Функциональная классификация сосудов физиология

Функциональная классификация сосудов (по Б. И. Ткаченко в модификации В. Г. Афанасьева) состоит из:

1. Амортизирующие сосуды — аорта, легочная артерия и их крупные ветви, т.е. сосуды эластического типа.

Специфическая функция этих сосудов – поддержание движущей силы кровотока в диастолу желудочков сердца. Здесь сгла-

живается перепад давления между систолой, диастолой и покоем желудочков за счет эластических свойств стенки сосудов. В результате в период покоя давление в аорте поддерживается на уровне 80 мм рт. ст., что стабилизирует движущую силу, при этом эластические волокна стенок сосудов отдают накопленную во время систолы потенциальную энергию сердца и обеспечивают непрерывность тока крови и давление по ходу сосудистого русла. Эластичность аорты и легочной артерии смягчает также гидравлический удар крови во время систолы желудочков. Изгиб аорты повышает эффективность перемешивания крови (основное перемешивание, создание однородности транспортной среды происходит в сердце).

2. Сосуды распределения – средние и мелкие артерии мышечного типа регионов и органов; их функция – распределение потока крови по всем органам и тканям организма. Вклад этих сосудов в общее сосудистое сопротивление небольшой и составляет 10-20%.

3. Сосуды сопротивления. К ним относят: артерии диаметром менее 100 мкм, артериолы, прекапиллярные сфинктеры, сфинктеры магистральных капилляров. На долю этих сосудов приходится около 50-60% общего сопротивления кровотоку, с чем и связано их название. Разнонаправленные изменения тонуса сосудов сопротивления разных регионов обеспечивают перераспределение объемного кровотока между регионами. В регионе или органе они перераспределяют кровоток между работающими и неработающими микрорегионами, т.е. управляют микроциркуляцией. Наконец, сосуды сопротивления микрорегиона распределяют кровоток между обменной и шунтовой цепями, определяют количество функционирующих капилляров. Так, включение в работу одной артериолы обеспечивает кровоток в 100 капиллярах.

4. Обменные сосуды – это капилляры. Частично транспорт веществ происходит также в артериолах и венулах. Через стенку артериол легко диффундирует кислород (в частности, этот путь играет важную роль в снабжении кислородом нейронов мозга), а через люки венул (межклеточные поры диаметром 10-20 нм) осуществляется диффузия из крови белковых молекул, которые в дальнейшем попадают в лимфу.

5. Шунтирующие сосуды. К ним относят артериоло-венуляр-ные анастомозы. Их функция – шунтирование кровотока. Истинные анатомические шунты (артериоло-венулярные анастомозы) есть не во всех органах. Наиболее типичны эти шунты для кожи: при необходимости уменьшить теплоотдачу кровоток по системе капилляров прекращается и кровь (тепло) сбрасывается по шунтам из артериальной системы в венозную.

6. Емкостные (аккумулирующие) сосуды — это посткапиллярные венулы, венулы, мелкие вены, венозные сплетения и специализированные образования – синусоиды селезенки. Их общая емкость составляет около 50% всего объема крови, содержащейся в сердечно-сосудистой системе. Функции этих сосудов связаны со способностью изменять свою емкость. В состоянии покоя до 50% объема крови функционально выключено из кровообращения.

7. Сосуды возврата крови в сердце – это средние, крупные и полые вены, выполняющие роль коллекторов, через которые обес-

, печиваются региональный отток крови, возврат ее к сердцу. Емкость этого отдела венозного русла составляет около 18% и в физиологических условиях изменяется мало (на величину менее 1/5 от исходной емкости).

Источник

Физиология сосудов. Гемодинамика

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, и 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.

В аорте она составляет 40 см/с, в артериях — от 40 до 10, артериолах — 10 — 0,1, капиллярах — меньше 0,1, венулах — меньше 0,3, венах — 0,3 — 5,0, полой вене — 5 — 20 см/с.

