Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - т.2 (947489), страница 75
Текст из файла (страница 75)
Это связано с тем, что капилляры очень коротхи. Большей объем крови, содержащийся в венах ГЛАВА 20. ФУНКЦИИ СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЪ| Таблица 20.3. Среднестатистические данные, характе- ризующие распределение крови е серпечно-сщ.уднстой системе человека (возраст 40 лет, масса 75 кг, площадь поверхности тела 1,85 мз) (20) Откол ссрхсчео- сосухястое скос«мы мя ть общяя '4 Ссрлле (я лкзстоле) 360 7,2 7,7 Легочное кровообращение Артерии Капилляры Иены 2,2 ~ 8,8 йо ~440 Системное кровообращение Аорта н крупные артерии Мелкие артерии Капилляры Мелкие вены Крупные вены 4200 ЗОО 2300 900 100,0 (около 76% всей крови в отдельных сосудистых сетях и примерно 64% общего объема), отражает их роль как резервуара крови. Таким образом, для ргзистиеных сосудов характерно не только высокое гидродинамическое сопротивление, но и малая емкость, а емкосгпным сосудаы, напротив, присуши низкое сопротивление и большая емкость.
Малые артерии и вены (с диаметром около 0,5 — 2,0 мм) занимают особое, промежуточное положение: при их растяжение существенно изменяется как емкость, так и сопротивление. Обьем крови и среднее давление наполнения. Среднее давление наполненна, или спиипическое давление крови, отражает наполнение кровеносного русла. Оно соответствует тому давлению, которое регистрируется в большинстве отделов всей сердечно- сосудистой системы, когда сердце не работает и все существующие градиенты давления уравновешены.
Среднее давление наполнения равно примерно 6 мм рт. ст. На него влияют как изменения общего объема крови, так и изменения емкости сосудов, связанные с различной степвйьЮ сокрюцения гладких мышц. Срелнее давление наполнения — это важный фактор, определяющий отток крови из вен к правому предсердию; таким образом, оно косвенно влияет на выброс левого сердца. В условиях естественного кровообращения часть крови при кюкцом сокрашении сердца перекачивается из венозного отдела в артериальный.
Прн этом давление в сосудах изменяется в зависимости от их емкости н расгяжимосги: в венах оно лишь незначительно спилсагтгл, а в артериях довольно существенно поеышаетгя (рис. 20.10). Это связано с тем, что эффективная растяжнмость артерий намного меньше. Таким образом, устанавливается динамическое равнонесие, при котором объем крови в том илн ином отделе кровеносного русла определяется внутрисосудистым давлением, зависящим в свою очередь от растяжимостн сосудов. 20.4. Артериальный отдел боль- шого круга кровообращения Особенностями, которые мы только что разобрали, а также геометрией сосудистой системы определяются гемодинамические свойства различных отделов кровеносного русла ) 4, 5, 15, 19, 20, 24, 331. Об этих свойствах и по|щет речь ниже.
Кроваток в яртеривх Пульсовые колебания кровотока. При сокрашении сердца кровь поступает из левого желудочка в восходящую аорту только во время периода изгнания. В ходе так называемых пульсоеых колебаний скорость кровотока меняется следующим образом: сначала, после открытия аортальных клапанов, она резко возрастает, достигая максимума примерно мм рт. с 100 сх 60 140 о о 100 " 60 « о о 20 о о Рмс. 20.9. Изменения пульсовых колебаний давления и кровотока в аорте н артериях ног. Следует отметить, что по мере удаления от сердце появляется антерогрелный кроваток ео время днвстолы н повышается снстолнческое давление (по Макдональду (15)) ЧАСТЪ Ч. КРОВЪ И СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ 510 к концу первой трети периода изгнания; затем, к моменту окончания этого периода, она падает до нуля (рис.
20.9). От начала периода расслабления и до закрьггия аорталъных клапанов наблюдается кратковременный обратный ток крови в левый желудочек. Во время диастолы, до начала следуюгдего периода изгнания, кровь в восходящей аорте обычно не лвижется. У человека в состоянии покоя максимальная скараспгь кровотока в аорте (при длительности периода изгнания 0,25 с и величине ударного объема 70 — 90 мл) значительно превосходит 1ОО ем~с; средняя же скорость в течение ксегп периода изгнания составляет около 70 слц«с. Во время большей части периода изгнания число Рейнольдса превосходит критическое значение, и кроваток в аорте носит турбулентный характер (о методах измерения кровотока см.
с. 500). По мере удаления от сердца амплитуда волны кровотока в аорте и крупных артериях постепенна снизкается (в отличие от амплитуды волны давле- мм я« 140 2600 Давление в артериальном русле 4 см«З 0,03 см/с Е ом« Рис. 20ДО. Схема соотношения между площадью поперечного сечения, давлением и средней линейной скоростью кровотока в различных отделах сердечно-сосудистой системы с с с с х и в ,со о. в а з зз 3 в о с а в в а в н 'с с ос он ос » с сов С» с с с в с с а асс ос з с з а в в вс» яав о с о с я а сс сся с с с с <<сс«йсс ния).
