Физиологические закономерности движения крови по сосудам
Движение крови подчиняется физическим и физиологическим закономерностям.
Физические – законы гидродинамики.
- 1-й закон: количество протекающей по сосудам крови и скорость её движения зависит от разности давления в начале и конце сосуда. Чем эта разница больше, тем лучше кровоснабжение.
- 2-й закон: движению крови препятствует периферическое сопротивление.
Физиологические закономерности движения крови по сосудам:
- работа сердца;
- замкнутость сердечно-сосудистой системы;
- присасывающее действие грудной клетки;
- эластичность сосудов.
В фазу систолы кровь поступает в сосуды. Стенка сосудов растягивается. В диастолу выброса крови нет, эластичная сосудистая стенка возвращается в исходное состояние, в стенке накапливается энергия. При снижении эластичности сосудов появляется пульсирующий кровоток (в норме – в сосудах малого круга кровообращения). В патологических склеротически изменённых сосудах – симптом Мюссе – движения головы в соответствии с пульсацией крови.
Гемодинамика – раздел физиологии кровообращения, использующий законы гидродинамики (физические явления движения жидкости в замкнутых сосудах) для исследования причин, условий и механизмов движения крови в сердечно-сосудистой системе. Гемодинамика определяется двумя силами:
- давлением, которое оказывает влияние на жидкость,
- сопротивлением, которое она испытывает при трении о стенки сосудов и вихревых движениях.
Силой, создающей давление в сосудистой системе, является сердце. У человека среднего возраста при каждом сокращении сердца в сосудистую систему выталкивается 60−70 мл крови (систолический объем) или 4−5 л/мин (минутный объем). Движущей силой крови служат разность давлений, возникающая в начале и конце трубки.
Почти во всех отделах сосудистой системы кровоток носит ламинарный характер – кровь движется отдельными слоями параллельно оси сосуда. При этом слой, прилежащий к стенке сосуда, остается практически неподвижным, по этому слою скользит второй, а по нему, в свою очередь, третий и т.д. Форменные элементы крови составляют центральный, осевой поток, плазма движется ближе к стенке сосуда. Следовательно, чем меньше диаметр сосуда, тем ближе располагаются центральные слои к стенке и больше тормозится скорость их движения из-за вязкого взаимодействия со стенкой. В целом это означает, что в мелких сосудах скорость кровотока ниже, чем в крупных. В правильности этого положения легко убедиться сопоставив скорости кровотока в разных участках сосудистого русла. В аорте она составляет 40 см/с, в артериях – от 40 до 10, артериолах – 10 – 0,1, капилляра – меньше 0,1, венулах – меньше 0,3, венах – 0,3 – 5,0, полой вене – 5 – 20 см/с (К. Шмидт-Ниельсон, 1982).
Наряду с ламинарным в сосудистой системе существует турбулентное движение с характерным завихрением крови. Ее частицы перемещаются не только параллельно оси сосуда, как при ламинарном кровотоке, но и перпендикулярно ей. Результатом такого сложного перемещения является значительное увеличение внутреннего трения жидкости. В этом случае объемная скорость тока крови будет уже не пропорциональной градиенту давления, а примерно равной квадратному корню из него. Турбулентное движение обычно возникает в местах разветвлений и сужений артерий, в участках крутых изгибов сосудов.
Кровь представляет собой взвесь форменных элементов в коллоидно-солевом растворе, она обладает определенной вязкостью, не являющейся величиной постоянной. При протекании крови через капилляр, диаметр которого меньше 1 мм, вязкость уменьшается.
