E кровотока в сосудах

Регуляция объема кровотока и периферического сопротивления. Объемный кровоток

Объем крови, протекающей по кровеносному сосуду, определяется двумя факторами: (1) разницей давления между двумя концами кровеносного сосуда (так называемым градиентом давления), которая является движущей силой кровотока; (2) силами, препятствующими движению крови по сосуду, которые в совокупности называют сосудистым сопротивлением. На рисунке показано влияние этих факторов на кровоток в отрезке сосуда, взятого из любого участка сосудистой системы.

объем кровотока
Взаимосвязь между давлением, сопротивлением и объемным кровотоком

P1 представляет собой давление в начальной части сосуда; давление на другом конце сосуда обозначено Р2. Сопротивление кровотоку возникает в результате трения между движущейся кровью и эндотелием стенки кровеносного сосуда на всем его протяжении. Объем протекающей крови можно рассчитать, пользуясь формулой, выражающей закон Ома: F=ΔP/R,где F — объемный кровоток, ΔР — разница давлений (P1 – Р2), R — сопротивление кровотоку. Из данной формулы следует, что величина объемного кровотока прямо пропорциональна разнице давлений и обратно пропорциональна сопротивлению.

Обратите внимание, что разница давлений между двумя концами кровеносного сосуда, которая обеспечивает движение крови по сосуду, не является абсолютной величиной давления в сосуде. Например, если давление на обоих концах сосуда равно 100 мм рт. ст. и нет разницы давления между двумя концами сосуда, то движение крови по сосуду не происходит, несмотря на высокий уровень давления в нем.

Закон Ома является основным законом гемодинамики. В связи с этим мы должны ознакомиться и с другими уравнениями, вытекающими из этого закона: ΔР = F х R, R= ΔP/F

Объемный кровоток

Объемный кровоток — это объем крови, протекающий через данный участок сосудистой системы за данный период времени. Обычно объемный кровоток измеряется в миллилитрах за минуту или в литрах за минуту, но может быть выражен также в миллилитрах за секунду и в каких-либо других единицах.

Общий объемный кровоток в сосудистой системе взрослого человека в покое составляет около 5000 мл/мин. Это так называемый сердечный выброс, т.е. количество крови, которое сердце перекачивает в аорту за минуту.

Методы измерения объемного кровотока. Для измерения объема протекающей крови механические или механоэлектрические датчики разных типов могут быть расположены вдоль кровеносного сосуда или внутри него, или снаружи. Их называют флоуметрами.

объем кровотока
Флоуметр электромагнитного типа Генерация электрического тока в металлическом проводнике, движущемся в электромагнитном поле (А).

Генерация электрического тока между электродами, расположенными вблизи кровеносного сосуда, по сосуду, помещенному в мощное магнитное поле, протекает кровь (Б).

Датчик электромагнитного флоуметра (В) (датчик, охватывающий кровеносный сосуд, вживляется для проведения хронического эксперимента).

Электромагнитный флоуметр. Наиболее важное значение имеет метод определения объемного кровотока, который не требует повреждения кровеносного сосуда. Таким методом является электромагнитная флоуметрия. На рисунке показан генератор электродвижущей силы (электрического напряжения) в металлическом проводнике, который быстро движется в магнитном поле в поперечном направлении. Это хорошо известный принцип работы электрического генератора.

На рисунке показан тот же принцип, однако генерация электродвижущей силы происходит в крови, движущейся в магнитном поле. Для этого кровеносный сосуд помещается между полюсами мощного магнита, а регистрирующие электроды находятся с двух сторон от сосуда перпендикулярно по отношению к силовым линиям магнита. Когда кровь течет по сосуду, между двумя электродами возникает электрическое напряжение, которое измеряют с помощью вольтметра или регистрируют электронным устройством.

Это напряжение пропорционально скорости кровотока. На рисунке показан датчик, который накладывают на крупный кровеносный сосуд для регистрации объемного кровотока. Такой датчик состоит из сильного магнита и пары электродов. Преимуществом электромагнитного флоуметра является то, что он может улавливать изменения кровотока на величину меньшую, чем 1/100 в секунду, а значит, регистрировать не только постоянный уровень, но и пульсовые колебания кровотока.