Функциональная классификация сосудов

· Амортизирующие сосуды

Это аорта, лёгочная артерия и их крупные ветви, то есть сосуды эластического типа.

· Сосуды распределения

Это средние и мелкие артерии мышечного типа регионов и органов; их функция — распределение потока крови по всем органам и тканям организма. Вклад этих сосудов в общее сосудистое сопротивление небольшой и составляет 10-20 %.

· Сосуды сопротивления

К ним относят артерии диаметром меньше 100 мкм, артериолы, прекапиллярные сфинктеры, сфинктеры магистральных капилляров. На долю этих сосудов приходится около 50-60 % общего сопротивления кровотоку, с чем и связано их название. Сосуды сопротивления определяют кровоток системного, регионального и микроциркуляторного уровня.

· Обменные сосуды (капилляры)

Частично транспорт веществ происходит также в артериолах и венулах. Через стенку артериол легко диффундирует кислород (в частности, этот путь играет важную роль в снабжении кислородом нейронов мозга), а через люки венул (межклеточные поры диаметром 10-20 нм) осуществляется диффузия из крови белковых молекул, которые в дальнейшем попадают в лимфу.

· Шунтирующие сосуды

К ним относят артериоловенулярные анастомозы. Их функции — шунтирование кровотока. Истинные анатомические шунты (артериоловенулярные анастомозы) есть не во всех органах. Наиболее типичны эти шунты для кожи: при необходимости уменьшить теплоотдачу кровоток по системе капилляров прекращается и кровь (тепло) сбрасывается по шунтам из артериальной системы в венозную.

· Емкостные (аккумулирующие) сосуды

Это посткапиллярные венулы, венулы, мелкие вены, венозные сплетения и специализированные образования — синусоиды селезенки. Их общая ёмкость составляет около 50 % всего объема крови, содержащейся в сердечно-сосудистой системе. Функции этих сосудов связаны со способностью изменять свою ёмкость, что обусловлено рядом морфологических и функциональных особенностей емкостных сосудов.

· Сосуды возврата крови в сердце

Это средние, крупные и полые вены, выполняющие роль коллекторов, через которые обеспечивается региональный отток крови, возврат её к сердцу. Ёмкость этого отдела венозного русла составляет около 18% и в физиологических условиях изменяется мало (на величину менее 1/5 от исходной ёмкости).

Объёмная скорость кровотока в сердечно-сосудистой системе составляет 4—6 л/мин, она распределяется по регионам и органам в зависимости от интенсивности их метаболизма в состоянии функционального покоя и при деятельности (при активном состоянии тканей кровоток в них может возрастать в 2—20 раз). На 100 г ткани объем кровотока в покое равен в мозге 55, в сердце — 80, в печени — 85, в почках — 400, в скелетных мышцах — 3 мл/мин.

Скорость кровотока в отдельных капиллярах определяют с помощью биомикроскопии, дополненной кинотелевизионным и другими методами. Среднее время прохождения эритроцита через капилляр большого круга кровообращения составляет у человека 2,5 с, в малом круге — 0,3—1 с.

Коронарные артерии берут начало в устье аорты, левая кровоснабжает левый желудочек и левое предсердие, частично — межжелудочковую перегородку, правая — правое предсердие и правый желудочек, часть межжелудочковой перегородки и заднюю стенку левого желудочка. У верхушки сердца веточки разных артерий проникают внутрь и снабжают кровью внутренние слои миокарда и сосочковые мышцы; коллатерали между ветвями правой и левой коронарных артерий развиты слабо. Венозная кровь из бассейна левой коронарной артерии оттекает в венозный синус (80—85 % крови), а затем в правое предсердие; 10—15 % венозной крови поступает через вены Тебезия в правый желудочек. Кровь из бассейна правой коронарной артерии оттекает через передние сердечные вены в правое предсердие. В покое через коронарные артерии человека протекает 200—250 мл крови в минуту, что составляет около 4-6 % минутного выброса сердца.

Источник

Функциональные свойства сосудов зависят от особенностей строения сосудистой стенки, диаметра и расположения их относительно сердца, степени оксигенации находящейся в них крови, наличия и толщины слоев эластических и гладкомышечных волокон, плотности и непрерывности контактов между эндотелиальными клетками, покрывающими внутреннюю поверхность сосудов. По таким признакам сосуды подразделяются следующим образом.

> Амортизирующие сосуды (магистральные, сосуды компрессионной камеры) – аорта, легочная артерия и все отходящие от них крупные артерии, артериальные сосуды эластического типа. Эти сосуды принимают кровь, изгоняемую желудочками под относительно высоким давлением (около 120 мм рт. ст. для левого и до 30 мм рт. ст. для правого желудочков). Эластичность магистральных сосудов создается хорошо выраженным в них слоем эластических волокон, располагающихся между слоями эндотелия и мышц. Амортизирующие сосуды растягиваются, принимая кровь, изгоняемую под давлением желудочками. Это смягчает гидродинамический удар выбрасываемой крови о стенки сосудов, а их эластические волокна запасают потенциальную энергию, которая расходуется на поддержание артериального давления и продвижение крови на периферию во время диастолы желудочков сердца. Амортизирующие сосуды оказывают небольшое сопротивление кровотоку.

> Резистивные сосуды (сосуды сопротивления) – мелкие артерии, артериолы и метартериолы. Эти сосуды оказывают наибольшее сопротивление кровотоку, так как имеют малый диаметр и содержат в стенке толстый слой циркулярно расположенных гладкомышечных клеток. Гладкомышечные клетки, сокращающиеся под действием нейромедиаторов, гормонов и других сосудоактивных веществ, могут резко уменьшать просвет сосудов, увеличивать сопротивление току крови и снижать кровоток в органах или их отдельных участках. При расслаблении гладких миоцитов просвет сосудов и кровоток возрастают. Таким образом, резистивные сосуды выполняют функцию регуляции органного кровотока и влияют на величину артериального давления крови.

> Обменные сосуды – капилляры, а также пре- и посткапиллярные сосуды, через которые совершается обмен водой, газами и органическими веществами между кровью и тканями. Стенка капилляров состоит из одного слоя эндотелиальных клеток и базальной мембраны. В стенке капилляров нет мышечных клеток, которые могли бы активно изменить их диаметр и сопротивление кровотоку. Поэтому число открытых капилляров, их просвет, скорость капиллярного кровотока и транскапиллярный обмен изменяются пассивно и зависят от состояния перицитов – гладкомышечных клеток, расположенных циркулярно вокруг прекапиллярных сосудов, и состояния артериол. При расширении артериол и расслаблении перицитов капиллярный кровоток возрастает, а при сужении артериол и сокращении перицитов замедляется. Замедление тока крови в капиллярах наблюдается также при сужении венул.

> Емкостные сосуды представлены венами. Благодаря высокой растяжимости вены могут вмещать большие объемы крови и таким образом обеспечивают ее своеобразное депонирование – замедление возврата к предсердиям. Особенно выраженными депонирующими свойствами обладают вены селезенки, печени, кожи и легких. Поперечный просвет вен в условиях низкого кровяного давления имеет овальную форму. Поэтому при увеличении притока крови вены, даже не растягиваясь, а лишь принимая более округлую форму, могут вмещать больше крови (депонировать ее). В стенках вен имеется выраженный мышечный слой, состоящий из циркулярно расположенных гладкомышечных клеток. При их сокращении диаметр вен уменьшается, количество депонированной крови снижается и увеличивается возврат крови к сердцу. Таким образом, вены участвуют в регуляции объема крови, возвращающегося к сердцу, влияя на его сокращения.

> Шунтирующие сосуды – это анастомозы между артериальными и венозными сосудами. В стенке анастомозирующих сосудов имеется мышечный слой. При расслаблении гладких миоцитов этого слоя происходит открытие анастомозирую- щего сосуда и снижение в нем сопротивления кровотоку. Артериальная кровь по градиенту давления сбрасывается через анастомозирующий сосуд в вену, а кровоток через сосуды микроциркуляторного русла, включая капилляры, уменьшается (вплоть до прекращения). Это может сопровождаться снижением локального тока крови через орган или его часть и нарушением тканевого обмена. Особенно много шунтирующих сосудов в коже, где артериовенозные анастомозы включаются для снижения отдачи тепла, при угрозе снижения температуры тела.

> Сосуды возврата крови в сердце представлены средними, крупными и полыми венами.

Источник

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ СОСУДОВ

1.
Амортизирующие
сосуды —
аорта,
легочная артерия и их крупные ветви,
т.е. сосуды эластического типа.

Специфическая
функция этих сосудов — поддержание
движущей силы кровотока в диастолу
желудочков сердца. Здесь сглаживается
перепад давления между систолой,
диастолой и покоем желудочков за
счет эластических свойств стенки
сосудов. В результате в период покоя
давление в аорте поддерживается на
уровне 80 мм рт.ст., что стабилизирует
движущую силу, при этом эластические
волокна стенок сосудов отдают накопленную
во время систолы потенциальную энергию
сердца и обеспечивают непрерывность
тока крови и давление по ходу сосудистого
русла. Эластичность аорты и легочной
артерии смягчает также гидравлический
удар крови во время систолы желудочков.
Изгиб аорты повышает эффективность
перемешивания крови (основное
перемешивание, создание однородности
транспортной среды происходят в
сердце).

2.
Сосуды
распределения —
средние
и мелкие артерии мышечного типа
регионов и органов; их функция —
распределение потока крови по всем
органам и тканям организма.

Вклад
этих сосудов в общее сосудистое
сопротивление небольшой и составляет
10— 20 %. При увеличении запроса ткани
диаметр сосуда подстраивается к
повышенному кровотоку в соответствии
с изменением линейной скорости за
счет эндотелийзависимого механизма.
При увеличении скорости сдвига
пристеночного слоя крови апикальная
мембрана эндотелиоцитов деформируется,
и они синтезируют оксид азота (NO),
который снижает тонус гладких мышц
сосуда, т.е. сосуд расширяется. Изменения
сопротивления и пропускной способности
этих сосудов модулируются нервной
системой. Например, снижение активности
симпатических волокон, иннервирующих
позвоночные и внутренние сонные артерии,
увеличивает мозговой кровоток на 30
%, а активация снижает кровоток на 20 %.
По-видимому, в ряде случаев сосуды
распределения могут стать лимитирующим
звеном, препятствующим значительному
увеличению кровотока в органе,
несмотря на его метаболический запрос,
например коронарные и мозговые
сосуды, пораженные атеросклерозом.
Предполагают, что нарушение
эндотелийзависимого механизма,
регулирующего соответствие между
линейной скоростью кровотока и
тонусом сосудов, в частности, в
артериях ног может служить причиной
развития гипоксии в мышцах нижних
конечностей при нагрузках у лиц с
облитерирую-щим эндартериитом.