Источник
Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? | Скорость движения крови по сосудам.Артерии, капилляры и вены представляют систему сообщающихся сосудов, по которым непрерывно течет кровь. Сердце является насосом, который получает кровь из вен и перекачивает ее в артерии. При нормальной циркуляции приток крови к сердцу равен оттоку. Скорость течения крови в артериях, капиллярах и венах различаются. Максимальная скорость в аорте – 0.5 мс. Минимальная скорость в капиллярах – 0.5 ммс. Различия скорости течения обусловлено неодинаковый шириной общего сечения кровеносного русла в его различных участках: самый узкий – аорта, самый широкий – капилляры. В венозной части кровеносной системы общий просвет сосудов по мере приближения к сердцу уменьшается. Однако поскольку каждая артерия сопровождается двумя венами, ширина просвета вен в 2 раза больше, чем в артериях. Поэтому скорость течения крови в венах в 2 раза меньше чем в артериях. Кровяное давление.Непременным условием движения крови является разность давления между артериями и венами. Благодаря большому сопротивлению в артериолах и капиллярах до следующей систолы только часть крови успевает перейти в вены и давление в артериях не падает до нуля. Высота давления определяется систолическим объемом сердца и высотой сопротивления в периферических сосудах: чем с большей силой сокращается сердце и чем сильнее сужены артериолы и капилляры, тем выше кровяное давление. На высоту кровяного давления также влияет количество циркулирующей крови и ей вязкость. При повышенной вязкости крови увеличиваются периферическое сопротивление и для передвижения крови необходимо более высокое давление. В состоянии покоя не вся кровь циркулирует, часть ей находится в кровяных депо. Во время физической работы происходит выход крови из депо и ОЦК увеличивается, повышается АД и усиливается кровообращение в мышцах. Сердце выбрасывает кровь в артерии во время систолы, однако во время диастолы течении крови не прекращается. В связи с ритмической работой сердца кровяное давление периодически колеблется повышаясь во время систолы желудочков и снижаясь во время диастолы по мере отекания крови на периферии. Выделяют систолическое давление – это повышение давление во время систолы (110-120 мм. рт. ст.). Диастолическое давление – это наименьшее давление до которого происходит снижение давления во время диастолы (70-70 мм. рт. ст.). Так же выделяют пульсовое давление – это разность между максимальным и минимальным давлением (40-50 мм. рт. ст.). Гипотония- это наименьшее систолическое АД ниже 100 мм. рт. ст.Гипертония – это повышенной систолическое АД выше 130 мм. рт. ст. Систолическое АД характеризуется работу сердечной мышцы и эластичность сосудов. ДиастолическоеАД характеризует периферическое сопротивление сосудов. По мере передвижения крови по кровеносному руслу давление падает. В аорте и крупных сосудах 110-120 мм. рт. ст. В артериолах – 60-70 мм. рт. ст. В капиллярах – 5-8 мм. рт. ст. Пульс -это ритмические колебания диаметром артериальных сосудов вызываемое работой сердца. В момент изгнания крови из сердца давление в аорте повышается, и волна повышенного давления распространяется вдоль артерий до капилляров. В крупных венах вблизи сердца так же можно наблюдать пульсацию. Отток крови из вен в сердце прекращается во время систолы предсердий и желудочков. Эти периодические задержки оттока крови вызывают переполнение вен, растяжение их стенок и обуславливают пульсацию – венный пульс. 60-80 ударов в минуту – артериальный пульс. Венный пульс исследуется в подподключичной ямке. Факторы, способствующие движению крови по венам.Вены, в отличие от артерий, имею тонкие стенки со слаборазвитой мышечной оболочкой и малым количеством эластичной ткани. Они легко растяжимы, легко сдавливаются. В вертикальном положении тела возврату крови по венам к сердцу препятствует сила тяжести. Поэтому движение крови затруднено. Факторы:
Иннервация сосудов.Сосуды иннервируются двумя видами нервов: сосудосуживающими и сосудорасширяющими. Их центры расположены в продолговатом и спинном мозге. Главный сосудодвигательный центр продолговатого мозга состоит из двух отделов: сосудосуживающего (прессорного) и сосудорасширяющего (депрессорного). Сосудосуживающий центр находится в состоянии постоянного тонуса. От него непрерывно идут импульсы к мышцам сосудов, поддерживающие их в состоянии длительного сокращения. Сосудорасширяющий центр оказывает влияние на сосуды путем торможения сосудосуживающего центра. При этом поток импульсов к сосудам уменьшается и они расширятся. Гуморальная регуляция.Гуморальные центры могут вызывать как сужение так и расширение сосудов.Сосудосуживающие вещества: адреналин, норадреналин, вазопрессин, сератонин. Сосудорасширяющие вещества: угольная и молочная кислота, ацетилхолин, гистамин. Регуляция деятельности сердечнососудистой системы. Нервная регуляция.