– Также рекомендуем “Ультразвуковой флоуметр. Ламинарное течение крови в сосудах”

Оглавление темы “Сосудистая система”:

1. Электрокардиограмма при фибрилляции желудочков. Электрошоковая дефибрилляция желудочков

2. Ручной массаж сердца в помощь дефибрилляции. Фибрилляция предсердий

3. Трепетание предсердий. Остановка сердца

4. Функциональные участки системы кровообращения. Объемы крови в различных отделах сосудистой системы

5. Давление крови в различных участках сосудистой системы. Теоретические основы кровообращения

6. Регуляция объема кровотока и периферического сопротивления. Объемный кровоток

7. Ультразвуковой флоуметр. Ламинарное течение крови в сосудах

8. Турбулентное течение крови. Давление крови

9. Сопротивляемость сосудов. Проводимость сосудов

10. Закон Пуазейля. Диаметр артериол и их сопротивление

Источник

Данная информация предназначена для специалистов в области здравоохранения и фармацевтики. Пациенты не должны использовать эту информацию в качестве медицинских советов или рекомендаций.

Н.Ф. Берестень, А.О. Цыпунов
Кафедра клинической физиологии и функциональной диагностики, РМАПО, Москва,
Россия

В Части I этой статьи были изложены основные
методические подходы к исследованию периферических сосудов, обозначены основные
количественные допплеросонографические параметры кровотока, перечислены и
продемонстрированы типы потоков. В Части II работы на основе собственных
данных и литературных источников приведены основные количественные показатели
кровотока в различных сосудах в норме и при патологии.

Результаты исследования сосудов в норме

В норме контур стенок сосудов четкий, ровный, просвет эхонегативный. Ход
магистральных артерий прямолинейный. Толщина комплекса интима-медиа не превышает
1 мм (по данным некоторых авторов – 1,1 мм). При допплерографии любых артерий в
норме выявляется ламинарный кровоток (рис. 1).

Признак ламинарного кровотока – наличие “спектрального окна “. Следует
отметить, что при недостаточно точно скорригированном угле между лучом и потоком
крови “спектральное окно” может отсутствовать и при ламинарном кровотоке. При
допплерографии артерий шеи получается спектр, характерный для этих сосудов. При
исследовании артерий конечностей выявляется магистральный тип кровотока. В норме
стенки вен тонкие, стенка, прилежащая к артерии, может не визуализироваться. В
просвете вен посторонних включений не определяется, в венах нижних конечностей
визуализируются клапаны в виде тонких структур, колеблющихся в такт с дыханием.
Кровоток в венах фазный, отмечается синхронизация его с фазами дыхательного
цикла (рис. 2, 3). При проведении дыхательной пробы на бедренной вене и при
проведении компрессионных проб на подколенной вене не должна регистрироваться
ретроградная волна продолжительностью более 1,5 сек. Далее приведены показатели
кровотока в различных сосудах у здоровых лиц (табл. 1-6). Стандартные доступы
при допплеро-сонографии периферических сосудов показаны на рис.4.

Результаты исследования сосудов при патологии

Острая артериальная непроходимость

Эмболии. На сканограмме эмбол выглядит как плотная округлая структура.
Просвет артерии выше и ниже эмбола однородный, эхонегативный, не содержит
дополнительных включений. При оценке пульсации выявляется увеличение ее
амплитуды проксимальнее эмболии и ее отсутствие дистальнее эмболии. При
допплерографии ниже эмбола определяется измененный магистральный кровоток либо
кровоток не выявляется.
Тромбозы. В просвете артерии визуализируется неоднородная эхоструктура,
ориентированная вдоль сосуда. Стенки пораженной артерии как правило уплотнены,
имеют повышенную эхогенность. При допплерографии выявляется магистральный
измененный или коллатеральный кровоток ниже места окклюзии.