3.
Сосуды
сопротивления. К
ним относят артерии диаметром менее
100 мкм, артерио-лы, прекапиллярные
сфинктеры, сфинктеры магистральных
капилляров. На долю этих сосудов
приходится около 50—60 % общего сопротивления
кровотоку, с чем и связано их название.
Сосуды сопротивления определяют кровоток
системного, регионального и
мик-роциркуляторного уровней. Суммарное
сопротивление сосудов разных регионов
формирует системное диастолическое
артериальное давление, изменяет его
и удерживает на определенном уровне в
результате общих нейрогенных и гуморальных
изменений тонуса этих сосудов.
Разнонаправленные изменения тонуса
сосудов сопротивления разных регионов
обеспечивают перераспределение объемного
кровотока между регионами. В регионе
или органе они перераспределяют кровоток
между работающими и неработающими
микрорегионами, т.е. управляют
микроциркуляцией. Наконец, сосуды
сопротивления микрорегиона распределяют
кровоток между обменной и шунтовой
цепями, определяют количество
функционирующих капилляров. Так,
включение в работу одной ар-

териолы обеспечивает
кровоток в 100 капиллярах.

4.
Обменные
сосуды — капилляры. Частично
транспорт веществ происходит также в
ар-териолах и венулах. Через стенку
артериол легко диффундирует кислород
(в частности, этот путь играет важную
роль в снабжении кислородом нейронов
мозга), а через люки венул (межклеточные
поры диаметром 10— 20 нм) осуществляется
диффузия из крови белковых молекул,
которые в дальнейшем попадают в лимфу.

Гистологически,
по строению стенки, выделяют три типа
капилляров.

Сплошные
(соматические) капилляры. Эн-дотелиоциты
их лежат на базальной мембране, плотно
прилегая друг к другу, межклеточные
щели между ними имеют ширину 4— 5 нм
(межэндотелиальные поры). Через поры
такого диаметра проходят вода,
водорастворимые неорганические и
низкомолекулярные органические вещества
(ионы, глюкоза, мочевина), а для более
крупных водорастворимых молекул
стенка капилляров является барьером
(гистогематическим, гематоэнцефа-лическим).
Этот тип капилляров представлен в
скелетных мышцах, коже, легких, центральной
нервной системе.

Окончатые
(висцеральные) капилляры. От
сплошных капилляров отличаются тем,
что в эндотелиоцитах есть фенестры
(окна) диаметром 20—40 нм и более,
образованные в результате слияния
апикальной и базальной фосфолипидных
мембран. Через фенестры могут проходить
крупные органические молекулы и
белки, необходимые для деятельности
клеток или образующиеся в результате
нее. Капилляры этого типа находятся в
слизистой оболочке желудочно-кишечного
тракта, в почках, железах внутренней
и внешней секреции.

Несплошные
(синусоидные) капилляры. У
них нет базальной мембраны, а межклеточные
поры имеют диаметр до 10—15 нм. Такие
капилляры имеются в печени, селезенке,
красном костном мозге; они хорошо
проницаемы для любых веществ и даже для
форменных элементов крови, что связано
с функцией соответствующих органов.

5.
Шунтирующие
сосуды. К
ним относят артериоловенулярные
анастомозы. Их функции — шунтирование
кровотока. Истинные
анатомические шунты (артериоловенулярные
анастомозы) есть не во всех органах.
Наиболее типичны эти шунты для кожи:
при необходимости уменьшить теплоотдачу
кровоток по системе капилляров
прекращается и кровь (тепло) сбрасывается
по шун-

там
из артериальной системы в венозную. В
других тканях функцию шунтов при
определенных условиях могут выполнять
магистральные капилляры и даже
истинные капилляры (функциональное
шунтирование). В
этом случае также уменьшается
транскапиллярный поток тепла, воды,
других веществ и увеличивается
транзитный перенос в венозную систему.
В основе функционального шунтирования
лежит несоответствие между скоростями
конвективного и транскапиллярного
потоков веществ. Например, в случае
повышения линейной скорости кровотока
в капиллярах некоторые вещества могут
не успеть продиффундировать через
стенку капилляра и с потоком крови
сбрасываются в венозное русло; прежде
всего это касается водорастворимых
веществ, особенно медленно
диффундирующих. Кислород также может
шунтироваться при высокой линейной
скорости кровотока в коротких
капиллярах.

6.
Емкостные
(аккумулирующие) сосуды —
это
посткапиллярные венулы, венулы, мелкие
вены, венозные сплетения и специализированные
образования — синусоиды селезенки.
Их общая емкость составляет около 50 %
всего объема крови, содержащейся в
сердечно-сосудистой системе. Функции
этих сосудов связаны со способностью
изменять свою емкость, что обусловлено
рядом морфологических и функциональных
особенностей емкостных сосудов.
Посткапиллярные венулы образуются при
объединении нескольких капилляров,
диаметр их около 20 мкм, они в свою очередь
объединяются в венулы диаметром
40—50 мкм. Венулы и вены широко анастомозируют
друг с другом, образуя венозные сети
большой емкости. Емкость их может
меняться пассивно под давлением крови
в результате высокой растяжимости
венозных сосудов и активно, под влиянием
сокращения гладких мышц, которые имеются
в венулах диаметром 40—50 мкм, а в более
крупных сосудах образуют непрерывный
слой.

В замкнутой
сосудистой системе изменение емкости
одного отдела влияет на объем крови в
другом, поэтому изменения емкости вен
влияют на распределение крови во всей
системе кровообращения, в отдельных
регионах и микрорегионах. Емкостные
сосуды регулируют наполнение
(«заправку») сердечного насоса, а
следовательно, и сердечный выброс.
Они демпфируют резкие изменения объема
крови, направляемой в полые вены,
например, при ортоклиностатических
перемещениях человека, осуществляют
времен-

ное (за счет снижения
скорости кровотока в емкостных сосудах
региона) или длительное (синусоиды
селезенки) депонирование крови,
регулируют линейную скорость органного
кровотока и давление крови в капиллярах
микрорегионов, т.е. влияют на процессы
диффузии и фильтрации.

Венулы и вены
богато иннервированы симпатическими
волокнами. Перерезка нервов или
блокада адренорецепторов приводят к
расширению вен, что может существенно
увеличить площадь поперечного сечения,
а значит и емкость венозного русла,
которая может возрастать на 20 %. Эти
изменения свидетельствуют о наличии
нейрогенного тонуса емкостных
сосудов. При стимулировании
адренергических нервов из емкостных
сосудов изгоняется до 30 % объема крови,
содержащейся в них, емкость вен
уменьшается. Пассивные изменения емкости
вен могут возникать при сдвигах
трансмурального давления, например,
в скелетных мышцах после интенсивной
работы, в результате снижения тонуса
мышц и отсутствия их ритмической
деятельности; при переходе из положения
лежа в положение стоя под влиянием
гравитационного фактора (при этом
увеличивается емкость венозных сосудов
ног и брюшной полости, что может
сопровождаться падением системного
АД).

Временное
депонирование связано с перераспределением
крови между емкостными сосудами и
сосудами сопротивления в пользу емкостных
и снижением линейной скорости циркуляции.
В состоянии покоя до 50 % объема крови
функционально выключено из кровообращения:
в венах подсосочкового сплетения кожи
может находиться до 1 л крови, в печеночных
— 1 л, в легочных — 0,5 л. Длительное
депонирование — это депонирование
крови в селезенке в результате
функционирования специализированных
образований — синусоидов (истинных
депо), в которых кровь может задерживаться
на длительное время и по мере
необходимости выбрасываться в
кровоток.

7.
Сосуды
возврата крови в сердце —
это
средние, крупные и полые вены, выполняющие
роль коллекторов, через которые
обеспечиваются региональный отток
крови, возврат ее к сердцу. Емкость этого
отдела венозного русла составляет около
18 % и в физиологических условиях
изменяется мало (на величину менее
‘/5 от исходной емкости). Вены, особенно
поверхностные, могут увеличивать объем
содержащейся в них крови за счет
способности стенок к растяжению при
повышении трансмурального давления.

Соседние файлы в папке КРОВООБРАЩЕНИЕ

Источник