Гемодинамика. Функциональная классификация сосудов. Причины движения крови

1. Гемодинамика

•Это раздел физиологии, изучающий
закономерности движения крови в
сосудах.
•Гемодинамика обеспечивается
сердцем и сосудами.

2. План лекции

1.Функциональная классификация сосудов.
2. Причины движения крови.
3. Показатели гемодинамики. Артериальное давление
4. Методы определения АД.
5. Динамика давления крови в сосудистом русле.
6. Артериальный пульс. Сфигмография.
7.Объемная скорость кровотока. Методы определения.
8.Линейная скорость кровотока.
9.Динамика линейной скорости кровотока в сосудистом русле.
10. Методы определения линейной скорости кровотока.

3. Функциональная классификация сосудов

Буфернокомпрессионные
Обменношунтовые
Сосуды
распределения
Емкостные
Сосуды
сопротивления
Сосуды
возврата

4. Буферно – компрессионные или амортизирующие

Буферно – компрессионные или амортизирующие
К ним относятся сосуды эластического типа: легочная
артерия, аорта и их крупные ветви.
Функция.
1. Буферная роль: сглаживают перепады давления в
сосудистой системе между систолой и диастолой.
2. Компрессионная роль: эластическая стенка сосудов
растягивается в систолу, сокращается в диастолу,
поддерживая в сосуде достаточно высокое давление
без систолического выброса.
3)Поддерживают движущую силу кровотока в диастолу.
4)Амортизирующая функция: эластичность стенок
смягчает гидравлический удар крови во время систолы
желудочков.
5)Изгиб аорты повышает эффективность
перемешивания крови.
Основное перемешивание, создание однородности
крови происходит в сердце.

5. Сосуды распределения.

• Это средние и мелкие артерии мышечного типа региона и
органов. Их функция:
• 1.Распределение потока крови по всем органам и тканям
организма.
• 2.Регуляция пропускной способности органов путем изменения
просвета внеорганных артерий нервным и гуморальным путем
Нервная регуляция просвета сосудов. Снижение активности
СНС увеличивает просвет сосудов и повышает кровоток в
органе.
• Гуморальная регуляция. Связана с тем, что увеличение
потребности ткани в О2 вызывает повышение скорости
кровотока. Это вызывает деформацию апикальной мембраны
эндотелиоцитов. Они выделяют оксид азота NO, который
расслабляет стенку сосуда.NO – эндотелиальный
релаксирующий фактор.

6. Сосуды сопротивления: пре и пост капиллярные.

Прекапиллярные. Это артерии d = 100 мкм, артериолы, прекапиллярные
сфинктеры, сфинктеры магистральных капилляров.
Функции.
1)Артериолы являются главными регуляторами артериального
давления. Стенка сосудов имеет толстый кольцевой слой мускулатуры. При ее
сокращении просвет сосуда уменьшается, возрастает сопротивление кровотоку
и давление в артериях возрастает.
2)Артериолы, прекапиллярные сфинктеры определяют величину кровотока
в регионе. В работающем регионе тонус артериол падает и кровоток
увеличивается.
3)Сосуды сопротивления микрорегиона распределяют кровоток между
обменной и шунтовой цепями, определяют количество работающих капилляров.
Так, включение в работу одной артериолы обеспечивает кровоток в 100 новых
капиллярах
• Посткапиллярные сосуды сопротивления.
• Функция.
• Изменение просвета посткапиллярных венул приводит:
• а) к изменению внутрикапиллярного давления, что влияет на диффузию
веществ; б) к изменению линейной скорости кровотока в капиллярах.

7. 4) Обменные сосуды – капилляры

• Гистологически различают 3 типа капилляров
• 1)Сплошные (соматические, в мышцах, коже, легких, ЦНС).
2) Окончатые (висцеральные) капилляры
• 3) Несплошные (синусоидные капилляры).
• Частично транспорт веществ происходит также через стенку
артериол и венул. Например.О2 диффундируют через стенку
артериол. Это важно для нейронов мозга. Через межклеточные
поры венул из крови диффундируют белковые молекулы,
• которые затем попадают в лимфу. При увеличении скорости
кровотока транскапиллярного перехода веществ не происходит.
• Шунтовые сосуды (артерио – венулярные анастомозы)..
Истинные шунты имеются в коже. При охлаждении кровь из
артериальной системы сбрасывается в венозную, минуя капилляры.
Это снижает отдачу тепла. В других тканях функцию шунтов при
необходимости выполняют магистральные капилляры.Это
функциональное шунтирование.

8. Емкостные (аккумулирующие) сосуды

Венулы, мелкие вены, венозные сплетения и специализированные
образования – синусоиды селезенки. Венозные сосуды в норме
содержат крови в 4 раза больше, чем артериальные.
Функции:
1.Обеспечивают своевременный возврат крови к сердцу,
2. Определяют величину сердечного выброса.
3.Депонируют кровь. Депонирование крови: временное и длительное
Изменение просвета венозных сосудов обусловлены:
1) нейрогенными факторами: повышение активности СНС
уменьшает просвет аккумулирующих сосудов и увеличивает
венозный возврат.
2) работой скелетных мышц: отсутствие их ритмических
сокращений увеличивает объем крови в венах и снижает венозный
возврат.

9. Временное депонирование

происходит вследствие перераспределение крови между резистивными
(артериальными) и аккумулирующими (венозными) сосудами.
Причины перераспределения крови. 1) Расширение вен по различным
причинам. 2)Переход из горизонтального в вертикальное положение. При
этом заполняются аккумулирующие сосуды брюшной полости и ног.
3) Снижение линейной скорости кровотока в некоторых органах. В
результате в сосудах этих органов содержится большее количество крови:
в легких – 0,2 – 0,5 л., в печени – до 1 литра.
Длительное депонирование
Осуществляется в результате работы специализированных сосудов –
синусоидов. В селезенке в этих сосудах хранится до 500 мл.
эритроцитарной массы. Работу синусоидов можно представить в виде фаз:
I фаза. Заполнение и фильтрация путем закрытия сфинктера венозного
конца. При этом растет давление внутри сосуда, увеличивается выход
жидкой части через стенку.
II фаза – хранение Закрытие сфинктера на артериальном при закрытом
сфинктере на венозном конце.
III фаза Опорожнение. Осуществляется путем открытия артериального и
венозного сфинктеров.
Сосуды возврата крови в сердце. Это средние, крупные и полые вены,
выполняющие роль коллекторов. Емкость этого отдела 18% и в
физиологических условиях меняется мало.

10. Причины движения крови

• 1.Работа насоса – сердца.
• 2.Разность давления в проксимальном и дистальном
отделе сосудистой системы. Кровь течет из области
высокого давления в низкого.
• 3. Гравитационные силы.
• 4.Работа мышечного насоса.
• 5.Работа клапанов вен.
• 6.Присасывающее действие сердца ( А - В
перегородки).
• 7.Дыхательный насос.
• Смещение диафрагмы при вдохе повышает
давление в сосудах брюшной полости и снижает в
грудной.
• Растет градиент давления между отделами
венозной системы.

11. Показатели гемодинамики собственные и интегральные

• Артериальное давление. Интегральный показатель, зависит от:
а)тонуса сосудов, б)столического выброса, в)частоты сердечных
сокращений,г) объема циркулирующей крови (ОЦК).Различают:
• 1) Систолическое АД . Зависит от величины систолического
выброса левым желудочком. Это давление состоит из бокового
давления крови на стенку сосудов в период систолы и ударного
или гемодинамического давления. Это сила гемодинамического
удара, необходимая для преодоления препятствия перед
движущимся в сосуде потоком крови.
• 2) Диастолическое давление. Давление крови на стенку сосуда в
диастолу левого желудочка. Зависит от : а) тонуса сосудов, б)
степени оттока крови через систему мелких артерий – артериол, в)
ОЦК
• 3) Пульсовое давление. Это разность между систолическим и
диастолическим давлением
• 4) Среднединамическое давление. Средняя во время сердечного
цикла величина давления. Находится по формуле ХИКЭМА.
• Для крупных артерий :Рср = Рд + (Рс – Рд)/ 2
• Для периферических артерий: Рср = Рд + (Рс – Рд)/ 3.
.

12.

• Нормы АД в мм рт. ст.
Систолическое
110 - 139
Боковое
100 - 110
Гемодинамический
удар 10 - 20
Диастолическое
60 - 89
Пульсовое
давление
40 - 60
Все виды давления
в артериях ног
выше
на 10-20 мм рт. ст.

13. Методы определения АД

• 1. Непрямой (Короткова).
• По методике, предложенной ВОЗ, артериальное давление у человека
определяют трёхкратно: измеряют его в положении сидя в разные дни. В день
определения оно измеряется двукратно с интервалом в 5 минут. Манжету
накладывают на нижнюю треть плеча так, чтобы под нее свободно входило два
пальца. Фонендоскоп устанавливают над локтевой ямкой ниже манжеты. Создают
давление в манжете до прекращения пульса на лучевой артерии плюс 20 мм рт. ст.
Величину его контролируют по манометру. Затем, слегка открыв винтовой клапан,
постепенно снижают давление – выпускают воздух из манжеты.
За систолическое давление принимают значение на манометре, при котором
выслушивается первый сосудистый тон Короткова.
За диастолическое давление – исчезновение тонов Короткова.
• Нормальным считается давление ниже 120/80 мм.рт.ст. Гипертония выявляется
по величине давления 140/90 мм.рт.ст. и выше. Нижней границей считается АД =
100/60 мм.рт.ст.
2. Прямой метод – кровавый.
• В артерию помещают канюлю, соединенную с датчиком давления. Метод
используют в эксперименте и в клинической практике при необходимости
мониторирования АД. Частота измерения при этом до 500 раз в сутки.

14. Кривые кровяного давления

Волны
I порядка (пульсовые)
Волны
II порядка
(дыхательные)
Волны
III порядка (изменение тонуса
сосудодвигательного центра)

15.

• На кривой АД можно отметить:
• волны 1-го порядка, которые представляют собой
пульсовые колебания давления, связанные с
работой сердца (70-80 раз в минуту);
• волны 2-го порядка – дыхательные, связанные с
увеличением притока крови к сердцу во время вдоха
и уменьшением притока крови к сердцу во время
выдоха (12-16 раз в минуту);
• волны 3-го порядка, связанные с изменением тонуса
сосудодвигательного центра продолговатого мозга
(например, при гипоксии). Их частота 1-2 волны в
минуту.

16.

Динамика давления крови в сосудистом русле
• Повышенное:
• СД выше 160 мм рт ст.
• ДД выше 95 мм рт ст.
• Сниженное:
• СД ниже 100 мм рт ст.
• ДД ниже 60 мм рт ст.

17. II. Артериальный пульс

Это ритмические колебания стенки артерий, обусловленные
повышением давления в систолу. Пульсовая волна
распространяется по стенке сосуда. Скорость распространения
зависит от эластичности стенки сосудов: в аорте составляет 5, 5 – 8
м/с , в периферических артериях 6 – 9, 5 м/с. С возрастом
увеличивается.
Характеристика пульса.
1.Частота.
2.Ритмичность.
3.Амплитуда - наполнение.
4.Напряженность.
5.Быстрота – скорость нарастания и спада пульсовой волны.
Сфигмография – запись артериального пульса.
Методика регистрации. К точке наилучшей пульсации сонной
артерии прикладывают пульсовой датчик.Его фиксируют лентой
плотно, но не стягивая артерию. Можно регистрировать
сфигмограмму лучевой бедренной артерий.

18.

Происхождение
сфигмограммы
сонной артерии
• Элементы
сфигмограммы
• а, б, в, - повышение давления во время
А-В
–
анакрота
систолы
Г – инцизура
• в, г •– снижение
давления в конце систолы,
• Д – дикротический
зубецклапанов,
• д – захлопывание
полулунных
• е, ж,• зЕ-З
– снижение
давления во время диастолы
- катакрота

19.

Сфигмограмма
Инцизура
Дикротический зубец
Анакрота
Катакрота

20. Объемная скорость кровотока (Q).

• Это объем крови,
протекающий
через
поперечное
сечение сосудов
данного типа в
единицу
времени.

21.