Хронические артериальные стенозы и окклюзии

Атеросклеротическое поражение артерии. Стенки сосуда, пораженного
атеросклеротическим процессом, уплотнены, имеют повышенную эхогенность, неровный
внутренний контур. При значительном стенозе (60%) ниже места поражения на
допплерограмме регистрируется магистральный измененный тип кровотока. При
стенозе появляется турбулентный поток. Выделяют следующие степени стеноза в
зависимости от формы спектра при регистрации допплерограммы над ним:

55-60% – на спектрограмме – заполнение спектрального окна, максимальная
скорость не изменена или повышена;
60-75% – заполнение спектрального окна, повышение максимальной скорости,
расширение контура огибающей;
75-90% – заполнение спектрального окна, уплощение профиля скоростей,
нарастание ЛСК. Возможен реверсивный поток;
80-90% – спектр приближается к прямоугольной форме. “Стенотическая стена”;
> 90% – спектр приближается к прямоугольной форме. Возможно снижение ЛСК.

При окклюзии атероматозными массами в просвете пораженного сосуда выявляются
яркие, однородные массы, контур сливается с окружающими тканями. На
допплерограмме ниже уровня поражения выявляется коллатеральный тип кровотока.

Аневризмы выявляются при сканировании вдоль сосуда. Различие в диаметре
расширенного участка более чем в 2 раза (хотя бы на 5 мм) по сравнению с
проксимальным и дистальным отделами артерии дает основание для установления
аневризматического расширения.

Допплерографические критерии окклюзии артерий брахицефальной системы

Стеноз внутренней сонной артерии. При каротидной допплерографии при
одностороннем поражении выявляется значительная асимметрия кровотока за счет
снижения его со стороны поражения. При стенозах выявляется повышение скорости
Vmax за счет турбулентности потока.
Окклюзия общей сонной артерии. При каротидной допплерографии выявляется
отсутствие кровотока в ОСА и ВСА на стороне поражения.
Стеноз позвоночной артерии. При одностороннем поражении выявляется
асимметрия скорости кровотока более 30%, при двустороннем поражении – снижение
скорости кровотока ниже 2-10 см/сек.
Окклюзия позвоночной артерии. Отсутствие кровотока в месте локации.

Допплерографические критерии окклюзий артерий нижних конечностей

При допплерографической оценке состояния артерий нижних конечностей
анализируют допплерограммы, полученные в четырех стандартных точках (проекция
скарповского треугольника, на 1 поперечный палец медиальнее середины пупартовой
связки подколенная ямка между медиальной лодыжкой и ахилловым сухожилием на тыле
стопы по линии между 1 и 2 пальцами) и индексы регионального давления (верхняя
треть бедра, нижняя треть бедра, верхняя треть голени, нижняя треть голени).
Окклюзия терминального отдела аорты. Во всех стандартных точках на обеих
конечностях регистрируется кровоток коллатерального типа.
Окклюзия наружной подвздошной артерии. В стандартных точках на стороне
поражения регистрируется коллатеральный кровоток.
Окклюзия бедренной артерии в сочетании с поражением глубокой артерии бедра.
В первой стандартной точке на стороне поражения регистрируется магистральный
кровоток, в остальных – коллатеральный.
Окклюзия подколенной артерии – в первой точке кровоток магистральный, в
остальных – коллатеральный, при этом РИД на первой и второй манжетах не изменен,
на остальных – резко снижен (см. рис. 4).
При поражении артерий голени кровоток не изменен в первой и второй стандартных
точках, в третьей и четвертой точках -коллатеральный. РИД не изменен на
первой-третьей манжетах и резко снижается на четвертой.

Заболевания периферических вен

Острый окклюзивный тромбоз. В просвете вены определяются мелкие плотные,
однородные образования, заполняющие весь ее просвет. Интенсивность отражения
различных участков вены однородная. При флотирующем тромбе вен нижних
конечностей в просвете вены – яркое, плотное образование, вокруг которого
остается свободный участок просвета вены. Верхушка тромба имеет большую
отражательную способность, совершает колебательные движения. На уровне верхушки
тромба вена расширяется в диаметре.
Клапаны в пораженной вене не определяются. Над верхушкой тромба регистрируется
ускоренный турбулентный кровоток.
Клапанная недостаточность вен нижних конечностей. При проведении проб
(проба Вальсальвы при исследовании бедренных вен и большой подкожной вены,
компрессионная проба при исследовании подколенных вен) выявляется
баллонообразное расширение вены ниже клапана, при допплерографии регистрируется
ретроградная волна кровотока. Гемодинамически значимой считается ретроградная
волна длительностью более 1,5 сек (см. рис. 5-8). С практической точки зрения
была разработана классификация гемодинамической значимости ретроградного
кровотока и соответствующей ему клапанной недостаточности глубоких вен нижних
конечностей (табл. 7).

Посттромботическая болезнь

При сканировании сосуда, находящегося в стадии реканализации, выявляется
утолщение стенки вены до 3 мм, контур ее неровный, просвет неоднородный. При
проведении проб наблюдается расширение сосуда в 2 – 3 раза. При допплерографии
отмечается монофазный кровоток (рис. 9). При проведении проб выявляется
ретроградная волна крови.
Методом допплеросонографии нами было обследовано 734 пациента в возрасте от 15
до 65 лет (ср. возраст 27,5 лет). При клиническом исследовании по специальной
схеме выявлены признаки сосудистой патологии у 118 (16%) человек. При проведении
скринингового УЗ-исследования у 490 (67%) впервые была обнаружена патология
периферических сосудов, из них у 146 (19%) – подлежащая динамическому
наблюдению, а у 16 (2%) человек – требующая дополнительного обследования в
ангиологической клинике.

Рисунки

Рис. 1 Продольное сканирование артерии. Магистральный тип кровотока.

Рис. 2 Исследование кровотока в вене с использованием ЦДК и допплерографии в
импульсном режиме.

Рис. 3 Вариант нормального кровотока в вене. Исследование в режиме импульсной
допплерографии.

Рис. 4
Стандартные доступы при допплеросонографии периферических сосудов. Уровни
наложения компрессионных манжет при измерении регионального САД.

1 – дуга аорты;
2, 3 – сосуды шеи:
    ОСА, ВСА, НСА, ПА, ЯВ;
4 – подключичная артерия;
5 – сосуды плеча:
    плечевая артерия и вена;
6 – сосуды предплечья;
7 – сосуды бедра:
    ОБА, ПБА, ГБА,
    соответствующие вены;
8 – подколенные артерия и вена;
9 – задняя б/берцовая артерия;
10 – тыльная артерия стопы.

МЖ1 – верхняя треть бедра;
МЖ2 – нижняя треть бедра;
МЖЗ – верхняя треть голени;
МЖ4 – нижняя треть голени.

Рис. 5 Варианты гемодинамически малозначимого ретроградного кровотока в
глубоких венах нижних конечностей при проведении функциональных проб.
Продолжительность ретроградного тока менее 1 сек во всех наблюдениях (нормальный
кровоток в вене – ниже 0-линии, ретроградный кровоток – выше 0-линии).

Рис. 6 Вариант гемодинамически малозначимого ретроградного кровотока в
бедренной вене при проведении пробы с натуживанием [ретроградная волна
продолжительностью 1,19 сек выше изолинии (Н-1)].

Рис. 7 Вариант гемодинамически значимого ретроградного кровотока в глубоких
венах нижних конечностей (продолжительность ретроградной волны более 1,5 сек).

Рис. 8 Вариант гемодинамически значимого ретроградного кровотока в вене
нижних конечностей (продолжительность ретроградной волны более 2,30 сек).

Рис. 9 Кровоток в вене у больной после перенесенного тромбофлебита.

