izbrannye_lektsii_po_normalnoy_fiziologi i (833811), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Основные законы гемодинамики.2. Сосудистый тонус, механизмы его регуляции.3. Современные представления о механизмах регуляции артериальногодавления.Основные законы гемодинамикиОсновные закономерности движения жидкости по трубам описаныразделом физики - гидродинамикой. Согласно законам гидродинамики,движение жидкости по трубам зависит от разности давления в начале и вконце трубы, ее диаметра и от сопротивления, которое испытывает текущаяжидкость. Чем больше разность давлений, тем больше скорость движенияжидкости по трубе.
Чем больше сопротивление, тем меньше скоростьдвижения жидкости. Для характеристики процесса движения жидкости потрубе используют понятие объемная скорость. Объемная скоростьдвижения жидкости – это объем жидкости, который протекает за единицувремени через трубу определенного диаметра.
Объемную скорость можнорассчитать при помощи уравнения Пуазейля:Q = (P1 – P2)/RQ – объемная скорость, P1 – давление в начале трубы, P2 – давление в концетрубы, R – сопротивление движению жидкости в трубе.В целом движение крови по сосудам с некоторыми поправкамиподчиняется законам гидродинамики. Движение крови по сосудам получилоназвание гемодинамики.
Согласно общим законам гемодинамикисопротивление току крови по сосудам зависит от длины сосудов, их диаметраи вязкости крови:R = (8l)/r4R – сопротивление, - вязкость крови, l – длина сосудов, r – радиус сосуда.Вязкость крови зависит от количества в ней клеточных элементов ибелкового состава плазмы.Объемная скорость зависит от диаметра сосудов. Наиболее большаяобъемная скорость кровотока в аорте, наименьшая в капиляре.
Однако,объемная скорость кровотока во всех капилярах системного кругакровообращения равна объемной скорости кровотока в аорте, т.е. количествокрови, протекающей за единицу времени через разные участки сосудистогорусла, одинаково.175Кроме объемной скорости кровотока, важным показателем гемодинамикиявляется линейная скорость кровотока. Линейная скорость кровотока – эторасстояние, которое частица крови проходит за единицу времени в том илиином сосуде.
Линейная скорость кровотока прямо пропорциональнаобъемной скорости и обратно пропорциональна диаметру сосуда.V = Q/r2Чем больше диаметр сосуда – тем меньше линейная скорость кровотока.В аорте линейная скорость кровотока составляет 0,5 – 0,6 м/сек., в крупныхартериях – 0,25 – 0,5 м/сек., в капилярах - 0,05 мм/сек., в венах – 0,05 – 0,1м/сек.. Низкая линейная скорость кровотока в капилярах связана с тем, что ихсуммарный диаметр во много раз превышает диаметр аорты. Представленныевыше рассуждения свидетельствуют о том, что одним из ведущих факторов,влияющих на гемодинамические показатели, является диаметр сосудов.Поэтому следующий вопрос нашей лекции будет посвящен рассмотрениюфизиологических механизмов регуляции просвета сосудов.
При этом следуетпомнить, что диаметр сосуда зависит от тонуса гладкой мускулатуры,составляющей основу сосудистой стенки. Таким образом, механизмырегуляции диаметра сосудов – это во многом механизмы регуляции тонусасосудов.Сосудистый тонус, механизмы его регуляцииСосудистый тонус – это длительное возбуждение гладкомышечного слоясосудистой стенки, обеспечивающее определенный диаметр сосудов исопротивление сосудистой стенки давлению крови. Сосудистый тонусобеспечивается несколькими механизмами: миогенными, гуморальными инервно-рефлекторными.Миогенные механизмы мышечного тонуса обеспечивают так называемыйбазальный сосудистый тонус.
Базальный тонус сосудов – это частьсосудистого тонуса, которая сохраняется в сосудах при отсутствии нервных игуморальных влияний на них. Эта компонента зависит только от свойствгладкомышечных клеток, составляющих основу мышечной оболочкисосудов.Характернойособенностьюбиологическихмембрангладкомышечных клеток, входящих в состав стенки сосудов, являетсявысокая активность Ca++ - зависимых каналов. Активность этих каналовобеспечивает высокую концентрацию ионов Ca++ в цитоплазме клеток идлительное взаимодействие, в этой связи, актина и миозина.Гуморальные механизмы регуляции тонуса сосудовГуморальные влияния на сосудистую стенки обеспечиваютсябиологически-активными веществами, электролитами и метоболитами.Влияние на сосудистую стенку биологически активных веществ.
К группебиологически – активных веществ относят адреналин, вазопрессин,гистамин, ангиотензин (α2 – глобулин), простогландины, брадикинин.176Адреналин может приводить как к сужению сосудов, так и к расширению.Эффект влияния зависит от типа рецепторов с которым взаимодействуетмолекула адреналина. Если адреналин взаимодействует с α –адренорецептором наблюдается вазоконстрикция (сужение сосуда), если же сβ – адренорецептором – вазодялятация (расширение сосуда). Атриопептид,вырабатываемый в правых отделах сердца вызывает вазодилятацию.Вазопрессин и ангиотензин вызывают сужение сосудов, гистамин,брадикинин, простагландины – расширение.Влияние на сосудистую стенку некоторых электролитов.
