Сопротивление сосудов и факторы сопротивления
Сопротивляемость сосудов. Проводимость сосудов
Сопротивление представляет собой препятствие кровотоку, которое возникает в кровеносных сосудах. Сопротивление не может быть измерено никаким прямым методом. Оно может быть рассчитано с использованием данных о величине кровотока и разницы давления на обоих концах кровеносного сосуда. Если разница давления равна 1 мм рт. ст., а объемный кровоток равен 1 мл/сек, сопротивление составляет 1 единицу периферического сопротивления (ЕПС).
Сопротивление, выраженное в единицах системы СГС. Иногда для выражения единиц периферического сопротивления используют единицы системы СГС (сантиметры, граммы, секунды). В этом случае единицей сопротивления будет дина сек/см5. Сопротивление в этих единицах может быть рассчитано по следующей формуле:
R(дина*сек/см5) = (1333 * мм.рт.ст.) / мл/сек.
Общее периферическое сосудистое сопротивление и общее легочное сосудистое сопротивление. Объемная скорость кровотока в системе кровообращения соответствует сердечному выбросу, т.е. тому объему крови, которое сердце перекачивает за единицу времени. У взрослого человека это составляет примерно 100 мл/сек. Разница давления между системными артериями и системными венами равна примерно 100 мм рт. ст. Следовательно, сопротивление всего системного (большого) круга кровообращения или, иными словами, общее периферическое сопротивление соответствует 100/100 или 1 ЕПС.
В условиях, когда все кровеносные сосуды организма резко сужены, общее периферическое сопротивление может возрасти до 4 ЕПС. И наоборот, если все сосуды окажутся расширенными, сопротивление может упасть до 0,2 ЕПС.
А. Влияние диаметра сосуда на объемный кровоток.
Б. Концентрические слои крови, текущие вдоль сосуда с разной скоростью; поток тем быстрее, чем дальше от стенки сосуда
В сосудистой системе легких артериальное давление в среднем равно 16 мм рт. ст., а среднее давление в левом предсердии — 2 мм рт. ст. Следовательно, общее легочное сосудистое сопротивление составит 0,14 ЕПС (примерно 1/7 общего периферического сопротивления) при обычном сердечном выбросе, равном 100 мл/сек.
Проводимость сосудистой системы для крови и ее взаимосвязь с сопротивлением. Проводимость определяется объемом крови, протекающим по сосудам, за счет данной разницы давления. Проводимость выражается в миллилитрах за секунду на миллиметр ртутного столба, но может быть выражена также в литрах за секунду на миллиметр ртутного столба или в каких-либо других единицах объемного кровотока и давления.
Очевидно, что проводимость — это величина, обратная сопротивлению: проводимость = 1/сопротивление.
Незначительные изменения диаметра сосудов могут привести к существенным изменениям их проводимоаи. В условиях ламинарного течения крови незначительные изменения диаметра сосудов могут резко изменить величину объемного кровотока (или проводимость кровеносных сосудов). На рисунке показаны три сосуда, диаметры которых соотносятся как 1, 2 и 4, а разница давления между концами каждого сосуда одинакова — 100 мм рт. ст. Скорость объемного кровотока в сосудах равна 1, 16 и 256 мл/мин, соответственно.
Обратите внимание, что при увеличении диаметра сосуда только в 4 раза объемный кровоток увеличился в нем в 256 раз. Таким образом, проводимость сосуда увеличивается пропорционально четвертой степени диаметра в соответствии с формулой: Проводимость ~ Диаметр4.
– Также рекомендуем “Закон Пуазейля. Диаметр артериол и их сопротивление”
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
Оглавление темы “Функции систем кровообращения и лимфообращения. Система кровообращения. Системная гемодинамика. Сердечный выброс.”:
1. Функции систем кровообращения и лимфообращения. Система кровообращения. Центральное венозное давление.
2. Классификация системы кровообращения. Функциональные классификации системы кровообращения ( Фолкова, Ткаченко).