Таблицы

Таблица 1 Средние показатели линейной скорости кровотока для разных возрастных групп в сосудах брахицефальной системы, см/сек, в норме (по Ю.М. Никитину, 1989).
Артерия		20-29 лет	30-39 лет	40-48 лет	50-59 лет	> 60 лет
Левая ОСА	31,7+1,3	25,6+0,5	25,4+0,7	23,9+0,5	17,7+0,6	18,5+1,1
Правая ОСА	30,9+1,2	24,1+0,6	23,7+0,6	22,6+0,6	16,7+0,7	18,4+0,8
Левая позвоночная	18,4+1,1	13,8+0,8	13,2+0,5	12,5+0,9	13,4+0,8	12,2+0,9
Правая позвоночная	17,3+1,2	13,9+0,9	13,5+0,6	12,4+0,7	14,5+0,8	11,5+0,8

Таблица 2 Показатели линейной скорости кровотока, см/сек, у здоровых лиц в зависимости от возраста (по J. Mol, 1975).
Возраст, лет	Vsyst ОСА	VoiastOCA	Vdiast2 ОСА	Vsyst ПА	Vsyst плечевой артерии
До 5	29-59	12-14	7-23	7-36	19-37
До 10	26-54	10-25	6-20	7-38	21-40
До 20	27-55	8-21	5-16	6-30	26-50
До 30	29-48	7-19	4-14	5-27	22-44
До 40	20-41	6-17	4-13	5-26	23-44
До 50	19-40	7-20	4-15	5-25	21-41
До 60	16-34	6-15	3-12	4-21	21-41
>60	16-32	4-12	3-8	3-21	20-40

Таблица 3 Показатели кровотока по магистральным артериям головы и шеи у практически здоровых лиц [3].
Сосуд	D, мм	Vps, см/сек	Ved, см/сек	ТАМХ, см/сек	TAV, см/сек	RI	PI
5,4+0,1	72,5+15,8	18,2+5,1	38,9+6,4	28,6+6,8	0,74+0,07	2,04+0,56
4,2-6,9	50,1-104	9-36	15-46	15-51	0,6-0,87	1,1-3,5
4,5+0,6	61,9+14,2	20.4+5,9	30,6+7,4	20,4+5,5	0,67+0,07	1,41+0,5
3,0-6,3	32-100	9-35	14-45	9-35	0,5-0,84	0,8-2,82
3,6+0,6	68,2+19,5	14+4,9	24,8+7,7	11,4+4,1	0,82+0,06	2,36+0,65
2-6	37-105	6,0-27,7	12-43	5-26	0,62-0,93	1.15-3,95
3,3+0,5	41,3+10,2	12,1+3,7	20,3+6,2	12,1+3,6	0,7+0,07	1,5+0,48
1,9-4,4	20-61	6-27	12-42	6-21	0,56-0,86	0,6-3

Таблица 4 Средние показатели скорости кровотока в артериях нижних конечностей, полученные при обследовании здоровых добровольцев [13].
Сосуд	Пиковая систолическая скорость, см/сек, (отклонение)
Наружная подвздошная	96(13)
Проксимальный сегмент общей бедренной	89(16)
Дистальный сегмент общей бедренной	71(15)
Глубокая бедренная	64(15)
Проксимальный сегмент поверхностной бедренной	73(10)
Средний сегмент поверхностной бедренной	74(13)
Дистальный сегмент поверхностной бедренной	56(12)
Проксимальный сегмент подколенной артерии	53(9)
Дистальный сегмент подколенной артерии	53(24)
Проксимальный сегмент передней б/берцовой артерии	40(7)
Дистальный сегмент передней б/берцовой артерии	56(20)
Проксимальный сегмент задней б/берцовой артерии	42(14)
Дистальный сегмент задней б/берцовой артерии	48(23)

Таблица 5 Параметры количественной оценки допплерограмм артерий нижних конечностей в норме [6].
Артерия	Vpeak(+)	Vpeak(-)	Vmean	Тас	Тас(-)
Общая бедренная	52,8+15,7	130,7+5,7	9,0+3,7	0,11+0,01	0,16+0,03
Подколенная	32,3+6,5	11,4+4,1	4,1+1,3	0,10+0,01	0,14+0,03
Задняя б/берцовая	20,4+6,5	7,1+2,5	2,2+0,9	0,13+0,03	0,13+0,03