В стенках аорты и каротидного синуса расположены прессорецепторы. Это рецепторы чувствительные к уменьшению давления. Механизм: 1. Пульсовые колебания давления возбуждают прессорецепторы 2. По чувствительным (афферентным) волокнам импульсы проводятся в ЦНС к центрам торможения сердца и сосудодвигательному центру, поддерживая в них длительное постоянное состояние возбуждения (тонус центра). 3. От центра торможения сердца импульсы по блуждающим нервами идут к сердцу и тормозят его деятельность. Торможение сосудосуживающего центра приводит к снижению тонуса сосудов и они расширятся 4. Кровяное давление нормализуется Гуморальная регуляция.На работу сердца влияет изменение содержания в крови калия и кальция. Повышение уровня кальция приводит к увеличению частоты сердечных сокращений и повышению силы сердечных сокращений, а так же повышает возбудимость и проводимость миокарда. Повышение уровня калия – наоборот. Адреналин и тироксин – усиливаю все функции сердца, суживают сосуды. Вазопрессин – суживает артериолы. Простагландины и гистамин – расширяют сосуды. 17. Общая характеристика лимфатической системы, ее значение, связь с кровеносной системой. Состав и свойства лимфы. Механизм лимфообразования. Лимфатическая система функционирует параллельно с кровеносной системой и по строению и функциям дополняет венозное русло. Функции лимфатической системы: иммунная, цитопоэтическая, барьерная, поддержание гемостаза, образование лимфы и выведение ее в венозное русло. Лимфа -это прозрачная желтоватая жидкость, состоящая из лимфоплазмы (~ плазма крови, но с меньшим количеством белков) и форменных элементов (лимфоцитов). С лимфой из ткани в кровь возвращается жидкость и белков, переносятся эмульгированные жиры, всосавшиеся в кишечнике. За сутки образуется около 2-х листов лимфы. В лимфатическую систему входят: 1. Лимфатические капилляры 2. Лимфатические сосуды 3. Лимфатические стволы 4. Лимфатические протоки 5. Лимфатические узлы Механизм лимфообразования. Лимфатические капилляры -имеются во всех органах и тканях. Исключение: головной и спинной мозг, слизистая, кожа, глазное яблоко, внутреннее ухо, хрящи, эмаль и дентин зубов. Особенности лимфатических капилляров: 1. Имею слепое начало, что обуславливает движение лимфы только в одном направлении – от периферии к центру. 2. Имеют больший диаметр, чем кровеносные капилляры. 3. Образуют лимфо-капиллярные сети В лимфатических капиллярах осуществляется дренаж (с лимфы из тканей и органов выводятся излишки жидкости, продукты обмена, инородные частицы), а при патологии – опухолевые клетки и инфекционные агенты. Из лимфатических капилляров образуются лимфатические сосуды. Лимфатические сосуды .Особенности строения: 1. Имеют хорошо развитую наружную оболочку 2. Мышечная оболочка имеется во всех сосудах, кроме мелких сосудов 3. Внутренняя оболочка образует складки – клапаны, препятствующие обратному току лимфы. На уровне клапанов сосуды имеют сужения, в результате чего напоминают четки. По отношению к органу выделяют внутриорганные и внеорганные сосуды. Внутриорганные сосуды образуют сплетения в органах. Внеорганные (отводящие) выводят лимфу до лимфатических сосудов, стволов и протоков. Их делят на поверхностные и глубокие. Поверхностные отводят лимфу от кожи, подкожной клетчатки и поверхностных фасций. Глубокие расположены под собственной фасцией. Лимфатические сосуды тела до впадения в орган из главных лимфатических протоков обязательно прерываются в одном или нескольких лимфатических узлах. Приносящие сосуды входят в лимфатический узел на одном из его полюсов. Выносящие сосуды выходят через ворота лимфатического узла. Лимфатические сосуды объединятся в стволы. Различают: поясничные, кишечные, подключичные, яремные и бронхомедиастинальные стволы. Лимфатические стволы сливаются в протоки. Правый лимфатический проток расположен в правом отделе шеи, имеет длину около см и открывается в правый венозный угол. Правый венозный угол образован: правой яремной веной и правой подключичной веной. Правый лимфатический проток формируется из трех стволов: правого яремного, правого подключичного и правого бронхосредостенного. В правый проток лимфа оттекает от правой половины головы и шеи. Грудной лимфатический протокобразуется из 2-х поясничных стволов на уровне поясничного отдела позвоночника. Затем он впадает в левый венозный угол. По ходу в него открываются: кишечный ствол, левый бронхосредостенный, левый подключичный и левый яремный. Лимфа оттекает от обеих ног, органов и стенок малого таза и живота, левой половины грудной полости, левой руки, левой половины головы и шеи. |
Источник
9.2. Движение крови по сосудам(гемодинамика)
Движение крови по сосудам обусловлено градиентом давления в артериях и венах. Оно подчинено законам гидродинамики и определяется двумя силами: давлением, влияющим на движение крови, и сопротивлением, которое она испытывает при трении о стенки сосудов.
Силой, создающей давление в сосудистой системе, является работа сердца, его сократительная способность. Сопротивление кровотоку зависит прежде всего от диаметра сосудов, их длины и тонуса, а также от объема циркулирующей крови и ее вязкости. При уменьшении диаметра сосуда в два раза сопротивление в нем возрастает в 16 раз. Сопротивление кровотоку в артериолах в 106 раз превышает сопротивление ему в аорте.
Различают объемную и линейную скорости движения крови.
Объемной скоростью кровотока называют количество крови, которое протекает за 1 минуту через всю кровеносную систему. Эта величина соответствует МОК и измеряется в миллилитрах в 1 мин. Как общая, так и местная объемные скорости кровотока непостоянны и существенно меняются при физических нагрузках (табл. 3).
Таблица 3
Общая и местная объемная скорость кровотока у человека
(по Вейду и Бишопу)
Линейной скоростью кровотока называют скорость движения частиц крови вдоль сосудов. Эта величина, измеренная в см в 1 с, прямо пропорциональна объемной скорости кровотока и обратно пропорциональна площади сечения кровеносного русла. Линейная скорость неодинакова: она больше в центре сосуда и меньше около его стенок, выше в аорте и крупных артериях и ниже в венах. Самая низкая скорость кровотока – в капиллярах, общая площадь сечения которых в 600-800 раз больше площади сечения аорты. О средней линейной скорости кровотока можно судить по времени полного кругооборота крови. В состоянии покоя оно составляет 21-23 с, при тяжелой работе снижается до 8-10 с.
При каждом сокращении сердца кровь выбрасывается в артерии под большим давлением. Вследствие сопротивления кровеносных сосудов ее передвижению в них создается давление, которое называют кровяным давлением. Величина его неодинакова в разных отделах сосудистого русла. Наибольшее давление – в аорте и крупных артериях. В мелких артериях, артериолах, капиллярах и венах оно постепенно снижается; в полых венах давление крови меньше атмосферного.
На протяжении сердечного цикла давление в артериях неодинаково: оно выше в момент систолы и ниже при диастоле. Наибольшее давление называют систолическим (максимальным), наименьшее – диастолическим (минимальным). Колебания кровяного давления при систоле и диастоле сердца происходят лишь в аорте и артериях; в артериолах и венах давление – крови постоянно на всем протяжении сердечного цикла. Среднее артериальное давление представляет собой ту величину давления, которое могло бы обеспечить течение крови в артериях без колебаний давления при систоле и диастоле. Это давление выражает энергию непрерывного течения крови, показатели которого близки к уровню диастолического давления (рис. 20).
Величина артериального давления зависит от сократительной силы миокарда, величины МОК, длины, емкости и тонуса сосудов, вязкости крови. Уровень систолического давления зависит в первую очередь от силы сокращения миокарда. Отток крови из артерий связан с сопротивлением в периферических сосудах, их тонусом, что в существенной мере определяет уровень диастолического давления. Таким образом, давление в артериях будет тем выше, чем сильнее сокращения сердца и чем больше периферическое сопротивление (тонус сосудов).
Рис. 20. Изменение кровяного давления в разных частях сосудистого русла
Артериальное давление у человека может быть измерено прямым и косвенным способами. При прямом способе в артерию вводится полая игла, соединенная с манометром. Это наиболее точный способ, однако он мало пригоден для практических целей. Косвенный, так называемый манжеточный, способ был предложен Рива-Роччи в 1896 г. и основан на определении величины давления, необходимой для полного сжатия артерии манжетой и прекращения в ней тока крови. Этим методом можно определить лишь величину систолического давления. Для определения систолического и диастолического давления применяется звуковой, или аускультативный, способ, предложенный Н.С. Коротковым в 1905 г., при котором также используются манжета и манометр, но о величине давления судят не по пульсу, а по возникновению и исчезновению звуков, выслушиваемых на артерии ниже места наложения манжеты (звуки возникают лишь тогда, когда кровь течет по сжатой артерии). В последние годы для измерения артериального давления у человека на расстоянии используются радиотелеметрические приборы.
В состоянии покоя у взрослых здоровых людей систолическое давление в плечевой артерии составляет 110-120 мм pm. cm., диастолическое – 60-80 мм pm. cm. По данным Всемирной организации здравоохранения, артериальное давление до 140/90 мм рт. ст. является нормотоническим, выше этих величин – гипертоническим, а ниже 100/60 мм рт. ст. – гипотоническим. Разница между систолическим и диастолическим давлениями называется пульсовым давлением, или пульсовой амплитудой.; ее величина в среднем равна 40-50 мм рт. ст. У людей пожилого возраста кровяное давление выше, чем у молодых; у детей оно ниже, чем у взрослых.
В капиллярах происходит обмен веществ между кровью и тканями, количество капилляров в организме человека очень велико. Оно больше там, где интенсивнее метаболизм. Например, на единицу площади сердечной мышцы капилляров приходится в два раза больше, чем скелетной. Кровяное давление в разных капиллярах колеблется от 8 до 40 мм рт. ст.; скорость кровотока в них небольшая – 0,3-0,5 мм/с.
В начале венозной системы давление крови равно 20-30 мм рт. ст., в венах конечностей – 5-10 мм рт. ст. и в полых венах колеблется около 0. Стенки вен тоньше, и их растяжимость в 100-200 раз больше, чем у артерий. Поэтому емкость венозного сосудистого русла может возрастать в 5-6 раз даже при незначительном повышении давления в крупных венах. В этой связи вены называют емкостными сосудами, в отличие от артерий, которые оказывают большое сопротивление току крови и называются резистивными сосудами (сосудами сопротивления).
Линейная скорость кровотока даже в крупных венах меньше, чем в артериях. Например, в полых венах скорость движения крови почти в два раза ниже, чем в аорте. Участие дыхательных мышц в венозном кровообращении образно называется дыхательным насосом, скелетных мышц – мышечным насосом. При динамической работе мышц движению крови в венах способствуют оба этих фактора. При статических усилиях приток крови к сердцу снижается, что приводит к уменьшению сердечного выброса, падению артериального давления и ухудшению кровоснабжения головного мозга.
В легких имеется двойное кровоснабжение. Газообмен обеспечивается сосудами малого круга кровообращения, т е. легочными артериями, капиллярами и венами. Питание легочной ткани осуществляется группой артерий большого круга бронхиальными артериями, отходящими от аорты. Легочное русло, пропускающее за одну минуту то же количество крови, что и большой круг, имеет меньшую протяженность. Крупные легочные артерии более растяжимы, чем артерии большого круга, поэтому они могут вмещать относительно больше крови без существенных изменений кровяного давления. Емкость легочных
сосудов непостоянна: при вдохе она увеличивается, при выдохе – уменьшается. Легочные сосуды могут вмещать от 10 до 25 % всего объема крови.
Сопротивление току крови в сосудах малого круга кровообращения примерно в 10 раз меньше, чем в сосудах большого круга. Это в значительной мере обусловлено широким диаметром легочных артериол. В связи с пониженным сопротивлением правый желудочек сердца работает с небольшой нагрузкой и развивает давление в несколько раз меньшее, чем левый. Систолическое давление в легочной артерии составляет 25-30 мм рт. ст., диастолическое – 5-10 мм рт. ст.
Капиллярная сеть малого круга кровообращения имеет поверхность около 140 м2. Одномоментно в легочных капиллярах находится от 60 до 90 мл крови. За одну минуту через все капилляры легких проходит 3,5-5 л крови, а при физической работе – до 30-35 л/мин. Эритроциты проходят через легкие за 3-5 с, находясь в легочных капиллярах (где происходит газообмен) – в течение 0,7 с, при физической работе – 0,3 с. Большое количество сосудов в легких приводит к тому, что кровоток здесь в 100 раз выше, чем в других тканях организма.
Кровоснабжение сердца осуществляется коронарными, или венечными, сосудами. В отличие от других органов, в сосудах сердца кровоток происходит преимущественно во время диастолы. В период систолы желудочков сокращение миокарда настолько сдавливает расположенные в нем артерии, что кровоток в них резко снижается.
В покое через коронарные сосуды протекает в 1 минуту 200-250 мл крови, что составляет около 5 % МОК. Во время физической работы коронарный кровоток может возрасти до 3-4 л/мин. Кровоснабжение миокарда в 10-15 раз интенсивнее, чем тканей других органов. Через левую венечную артерию осуществляется 85 % коронарного кровотока, через правую – 15 %. Венечные артерии являются концевыми и имеют мало анастомозов, поэтому их резкий спазм или закупорка приводят к тяжелым последствиям.
Источник