Микроциркуляция. Капиллярный кровоток и его особенности

Исследования сердечно-сосудистой системы

Движение крови по сосудам низкого давления (вены).

Венный пульс

Вены относятся к емкостным сосудам. Их стенки более растяжимы, поэтому в них содержится большое количество крови (70–80%).

Вены определяют величину возврата крови к сердцу, систолический объем, минутный объем крови. В отличие от артериального русла, в котором градиент давления (ΔР), обеспечивающий движение крови, составляет около 65 мм рт.ст., в венах составляет около 18 мм. рт.ст. Так, в венулах давление крови составляет 12–18 мм рт. ст. В венах вне грудной полости равно 5–9 мм рт. ст. При впадении в правое предсердие оно колеблется в зависимости от фаз дыхания: при вдохе — ниже атмосферного, при выдохе — выше на 2–5 мм рт. ст

Центральное венозное давление(ЦВД) (central venous pressure) — давление крови в правом предсердии. Измеряется при помощи вводимого катетера, в котором имеется передатчик. Является важной диагностической информацией при различных серьезных заболеваниях сердца и легких. Уровень ЦВД, то есть давления в правом предсердии, оказывает существенное влияние на величину венозного возврата крови к сердцу. При понижении давления в правом предсердии от 0 до −4 мм рт.ст. приток венозной крови возрастает на 20-30 %, но когда давление в нем становится ниже −4 мм рт.ст., дальнейшее снижение давления не вызывает уже увеличения притока венозной крови. Это отсутствие влияния сильного отрицательного давления в правом предсердии на величину притока венозной крови объясняется тем, что в случае, когда давление крови в венах становится резко отрицательным, возникает спадение вен, впадающих в грудную клетку. Если снижение ЦВД увеличивает приток венозной крови к сердцу по полым венам, то его повышение на 1 мм рт.ст. снижает венозный возврат на 14 %. Следовательно, повышение давления в правом предсердии до 7 мм рт.ст. должно снизить приток венозной крови к сердцу до нуля, что привело бы к катастрофическим нарушениям гемодинамики.

Методы измерения венозного давления. Существуют прямые и непрямые методы.

Прямые методы. Венозное давление может быть измерено с помощью иглы, введенной непосредственно в вену и соединенной с манометром. Единственным методом, позволяющим измерить давление в правом предсердии с большой точностью, является катетеризация правого предсердия через периферические вены. В настоящее время измерение давления с помощью центрального венозного катетера проводят у больных кардиологических отделений для непрерывного наблюдения за состоянием насосной функции сердца.

Из непрямых методов наиболее верные показатели дает ангиотензиотонография.

У здоровых людей венозное давление находится в пределах 70–90 мм вод. ст. с колебаниями от 60 до 120 мм вод. ст.

Повышение венозного давления до 200–350 мм вод. ст. является одним из симптомов сердечнососудистой недостаточности, может наблюдаться при ослаблении деятельности правого желудочка, недостаточности трехстворчатого клапана и др.

Венозная гипотония (10–30 мм вод. ст.) наблюдается у астеников, у истощенных и больных инфекционными заболеваниями, при острых и хронических интоксикациях, при неврогенных сосудистых гипотониях.

Приближенно о венозном давлении можно судить по степени наполнения шейных вен. При нормальном венозном давлении у сидящего человека вены спавшиеся. Если венозное давление больше 150 мм вод. ст., то вены нижних отделов шеи четко выделяются. Если давление больше 200 мм вод. ст, то они сильно выбухают.

В венах среднего калибра скорость кровотока составляет 6–14 см/с, в полых венах — 20 см/с.

Вены — сосуды низкого давления и градиент давления в начале и конце венозной системы невелик. Поэтому кровоток в венах обеспечивают дополнительные факторы:

1. Присасывающее действие грудной полости. На вдохе снижается давление в грудной полости, это способствует расширению вен, срабатывает эффект засасывания крови из соседних сосудов.

2. Диафрагма, опускаясь вниз, увеличивает внутрибрюшное давление, что способствует венозному притоку к сердцу из сосудов брюшной полости.

3. Сокращения скелетных мышц («мышечный насос»). Скелетные мышцы, сокращаясь, сдавливают вены, что проталкивает кровь к сердцу. Наличие клапанов на внутренней поверхности вен противодействует обратному кровотоку. Этот механизмы действуют при движении человека.

4. Присасывающее действие сердца. Предсердно-желудочковая перегородка при систоле желудочка, смещаясь вниз создает присасывающий эффект крови к сердцу из вен.

5. Перистальтические сокращения стенок некоторых вен — 2–3 в мин.

6. Пульсация рядом расположенных артерий.

Венный пульс. В мелких и средних венах пульсовые колебания давления крови не наблюдаются. В крупных венах вблизи сердца кровоток имеет пульсирующий характер. Пульсовая волна в венах иного, чем в артериях происхождения. Она образуется при увеличении в венах давления, растягивающем стенку сосуда, при прекращении оттока крови из вен во время систолы сердца.

На записи венного пульса — флебограмме  различают 3 волны:

а — отражает повышение давления в полой вене при систоле предсердия, когда отток крови из вены прекращается,

с — обусловлена повышением давления в полой вене при сокращении желудочка. Атрио-вентрикулярный клапан выпячивается в правое предсердие, повышая в нем давление. Затем при изгнании крови клапан смещается к верхушке желудочков, следует быстрое понижение давления в вене.

v — обусловлена повышением давления в вене в связи с прекращением оттока крови из нее в конце диастолы предсердий, после их заполнения кровью. Изменения кривой венного пульса являются важными показателям в диагностике недостаточности 3-х створчатого клапана.