• R- суммарное сопротивление всех параллельных сосудистых
сетей большого круга кровообращения. Согласно законам
гидродинамики сопротивление току крови зависит от длины и
радиуса сосуда, от вязкости крови.
• Эти взаимоотношения описываются формулой Пуазейля:
• R= 8 · l·ή
π· r4
l – Длина сосуда.
r - Радиус сосуда.
ή– вязкость крови.
π – отношение окружности к диаметру
Применительно к ССС наиболее изменчивые величины r и ή.
Вязкость связана с наличием веществ в крови, характером
кровотока – турбулентного или ламинарного

22.

Характер кровотока в сосудах
Ламинарный
Турбулентный

23.

Объемный кровоток Q через аорту, все артерии,
артериолы, капилляры или через всю венозную систему
как большого, так и малого круга одинаков.
• Объемный
кровоток Q Q
Поперечное
сечение
аорты
Поперечное
сечение
крупных
артерий
Q
Поперечное
сечение
мелких
артерий

24. Методы определения Q.

• 1)Окклюзионная плетизмография.
• Это регистрация увеличения объема
сегмента конечности (или органа у
животного) в ответ на прекращение
венозного оттока при сохранении
артериального притока крови.
• Изменение объема органа
регистрируется путем помещения его в
сосуд с водой или воздушные
герметичные камеры.

25.

Плетизмография
плетизмограф
Регистрирующее устройство
Установка для
регистрации
плетизмограммы
Плетизмограмма
Дыхательные волны
Изменение
плетизмограммы
при действии на
руку холодом

26. 2)Реография

• Регистрируется изменение
сопротивления электрическому току,
пропускаемому через ткань.
• Оно обратно пропорционально
кровенаполнению.
• Окклюзионная реоплетизмография
• При венозной окклюзии регистрируется
изменение сопротивления электрическому
току, пропускаемому через ткань.

27.

Реография
Схема регистрации
реограммы.
I,II, III - варианты наложения
электродов
Реограмма верхней конечности

28. 3)Индикаторные методы

• В артерию региона или органа быстро
вводят известное количество индикатора,
не способного диффундировать в ткань.
• Им могут быть красители или
радиоизотопы, фиксированные на белках
крови.
• В венозной крови через равные промежутки
времени в течение 1 минуты после введения
индикатора определяют его концентрацию,
• по которой строят кривую разведения,
• а затем рассчитывают объемный кровоток.

29. Линейная скорость кровотока (V)

• Это путь, проходимый частицей крови в единицу
времени.
• В гидродинамике V= Q/ π·r2
• Q – объемная скорость кровотока
• π·r2 – площадь суммарного поперечного сечения
сосудов одного типа.
• Q не меняется в сосудистой системе .
• π·r2 увеличивается от аорты до МЦР, после МЦР
снижается.
• Следовательно, V зависит от ширины сосудистого
русла: снижается от аорты к МЦР и повышается после
МЦР.

30.

Изменение V в сосудистом
V
русле
V6
5
V4
венулы
V3
V1 V2
2
πr
капилляров
πr2
аорты
πr2
крупных
артерий
πr2
мелких
артерий
2
πr
артериол
Суммарный
просвет сосудов
растет от аорты
К МЦР, затем
уменьшается

31.

• Самое узкое место в сосудистой системе –
это аорта, поэтому она имеет самую большую
линейную скорость кровотока – 50-60 см/с.
• В артериях линейная скорость равна 2040см/с, в артериолах – 0,5 см/с, в венах –730см/с.
• Самый широкий суммарный просвет,
в500-600раз
превышающий
диаметр
аорты,
имеют
капилляры,
поэтому
линейная скорость в них минимальная –
0,05 см/с.

32.

Изменение линейной скорости кровотока
в различных частях сосудистой системы
см/с
50
40
30
20
вены
венулы
капилляры
артериолы
Мелкие
артерии
крупные
артерии
аорта
0
полые вены
10
Тип
сосуда

33. Определение линейной скорости кровотока

• В практической медицине измеряют
время полного кругооборота крови.
• При ЧСС = 75 в минуту время
кругооборота составляет 23 секунды
или 27 систол.
• Для определения времени
кругооборота крови вещество с
известным действием вводят в вену.
• Регистрируют время от введения до
появления характерного эффекта.