3. Характеристика движения крови по сосудам. Гидродинамические характеристики сосудистого русла. Линейная скорость кровотока. Что такое сердечный выброс?
4. Давление кровотока. Скорость кровотока. Схема сердечно-сосудистой системы ( ССС ).
5. Системная гемодинамика. Параметры гемодинамики. Системное артериальное давление. Систолическое, диастолическое давление. Среднее давление. Пульсовое давление.
6. Общее периферическое сопротивление сосудов ( ОПСС ). Уравнение Франка.
7. Сердечный выброс. Минутный объем кровообращения. Сердечный индекс. Систолический объем крови. Резервный объем крови.
8. Частота сердечных сокращений ( пульс ). Работа сердца.
9. Сократимость. Сократимость сердца. Сократимость миокарда. Автоматизм миокарда. Проводимость миокарда.
10. Мембранная природа автоматии сердца. Водитель ритма. Пейсмекер. Проводимость миокарда. Истинный водитель ритма. Латентный водитель ритма.
Общее периферическое сопротивление сосудов ( ОПСС ). Уравнение Франка.
Под этим термином понимают общее сопротивление всей сосудистой системы выбрасываемому сердцем потоку крови. Это соотношение описывается уравнением:
Как следует из этого уравнения, для расчета ОПСС необходимо определить величину системного артериального давления и сердечного выброса.
Прямых бескровных методов измерения общего периферического сопротивления не разработано, и его величина определяется из уравнения Пуазейля для гидродинамики:
где R — гидравлическое сопротивление, l — длина сосуда, v — вязкость крови, r — радиус сосудов.
Поскольку при исследовании сосудистой системы животного или человека радиус сосудов, их длина и вязкость крови остаются обычно неизвестными, Франк, используя формальную аналогию между гидравлической и электрической цепями, привел уравнение Пуазейля к следующему виду:
где Р1—Р2 — разность давлений в начале и в конце участка сосудистой системы, Q — величина кровотока через этот участок, 1332— коэффициент перевода единиц сопротивления в систему CGS.
Уравнение Франка широко используется на практике для определения сопротивления сосудов, хотя оно не всегда отражает истинные физиологические взаимоотношения между объемным кровотоком, АД и сопротивлением сосудов кровотоку у теплокровных. Эти три параметра системы действительно связаны приведенным соотношением, но у разных объектов, в разных гемодинамических ситуациях и в разное время их изменения могут быть в разной мере взаимозависимыми. Так, в конкретных случаях уровень САД может определяться преимущественно величиной ОПСС или в основном СВ.
Рис. 9.3. Более выраженная величина повышения сопротивления сосудов бассейна грудной аорты по сравнению с его изменениями в бассейне плечеголовной артерии при прессорном рефлексе.
В обычных физиологических условиях ОПСС составляет от 1200 до 1700 дин • с ¦ см , при гипертонической болезни эта величина может возрастать в два раза против нормы и быть равной 2200—3000 дин • с • см-5.
Величина ОПСС состоит из сумм (не арифметических) сопротивлений регионарных сосудистых отделов. При этом в зависимости от большей или меньшей выраженности изменений регионарного сопротивления сосудов в них соответственно будет поступать меньший или больший объем крови, выбрасываемый сердцем. На рис. 9.3 показан пример более выраженной степени повышения сопротивления сосудов бассейна нисходящей грудной аорты по сравнению с его изменениями в плечеголовной артерии. Поэтому прирост кровотока в плечеголовной артерии будет больше, чем в грудной аорте. На этом механизме базируется эффект «централизации» кровообращения у теплокровных, обеспечивающий в тяжелых или угрожающих организму условиях (шок, кровопотеря и др.) перераспределение крови, прежде всего, к головному мозгу и миокарду.
– Также рекомендуем “Сердечный выброс. Минутный объем кровообращения. Сердечный индекс. Систолический объем крови. Резервный объем крови.”