 

Флебограмма

 

Время полного кругооборота крови через большой и малый круги кровообращения у человека при сокращениях сердца 70–80 в минуту составляет 20-25 с, или примерно через 27 систол желудочков сердца.

На прохождение по малому кругу приходится 1/4 времени, по большому — 3/4. При физической работе кругооброт крови ускоряется до 15 с, при тяжелой —до 9 с.

Микроциркуляция. Капиллярный кровоток и его особенности

Микроциркуляция — это движение крови по сосудам микроциркуляторного русла, к которым относятся:

· артериолы с диаметром (d) 100–30 мкм;

· метаартериолы (d — 30-15 мкм);

· прекапиллярные сфинктер (d 5 мкм);

· прекапилляры (d — 15–10 мкм);

· капилляры (d — 10–2 мкм);

· посткапиллярные венулы (d — 15–20 мкм);

· венулы (d — 20–75 мкм).

В стенках капилляров отсутствуют миоциты, которые могли бы активно изменить их просвет. Поэтому основную функцию регуляции кровотока через них выполняют артериолы, метаартериолы, посткапиллярные венулы и артериовенозные шунты.

Капилляры, относятся к обменным сосудам. Они обеспечивают газообмен, снабжение клеток питательными, пластическими веществами и выведение продуктов метаболизма. Обмен происходит также в венулах.

В покое кровь циркулирует лишь в 25–35% всех капилляров.

Плотность капилляров в разных органах значительно варьирует. Большое количество их содержится в миокарде, мозге, печени, почках (до 2500–3000 капилляров на 1 мм² ткани). Меньше капилляров в костной, жировой, соединительной тканях. Кровь соприкасается с очень большой поверхностью капилляров в течение довольно длительного времени.

Длина одного капилляра равна 0,5–1,1 мм. Общая поверхность всех капилляров составляет около 1000 м². Общая суммарная площадь сечения всех капилляров большого круга кровообращения от 8000 см² до 11000 см². В местах отхождения капилляров от артериол гладкомышечные клетки образуют прекапиллярные сфинктеры. В других участках капилляров таких элементов нет.

Стенка капилляров представляет собой полупроницаемую мембрану, тесно связанную функционально и морфологически с межклеточным веществом, то есть капилляры неотделимы от органов, они являются составной частью самих органов. Встречаются плоские, петлистые капилляры, они легко растягиваются и соответствуют диаметру эритроцитов, которые способны, проходя через капилляры, изменять свою форму.

Стенки капилляров состоят из 2-х оболочек: внутренней — эндотелиальной и наружной — базальной. В зависимости от ультраструктуры стенок капилляров (рисунок 2.13) их можно разделить на 3 типа:

1. Соматическийтип — имеет непрерывную эндотелиальную и базальную оболочки, имеет большое количество мельчайших пор (4–5 нм). Легко пропускают воду и минеральные вещества, газы. Встречаются в скелетной и гладкой мускулатуре, жировой и соединительной ткани, легких, мозге.

2. Висцеральный тип — имеет «окошки» (фенестры), с диаметром — 0,1 мкм. Часто прикрыты тончайшей мембраной. Проницаемы для воды, растворенных солей, макромолекул. Встречаются в почках, пищеварительном канале, эндокринных железах.

3. Синусоидный тип — базальная мембрана частично отсутствует, эндотелиальная оболочка прерывиста, с большими интерстициальными просветами. Через них проходят жидкости, клетки крови, макромолекулы. Локализованы в костном мозге, печени, селезенке.

 

 

Типы капилляров

А — соматический; Б — вмсцеральный; В — синусоидный

 

Для функции капилляров большое значение имеют скорость кровотока в них, проницаемость стенок, величина гидростатического и онкотического давления, число перфузируемых капилляров. Средняя линейная скорость в капиллярах составляет 0,5–1 мм/с. Каждая клетка крови находится в капилляре приблизительно 1,0 с.

Гидростатическое давление в капиллярах зависит от сопротивления в артериях и артериолах. В капиллярах оно продолжает снижаться и составляет в артериальном конце 30–35 мм рт. ст., в венулярном конце 15–20 мм рт. ст.

Движение жидкости и различных веществ через стенку капилляров, осуществляется путем диффузии, осмоса, пиноцитоза, фильтрации, реабсорбции, активного транспорта.

Диффузия происходит за счет градиента концентрации веществ и имеет 2-сторонний характер. Ее скорость очень высокая. Проходя через капилляр жидкость плазмы 40 раз полностью обменивается с межклеточной жидкостью. Через общую обменную поверхность капилляров организма скорость диффузии приблизительно равна 60 л/мин, в сутки составляет в среднем 85000 л.

Неполярные (жирорастворимые) вещества и мелкие незаряженные молекулы (O₂, CO₂, NH₃ и вода) могут диффундировать непосредственно через стенку капилляров, без необходимости движения через поры. Скорость их диффузии через стенку капилляра во много раз выше скорости транспорта полярных молекул.

Полярные вещества (например, ионы Na⁺, K⁺, Cl^–, Ca²⁺; различные небольшие, но полярные метаболиты, а также сахара, нуклеотиды, макромолекулы белка и нуклеиновых кислот) сами по себе не проникают через мембраны, для их транспорта необходимы переносчики и ионные каналы (поры).

Разность концентраций веществ по обе стороны капиллярной мембраны влияет на скорость диффузии. Например, концентрация кислорода в крови капилляров в норме больше, чем в интерстициальной жидкости. Следовательно, больше кислорода движется из крови в ткань. Напротив, концентрация двуокиси углерода больше в тканях, чем в крови, и CO₂ движется из тканей в кровь.

Проницаемость эндотелия капилляров не одинакова в разных тканях тела. Например, капилляры печени проницаемы для альбумина, головного мозга – нет.

Венозные отделы капилляров более проницаемы, чем артериальные.