В то же время в грудной аорте и периферических артериях во время диасталы наблюдается антероградный кроваток (рис. 20.9). Кратковременный обратный кроваток в начале периода расслабления в покое можно зарегистрировать даже в бедренной (или плечевой) артерии. Однако при увеличении сердечного выброса возрастает и скорость кровотока, и в конечном счете кривая записи пульса перестает пересекать нулевую линию.
В области концевых разветвлений артерий и артсриол пульсирующий кроваток постепенно сменяется непрерывным. Однако при максимальном расширении сосудов небольшие колебания кровотока наблюдаются даже в капиллярах и мелких Скорость кровотока в плошадь поперечного сечения сосудов. Поскольку кровоток, особенно в аорте и крупных артериях, носит пульсирующий характер, средняя скорость тока кроки в этих сосудах значительно ниже, чем скорость во время сисголы.
Ее можно вычислить по формуле с.= (7(х.гз) В покое при сердечном выбросе„равном 96 ми~с, средняя лвнейная скорость кровотока в аорте радиусом 12 13 мм колеблется соответственно от 21,2 до 18,1 см,'с (т.е. в среднем около 20 см;с; см. рис. 20.10 и табл. 20.4). При увеличении сердечного выброса средняя линейная скорость кровотока может превышать 100 см,'с. В связи с тем что средняя скорость кровотока обратно пропорциональна поперечному сечению сосудов. она значительно ниже в периферических артериях, особенно в концевых артериях и артериолах.
Медленнее всего кровь течет в капиллярах: линейная скорость кровотока в них составляет 0,03 ем~с (см. рис. 20.10 и табл. 20.4). Время прохазкдения крови через капилляр средней длины (около 750 мкм) составляет примерно 2,5 с. Пулъсовые колебания давления. Масса крови обладает инерцией, поэтому ускорение под действием ударного объема, выбрасываемого в аорту за период изгнания, получает не весь столб жидкости в сосудах сразу. Вначале ток крови ускоряется только в проксимальном сегменте восходящей аорты. В этом сегменте наблюдается кратковременное повышение даклсния, или так называемое иульсавае кплебание давления (рис. 20.9). При этом давление сначала возрастает столь же быстро.
как и кроваток, а затем скорость его нарастания снижаегся. В связи с этим пик пульсового колебания давления наступает позже, чем пик пульсового колебания кровотока. В дальнейшем давление начинает падать, однако конечнасисталическое давление (давление в конце систолы) все же остается значительно большим, чем глАвА 20. функции сосудистой систвмы 511 Таблица 20.4. Средние значения линейной скорости кровотока н давления а системном кровообращении у человека Диаметр, мм Среднее давлемие, мм рт.ет. Средняя споре<ты ем~с 20-25 20 10-15 2 0,2"0,3 1ОО 95 70-80 35-70 Аорта Мелкие артерии Мельчайшие артерии Артернолы Капилляры артерначьный конец срешшй участок еенозный конец Мельчайшие вены Мелкие н средине вены Крупные вены Полые вены 0,06 0,02 30-35 20- 25 15-20 10- 15 О.ОЗ 0,5-1,0 5 15 ЗО 35 1О нлн меньше Аорта Бедренная артерия мм рт.ее я»н» я я »»е й »ое м ва й ао е л» й ео е 50 а а давление в начале периода изгнания.
В конце систолы наблюдается кратковременный быстрый спад давления (на кривой -так называемая инцизура). Он обусловлен расслаблением лево~о желудочка и обратным током крови, прекращающимся ~олько после захлопывания полулунных клапанов (рис. 20.11). Во время диастолы давление снижается в основном равномерно, однако в отличие от скорости кровотока оно не падасгп до нули. Это связано с «выпрчмллк<щиыя эффектом аортальных клапанов, зластиче<киыи свойствами артерий и достаточно высоким периферичсскил«апропшвлснием. К началу очередной систолы давление остается относительно высоким (рис. 20.9 и 20.11).
Систолическпе, диастолнческае и среднее давление. Пик кривой давления, регистрируемый во время систолы, называется систолическим артериальным давлением (Р,). а минимальное значение давления в диастоле-диастолическим (Р,) (рис. 20.11). Амплитуда колебания давления (Р, — Р,). называется пульсавыж давлением.
Среднее иртериалепас давление Рис. 20.11. Опрадененне среднего артериального давления а аорте (слева) н периферической артерии (справа). Р, снстолнчесяое давление; Р„- среднее давление; Р, днастолнческое давление. Площади закрашенных участков с обеих сторон от уровня среднего давления равны друг другу (подробнее см. в тексте) (Р, ), которое составляет движущую силу кровотока,- зто давление, усредненное по вред<спи сердечного цикла.