Источник
8)классификация кровеносных сосудов.
Кровено́сные
сосу́ды —
эластичные
трубчатые образования в
теле животных и человека,
по которым силой ритмически
сокращающегося сердца или
пульсирующего сосуда осуществляется
перемещение крови по
организму: к органам и тканям по артериям,
артериолам, артериальным капиллярам,
и от них к сердцу — по венозным капиллярам,
венулам и венам.
Среди
сосудов кровеносной системы
различают артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены и артериоло-венозные
анастомозы;
сосуды системы микроциркуляторного
русла осуществляют взаимосвязь между
артериями и венами. Сосуды разных типов
отличаются не только по своей толщине,
но и по тканевому составу и функциональным
особенностям.
Артерии —
сосуды, по которым кровь движется от
сердца. Артерии имеют толстые стенки,
в которых содержатся мышечные волокна,
а также коллагеновые и эластические
волокна. Они очень эластичные и могут
сужаться или расширяться, в зависимости
от количества перекачиваемой сердцем
крови.Артериолы —
мелкие артерии, по току крови
непосредственно предшествующие
капиллярам. В их сосудистой стенке
преобладают гладкие мышечные волокна,
благодаря которым артериолы могут
менять величину своего просвета и,
таким образом, сопротивление.Капилляры —
это мельчайшие кровеносные сосуды,
настолько тонкие, что вещества могут
свободно проникать через их стенку.
Через стенку капилляров осуществляется
отдача питательных веществ икислорода из
крови в клетки и переход углекислого
газа и
других продуктов жизнедеятельности
из клеток в кровь.Венулы —
мелкие кровеносные сосуды, обеспечивающие
в большом круге отток обедненной
кислородом и насыщенной продуктами
жизнедеятельности крови из капилляров
в вены.Вены —
это сосуды, по которым кровь движется
к сердцу. Стенки вен менее толстые, чем
стенки артерий и содержат соответственно
меньше мышечных волокон и эластических
элементов.
9)Объемная скорость кровотока
Объемная
скорость потока крови (кровотока) сердца –
это динамический показатель деятельности сердца.
Соответствующая этому
показателю переменная физическая величина характеризует
объёмное количество крови,
проходящее через поперечное
сечение потока (в
сердце) за единицу времени.
Объемную
скорость кровотока сердца оценивают по формуле:
CO = HR · SV / 1000,
где: HR – частота
сокращений сердца (1
/ мин), SV – систолический
объём кровотока (мл, л).
Система
кровообращения,
или сердечно-сосудистая
система представляет
собой замкнутую систему (см. схему
1, схему
2, схему
3).
Она состоит из двух насосов (правое
сердце и левое сердце), соединенных
между собой последовательнокровеносными
сосудами большого
круга кровообращения и
кровеносными сосудами малого
круга кровообращения(сосудами лёгких).
В любом совокупном сечении этой системы
протекает одно и то же количество крови.
В частности, при одних и тех же условиях поток
крови, протекающий через правое сердце,
равен потоку крови, протекающей через
левое сердце. У человека в состоянии покоя объёмная
скорость кровотока (как правого, так и
левого) сердца составляет
~4,5 ÷ 5,0 л / мин.
Целью системы
кровообращения является обеспечение
непрерывного кровотока во
всех органах и тканях в
соответствии с потребностями организма.
Сердце является насосом, перекачивающим
кровь по системе кровообращения. Вместе
с кровеносными сосудами
сердце актуализирует цель
системы кровообращения. Отсюда, объёмная
скорость кровотока сердца является переменной,
характеризующей эффективность работы сердца.
Кровоток
сердца управляется сердечно-сосудистым
центром и
зависит от ряда
переменных.
Главными из них являются:объёмная
скорость потока венозной крови к
сердцу (л / мин), конечно-диастолический
объём кровотока (мл), систолический
объём кровотока (мл), конечно-систолический
объём кровотока (мл), частота
сокращений сердца (1 / мин).
