Сосудистая система

С точки зрения функциональной зна­чимости для системы кровообращения со­суды подразделяют на такие группы:

1. Упругорастяжимые: аорта с крупны­ми артериями в большом круге кровообра­щения, легочная артерия с ее ветвями — в малом круге, т. е. сосуды эластичного типа.

2. Сосуды сопротивления — артериолы, в том числе и прекапиллярные сфинктеры, т. е. сосуды с хорошо выраженным мышечным слоем.

3. Обменные (капилляры) — сосуды, обеспечивающие обмен газами и другими веществами между кровью и тканевой жидкостью.

4. Шунтирующие (артерио-венозные анастомозы) — сосуды, способствующие «сбросу» крови из артериальной системы в венозную, минуя капилляры.

5. Емкостные — вены, обладающие вы­сокой растяжимостью, благодаря чему в них содержится 75 — 80 % ОЦК.

Процессы, протекающие в последова­тельно соединенных сосудах и обеспечи­вающие циркуляцию крови, называют си­стемной (центральной) гемодинамикой, а процессы, способствующие кровоснаб­жению органов, — регионарной, или ор­ганной, гемодинамикой.

Системная гемодинамика. Левый желу­дочек нагнетает кровь в системное сосудис­тое ложе, состоящее из многочисленных регионарных цепей — мозговой, печеноч­ной, почечной, мышечной и т. д., специали­зированных по строению и соединенных параллельно. Каждая из цепей обеспечи­вает потребности обмена соответствующей области организма. Этому способствует многократное разветвление артерии.

Во время систолы внутрижелудочковое давление повышается с уровня, близкого к нулю, до 120 в левом желудочке и до 25 мм рт. ст. — в правом. В результате этого систолическое давление в аорте под­нимается до 120, а в легочной артерии — до 25 мм рт. ст. По окончании фазы со­кращения сердечная мышца расслабля­ется и внутрижелудочковое давление рез­ко падает почти до нулевого уровня, по­лулунные клапаны захлопываются, от­деляя аорту и легочную артерию от желу­дочков.

Аорта и крупные артерии (группа упругорастяжимых сосудов) оказывают незна­чительное сопротивление току крови, но в силу высокой растяжимости смягчают пульсирующий систолический выброс же­лудочка. После захлопывания полулун­ных клапанов эластичные сосуды сокра­щаются, поддерживая этим градиент дав­ления и делая поступление крови на периферию более равномерным. Старение эластических элементов артериальной стенки является одной из причин высоко­го пульсового давления.

Благодаря эластичности больших арте­рий и сопротивлению току крови в пери­ферических сосудах, артериальное давле­ние колеблется в значительно меньших пределах, чем давление в желудочках, в результате чего диастолическое давление в системном сосудистом ложе составляет примерно 80 мм рт. ст. Поэтому фазо­вое изменение давления в левом желудоч­ке - от 120 до 0 мм рт. ст. — превраща­ется в артериальное пульсовое давление, равное 120 - 80 = 40 мм рт. ст. Для мало­го круга эти показатели составляют при­близительно 25 - 10 = 15 мм рт. ст. Функ­ции артериол, прекапиллярных сфинкте­ров и обменных сосудов, относящихся к системе микроциркуляции, описаны ниже.

Емкостные сосуды, т. е. венозное ложе, играют незначительную роль в создании общего сопротивления сосудов, но они оказывают большое влияние на емкость сосудистого русла, изменяя свою конфи­гурацию и диаметр просвета. Минутный объем зависит от венозного возврата; в со­ответствии с этим изменения емкости ве­нозного русла, вызываемые в основном ак­тивностью внешних сосудосуживающих симпатических волокон, могут оказывать значительное влияние на «заправку» сер­дечного насоса.

Микрогемодинамика. Удовлетвори­тельные показатели системной гемодина­мики сами по себе не являются гарантией эффективной перфузии органов и тканей. С другой стороны, не всегда системные нарушения влекут за собой снижение адек­ватности перфузии. Зачастую именно со­стояние микроциркуляции определяет тя­жесть и прогноз заболевания. Измерения регионарного кровотока в покое показа­ли, что кровоснабжение головного мозга составляет 750 мл/мин, печени — 1300, почек — 1200, мышц — 1000,сердца — 250 мл/мин, суммарно — 4,5 л/мин, не считая снабжения кровью кожи, жировой клетчатки и костей. Ввиду того, что снаб­жение кровью любой регионарной цепи зависит от градиента давления и местного сопротивления сосудов и градиент дав­ления практически везде одинаков, ток кро­ви в этих цепях определяется регионар­ными условиями микроциркуляции.

Микроциркуляция — собирательное понятие. Оно объединяет механизмы кро­вотока в мелких сосудах и тесно взаимо­связанный с кровотоком обмен жидкостью и растворенными в ней газами и вещества­ми между сосудами и тканевой жидкостью. К системе микроциркуляции кроме обмен­ных сосудов (капилляров) относятся так­же прекапиллярные сосуды сопротивления (мелкие артерии и артериолы), прекапил­лярные сфинктеры и шунтирующие сосу­ды. На долю сосудов сопротивления при­ходится большая часть сопротивления кровотоку. Снабжение кровью любого участка, а также гидростатическое давле­ние в капиллярах этого участка опреде­ляются главным образом изменениями радиуса этих сосудов. Сосудам сопротив­ления свойственна высокая степень соб­ственного (миогенного) базального тону­са, постоянно изменяющегося под воздейст­вием множества местных физических и химических факторов. Эти изменения яв­ляются почти единственным механизмом адаптации регионарного сопротивления сосудов, снабжающих кровью сердце и головной мозг. В других местах сосуды сопротивления регионарных цепей нахо­дятся также под влиянием симпатических нервов.

Прекапиллярные сфинктеры являются частью прекапиллярных сосудов сопротив­ления. Они в основном определяют пло­щадь обменной поверхности капилляров, влияя на количество капилляров, перфузируемых в каждый определенный момент. Эти сосуды контролируются преимущест­венно внутренней миогенной активностью, непрерывно изменяющейся под влиянием местных сосудорасширяющих метаболитов.

Шунтовые сосуды осуществляют прямые связи между мелкими артериями и венами в обход капиллярного ложа. Вследствие этого они не выполняют обменной функ­ции, и их роль сводится к регуляции объем­ного регионарного кровотока и терморе­гуляции. В патогенезе острых циркуля-торных нарушений их значение возрастает (феномен централизации кровообраще­ния).

Капилляры представляют собой тончай­шие сосуды диаметром 6 — 8 мкм и длиной 0,5 — 1 мм, расположенные в межклеточ­ных пространствах и тесно соприкасаю­щиеся с клетками органов и тканей орга­низма. Суммарная длина всех капилля­ров человека составляет около 100 000 км. Физиологическое значение капилляров состоит в том, что через их стенки осуще­ствляется обмен веществ между кровью и органами. Стенки капилляров образова­ны одним слоем эндотелиальных клеток, покрытых тончайшей соединительноткан­ной базальной мембраной. Скорость кро­вотока в капиллярах невысока и состав­ляет 0,5 — 1 мм/с. Кровь течет лишь в «дежурных» капиллярах, содержащих в покое 5 —7 % ОЦК. В условиях патоло­гии емкость капиллярного русла может резко возрасти (вмещает до 90 % ОЦК). Часть капилляров не задействована в кро­вообращении, а в период интенсивной ра­боты органов (при сокращении мышц или активной секреторной деятельности) об­менные процессы усиливаются и количе­ство функционирующих капилляров зна­чительно возрастает. Регуляция капилляр­ного кровообращения нервной системой и влияние на него физиологически актив­ных веществ — гормонов и метаболитов — осуществляются за счет воздействия на тонус прекапиллярных сфинктеров. Суже­ние или расширение последних изменяет как количество функционирующих капил­ляров, распределение крови в капилляр­ной сети, так и состав крови, движущейся по капиллярам, т. е. соотношение эритро­цитов и плазмы.

В некоторых участках тела, например в коже, легких и почках, имеются непосред­ственные соединения артериол и венул — артерио-венозные анастомозы. Это наи­более короткий путь между артериолами и венулами. Артерио-венозные анастомо­зы играют роль шунтов, регулирующих капиллярное кровообращение. В обычных условиях они закрыты, и кровь проходит через капиллярную сеть.

Специального рассмотрения заслужива­ют процессы обмена между кровью и тканевой жидкостью. Через сосудистую сис­тему за сутки проходит 8000 — 9000 л кро­ви, через стенку сосудов фильтруется око­ло 20 л жидкости и 18 л реабсорбируется в кровь. По лимфатическим сосудам от­текает около 2 л жидкости.

Закономерности, обуславливающие об­мен жидкости между капиллярами и тка­невыми пространствами, были описаны Э. Старлингом. Гидростатическое давле­ние крови способствует перемещению жид­кости из капилляров в ткани. Основной силой, удерживающей жидкость в капил­лярном русле, является онкотическое дав­ление плазмы в капилляре. Определен­ную роль играет также гидростати­ческое и оикотическое давление ткане­вой жидкости. На артериальном конце капилляра гидростатическое давление со­ставляет 30 — 35, а на венозном — 15 — 20 мм рт. ст. Онкотическое давление на всем протяжении капилляра постоянное — 25 мм рт. ст. Таким образом, на артери­альном конце осуществляются процессы фильтрации жидкости, а на венозном — реабсорбция. Величина онкотического дав­ления тканевой жидкости составляет при­мерно 4,5 мм рт. ст.

Капилляры различных органов отлича­ются по ультраструктуре, а следователь­но и по способности пропускать в ткане­вую жидкость белки. Так, 1 л лимфы в пе­чени содержит 60 г белка, в миокарде — 30, в мышцах — 20, в коже — 10 г. Белок, проникший в тканевую жидкость, с лим­фой возвращается в кровь.