РЕГИОНАРНОЕ (органное) КРОВООБРАЩЕНИЕ

Кровоснабжение органов в нашем организме зависит от их функционального состояния. Так, например, при физической нагрузке кровоток смещается к работающим мышцам, при усиленной умственной работе – к мозгу и т.д. При угрожающих состояниях (шок, потеря сознания) кровоток смещается к сердцу и мозгу, поддерживая жизнедеятельность.

Таким образом, задача регионарного кровообращения – обеспечить кровью данный орган. Регуляция осуществляется либо за счет включения быстрых, либо медленных механизмов.Быстрые механизмы включают – местные, гуморальные и нервные механизмы регуляции. При чем к местным относятся метаболические (К, АДФ, кислород, Н, молочная кислота и др.) и миогенные (от притока крови) механизмы.

ОСОБЕННОСТИ КРОВООБРАЩЕНИЯ СЕРДЦА

В минуту сердце получает 5% МОК или 70 мл на 100 г веса за минуту.

Артериальная кровь поступает по левой и правой коронарным артериям. Ветви левой коронарной артерии кровоснабжают левый желудочек и межжелудочковую перегородку, левое и правое предсердия. Ветви правой – правую половину сердца. Кровь поступает под очень высоким давлением. Однако кровоток не стабилен. Варьирует в зависимости от фаз сердечного цикла.

Капиллярная сеть густая. Имеется небольшое количество анастомозов. Кроме того, имеется сеть так называемых несосудистых каналов, похожих по строению на капилляры. Они соединяют артериальную, капиллярную и венозную части сосудистого русла в миокарде с полостями сердца (например, сосуды Тибезия). Данные сосуды выполняют в основном дренажную функцию.

Артериолы почти всегда имеют наибольший диаметр. Прекращение поступления крови по одной из ветвей (тромб, спазм) не компенсируется и развивается инфаркт.

Имеется три уровня регуляции: нервный, гуморальный и местный.

Предполагается, что в сердце имеется лишь симпатическая иннервация. Раздражение симпатических нервов приводит к расширению коронарных сосудов.

Среди гуморальных агентов можно отметить брадикинин и калликреин, кот. являются вазодилятаторами.

Накопление продуктов метаболизма Н, К, молочной кислоты приводит к расширению сосудов на местном уровне. Аналогично влияет гипоксия.

ОСОБЕННОСТИ КРОВООБРАЩЕНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Кровоснабжение мозга осуществляется двумя внутренними сонными и двумя позвоночными артериями, которые образуют на основании мозга виллизиев круг, от которого отходят мелкие артерии, питающие весь мозг. У взрослых людей на 100 г мозга приходится 54 мл крови за минуту. Снабжение серого вещества в 3-5 раз интенсивнее, чем белого. Обмен в мозге очень интенсивен, особенно в сером веществе. При возбуждении потребление кислорода увеличивается в 10 раз. Уменьшение снабжения всего на 30% нарушает работу головного мозга – обморок.

Нервная ткань очень чувствительна к дефициту кислорода и питательных веществ. Никакие другие клетки так быстро не погибают при уменьшении кровоснабжения. Прекращение кровоснабжения на 5 мин вызывает гибель нейронов коры больших полушарий, что нарушает функции высшей нервной деятельности. При операциях на мозге, когда требуется уменьшить кровоток, снижают температуру, что понижает запросы клеток головного мозга к кислороду. Кровоснабжение мозга поддерживается при падении давления до 60-50 мм рт.ст. При этом извлекается достаточное количество кислорода и питательных веществ. Если же АД падает ниже этой величины, то мозговая деятельность нарушается.

Сосуды мозга весьма извилисты. Так как размеры черепа стабильны, то объем мозга постоянен, пульсация в мозговых сосудах отсутствует. Кровь течет непрерывно. Между артериями и венами нет артерио-венозных шунтов и вся кровь проходит через капилляры, которые всегда открыты.

Регуляция кровоснабжения мозга осуществляется преимущественно за счет перераспределения крови между возбужденными и покоящимися центрами.

Стойкое изменение кровоснабжения осуществляется за счет уменьшения объема спинномозговой жидкости. Усиление кровоснабжения осуществляется в основном за счет увеличения объемной скорости кровотока.

Считается, что сосуды мозга в основном иннервируются лишь симпатическими нервами (веточки шейных узлов). Однако, есть предположения о наличии парасимпатической иннервации.

ОСОБЕННОСТИ КРОВООБРАЩЕНИЯ ЛЕГКИХ

Если рассматривать кровообращение в малом круге, то оно имеет немало отличий от гемодинамики большого круга.

При рассмотрении кровобращения легких легких выделяют легочные сосуды, составляющие малый круг кровообращения и бронхиальные сосуды, обеспечивающие питание и принадлежащие к сосудам большого круга. Т.е. легкие получают кровь из обоих кругов кровообращения. На 100 г легочной ткани приходится.. мл крови за минуту. По легочным артериям притекает венозная кровь, кот. в альвеолах насыщается кислородом. Из большого круга в легкие по бронхиальным артериям в легкие притекает артериальная кровь, питающая легочную паренхиму. Между легочными и бронхиальными артериями имеются анастомозы в области капилляров, по которым кровь из бронхиальных артерий может переходить в легочные венулы.

Еще одной особенностью малого круга является большой диаметр и меньшая длина капилляров, поэтому сопротивление кровотоку в 5 раз меньше, нежели в большом. Поэтому правому желудочку необходимо развивать меньшую мощность в систолу. Давление в правом желудочке в систолу составляет только 30 мм рт.ст. Диастолическое давление – 10 мм рт.ст., средне-динамическое – 15 мм рт.ст., а пульсовое – 10-15 мм рт.ст. Низкое давление в легочных капиллярах является причиной того, что в легких почти не происходит образования лимфы. Онкотическое давление здесь равно гидростатическому.

Легочные сосуды имеют только симпатическую иннервацию. Раздражение симпатических нервов вызывает небольшое сужение сосудов (в отличие от сосудов большого круга легочные артериолы менее чувствительны к адреналину). Самым сильным гуморальным раздражителем для легочных сосудов является серотонин, который может в большом количестве выбрасываться в кровь при разрушении тромбоцитов. Выброс большого количества серотонина вызывает резкий спазм сосудов (вазоконстрикцию). При патологии могут возникнуть междолевые вазоконстрикторные рефлексы: при эмболии одной из ветвей легочной артерии рефлекторно спазмируются и другие. Легкое выключается из газообмена и возникает синдром эмболии легочной артерии.

В естественным условиях наблюдается постоянное перераспределение крови между большим и малым кругами кровообращения. При повышении давления в малом круге развивается рефлекс Парина – Швичка. Этот рефлекс угнетает работу сердца, расширяет сосуды большого круга, увеличивает селезенку, что определяет перераспределение крови в сторону большого круга. Ликвидируется застой крови в легких. Это облегчает работу сердца и нормализует гемодинамику.

ОСОБЕННОСТИ КРОВООБРАЩЕНИЯ ПОЧЕК

За 1 мин на 100 г ткани приходится 400 мл крови.

Среди почечных сосудов выделяют два типа: корковые (80-90%) и мозговые. Корковые сосуды обеспечивают процесс фильтрации жидкости. Мозговые обеспечивают реабсорбцию. Почечная артерия широкая, отходит от аорты, поэтому давление в сосудах высокое. Приносящие артериолы шире выносящих. В капиллярах Мальпигиева клубочка давление сохраняется на высоком уровне– 70 мм рт.ст. Давление в них всегда является постоянным.

Имеется как нервный, так и гуморальный механизмы регуляции.

Сосуды имеют симпатическую иннервацию, но ее эффекты отличаются в зависимости от активности. Вазоконстрикция наблюдается лишь при очень сильном раздражении. Главную роль в регуляции тонуса сосудов играет ренин-ангиотензинная система. Фермент ренин вырабатывается в ЮГА и выбрасывается при ухудшении кровоснабжения почки, в плазме происходит превращение белка ангиотензиногена в ангиотензин 1, затем в легких – ангиотензин 2. В результате наблюдается вазоконстрикция.

Калликреин-кининовая система является антагонистом ренин-ангиотензинной системы. Брадикинин вызывает вазодилатацию.

КРОВООБРАЩЕНИЕ В ПЕЧЕНИ

Одновременно получает артериальную и венозную кровь. Артериальная кровь поступает по печеночной артерии, венозная – из воротной вены от ж.к.т., поджелудочной железы и селезенки. Общий отток в полую вену осуществляется по печеночным венам.

Следовательно кровь возвращается к сердцу, пройдя дополнительно через печень (портальное кровообращение).

Кровь проходит 2 сети капилляров: 1 сеть – капилляры расположенные в стенках органов ж.к.т., поджелудочной железы, селезенки. Обеспечивают всасывание, выделение.

2 сеть – капилляры расположены в паренхиме печени. Обеспечивают обмен и экскрецию (предотвращают интоксикацию).

Большая поверхность соприкосновения крови с гепатоцитами и медленный кровоток в капиллярах обеспечивают оптимальные условия для обмена.

В системе портального кровообращения АД= 110-120 мм рт.ст. Под таким давлением кровь поступает в 1 сеть капилляров (напр., стенки кишки). Там давление понижается до 10-15 мм рт.ст. после прохождения 2 сети капилляров в печеночных венах давление снижается до 0-5 мм рт.ст. Это обеспечивает постоянное поступление крови.

Регуляция гемодинамики осуществляется за счет сокращения сфинктеров. В результате изменяется кровоток и осуществляется депонирование.

КРОВООБРАЩЕНИЕ ПЛОДА

Кровообращение плода значительно отличается от такового у взрослых организмов. Как и после рождения, систола предсердий сердца плода направляет кровь в желудочки, оттуда из левого желудочка она поступает в аорту, из правого в левую артерию. Предсердия плода не обособлены, а соединяются с помощью овального отверстия, поэтому левый желудочек направляет в аорту кровь частично и из правого сердца. По легочной артерии кровь проходит в легкие в весьма незначительном количестве, так как легкие у плода еще не функционируют. Большая же часть крови из легочной артерии, минуя легкие, направляется по временно образующемуся - боталлову протоку - в аорту.

Важная роль в кровоснабжении плода выполняют пупочные артерии, отходящие от подвздошной артерии. Через пупочное отверстие они выходят из плода, затем разветвляется в алантохорионе и образуют густую сеть артерий и капилляров. Последние входят в ворсинки хориона, где кровь обогащается кислородом и питательными веществами, перешедшими из крови матери. От плаценты кровь оттекает по пупочной вене в том же канатике и в дальнейшем впадает в воротную вену печени.

Система кровообращения плода замкнута, кровь матери ни когда не попадает в кровеносные сосуды плода, и наоборот. Все органы и ткани плода снабжаются смешанной кровью с небольшим содержанием кислорода и повышенной концентрации СО₂. Поступление кислорода из крови матери в кровь плода осуществляется путем диффузии, так как напряжение кислорода в плаценте всегда выше напряжения кислорода в крови пупочной вены.

После рождения пупочные вены и артерии запустевают и превращаются в связки. С первым вдохом новорожденного начинают функционировать легкие и устанавливается легочное кровообращение. Кровь из правого желудочка поступает в легочную артерию и даже в легкие. Боталлов проток запустевает, отверстие между предсердиями зарастает. Левое предсердие заполнено кровью из легочных вен, давление крови в обоих предсердиях выравнивается. Появляется новая система кровообращения, аналогичная взрослому.

ИННЕРВАЦИЯ СОСУДОВ

Как мы раньше рассмотрели, гемодинамика, кровообращение зависит не только от работы сердца, но и от состояния сосудов. Просвет сосудов определяется главным образом состоянием гладкой мускулатуры.

Гладкая мускулатура сосудов находится в постоянном тонусе. Тонус сосудов поддерживается в основном за счет автоматии гладких мышц (базальный тонус). Нервные влияния носят корригирующий характер, т.е. оказывают влияние на автоматию.

Симпатическая иннервация. В 1842 А.П.Вальтер отметил расширение сосудов лапки лягушки после перерезки симпатических волокон седалищного нерва. В 1952 г. Клод Бернар в эксперименте на ухе кролика изучил влияние симпатических нервов на просвет сосудов. Если перерзать симпатические нервы, то ухо краснеет, становится более теплым. Если раздражать периферические концы симпатических нервов, то кожа бледнеет, температура и объем уха уменьшаются. Вывод: симпатические нервные волокна повышают тонус сосудов – сосуды суживаются (вазоконстрикция).

Все сосуды имеют симпатическую иннервацию – главный регулятор сосудистого тонуса. При чем центры, регулирующие просвет сосудов, всегда находятся в тонусе, т.к. по симпатическим волокнам постоянно к сосудам идут импульсы. Если частота импульсации возрастает – вазоконстрикция. Если же импульсов с центра нет – вазодилатация.

В последние годы получено много сведений, которые говорят о том, что симпатические нервы в некоторых органах вызывают не сужение сосудов, а их расширение (1960, Ювенс). На концах этих волокон выделяется медиатор АХ (холинергические). Много холинергических симпатических волокон в скелетных мышцах.

Основная масса симпатических волокон является адренергической. Эти волокна по разному влияют на просвет сосудов. Их действие зависит от того, какие рецепторы в сосудах воспринимают влияние медиатора. В сосудах имеется два типа адренорецепторов - a и b. При взаимодействии норадреналина с a-адренорецепторами происходит сужение сосудов. Когда же действие норадреналина воспринимается b-адренорецепторами, сосуды расшираяются. Конечный эффект зависит от того, какая субпопуляция преобладает в сосудах органа.

Парасимпатическая иннервация. Парасимпатическую иннервацию имеют только сосуды слюнных желез, языка, полового члена и клитора. На концах парасимпатических волокон выделяется АХ. Он повышает проницаемость для ионов К и хлора – возникает гиперполяризация. Расширение сосудов происходит пассивно, т.к. в сосудах нет мышц, кот. могли бы увеличить просвет сосудов.

РЕГУЛЯЦИЯ ГЕМОДИНАМИКИ

Сердце и сосуды входят в состав единой сердечно-сосудистой системы и поэтому имеют единый регулирующий аппарат.Задачей этого аппарата является поддержание системы кровообращения на оптимальном уровне, т.е. на таком уровне, который бы обеспечивал нормальную работу органов.

Еще в 1871 г. Ф.В.Овсянников обнаружил, что нервные центры, которые обеспечивают уровень АД находятся в продолговатом мозге. Он установил, что если перерезать головной мозг выше продолговатого, то это не приводило к заметному изменению АД. Если же произвести перерезку ниже продолговатого, то АД резко падает.

В последующем было установлено, что в регуляции гемодинамики, кроме продолговатого мозга, принимает участие и спинной мозг, и средний, и промежуточный, и кора головного мозга. Поэтому И.П.Павлова рассматривал гемодинамический центр как группа нейронов, которые разбросаны, располагаются на разных этажах ЦНС. И как любой другой центр, гемодинамический центр имеет 3 отдела: низший, рабочий и высший.

Низший отдел – представлен симпатическими нейронами, тела которых располагаются в боковых рогах спинного мозга, которые лежат с 1 грудного по 4 поясничный сегменты. Эти нейроны обеспечивают примитивную регуляцию гемодинамики и в нормальных физиологических условиях являются исполнителями приказов вышележащих отделов.

Рабочий отдел – располагается в ретикулярной формации ствола мозга. Рабочий отдел делится на 2 части: сердечную и сосудодвигательную.

Сердечный центр представлен нейронами ядра n.vagus, которые регулируют работу сердца. Этот центр состоит из парасимпатических и ретикулярных нейронов.

Сосудодвигательный центр (вазомоторный) представлен симпатическими и ретикулярными нейронами. Этот центр оказывает влияние на сосуды. Он постоянно посылает импульсы к сосудам и тем самым поддерживает их тонус на должном уровне.

Рабочий отдел гемодинамического центра выполняет основную работу. Именно этот цент обеспечивает приспособление гемодинамики, кровообращение к запросам организма.

Высший отдел – представлен нейронами, расположенными в гипоталамусе, лимбической системе и коре больших полушарий. Участие нейронов коры больших полушарий в регуляции кровообращения было доказано нашими соотечественниками В.Я.Данилевским, Н.А.Миславским и В.М.Бехтеревым. Они установили, что раздражение лобной и теменной областей коры головного мозга ведет к изменению гемодинамики. Особенно выраженные изменения кровообращения наблюдались при раздражении премоторной зоны коры головного мозга. В настоящее время установлено, что кора головного мозга играет очень важную роль в регуляции кровообращения путем образования условных рефлексов и благодаря влиянию на состояние нижележащих отделов ЦНС. За счет условнорефлекторного механизма, за счет коры головного мозга обеспечивается опережающее приспособление гемодинамики к предстоящей работе (например, усиление гемодинамики у спортсмена на старте).

Гемодинамический центр находится в состоянии постоянного тонуса. Тонус поддерживается за счет импульсов, идущих по обратной связи от рецепторов эффекторов, за счет хемотропности.

В основном тонус гемодинамического центра поддерживается импульсами, которые идут от рецепторов сердечно-сосудистой системы. К таким рецепторам относятся:

1) прессо- или барорецепторы. Их адекватным раздражителем является колебание артериального давления. Данные рецепторы находятся во всех сосудах, но внекоторых областях их очень много и они обладают наибольшей чувствительностью. Эти участки называют рефлексогенными зонами. Данные рефлексогенные зоны имеются в дуге аорты и в области каротидного синуса (место разветвления сонной артерии),

2) хеморецепторы. Адекватными раздражителями данных рецепторов являются изменения химического состава крови (малейшие изменения напряжения углекислого газа, кислорода, содержания ионов Н и т.д.),

3) осморецепторы. Данные рецепторы возбуждаются при изменении осмотического давления крови, при изменении электролитного состава крови,

4) терморецепторы – активируются при изменении температуры крови,

5) волюморецепторы – участвуют в регуляции объема циркулирующей крови.

Кроме рецепторов, расположенных в сердечно-сосудистой системе (собственных), гемодинамический центр получает сигнализацию с экстеро-, проприо-, а также с интерорецепторов. Кроме того, он получает приказы от высшего отдела. Приход информации из разных источников приводит к тому, что сердечно-сосудистая система вовлекается во все поведенческие реакции организма, создавая оптимальное питание “потребителям”.

Все рефлексы, возникающие в системе гемодинамики, можно разделить на 2 большие группы: собственные и сопряженные (классификация В.Н.Черниговского, 1962 г.).