Организация и функциональная характеристика

Функционально сосуды микроциркуляторного русла подразделяют на резистивные, обменные, шунтирующие и ёмкостные.

· Резистивные сосуды

Резистивные прекапиллярные сосуды: мелкие артерии, терминальные артериолы, метартериолы и прекапиллярные сфинктеры. Прекапиллярные сфинктеры регулируют функции капилляров, отвечая за: количество открытых капилляров, распределение капиллярного кровотока, скорость капиллярного кровотока, эффективную поверхность капилляров, среднее расстояние для диффузии.

 

Резистивные посткапиллярные сосуды: мелкие вены и венулы, содержащие в своей стенке ГМК. Поэтому, несмотря на небольшие изменения в сопротивлении, они оказывают заметное воздействие на капиллярное давление. Соотношение прекапиллярного к посткапиллярному сопротивлению определяет величину капиллярного гидростатического давления.

· Обменные сосуды. Эффективный обмен между кровью и внесосудистым окружением происходит через стенку капилляров и венул. Наибольшая интенсивность обмена наблюдается на венозном конце обменных сосудов, потому что они более проницаемы для воды и растворов.

· Шунтирующие сосуды — артериовенозные анастомозы и магистральные капилляры. В коже шунтирующие сосуды участвуют в регуляции температуры тела.

· Ёмкостные сосуды — небольшие вены, обладающие высокой степенью податливости.

· Скорость кровотока. В артериолах скорость кровотока составляет 4–5 мм/с, в венах — 2–3 мм/с. Эритроциты продвигаются через капилляры поодиночке, меняя свою форму из-за узкого просвета сосудов. Скорость движения эритроцитов — около 1 мм/с.

· Прерывистый кровоток. Ток крови в отдельном капилляре зависит прежде всего от состояния прекапиллярных сфинктеров и метартериол, которые периодически сокращаются и расслабляются. Период сокращения или расслабления может занимать от 30 с до нескольких минут. Такие фазные сокращения — результат ответной реакции ГМК сосудов на локальные химические, миогенные и нейрогенные влияния. Наиболее важный фактор, ответственный за степень открытия или закрытия метартериол и капилляров, — концентрация кислорода в тканях. Если содержание кислорода в ткани уменьшается, то частота прерывистых периодов кровотока возрастает.

· Скорость и характер транскапиллярного обмена зависят от природы транспортируемых молекул (полярные или неполярные вещества, см. главу 2), наличия в капиллярной стенке пор и эндотелиальных фенестр, базальной мембраны эндотелия, а также возможности пиноцитоза через стенку капилляра.

· Перенос через мембраны

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.

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. Скорости диффузии необходимых веществ через капиллярную мембрану так велики, что небольшой разницы в концентрациях достаточно, чтобы вызвать адекватный транспорт между плазмой и интерстициальной жидкостью.

· Транскапиллярное движение жидкости определяется впервые описанным Старлингом соотношением между капиллярной и интерстициальной гидростатической и онкотической силами, действующими через капиллярную стенку..

· Капиллярное гидростатическое давление — основной фактор контроля транскапиллярного движения жидкости — определяется АД, периферическим венозным давлением, прекапиллярным и посткапиллярным сопротивлением. На артериальном конце капилляра гидростатическое давление составляет 30–40 мм рт.ст., а на венозном — 10–15 мм рт.ст. Повышение артериального, периферического венозного давления и посткапиллярного сопротивления или уменьшение прекапиллярного сопротивления будут увеличивать капиллярное гидростатическое давление.

· Онкотическое давление плазмы определяется альбуминами и глобулинами, а также осмотическим давлением электролитов. Онкотическое давление на всём протяжении капилляра остаётся относительно постоянным, составляя 25 мм рт.ст.

· Интерстициальная жидкость о бразуется путём фильтрации из капилляров. Состав жидкости аналогичен таковому у плазмы крови, исключая более низкое содержание белка. На коротких расстояниях между капиллярами и клетками тканей диффузия обеспечивает быстрый транспорт через интерстиций не только молекул воды, но и электролитов, питательных веществ с небольшой молекулярной массой, продуктов клеточного обмена, кислорода, углекислого газа и других соединений.

· Гидростатическое давление интерстициальной жидкости колеблется в пределах от –8 до +1 мм рт.ст. Оно зависит от объёма жидкости и податливости интерстициального пространства (способности накапливать жидкость без существенного повышения давления). Объём интерстициальной жидкости составляет от 15 до 20% общей массы тела. Колебания этого объёма зависят от соотношения между притоком (фильтрация из капилляров) и оттоком (лимфоотток). Податливость интерстициального пространства определяется наличием коллагена и степенью гидратации..

· Онкотическое давление интерстициальной жидкости определяется количеством белка, проникающим через стенку капилляров в интерстициальное пространство. Общее количество белка в 12 л интерстициальной жидкости тела немного больше, чем в самой плазме. Но поскольку объём интерстициальной жидкости в 4 раза больше объёма плазмы, концентрация белка в интерстициальной жидкости составляет 40% от содержания белка в плазме. В среднем коллоидно-осмотическое давление в интерстициальной жидкости составляет около 8 мм рт.ст.

Движение жидкости через стенку капилляра

Среднее капиллярное давление на артериальном конце капилляров на 15–25 мм рт.ст. больше, чем на венозном конце. В силу этой разницы давлений кровь фильтруется из капилляра на артериальном конце и реабсорбируется на венозном.

Таким образом, разность давлений, направленных наружу и внутрь капилляра, составляет 13 мм рт.ст. Эти 13 мм рт.ст. фильтрующего давления вызывают переход 0,5% плазмы на артериальном конце капилляра в интерстициальное пространство.

.

• Необходимый исходный уровень знаний:

1. Анатомические пути движения крови по сосудам и через сердце взрослого человека и плода;

2. Морфо - функциональные особенности сосудистого русла обеспечивающей их функции;

3. Основные законы гидродинамики и их применение для оценки гемодинамики;

План проведения занятия:

1. Вводное слово преподавателя о цели занятия и схеме его проведения. Ответы на вопросы студентов - 30 минут.

2. Устный опрос - 60 минут.

3. Учебно-практическая и исследовательская работа студентов - 150 минут.

Вопросы для самоподготовки к занятию:

1. Функциональная организация сосудистого русла. Типы и особенности кровеносных сосудов.

2. Механизмы движения крови по сосудам. Факторы, влияющие на движение крови по сосудам. Особенности движения крови по венам.

3. Основные показатели гемодинамики.

4. Артериальное давление: факторы его определяющие, основные показатели.

5. Методы исследования артериального давления.

6. Понятие о сосудистом тонусе.

7. Миогенные механизмы регуляции сосудистого тонуса (внутрисосудистое давление, метаболиты и др.).

8. Нервная регуляция сосудистого тонуса.

9. Сосудистые рефлексогенные зоны и их роль в регуляции тонуса сосудов.

10. Сосудодвигательный центр. Уровни центральной регуляции сосудистого тонуса (спинальный, бульбарный, гипотальмический, корковый).

11. Гуморальные механизмы регуляции сосудистого тонуса.

Учебно-практическая и исследовательская работа:

Задание № 1.

После изучения теоретического материала ответьте на следующие вопросы:

1. Какие физиологические закономерности определяют движение крови по сосудам?

2. Какие кровеносные сосуды называют резистивными и какие ёмкостными?

3. Какими сосудами представлено звено микроциркуляции, их физиологические особенности?

4. что такое объёмная и линейная скорости кровотока? чему равно время кругооборота крови?

5. Что характеризуют систолическое, диастологическое и пульсовое артериальное давление?

6. Как измеряют артериальное давление у человека?

7. Какова природа артериального пульса?

8. Как осуществляется иннервация сосудов?

9. Какие существуют гуморальные влияния на тонус сосудов?

10. Как и на какие сосуды действуют адреналин, вазопрессин и ангиотензин? 11. Какие продукты метаболизма вызывают расширение сосудов?

12. Как изменится кровяное давление при раздражении ядер гипоталамуса?

Задание № 2.

Проанализируйте ситуационные задачи.

1. Чему равна величина систолического объёма крови у 18-летнего юноши, величина АД которого равна 130/70 мм. рт. ст.?

2. Рассчитайте величину минутного объёма крови 20-летнего испытуемого, если его ЧСС 70 уд/мин., а АД-111/60 мм. рт. ст.?

3. Давление крови у 20-летнего 120/80 мм. рт. ст. Что означают эти цифры? Какова величина пульсового давления у этого обследуемого? О чем будет говорить повышение или понижение величины пульсового давления у него во время, например, мышечной работы?

4. Почему при введении в кровь адреналина АД вначале значительно повышается, а затем снижается?

5. Во время кровопускания наблюдают падение АД, которое затем восстанавливается до исходной величины. Каков механизм?

6. В сосудистое русло введено 200 мл. раствора Рингера. Артериальное давление сначала повышалось, но вскоре вернулось к исходному уровню. Каков механизм этого явления?

Задание № 3.

Обсудите с преподавателем методику измерения АД у человека, значение определяемых величин. Выполните следующие работы. Сделайте выводы.

1. Измерение артериального давления у человека непрямым методом (Практикум, с. 90-92).

2. Наблюдение кровообращения в плавательной перепонке лягушки (Практикум, с. 95-96).

Рекомендуемая литература:

1. Материал лекций.

2. Физиология человека: Учебник/Под ред. В.М.Смирнова

3. Нормальная физиология. Учебное пособие./ В.П.Дегтярев, В.А.Коротич, Р.П.Фенькина,

4. Физиология человека: В 3-х томах. Пер. с англ./ Под. Ред. Р. Шмидта и Г. Тевса

5. Практикум по физиологии /Под ред. М.А. Медведева.

6. Физиология. Основы и функциональные системы: Курс лекций/ Под ред. К. В.Судакова.

7. Нормальная физиология: Курс физиологии функциональных систем. /Под ред. К.В.Судакова

8. Нормальная физиология: Учебник/ Ноздрачев А.Д., Орлов Р.С.

9. Нормальная физиология: учебное пособие: в 3 т. В. Н. Яковлев и др.

10. Юрина М.А Нормальная физиология (учебно-методическое пособие).

11. Юрина М.А. Нормальная физиология (краткий курс лекций)

12. Физиология человека / Под редакцией А.В. Косицкого.-М.: Медицина, 1985.

13. Нормальная физиология / Под ред. А.В. Коробкова.-М.; Высшая школа, 1980.

14. Основы физиологии человека / Под ред. Б.И. Ткаченко.-Спб.; 1994.