Таблица 6 Показатели ИРСД и РИД [8].
Уровень наложения манжеты	ИРСЦ,%	РИД
Дистальный отдел поверхностной бедренной артерии	118,95-0,83	1,19
Дистальный отдел глубокой артерии бедра	116,79-0,74	1,17
Подколенная артерия	120,52-0,98	1,21
Дистальный отдел передней б/берцовой артерии	106,21-1,33	1,06
Дистальный отдел задней б/берцовой артерии	107,23-1,33	1,07

Таблица 7 Гемодинамическая значимость ретроградного кровотока при исследовании глубоких вен нижних конечностей.
Степень	Характеристика гемодинамической значимости	Признаки
Н-0	Клапанной недостаточности нет	При проведении проб на допплерограмме ретроградный ток отсутствует
Н-1	Гемодинамически незначимая недостаточность. Хирургическая коррекция не показана	При проведении проб регистрируется ретроградный ток крови длительностью не более 1,5 сек (рис.5,6)
Н-2	Гемодинамически значимая клапанная недостаточность. Показана хирургическая коррекция	Продолжительность ретроградной волны > 1,5 сек (рис. 7,8)

Заключение

В заключение отметим, что ультразвуковые сканеры фирмы “Medison” отвечают
требованиям скрининговых обследований больных с патологией периферических
сосудов. Они наиболее удобны для отделений функциональной диагностики, особенно
поликлинического звена, где сконцентрированы основные потоки первичных
обследований населения нашей страны.

Литература

Зубарев А.Р., Григорян Р.А. Ультразвуковое ангиосканирование. – М.:
Медицина, 1991.

Ларин С.И., Зубарев А.Р., Быков А.В. Сопоставление данных ультразвуковой
допплерографии подкожных вен нижних конечностей и клинических проявлений
варикозной болезни.

Лелюк С.Э., Лелюк В.Г. Основные принципы дуплексного сканирования
магистральных артерий // Ультразвуковая диагностика.- No3.-1995.

Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике / Под ред. В.В.
Митькова. – М.: “Видар”,1997

Клиническая ультразвуковая диагностика / Под ред. Н.М. Мухарлямова. – М.:
Медицина, 1987.

Ультразвуковая допплеровская диагностика сосудистых заболеваний / Под
редакцией Ю.М. Никитина, А.И. Труханова. – М.: “Видар”, 1998.

НЦССХ им. А.Н.Бакулева. Клиническая допплерография окклюзирующих поражений
артерий мозга и конечностей. – М.: 1997.

Савельев B.C., Затевахин И. И., Степанов Н.В. Острая непроходимость
бифуркации аорты и магистральных артерий конечностей. – М.: Медицина, 1987.

Санников А. Б., Назаренко П.М. Визуализация в клинике, декабрь 1996 г.
Частота и гемодинамическая значимость ретроградного кровотока в глубоких венах
нижних конечностей у больных варикозной болезнью.

Ameriso S, et al. Pulseless Transcranial Doppler Finding in Takayasu’s
Arteritis. J. of Clinical Ultrasound. Sept. 1990.

Bums, Peter N. The Physical principles of Doppler Spectral Analysis.
Journal of Clinical Ultrasound, Nov/Dec 1987, Vol. 15, No. 9. ll.facob,
Normaan М. et al. Duplex Carotid Sonography: Criteria for Stenosis, Accuracy,
and Pitfalls. Radiology, 1985.

Jacob, Normaan М, et. al. Duplex Carotid Sonography: Criteria for Stenosis,
Accuracy, and Pitfalls. Radiology, 1985.

Thomas S. Hatsukami, Jean Primozicb, R. Eugene Zierler & D.Eugene
Strandness, ]r. Color doppler characteristics in normal lower extremity
arteries. Ultrasound in Medicine & Biology. Vol 18, No. 2, 1992.

Опубликовано с разрешения администрации SonoAce-International.

Если вы заметили орфографическую, стилистическую или другую ошибку на этой странице, просто выделите ошибку мышью и нажмите Ctrl+Enter. Выделенный текст будет немедленно отослан редактору

Коды ссылок на публикацию

Постоянная ссылка:

BB код для форумов:

HTML код:

Оцените публикацию

Текущее значение 5.91/10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Рейтинг: 5.9/10 (всего оценок – 11)

Источник