimbul de gaze cu aerul alveolar, al doilea face parte din circulația sistemică și este conceput pentru a furniza sânge țesutului pulmonar; doar 1-2% din debitul cardiac trece prin acest sistem vascular. Sângele venos din acesta este descărcat parțial în venele cercului mic.

Circulatia pulmonara este un sistem de joasa presiune : presiunea sistolica in artera pulmonara este de 25-35 mm Hg. Art., diastolică - aproximativ 10 mm Hg. Art., presiune medie - 13-15 mm Hg. Artă. Tensiunea arterială scăzută se datorează extensibilității mari a vaselor, lumenului lor larg, lungimii mai scurte și, prin urmare, rezistenței scăzute la fluxul sanguin. Arterele cercului mic sunt cu pereți subțiri, au proprietăți elastice pronunțate. Fibrele musculare netede sunt prezente numai în arterele mici și sfincterele precapilare; cercul mic nu conține arteriole tipice. Capilarele pulmonare sunt mai scurte și mai late decât capilarele sistemice, sunt capilare solide ca structură, aria lor este de 60-90 m 2 , permeabilitatea pentru apă și substanțe solubile în apă este mică. Presiunea în capilarele plămânilor este de 6-7 mm Hg. Art., timpul de rezidență al eritrocitei în capilar - 0,3-1 s. Viteza fluxului sanguin în capilare depinde de faza inimii: în sistolă, fluxul sanguin este mai intens decât în ​​diastolă. Venele și venulele, ca și arterele, conțin puține elemente musculare netede și sunt ușor extensibile. Ele arată, de asemenea, fluctuații ale pulsului în fluxul sanguin.

Tonul bazal al vaselor pulmonare este nesemnificativ, astfel încât adaptarea lor la o creștere a fluxului sanguin este un proces pur fizic asociat cu extensibilitatea lor ridicată. Volumul minut al fluxului sanguin poate crește de 3-4 ori fără o creștere semnificativă a presiunii medii și depinde de fluxul venos din circulația sistemică. Deci, atunci când treceți de la o respirație profundă la expirație, volumul de sânge din plămâni poate scădea de la 800 la 200 ml. Fluxul de sânge în diferite părți ale plămânului depinde, de asemenea, de poziția corpului.

Presiunea alveolară afectează, de asemenea , fluxul sanguin în capilarele care împletesc alveolele . Capilarele din toate țesuturile, cu excepția plămânilor, sunt tuneluri în gel, protejate de influențele compresive. În plămâni, pe partea cavității alveolare, nu există astfel de efecte de amortizare ale mediului intercelular asupra capilarelor, prin urmare, fluctuațiile presiunii alveolare în timpul inhalării și expirației provoacă modificări sincrone ale presiunii și vitezei fluxului sanguin capilar. Când umpleți plămânii cu aer la presiune în exces în timpul ventilației artificiale a plămânilor, fluxul de sânge în majoritatea zonelor pulmonare se poate opri.

Vasele coronariene

Arterele coronare își au originea la gura aortei , alimentarea cu sânge stângă către ventriculul stâng și atriul stâng, parțial către septul interventricular, din dreapta către atriul drept și ventriculul drept, o parte a septului interventricular și peretele posterior al stângi. ventricul. La vârful inimii, ramurile diferitelor artere pătrund și furnizează sânge în straturile interioare ale miocardului și mușchilor papilari; colateralele dintre ramurile arterelor coronare drepte și stângi sunt slab dezvoltate. Sângele venos din bazinul arterei coronare stângi curge în sinusul venos (80-85% din sânge), apoi în atriul drept; 10-15% din sângele venos intră în ventriculul drept prin venele Tebesia. Sângele din bazinul arterei coronare drepte curge prin venele cardiace anterioare în atriul drept. În repaus, prin arterele coronare umane curg 200-250 ml de sânge pe minut, ceea ce reprezintă aproximativ 4-6% din debitul cardiac.

Densitatea rețelei capilare a miocardului este de 3-4 ori mai mare decât în ​​mușchiul scheletic și este egală cu 3500-4000 capilare la 1 mm 3 , iar aria totală a suprafeței de difuzie a capilarelor este de 20 m 2 aici . Acest lucru creează condiții bune pentru transportul oxigenului către miocite. Inima consumă în repaus 25-30 ml de oxigen pe minut, ceea ce reprezintă aproximativ 10% din consumul total de oxigen al organismului. În repaus, jumătate din aria de difuzie a capilarelor inimii este utilizată (aceasta este mai mult decât în ​​alte țesuturi), 50% din capilare nu funcționează, sunt în rezervă. Fluxul sanguin coronarian în repaus este un sfert din maxim, adică există o rezervă pentru creșterea fluxului sanguin de 4 ori. Această creștere se produce nu numai datorită utilizării capilarelor de rezervă, ci și datorită creșterii vitezei liniare a fluxului sanguin.

Aportul de sânge miocardic depinde de faza ciclului cardiac , cu doi factori care afectează fluxul sanguin: tensiunea miocardică, care comprimă vasele arteriale, și tensiunea arterială în aortă, care creează forța motrice a fluxului sanguin coronarian. La începutul sistolei (în perioada de tensiune), fluxul de sânge în artera coronară stângă se oprește complet ca urmare a obstacolelor mecanice (ramurile arterei sunt ciupite de mușchiul contractant), iar în faza de exil, sângele. fluxul este parțial restabilit din cauza tensiunii arteriale crescute în aortă, care contracarează forța mecanică care comprimă vasele. În ventriculul drept, fluxul sanguin în faza de tensiune suferă ușor. În diastolă și în repaus, fluxul sanguin coronarian crește proporțional cu munca efectuată în sistolă pentru a deplasa volumul de sânge împotriva forțelor de presiune; acest lucru este facilitat de buna extensibilitate a arterelor coronare. O crestere a fluxului sanguin duce la acumularea de rezerve de energie ( ATP si creatina fosfat ) si depunerea de oxigen de catre mioglobina ; aceste rezerve sunt utilizate în timpul sistolei când aportul de oxigen este limitat.

Creierul

Este alimentat cu sânge din bazinul arterelor carotide interne și vertebrale , care formează cercul lui Willis la baza creierului . Are șase ramuri cerebrale care merg către cortex , subcortex și mezencefal . Medula oblongata , puțul, cerebelul și lobii occipitali ai cortexului cerebral sunt alimentați cu sânge din artera bazilară , formată prin fuziunea arterelor vertebrale. Venulele și venele mici ale țesutului cerebral nu au o funcție capacitivă, deoarece, fiind în substanța creierului închisă în cavitatea osoasă, sunt inextensibile. Sângele venos se scurge din creier prin vena jugulară și o serie de plexuri venoase asociate cu vena cavă superioară .

Creierul este capilarizat pe unitate de volum de țesut în același mod ca mușchiul inimii, dar există puține capilare de rezervă în creier; în repaus, aproape toate capilarele funcționează. Prin urmare, o creștere a fluxului sanguin în microvasele creierului este asociată cu o creștere a vitezei liniare a fluxului sanguin, care poate crește de 2 ori. Capilarele cerebrale sunt structural de tip somatic (continuu) cu permeabilitate scăzută la apă și substanțe solubile în apă; aceasta creează bariera hemato-encefalică . Substanțele lipofile , oxigenul și dioxidul de carbon difuzează ușor prin întreaga suprafață a capilarelor, iar oxigenul chiar și prin peretele arteriolelor. Permeabilitatea ridicată a capilarelor pentru substanțe solubile în grăsimi precum alcoolul etilic , eterul etc., poate crea concentrații ale acestora, la care nu numai activitatea neuronilor este perturbată , ci și ei sunt distruși. Substanțele solubile în apă necesare funcționării neuronilor ( glucoză , aminoacizi ) sunt transportate din sânge în sistemul nervos central prin endoteliul capilar de către purtători speciali în funcție de gradientul de concentrație (facilitat de difuzie). Mulți compuși organici care circulă în sânge, cum ar fi catecolaminele și serotonina , nu penetrează bariera hemato-encefalică, deoarece sunt distruși de sistemele enzimatice specifice ale endoteliului capilar. Datorită permeabilității selective a barierei, creierul își creează propria compoziție a mediului intern.

Cerințele energetice ale creierului sunt mari și, în general, relativ constante. Creierul uman consumă aproximativ 20% din toată energia cheltuită de organism în repaus, deși masa creierului este de doar 2% din masa corporală. Energia este cheltuită pentru munca chimică de sinteza a diferiților compuși organici și pentru funcționarea pompelor pentru transferul ionilor în ciuda gradientului de concentrație. În acest sens, pentru funcționarea normală a creierului, constanta fluxului său sanguin este de o importanță excepțională. Orice modificare a aportului de sânge care nu are legătură cu funcția creierului poate perturba activitatea normală a neuronilor. Astfel, oprirea completă a fluxului sanguin către creier după 8-12 secunde duce la pierderea cunoștinței, iar după 5-7 minute încep să se dezvolte fenomene ireversibile în cortexul cerebral, după 8-12 minute mor mulți neuroni corticali.

Fluxul de sânge prin vasele creierului la oameni în repaus este de 50–60 ml/min la 100 g de țesut, în substanța cenușie este de aproximativ 100 ml/min la 100 g, în substanța albă este mai mic: 20–25 ml/min la 100 g. debitul sanguin în general este de aproximativ 15% din debitul cardiac. Creierul se caracterizează printr-o bună autoreglare miogenică și metabolică a fluxului sanguin. Autoreglarea fluxului sanguin cerebral constă în capacitatea arteriolelor cerebrale de a-și crește diametrul ca răspuns la o scădere a tensiunii arteriale și, dimpotrivă, de a-și scădea lumenul ca răspuns la creșterea acestuia, datorită căreia fluxul sanguin cerebral local rămâne practic constant cu modificări ale presiunii arteriale sistemice de la 50 la 160 mm Hg. Artă. [A: 1] S-a demonstrat experimental că mecanismul de autoreglare se bazează pe capacitatea arteriolelor cerebrale de a menține o tensiune constantă a propriilor pereți. (Conform legii lui Laplace, tensiunea peretelui este egală cu produsul dintre raza vasului și presiunea intravasculară).

Vezi și

Note

  1. ↑ Gurevici, 1979 , p. 9.

Literatură

Cărți

  1. ↑ Fiziologia umană / editat de profesorul V. M. Smirnov. — Ediția I. - M . : Medicină, 2002. - 608 p. - ISBN 5-225-04175-2 .
  2. ↑ Fiziologie fundamentală și clinică / ed. A. Kamkin, A. Kamensky. - M. : Academia, 2004. - 1072 p. — ISBN 5-7695-1675-5 .
  3. ↑ Gurevich M. I. , Bernshten S. A. Fundamentele hemodinamicii . - Kiev: Nauk. Dumka, 1979. - 232 p.

Articole

  1. ↑ Alexandrin V. V. ,. Legătura răspunsului miogen cu autoreglare a fluxului sanguin cerebral  // Buletin de biologie și medicină experimentală: jurnal. - 2010. - T. 150 , nr 8 . - S. 127-131 . — ISSN 0365-9615 .

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice