Физиология кровообращения (гемодинамика, регуляция просвета сосудов, регуляция артериального давления в организме)

                                                                                                   Лекция 22

ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ

ГЕМОДИНАМИКА. РЕГУЛЯЦИЯ ПРОСВЕТА СОСУДОВ. РЕГУЛЯЦИЯ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ.

План лекции

1.  Основные законы гемодинамики.

2.  Сосудистый тонус, механизмы его регуляции.

3.  Современные представления о механизмах регуляции артериального давления.

Основные законы гемодинамики

       Основные закономерности движения жидкости по трубам описаны разделом физики - гидродинамикой. Согласно законам гидродинамики, движение жидкости по трубам зависит от разности давления в начале и в конце трубы, ее диаметра и от сопротивления, которое испытывает текущая жидкость. Чем больше разность давлений, тем больше скорость движения жидкости по трубе. Чем больше сопротивление, тем меньше скорость движения жидкости. Для характеристики процесса движения жидкости по трубе используют понятие объемная скорость. Объемная скорость движения жидкости – это объем жидкости, который протекает за единицу времени через трубу определенного диаметра. Объемную скорость можно рассчитать при помощи уравнения Пуазейля:

Q = (P₁ – P₂)/R

Q – объемная скорость, P₁ – давление в начале трубы, P₂ – давление в конце трубы, R – сопротивление движению жидкости в трубе.

      В целом движение крови по сосудам с некоторыми поправками подчиняется законам гидродинамики. Движение крови по сосудам получило название гемодинамики. Согласно общим законам гемодинамики  сопротивление току крови по сосудам зависит от длины сосудов, их диаметра и вязкости крови:

R = (8hl)/pr⁴

R – сопротивление, h - вязкость крови, l – длина сосудов, r – радиус сосуда. Вязкость крови зависит от количества в ней клеточных элементов и белкового состава плазмы.

     Объемная скорость зависит от диаметра сосудов. Наиболее большая объемная скорость кровотока в аорте, наименьшая в капиляре. Однако, объемная скорость кровотока во всех капилярах системного круга кровообращения равна объемной скорости кровотока в аорте, т.е. количество крови, протекающей за единицу времени через разные участки сосудистого русла, одинаково.

      Кроме объемной скорости кровотока, важным показателем гемодинамики является линейная скорость кровотока. Линейная скорость кровотока – это расстояние, которое частица крови проходит за единицу времени в том или ином сосуде. Линейная скорость кровотока прямо пропорциональна объемной скорости и обратно пропорциональна диаметру сосуда.

V = Q/pr²

 Чем больше диаметр сосуда – тем меньше линейная скорость кровотока.

 В аорте линейная скорость кровотока составляет 0,5 – 0,6 м/сек., в крупных артериях – 0,25 – 0,5 м/сек., в капилярах - 0,05 мм/сек., в венах – 0,05 – 0,1 м/сек.. Низкая линейная скорость кровотока в капилярах связана с тем, что их суммарный диаметр во много раз превышает диаметр аорты. Представленные выше рассуждения свидетельствуют о том, что одним из ведущих факторов, влияющих на гемодинамические показатели, является диаметр сосудов. Поэтому следующий вопрос нашей лекции будет посвящен рассмотрению физиологических механизмов регуляции просвета сосудов. При этом следует помнить, что диаметр сосуда зависит от тонуса гладкой мускулатуры, составляющей основу сосудистой стенки. Таким образом, механизмы регуляции диаметра сосудов – это во многом механизмы регуляции тонуса сосудов.    

Сосудистый тонус, механизмы его регуляции

    Сосудистый тонус – это длительное возбуждение гладкомышечного слоя сосудистой стенки, обеспечивающее определенный диаметр сосудов и сопротивление сосудистой стенки давлению крови. Сосудистый тонус обеспечивается несколькими механизмами: миогенными, гуморальными и нервно-рефлекторными.