Повышениесодержание ионов Ca++ в сосудистой стенки приводит к повышениюсосудистого тонуса, а ионов K+ - к его понижению.Влияние на сосудистую стенку продуктов метаболизма. К группеметаболитов относят органические кислоты (угольную, пировиноград-ную,молочную), продукты расщепления АТФ, оксид азота. Продуктыметаболизма, как правило, вызывают снижение тонуса сосудов, приводя к ихрасширению.Нервно-рефлекторные механизмы регуляции просвета сосудовСосудистые рефлексы делят на врожденные (безусловные, видовые) иприобретенные (условные, индивидуальные).
Врожденные сосудистыерефлексы состоят из пяти элементов: рецепторов, афферентного нерва,нервного центра, эфферентного нерва и исполнительного органа.Рецепторная часть сосудистых рефлексов.Рецепторная часть сосудистых рефлексов представлена барорецеп-торами,которые расположены в стенках сосудов. Однако, большая частьбарорецепторов сосредоточена в рефлексогенных зонах, о которых мынеоднократно с вами говорили. Речь идет о парной рефлексогенной зоне,расположенной в зоне бифуркации общей сонной артерии, дуге аорты,легочной артерии.
В регуляции просвета сосудов принимают участие иволюморецепторы сердца, находящиеся преимущественно в правом сердце.Среди барорецепторов различают несколько групп:- барорецепторы,реагирующиенапостояннуюсоставляющуюартериального давления;- барорецепторы, реагирующие на быстрые, динамические измененияартериального давления;- барорецепторы, реагирующие на вибрации сосудистой стенки.При прочих равных условиях активность рецепторов выше на быстрыеизменения артериального давления, чем на медленное его изменения. Крометого, прирост активности барорецепторов зависит от исходного уровняартериального давления. Так при увеличении артериального давления на 10мм.рт.ст. с исходного уровня 140 мм.рт.ст.
в афферентном нейроне,связанном с барорецепторами отмечается нервная импульсация с частотой 5имп./сек. При таком же увеличении артериального давлении на 10 мм.рт.ст.,177но с исходного уровня 180 мм.рт.ст., в афферентном нейроне, связанном сбарорецепторами отмечается нервная импульсация с частотой 25 имп./сек.При длительной фиксации высоких значений артериального давления наодной величине может происходить адаптация рецепторов к действиюданного раздражителя и они снижают свою активность. В этой ситуациинервные центры начинают воспринимать повышенное артериальноедавление как нормальное.Афферентные звенья сосудистых рефлексовОт парной синокаротидной зоны афферентную информацию вцентральную нервную систему переносят веточки IX пары черепно-мозговыхнервов (n.
glossopharingeus), носящих название n. caroticus или нервовГеринга. От аортальной рефлексогенной зоны афферентация в ЦНСпоставляется веточками блуждающего нерва (n. vagus) нервами Циона –Людвига или буфферными нервами (n. depressor). От легочной артерии иправых отделов сердца афферентация в ЦНС поступает по аффернтнымветочкам блуждающего нерва (n. vagus).Представления о сосудодвигательном центреВ узколокалистическом представлении сосудодвигательный центрпредставлен двумя отделами в продолговатом мозге.
При раздражениинейронов первого отдела сосудодвигательного центра в основном вызываетсужение сосудов, следствием чего отмечают повышение уровняартериального давления. Поэтому этот отдел сосудодвигательного центраназвали прессорным отделом. При нанесении раздражителя на нейронывторого отдела сосудодвигательного центра возникает расширение сосудов,следствием чего отмечают падение артериального давления. Поэтому этототдел сосудодвигательного центра назвали депрессорным.
Прессорный идепрессорный отделы сосудодвигательного центра находятся в реципрокныхотношениях.При широком толковании понятия «сосудодвигательный нервный центр»,в его состав включают нервные центры гипоталамичсекой области (задниеядра представляют симпатический отдел, а передние ядра –парасимпатический отдел автономной нервной системы), нервные центрыкоры больших полушарий.Эффекторная часть сосудистых рефлексовЭффекторная часть большей части сосудистых рефлексов представленатолько симпатическим отделом автономной нервной системы. Тольконесколько сосудистых областей наряду с симпатической иннервацией имеюти парасимпатическую: сосуды органов малого таза (сосуды наружныхполовых органов), сосуды слюнных желез и сосуды мягкой мозговойоболочки.178Возможность участия только симпатического отдела автономной нервнойсистемы в регуляции просвета сосудов показана к классическихисследованиях известного французского физиолога Клода Бернара.
В опытахна кролике он показал, что если перерезать симпатический нерв,иннервирующий сосуды уха, происходит их расширение. Ухо кролика приэтом становиться красным, развивается гиперемия. Кроме того, отмечаетсяповышение его температуры. При раздражении периферического отрезкасимпатического нерва, иннервирующего сосуды уха кролика, происходит ихсужение. Ухо становится бледным, его температура снижается. По существуопыты К. Бернара показали, что изменяя тонус симпатического отделаавтономной нервной системы, можно изменять просвет сосудов.