10) Линейная скорость потока крови (кровотока)
– это физическая величина,
являющаяся мерой движения частиц
крови, составляющих поток. Теоретически она
равна расстоянию, проходимому
частицей вещества,
составляющего поток, в единицувремени:
v = L / t.
Здесь L
–
путь (м),
t
–
время (c). Кроме
линейной скорости кровотока
различают объёмную
скорость потока крови,
или объёмную
скорость кровотока. Средняя линейная
скорость ламинарного кровотока (v)
оценивается интегрированием линейных
скоростей всех цилиндрических слоев
потока:
v = ( dP · r4 ) / ( 8η · l ),
где:
dP
– разница давления
крови в
начале и в конце участка кровеносного
сосуда, r
– радиус сосуда, η –
вязкость
крови,
l
– длина участка сосуда, коэффициент
8 – это результат интегрирования скоростей,
движущихся в сосуде слоев крови.
Объемная
скорости кровотока (Q)
и линейная скорости кровотока
связаныотношением :
Q = v · π · r2 .
Подставив
в это отношение выражение для v
получим
уравнение («закон») Хагена-Пуазейля для
объёмной скорости кровтотка:
Q = dP · ( π · r4 / 8η · l )
(1).
Исходя
из простой логики, можно утверждать,
что объёмная скорость любого потока
прямо пропорциональна движущейсиле и
обратно пропорциональна сопротивлению
потоку. Аналогично, объёмная скорость
кровотока ( Q )
прямо пропорциональна движущей силе
(градиентдавления,
dP ),
обеспечивающей кровоток, и обратно
пропорциональна сопротивлению
кровотоку ( R ):
Q = dP / R .
Отсюда R = dP / Q .
Подставляя в это отношение выражение
(1)
для Q ,
получим формулу для
оценки сопротивления кровотоку:
R = ( 8η · l ) / ( π · r4 ).
Из
всех этих формул видно, что самой
значимой переменной,
определяющей линейную и объёмную
скорости кровотока, является просвет
(радиус) сосуда. Эта переменная является
главной переменной в управлении кровотоком.
11)
Гидродинамическое
сопротивление прямо пропорционально
длине сосуда и вязкости крови и обратно
пропорционально радиусу сосуда в 4-й
степени, то есть больше всего зависит
от просвета сосуда. Так как наибольшим
сопротивлением обладают артериолы , ОПСС зависит
главным образом от их тонуса.
Различают
центральные механизмы регуляции тонуса
артериол и местные механизмы регуляции
тонуса артериол.
К
первым относятся нервные и гормональные
влияния ,
ко вторым – миогенная , метаболическаяи эндотелиальная
регуляция .
На
артериолы оказывают постоянный тонический
сосудосуживающий эффект симпатические
нервы .
Величина этого симпатического тонуса
зависит от импульсации, поступающей
отбарорецепторов каротидного
синуса , дуги
аорты и легочных
артерий .
Основные
гормоны, в норме участвующие в регуляции
тонуса артериол, – это адреналин инорадреналин ,
вырабатываемые мозговым
веществом надпочечников .
Миогенная
регуляция сводится к сокращению или
расслаблению гладких мышц сосудов в
ответ на изменения трансмурального
давления; при этом напряжение в их стенке
остается постоянным. Тем самым
обеспечивается ауторегуляция местного
кровотока – постоянство кровотока при
меняющемся перфузионном давлении.
Метаболическая
регуляция обеспечивает расширение
сосудов при повышении
основного обмена(за
счет выброса аденозина и простагландинов )
и гипоксии (также
за счет выделения простагландинов).
Наконец, эндотелиальные
клетки выделяют
ряд вазоактивных
веществ – окись
азота ,эйкозаноиды ( производные
арахидоновой кислоты ), сосудосуживающие
пептиды ( эндотелин-1, ангиотензин
II )
и свободные
радикалы кислорода .
12)давление крови в разных отделах
сосудистого русла
Давление
крови в различных участках сосудистой
системы. Среднее давление в аорте
поддерживается на высоком уровне
(примерно 100 мм рт. ст.), поскольку сердце
непрестанно перекачивает кровь в аорту.
С другой стороны, артериальное давление
меняется от систолического уровня 120
мм рт. ст. до диастолического уровня 80
мм рт. ст., поскольку сердце перекачивает
кровь в аорту периодически, только во
время систолы. По мере продвижения крови
в большом круге кровообращения среднее
давление неуклонно снижается, и в месте
впадения полых вен в правое предсердие
оно составляет 0 мм рт. ст. Давление в
капиллярах большого круга кровообращения
снижается от 35 мм рт. ст. в артериальном
конце капилляра до 10 мм рт. ст. в венозном
конце капилляра. В среднем «функциональное»
давление в большинстве капиллярных
сетей составляет 17 мм рт. ст. Этого
давления достаточно для перехода
небольшого количества плазмы через
мелкие поры в капиллярной стенке, в то
время как питательные вещества легко
диффундируют через эти поры к клеткам
близлежащих тканей. В правой части
рисунке показано изменение давления в
различных участках малого (легочного)
круга кровообращения. В легочных артериях
видны пульсовые изменения давления,
как и в аорте, однако уровень давления
значительно ниже: систолическое давление
в легочной артерии — в среднем 25 мм рт.
ст., а диастоли-ческое — 8 мм рт. ст. Таким
образом, среднее давление в легочной
артерии составляет всего 16 мм рт. ст., а
среднее давление в легочных капиллярах
равно примерно 7 мм рт. ст. В то же время
общий объем крови, проходящий через
легкие за минуту, — такой же, как и в
большом круге кровообращения. Низкое
давление в системе легочных капилляров
необходимо для выполнения газообменной
функции легких.
Источник: https://meduniver.com/Medical/Physiology/581.html MedUniver
13)артериальное давление
Артериальное
давление — один из важнейших
параметров, характеризующих
работу кровеносной
системы. Давление
крови определяется объёмом крови,
перекачиваемым в единицу времени сердцем и
сопротивлением сосудистого русла.
Поскольку кровь движется под
влиянием градиента давления
в сосудах, создаваемого сердцем, то
наибольшее давление крови будет на
выходе крови из сердца (в левом желудочке),
несколько меньшее давление будет
в артериях,
ещё более низкое в капиллярах, а самое
низкое в венах и
на входе сердца (в правом предсердии).
Давление на выходе из сердца, в аорте и
в крупных артериях отличается незначительно
(на 5—10 мм
рт. ст.), поскольку
из-за большого диаметра этих сосудов
их гидродинамическое
сопротивление невелико.
Точно так же незначительно отличается
давление в крупных венах и в правом
предсердии. Наибольшее падение давления
крови происходит в мелких
сосудах: артериолах, капиллярах и венулах.
Верхнее
число — систолическое
артериальное давление,
показывает давление в артериях в момент,
когда сердце сжимается и выталкивает
кровь в артерии, оно зависит от силы
сокращения сердца, сопротивления,
которое оказывают стенки кровеносных
сосудов, и числа сокращений в единицу
времени.
Нижнее
число — диастолическое
артериальное давление,
показывает давление в артериях в момент
расслабления сердечной мышцы. Это
минимальное давление в артериях, оно
отражает сопротивление периферических
сосудов. По мере продвижения крови по
сосудистому руслу амплитуда колебаний
давления крови спадает, венозное и
капиллярное давление мало зависят от
фазы сердечного цикла.
Типичное
значение артериального кровяного
давления здорового человека
(систолическое/диастолическое) = 120 и
80 мм
рт. ст., давление в
крупных венах на несколько мм. рт. ст.
ниже нуля (ниже атмосферного). Разница
между систолическим артериальным
давлением и диастолическим (пульсовое
давление) в норме
составляет 30—40 мм
рт. ст.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник