Hemodynamika

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 14. dubna 2020; kontroly vyžadují 12 úprav .

Hemodynamika  - pohyb krve cévami, vyplývající z rozdílu hydrostatického tlaku v různých částech oběhového systému (krev se pohybuje z oblasti vysokého tlaku do oblasti nízkého tlaku). Závisí na odporu prokrvení stěn cév a viskozitě samotné krve. Za jeden z nejdůležitějších ukazatelů hemodynamiky je považován minutový objem krevního oběhu [B: 1] [B: 2] .

Hemodynamika je vědní obor, který se věnuje studiu vzorců proudění krve v cévním řečišti a rozvíjí se na průsečíku dvou věd - hydrodynamiky a biologie [B: 3] . Předmětem hemodynamiky jako vědy je studie [1] :

Existuje mnoho hemodynamických poruch spojených s traumatem , hypotermií , popáleninami atd.

Základní vzory

Rovnost objemů průtoku krve

Objem krve protékající průřezem cévy za jednotku času se nazývá objemový průtok krve (ml/min) . Objemová rychlost průtoku krve systémovým a plicním oběhem je stejná. Objem průtoku krve aortou nebo plicním kmenem se rovná objemu průtoku krve celým průřezem cév v kterémkoli segmentu oběhových kruhů.

Hnací síla průtoku krve

Jedná se o rozdíl krevního tlaku mezi proximální a distální částí cévního řečiště . Krevní tlak vzniká tlakem srdce a závisí na elastických vlastnostech cév.

Protože tlak v arteriální části oběhových kruhů pulsuje v souladu s fázemi srdce, je pro jeho hemodynamické charakteristiky obvyklé používat hodnotu průměrného tlaku (P srov . ) . Jedná se o průměrný tlak, který poskytuje stejný účinek pohybu krve jako pulzující tlak. Průměrný tlak v aortě je přibližně 100 mm Hg. Umění. Tlak v dutých žilách kolísá kolem nuly. Hnací síla v systémové cirkulaci je tedy rovna rozdílu mezi těmito hodnotami, tj. 100 mm Hg. Umění. Průměrný krevní tlak v plicním kmeni je nižší než 20 mm Hg. Art., v plicních žilách se blíží nule - proto je hnací síla v malém kruhu 20 mm Hg. Art., tedy 5x méně než ve velkém. Rovnost objemů průtoku krve v systémovém a plicním oběhu s výrazně odlišnou hnací silou je spojena s rozdíly v odporu proti průtoku krve - v plicním oběhu je mnohem menší.

Odpor v oběhovém systému

Pokud je celkový odpor k průtoku krve v cévním systému velkého kruhu považován za 100%, pak v jeho různých odděleních je odpor rozdělen následovně. V aortě, velkých tepnách a jejich větvích je odpor proti průtoku krve asi 19 %; malé tepny (méně než 100 mikronů v průměru) a arterioly tvoří 50 % odporu; v kapilárách je odpor přibližně 25%, ve venulách  - 4%, v žilách  - 3%. Celková periferní vaskulární rezistence (OPVR)  je celková rezistence paralelních vaskulárních sítí systémové cirkulace. Závisí na tlakovém gradientu ( P) v počátečním a konečném úseku systémové cirkulace a na objemové rychlosti průtoku krve (Q). Pokud je tlakový gradient 100 mm Hg. Art. a objemový průtok krve je 95 ml/s, pak bude hodnota OPSS:

OPSS = = 100 mm Hg. Umění. × 133 Pa / 95 ml/s = 140 Pa s/cm³ (1 mmHg = 133 Pa)

V cévách plicního oběhu je celkový odpor přibližně 11 Pa s / ml.

Odolnost v regionálních cévních sítích je různá, nejmenší je v cévách celiakie, největší v koronárním řečišti.

Podle zákonů hydrodynamiky závisí odpor proti průtoku krve na délce a poloměru nádoby, kterou kapalina protéká, a na viskozitě kapaliny samotné. Tyto vztahy jsou popsány Poiseuilleovým vzorcem :

,

kde R je hydrodynamický odpor, L je délka cévy, r je poloměr cévy,  je viskozita krve,  je poměr obvodu k průměru.

Ve vztahu k oběhovému systému je délka cév poměrně konstantní, zatímco poloměr cévy a viskozita krve jsou proměnné parametry. Nejproměnlivější je poloměr cévy a je to on, kdo významně přispívá ke změnám odporu proti průtoku krve za různých podmínek těla, protože velikost odporu závisí na poloměru zvýšeném na čtvrtou mocninu. Viskozita krve souvisí s obsahem bílkovin a formovaných prvků v ní . Tyto ukazatele se mohou měnit za různých podmínek těla - anémie , polycytémie , hyperglobulinémie a také se liší v jednotlivých regionálních sítích, v cévách různých typů a dokonce i ve větvích stejné cévy. Takže v závislosti na průměru a úhlu odbočky z hlavní tepny se v ní může měnit poměr objemů vytvořených prvků a plazmy. To je způsobeno tím, že v parietální vrstvě krve je větší podíl plazmy a v axiální vrstvě - erytrocytů, tedy při dichotomickém dělení cévy, menší větev v průměru nebo větev, která odchází v pravém úhlu přijímá krev s vysokým obsahem plazmy. Viskozita pohybující se krve se mění v závislosti na povaze průtoku krve a průměru cév.

Délka cévy jako faktor ovlivňující odpor je důležitá pro pochopení, že největší odpor proti průtoku krve mají arterioly, které mají relativně dlouhou délku s malým poloměrem, a nikoli kapiláry : jejich poloměr je srovnatelný s poloměrem arteriol. , ale kapiláry jsou kratší. Vzhledem k vysokému odporu proti proudění krve v arteriolách, který se navíc může výrazně měnit, když se zužují nebo roztahují, se arterioly nazývají „kohoutky“ cévního systému. Délka cév se mění s věkem (dokud člověk roste), u kosterních svalů se délka tepen a arteriol může měnit kontrakcí a protahováním svalů.

Odolnost vůči průtoku krve a viskozita také závisí na povaze průtoku krve - turbulentní nebo laminární . Za podmínek fyziologického klidu je téměř ve všech částech oběhového systému pozorován laminární, to znamená vrstvený průtok krve, bez turbulencí a míchání vrstev. V blízkosti stěny cévy se nachází vrstva plazmy, jejíž rychlost je omezena stacionárním povrchem stěny cévy, vrstva erytrocytů se pohybuje podél osy vysokou rychlostí . Vrstvy se vzájemně posouvají, což vytváří odpor (tření) pro proudění krve jako heterogenní tekutiny . Mezi vrstvami vzniká smykové napětí , které brání pohybu rychlejší vrstvy. Podle Newtonovy rovnice je viskozita pohybující se tekutiny ( ) přímo úměrná smykovému napětí ( ) a nepřímo úměrná rozdílu rychlostí vrstev ( ) : ν=τ/γ . S poklesem rychlosti pohybu krve se tedy zvyšuje viskozita, za fyziologických podmínek se to projevuje u cév s malým průměrem. Výjimkou jsou kapiláry, ve kterých efektivní viskozita krve dosahuje hodnot viskozity plazmy, to znamená, že se snižuje dvakrát kvůli zvláštnostem pohybu erytrocytů. Kloužou, pohybují se jeden po druhém (jeden v řetězci) v "mazací" vrstvě plazmy a deformují se v souladu s průměrem kapiláry.

Turbulentní proudění je charakteristické přítomností vírů, přičemž krev se pohybuje nejen rovnoběžně s osou cévy, ale i kolmo k ní. Turbulentní proudění je pozorováno v proximálních úsecích aorty a plicního kmene v období vypuzování krve ze srdce, místní víry se mohou vytvářet v místech větvení a zúžení tepen, v oblasti ostrých ohybů tepny. Pohyb krve se může stát turbulentním ve všech velkých tepnách se zvýšením objemové rychlosti průtoku krve (například při intenzivní svalové práci) nebo snížením viskozity krve (při těžké anémii). Turbulentní pohyb výrazně zvyšuje vnitřní tření krve a k jejímu pohybu je potřeba mnohem větší tlak, přičemž se zvyšuje zátěž srdce.

Tlakový rozdíl a odpor proti průtoku krve jsou tedy faktory ovlivňující objem průtoku krve (Q) v cévním systému jako celku i v jednotlivých regionálních sítích: je přímo úměrný rozdílu krevního tlaku v počátečním (P 1 ) a konečné (P 2 ) úseky cévní sítě a nepřímo úměrné odporu (R) vůči průtoku krve:

Zvýšení tlaku nebo snížení odporu proti průtoku krve na systémové, regionální, mikrocirkulační úrovni zvyšuje objem průtoku krve v oběhovém systému, v orgánu nebo mikroregionu, a snížení tlaku nebo zvýšení odporu snižuje objem průtoku krve.

Funkční klasifikace nádob

Tlumící nádoby

Jedná se o aortu, plicní tepnu a jejich velké větve, tedy cévy elastického typu.

Specifickou funkcí těchto cév je udržovat hnací sílu průtoku krve v diastole srdečních komor . Zde je pokles tlaku mezi systolou , diastolou a zbytkem komor vyrovnán díky elastickým vlastnostem cévní stěny. Výsledkem je, že během období klidu se tlak v aortě udržuje na 80 mm Hg. Art., který stabilizuje hnací sílu, přičemž elastická vlákna stěn cév odevzdávají potenciální energii srdce nahromaděnou při systole a zajišťují kontinuitu průtoku krve a tlaku podél cévního řečiště. Elasticita aorty a pulmonální tepny také změkčuje hydraulický dopad krve během komorové systoly. Ohyb aorty zvyšuje účinnost promíchávání krve (hlavní promíchávání, vytvářející homogenitu transportního média, probíhá v srdci).

Distribuční nádoby

Jedná se o střední a malé tepny svalového typu oblastí a orgánů; jejich funkcí je distribuce průtoku krve do všech orgánů a tkání těla . Podíl těchto cév na celkovém vaskulárním odporu je malý a činí 10-20 %. S rostoucí potřebou tkáně se průměr cévy přizpůsobuje zvýšenému průtoku krve v souladu se změnou lineární rychlosti v důsledku mechanismu závislého na endotelu . Se zvýšením smykové rychlosti parietální vrstvy krve se apikální membrána endoteliocytů deformuje a syntetizují oxid dusnatý (NO) , což snižuje tonus hladkých svalů cévy , to znamená, že se céva rozšiřuje. Změny odporu a kapacity těchto cév moduluje nervový systém . Například snížení aktivity sympatických vláken inervujících vertebrální a vnitřní krkavice zvyšuje průtok krve mozkem o 30 % a aktivace snižuje průtok krve o 20 %. Zdá se, že v některých případech se distribuční cévy mohou stát omezujícím článkem, který brání výraznému zvýšení průtoku krve v orgánu, a to i přes metabolickou náročnost , např. koronární a mozkové cévy postižené aterosklerózou . Předpokládá se, že porušení mechanismu závislého na endotelu, který reguluje soulad mezi lineární rychlostí průtoku krve a vaskulárním tonusem, zejména v tepnách nohou, může způsobit rozvoj hypoxie ve svalech dolních končetin během cvičení u jedinců s obliterující endarteriitidou .

Vessels of Resistance

Patří sem tepny o průměru menším než 100 mikronů, arterioly, prekapilární svěrače , svěrače hlavních kapilár. Tyto cévy tvoří asi 50-60% celkového odporu proti průtoku krve, odtud jejich název. Odporové cévy určují průtok krve na systémové, regionální a mikrocirkulační úrovni . Celkový odpor cév různých oblastí tvoří systémový diastolický krevní tlak , mění ho a udržuje na určité úrovni v důsledku obecných neurogenních a humorálních změn tonusu těchto cév. Vícesměrné změny tonusu odporových cév v různých oblastech zajišťují redistribuci objemového průtoku krve mezi oblastmi . V oblasti nebo v orgánu přerozdělují průtok krve mezi pracovní a nepracovní mikroregiony , to znamená, že řídí mikrocirkulaci. Nakonec odporové cévy mikroregionu rozdělují průtok krve mezi výměnný a bočníkový okruh a určují počet funkčních kapilár.

Výměnné nádoby (kapiláry)

K částečnému transportu látek dochází také v arteriolách a venulách. Kyslík snadno difunduje stěnou arteriol (zejména tato cesta hraje důležitou roli při zásobování mozkových neuronů kyslíkem ) a venulovými poklopy (mezibuněčnými póry o průměru 10-20 nm) difundují molekuly bílkovin z krve, které následně vstupují do lymfy .

Histologicky , podle struktury stěny, existují tři typy kapilár.

Pevné (somatické) kapiláry . Jejich endoteliocyty leží na bazální membráně , těsně k sobě přiléhají, mezibuněčné mezery mezi nimi jsou široké 4-5 nm (interendoteliální póry). Póry tohoto průměru procházejí voda, ve vodě rozpustné anorganické a nízkomolekulární organické látky (ionty, glukóza, močovina ) a pro větší molekuly rozpustné ve vodě je bariérou stěna kapiláry ( histohematická , hematoencefalická ). Tento typ kapilár je přítomen v kosterním svalstvu , kůži , plicích , centrálním nervovém systému .

Fenestrované (viscerální) kapiláry . Od pevných kapilár se liší tím, že endoteliocyty mají fenestrae (okna) o průměru 20-40 nm nebo více, vzniklé fúzí apikálních a bazálních fosfolipidových membrán. Fenestrou mohou procházet velké organické molekuly a proteiny nezbytné pro činnost buněk nebo vzniklé v důsledku toho. Kapiláry tohoto typu se nacházejí ve sliznici gastrointestinálního traktu , v ledvinách a ve žlázách s vnitřní sekrecí a exokrinní sekrecí .

Nespojité (sinusové) kapiláry . Nemají bazální membránu a mezibuněčné póry mají průměr až 10-15 nm. Takové kapiláry jsou přítomny v játrech , slezině , červené kostní dřeni ; jsou dobře propustné pro jakékoli látky a dokonce i pro krevní buňky , což je spojeno s funkcí příslušných orgánů.

Shuntové nádoby

Patří mezi ně arteriovenulární anastomózy . Jejich funkcí je obejít průtok krve. Pravé anatomické zkraty (arteriovenulární anastomózy) se nenacházejí ve všech orgánech. Tyto zkraty jsou nejtypičtější pro kůži: je-li nutné snížit přenos tepla , zastaví se průtok krve kapilárním systémem a krev (teplo) je odváděna přes zkraty z tepenného systému do žilního systému. V jiných tkáních mohou funkci zkratů za určitých podmínek plnit hlavní kapiláry a dokonce i pravé kapiláry ( funkční zkrat ). V tomto případě se také snižuje transkapilární tok tepla, vody a dalších látek a zvyšuje se tranzitní přenos do žilního systému. Základem funkčního posunu je nesoulad mezi rychlostmi konvekčního a transkapilárního proudění látek. Například v případě zvýšení lineární rychlosti průtoku krve v kapilárách některé látky nemusí mít čas difundovat stěnou kapilár a jsou spolu s průtokem krve vypouštěny do žilního řečiště; V první řadě se to týká látek rozpustných ve vodě, zejména pomalu difundujících. Kyslík může být také odváděn při vysoké lineární rychlosti průtoku krve v krátkých kapilárách.

Kapacitní (akumulační) nádoby

Jedná se o postkapilární venuly, venuly, drobné žilky, žilní pleteně a specializované útvary - sinusoidy sleziny . Jejich celková kapacita je asi 50 % celkového objemu krve obsažené v kardiovaskulárním systému. Funkce těchto cév jsou spojeny se schopností měnit jejich kapacitu, což je způsobeno řadou morfologických a funkčních znaků kapacitních cév.

Postkapilární venuly vznikají spojením několika kapilár, jejich průměr je asi 20 mikronů, ty jsou zase spojeny do žilek o průměru 40-50 mikronů. Venuly a žíly spolu široce anastomují a tvoří žilní sítě s vysokou kapacitou. Jejich kapacita se může měnit pasivně pod krevním tlakem v důsledku vysoké roztažitelnosti žilních cév a aktivně vlivem kontrakce hladkého svalstva , které jsou přítomny ve venulách o průměru 40-50 mikronů a ve větších cévách tvoří souvislou vrstva. V uzavřeném cévním systému změna kapacity jednoho úseku ovlivňuje objem krve v jiném, takže změny kapacity žil ovlivňují distribuci krve v celém oběhovém systému, v určitých regionech a mikroregionech. Kapacitní cévy regulují plnění („doplňování“) srdeční pumpy a následně i srdeční výdej . Tlumí prudké změny objemu krve přiváděné do duté žíly, například při ortoklinostatických pohybech člověka, provádějí dočasné (kvůli snížení rychlosti průtoku krve v kapacitních cévách regionu) nebo dlouhodobé ( sinusoidy sleziny) krevní depozice , regulují lineární rychlost průtoku krve orgány a krevní tlak v kapilárách mikroregionů, to znamená, že ovlivňují procesy difúze a filtrace.

Venule a žíly jsou bohatě inervovány sympatickými vlákny . Transekce nervů nebo blokáda adrenergních receptorů vede k dilataci žil, což může výrazně zvětšit plochu průřezu, a tím i kapacitu žilního řečiště, která se může zvýšit až o 20 %. Tyto změny ukazují na přítomnost neurogenního tonusu kapacitních cév. Při stimulaci adrenergních nervů je z kapacitních cév vytlačeno až 30 % objemu krve v nich obsažené a kapacita žil klesá. Pasivní změny v kapacitě žil mohou nastat při posunech transmurálního tlaku např. v kosterních svalech po intenzivní práci v důsledku snížení svalového tonu a absence jejich rytmické aktivity; při přechodu z lehu do stoje pod vlivem gravitačního faktoru (v tomto případě se zvyšuje kapacita žilních cév nohou a břišní dutiny, což může být doprovázeno poklesem systémového krevního tlaku).

Dočasná depozice je spojena s redistribucí krve mezi kapacitními cévami a odporovými cévami ve prospěch kapacitních a snížením lineární rychlosti oběhu. V klidu je z oběhu funkčně vyloučeno až 50 % objemu krve: až 1 litr krve může být v žilách subpapilárního plexu kůže, 1 litr v játrech a 0,5 litru v plicích. Dlouhodobé ukládání je ukládání krve ve slezině v důsledku fungování specializovaných útvarů - sinusoid (pravých depot), ve kterých může krev dlouho setrvávat a v případě potřeby se uvolňovat do krevního oběhu.

Cévy vracející krev do srdce

Jedná se o střední, velké a duté žíly působící jako sběrače, kterými je zajištěn regionální odtok krve, který ji vrací zpět do srdce . Kapacita tohoto úseku žilního řečiště je asi 18 % a za fyziologických podmínek se málo mění (o méně než 1/5 původní kapacity). Žíly, zejména povrchové, mohou zvětšit objem krve v nich obsažené díky schopnosti stěn protahovat se zvýšením transmurálního tlaku.

Základní parametry kardiovaskulárního systému

Průřez nádobami

Aorta má nejmenší celkovou plochu průřezu celého krevního řečiště  - 3-4 cm² (viz tabulka).

Index Aorta kapiláry Vena cava
Průřez, cm² 3-4 2500-3000 6-8
Lineární rychlost (průměr), cm/s 20-25 0,03-0,05 10-15
Tlak (průměr), mm Hg Umění. 100 30-15 6-0

Celkový průřez větví aorty je mnohem větší, a protože každá tepna je dichotomicky rozdělena, distální úseky tepenného řečiště mají zvětšující se a velkou celkovou plochu průřezu. Kapiláry mají největší plochu: v systémové cirkulaci je to v klidu 3000 cm². Poté, jak se venuly a žíly spojují do větších cév, celkový průřez se zmenšuje a v dutých žilách je přibližně 2krát větší než v aortě, 6-8 cm².

Objem krve v oběhovém systému

U dospělého je přibližně 84 % veškeré krve obsaženo v systémovém oběhu, 9 % – v malém, 7 % – v srdci (na konci celkové srdeční pauzy; další podrobnosti viz tabulka níže) .

oddělení Objem krve, %
Srdce (v klidu) 7
Aorta a tepny čtrnáct
kapiláry 6
Vídeň 64
malý kruh 9

Objemová rychlost průtoku krve

v kardiovaskulárním systému je 4-6 l/min, je distribuován do regionů a orgánů v závislosti na intenzitě jejich metabolismu ve stavu funkčního klidu a při aktivitě (v aktivním stavu tkání se průtok krve v nich může zvýšit o 2-20krát). Na 100 g tkáně je objem průtoku krve v klidu 55 ml/min v mozku, 80 ml/min v srdci, 85 ml/min v játrech, 400 ml/min v ledvinách a 3 ml/ min v kosterním svalstvu.

Nejběžnějšími metodami měření objemové rychlosti průtoku krve u lidí jsou okluzní pletysmografie a reografie . Okluzní pletysmografie je založena na zaznamenání zvětšení objemu segmentu končetiny (nebo orgánu u zvířat) v reakci na zastavení venózního odtoku při zachování arteriálního prokrvení orgánu. Toho se dosáhne stlačením cév manžetou, například umístěnou na rameni, a pumpováním vzduchu do manžety pod tlakem vyšším než žilní, ale nižším, než je arteriální tlak. Končetina je umístěna v komoře naplněné kapalinou (pletysmograf), která zajišťuje registraci jejího objemového růstu (používají se i hermeticky uzavřené vzduchové komory). Reografie (reopletismografie) - registrace změn odporu vůči elektrickému proudu procházejícímu tkání; tento odpor je nepřímo úměrný prokrvení tkáně nebo orgánu. Používá se také průtoková metrika založená na různých fyzikálních principech a indikátorové metody . Například při elektromagnetickém měření průtoku je snímač průtoku pevně přiložen ke studované arteriální cévě a je prováděna kontinuální registrace průtoku krve na základě fenoménu elektromagnetické indukce . V tomto případě krev pohybující se cévou působí jako jádro elektromagnetu generující napětí , které je odstraněno elektrodami senzoru . Při použití indikátorové metody se známé množství indikátoru, který není schopno difundovat do tkání (barviva nebo radioizotopy fixované na krevních bílkovinách), rychle vstříkne do tepny oblasti nebo orgánu a pravidelně se stanovuje v žilní krvi. intervalech do 1 minuty po zavedení indikátoru.koncentrace, ze které se sestaví křivka ředění a následně se vypočítá objem průtoku krve. Indikátorové metody využívající různé radioizotopy se v praktické medicíně používají ke stanovení objemového průtoku krve v mozku , ledvinách , játrech , myokardu člověka.

Lineární rychlost průtoku krve

Toto je dráha, kterou urazí za jednotku času částice krve v cévě. Lineární rychlost v cévách různých typů je různá (viz obrázek vpravo) a závisí na objemové rychlosti průtoku krve a ploše průřezu cév.

Při stejné objemové rychlosti průtoku krve v různých částech cévního řečiště: v aortě celkem - v duté žíle, v kapilárách - je lineární rychlost průtoku krve nejmenší v kapilárách, kde je celková plocha průřezu největší.

V praktické medicíně se lineární rychlost průtoku krve měří ultrazvukem a indikátorovými metodami, častěji se zjišťuje doba úplného krevního oběhu, která je 21–23 s.

K jeho stanovení se do kubitální žíly zavede indikátor (erytrocyty značené radioaktivním izotopem, roztok methylenové modři apod.) a zaznamená se čas jeho prvního výskytu v žilní krvi téže cévy na druhé končetině. Pro stanovení doby průtoku krve v oblasti "kapiláry plic - kapiláry ucha" se jako štítek používá kyslík vstupující do plic po zadržení dechu a zaznamenává se čas jeho výskytu v kapilárách ucha. pomocí citlivého oxymetru. Ultrazvukové stanovení rychlosti průtoku krve je založeno na Dopplerově jevu . Ultrazvuk prochází cévou v diagonálním směru a odražené vlny jsou zachycovány. Lineární rychlost průtoku krve se určuje z rozdílu frekvencí počátečního a odraženého vlnění, který je úměrný rychlosti pohybu částic krve.

Pohyb krve tepnami

Energie, která zajišťuje pohyb krve cévami

vytvořené srdcem. V důsledku neustálého cyklického výronu krve do aorty se v cévách systémového oběhu vytváří a udržuje vysoký hydrostatický tlak (130/70 mm Hg), který je příčinou pohybu krve. Velmi důležitým pomocným faktorem při pohybu krve tepnami je jejich elasticita, která poskytuje řadu výhod:

  1. Snižuje zátěž srdce a samozřejmě i spotřebu energie na zajištění pohybu krve, což je důležité zejména pro velký okruh krevního oběhu. Toho je dosaženo za prvé tím, že srdce nepřekonává setrvačnost sloupce tekutiny a současně třecí síly v cévním řečišti, protože další část krve vypuzovaná levou komorou během systoly se nachází v počátečním úseku aorty v důsledku její příčné expanze (vyboulení). Za druhé, v tomto případě se významná část energie kontrakce srdce „neztratí“, ale jde do potenciální energie elastické trakce aorty. Elastický zpětný ráz stlačuje aortu a tlačí krev dále od srdce během jejího klidu a plnění srdečních komor další částí krve, ke kterému dochází po vypuzení každé části krve.
  2. Nepřetržitý pohyb krve zajišťuje větší průtok krve v cévním systému za jednotku času.
  3. Pružnost nádob zajišťuje i jejich velkou kapacitu .
  4. V případě poklesu krevního tlaku zajišťuje elastický zpětný ráz zúžení tepen, což pomáhá udržovat krevní tlak. Faktor elasticity tepenných cév vytváří uvedené výhody v plicním oběhu, ale jsou méně výrazné kvůli nízkému tlaku a menšímu odporu průtoku krve. Proudění krve v arteriálním systému má však pulsační charakter, protože krev vstupuje do aorty po částech v období vypuzení z komory. Ve vzestupné aortě je rychlost průtoku krve největší ke konci první třetiny období exilu, poté klesá k nule a v protodiastolickém období, dokud se aortální chlopně neuzavřou, dochází ke zpětnému toku krve. pozorováno. V sestupné aortě a jejích větvích závisí rychlost průtoku krve také na fázi srdečního cyklu. Pulzující charakter průtoku krve je zachován až do arteriol, v kapilárách systémové cirkulace chybí ve většině regionálních sítí pulsní kolísání rychlosti průtoku krve; v kapilárách plicního oběhu je zachován pulzující charakter průtoku krve.

Charakteristika arteriálního krevního tlaku

Existují také kolísání pulsního tlaku , které se vyskytuje v počátečním segmentu aorty a poté se šíří dále. Na začátku systoly tlak rychle stoupá a pak klesá, postupně klesá i v klidu srdce, ale zůstává dostatečně vysoký až do další systoly. Nejvyšší tlak zaznamenaný během systoly se nazývá systolický krevní tlak (P c ), hodnota minimálního tlaku v klidu srdce se nazývá diastolický (P d ). Rozdíl mezi systolickým a diastolickým tlakem se nazývá pulzní tlak (P p ). Střední arteriální tlak ( Pav. ) je tlak vypočítaný integrací křivky fluktuace pulzního tlaku v čase (viz část „Základní vzorce“ výše). Pro centrální tepny se přibližně vypočítá podle vzorce:

R srov. \u003d R d. + 1/3 R p.

Krevní tlak v aortě a velkých tepnách velkého kruhu se nazývá systémový. Normálně je u dospělých systolický tlak v brachiální tepně v rozmezí 115-140 mm Hg. Art., diastolický  - 60-90 mm Hg. Art., puls - 30-60 mm Hg. Art., průměr - 80-100 mm Hg. Umění. Hodnota krevního tlaku se zvyšuje s věkem, ale běžně nepřekračuje stanovené limity; systolický tlak 140 mm Hg. Umění. a více a diastolický 90 mm Hg. Umění. a další indikují hypertenzi (zvýšený tlak).

Metody měření krevního tlaku

Metody měření krevního tlaku se dělí na přímé a nepřímé. V roce 1733 Hales poprvé změřil krevní tlak přímo u řady domácích zvířat pomocí skleněné trubice. Při přímém měření krevního tlaku se do cévy zavede katétr nebo jehla a připojí se k přístroji na měření krevního tlaku (manometr). Na křivce krevního tlaku zaznamenané přímou metodou jsou kromě pulsu zaznamenávány i respirační vlny krevního tlaku: při nádechu je nižší než při výdechu. Nepřímé metody vyvinuli Riva-Rocci a Korotkov . V současné době se pro měření krevního tlaku používají automatické nebo poloautomatické metody založené na Korotkovově metodě; pro diagnostické účely se využívá monitorování krevního tlaku s automatickou registrací jeho hodnoty až 500x denně.

Rychlost pulzní vlny

Zvýšení krevního tlaku při systole je doprovázeno natažením elastických stěn cév - kolísáním pulzu v průřezu nebo objemu. Pulzní výkyvy tlaku a objemu se šíří mnohem vyšší rychlostí, než je rychlost průtoku krve. Rychlost šíření pulzní vlny závisí na roztažitelnosti cévní stěny a poměru tloušťky stěny k poloměru cévy, proto se tento indikátor používá k charakterizaci elastických vlastností a tonusu cévní stěny. Se snižováním roztažitelnosti stěny s věkem ( ateroskleróza ) a se zvyšováním tonusu svalové membrány cévy se zvyšuje rychlost šíření pulzní vlny. Normálně u dospělých je rychlost šíření pulzní vlny v cévách elastického typu 5-8 m/s, v cévách svalového typu - 6-10 m/s.

Pro určení rychlosti šíření pulzní vlny se současně zaznamenávají dva sfygmogramy (pulzní křivky): jeden pulzní senzor je instalován nad proximální a druhý - nad distálními částmi cévy. Protože vlně trvá, než se šíří podél úseku cévy mezi senzory, vypočítává se ze zpoždění vlny distální části cévy vzhledem k vlně proximální. Určením vzdálenosti mezi dvěma senzory můžete vypočítat rychlost šíření pulzní vlny.

Arteriální pulz

K dispozici pro palpaci (palpaci) v místech, kde se tepna nachází blízko povrchu kůže a pod ní je kostní tkáň. Pomocí arteriálního pulzu můžete získat předběžnou představu o funkčním stavu kardiovaskulárního systému. Tepová frekvence tedy charakterizuje frekvenci srdečních kontrakcí. Vzácný pulz (méně než 60/min) odpovídá bradykardii , častý (více než 90/min) - tachykardii . Rytmus pulsu (pulzní rytmický, arytmický) dává představu o kardiostimulátorech srdce. Normálně je častěji detekována „respirační arytmie“ srdce; ostatní typy arytmií (extrasystolie, fibrilace síní) jsou přesněji určeny pomocí EKG . V klinické praxi se dále hodnotí výška, rychlost, pulsové napětí a jeho symetrie na obou pažích (nohách). Křivka registrace pulsu - sfygmogram - odráží zvýšení tlaku v tepnách při systole komor ( anacrota ), pokles tlaku při relaxaci komor ( katacrota ) a mírné zvýšení tlaku pod vlivem odraženého nárazu hydrauliky. vlna na uzavřené půlměsíčnaté chlopni - dikrotický vzestup (dicrota).

Mikrocirkulace

V mikrocirkulačním řečišti dochází k transportu látek stěnou kapilár, v důsledku čehož si buňky orgánů a tkání vyměňují teplo, vodu a další látky s krví a vzniká lymfa .

Transkapilární metabolismus

Vyskytuje se difúzí , usnadněnou difúzí, filtrací, osmózou a transcytózou. Intenzita všech těchto procesů, různé fyzikálně-chemické povahy, závisí na objemu průtoku krve v mikrocirkulačním systému (jeho hodnota se může zvýšit v důsledku zvýšení počtu funkčních kapilár, tedy výměnné plochy, a lineární rychlosti průtoku krve) a je také určena propustností výměnného povrchu.

Výměnný povrch kapilár je ve své struktuře heterogenní : skládá se ze střídající se proteinové, lipidové a vodné fáze. Lipidová fáze je zastoupena téměř celým povrchem endoteliální buňky, proteinová fáze je zastoupena  nosiči a iontovými kanály, vodní fáze je reprezentována interendoteliálními póry a kanálky různých průměrů a také fenestrami (okny) endoteliocytů. Efektivní poloměr vodních pórů a kanálků určuje velikost ve vodě rozpustných molekul, které jimi mohou procházet volně, omezeně nebo vůbec, to znamená, že propustnost kapilár pro různé látky není stejná.

Volně difundující látky rychle přecházejí do tkání a již v počáteční (arteriální) polovině kapiláry je dosaženo difúzní rovnováhy mezi krví a tkáňovým mokem. U omezeně difundujících látek je potřeba delší doba pro ustavení difúzní rovnováhy a té je buď dosaženo na žilním konci kapiláry, nebo se neustaví vůbec. Pro látky transportované pouze difuzí má proto velký význam lineární rychlost kapilárního průtoku krve. Pokud je rychlost transkapilárního transportu látek (často difúze) menší než rychlost průtoku krve, pak může být látka provedena s krví z kapiláry, aniž by měla čas vstoupit do difúzní rovnováhy s kapalinou mezibuněčných prostorů. Proudění krve může při určité rychlosti omezit množství látky, která prošla do tkání nebo se naopak z tkání vylučuje. Proudění volně difundujících látek závisí především na výměnné ploše, tedy na počtu fungujících kapilár, proto může být transport volně difundujících látek omezen poklesem objemové rychlosti proudění krve.

Část objemu krevního toku, ze které se při transkapilárním přechodu extrahují látky, se nazývá nutriční krevní tok , zbytek objemu se nazývá shunt blood flow (funkční shunting volume).

Kapilární filtrační koeficient se používá k charakterizaci hydraulické vodivosti kapilár . Vyjadřuje se jako počet mililitrů kapaliny, která se filtruje po dobu 1 minuty ve 100 g tkáně na 1 mm Hg. Umění. filtrační tlak.

Filtrační tlak (PF) filtruje tekutinu na arteriálním konci kapiláry a způsobuje, že se pohybuje ven z kapilár do intersticiálního prostoru . PD je výsledkem interakce vícesměrných sil: hydrostatický krevní tlak (HDK = 30 mm Hg) a onkotický tlak tkáňového moku (ODt = 5 mm Hg) přispívají k filtraci. Onkotický tlak krevní plazmy brání filtraci (ODK = 25 mm Hg). Hydrostatický tlak v intersticiu kolísá kolem nuly (to znamená, že je o něco nižší nebo vyšší než atmosférický tlak), takže PD je:

PD \u003d GDk + ODt - ODk \u003d 30 + 5 - 25 \u003d 10 (mm Hg)

Jak se krev pohybuje kapilárou, HDK klesá na 15 mm Hg. Art., takže síly, které podporují filtraci, jsou menší než síly, které filtraci brání. Vzniká tak reabsorpční tlak (RP) , který zajišťuje pohyb tekutiny na žilním konci z intersticia do kapilár.

RD \u003d ODk - GDk - ODt \u003d 25 - 15 - 5 \u003d 5 (mm Hg)

Poměr a směr sil, které zajišťují filtraci a reabsorpci tekutiny v kapilárách, jsou znázorněny na obrázku vlevo.

Filtrační tlak je tedy větší než reabsorpční tlak, ale protože propustnost vody žilní částí mikrovaskulatury je vyšší než permeabilita arteriálního konce kapiláry, převyšuje množství filtrátu jen nepatrně množství reabsorbované tekutiny; přebytečná voda z tkání je odváděna lymfatickým systémem .

Podle klasické Starlingovy teorie normálně existuje dynamická rovnováha mezi objemem tekutiny filtrované na arteriálním konci kapiláry a objemem tekutiny reabsorbované na venózním konci (a odstraněné lymfatickými cévami). Při jeho porušení dochází k redistribuci vody mezi cévním a mezibuněčným sektorem. Pokud se v intersticiu hromadí voda , dochází k otoku a tekutina začíná intenzivněji odtékat koncovými lymfatickými cévami. Regulace všech mechanismů přenosu hmoty kapilární stěnou se provádí změnou počtu fungujících kapilár a jejich permeability. V klidu v mnoha tkáních funguje pouze 25–30 % z celkového počtu kapilár, v aktivním stavu se jejich počet zvyšuje např. u kosterních svalů až na 50–60 %. Permeabilita cévní stěny se zvyšuje vlivem histaminu , serotoninu , bradykininu , zřejmě v důsledku přeměny malých pórů na velké. V případě, že jsou mezery mezi endoteliálními buňkami vyplněny složkami pojivové tkáně , může se působení humorálních faktorů projevit v posunech stérických (sterických znamená interakci spojenou s velikostí a tvarem molekul, což klade vážná omezení na způsoby jejich umístění v prostoru) omezení extracelulární matrix pro pohyb molekul. Tento efekt je spojen se zvýšením permeability vlivem hyaluronidázy a poklesem působením iontů vápníku , vitamínů P , C , katecholaminů .

Rychlost průtoku krve

v jednotlivých kapilárách se zjišťuje pomocí biomikroskopie, doplněné filmem a televizí a dalšími metodami. Průměrná doba průchodu erytrocytu kapilárou systémového oběhu je u člověka 2,5 s, v plicním oběhu 0,3-1 s.

Pohyb krve žilami

Žilní systém se zásadně liší od arteriálního .

Krevní tlak v žilách

Výrazně nižší než v tepnách a může být nižší než atmosférický (v žilách umístěných v hrudní dutině - během inspirace; v žilách lebky - s vertikální polohou těla); žilní cévy mají tenčí stěny a při fyziologických změnách intravaskulárního tlaku se mění jejich kapacita (zejména v počátečním úseku žilního systému), mnoho žil má chlopně, které brání zpětnému toku krve. Tlak v postkapilárních venulách je 10-20 mm Hg. Art., v dutých žilách blízko srdce, kolísá v souladu s fázemi dýchání od +5 do -5 mm Hg. Umění. - proto je hnací síla (ΔР) v žilách asi 10-20 mm Hg. Art., což je 5-10krát menší než hnací síla v tepenném řečišti. Při kašli a namáhání se centrální žilní tlak může zvýšit až na 100 mm Hg. Art., která brání pohybu žilní krve z periferie. Tlak v ostatních velkých žilách má také pulzující charakter, ale tlakové vlny se jimi šíří retrográdně – od ústí duté žíly do periferie. Příčinou vzniku těchto vln jsou kontrakce pravé síně a pravé komory . Amplituda vln klesá se vzdáleností od srdce . Rychlost šíření tlakové vlny je 0,5–3,0 m/s. Měření tlaku a krevního objemu v žilách umístěných v blízkosti srdce se u lidí častěji provádí pomocí flebografie jugulárních žil . Na flebogramu se rozlišuje několik po sobě jdoucích vln tlaku a průtoku krve, které jsou výsledkem obstrukce průtoku krve do srdce z duté žíly během systoly pravé síně a komory. Flebografie se používá v diagnostice např. při nedostatečnosti trikuspidální chlopně a také při výpočtu velikosti krevního tlaku v plicním oběhu .

Příčiny pohybu krve v žilách

Hlavní hnací silou je tlakový rozdíl v počátečním a konečném úseku žil, vzniklý prací srdce. Na návrat žilní krve do srdce působí řada pomocných faktorů.

1. Pohyb tělesa a jeho částí v gravitačním poli U roztažitelného žilního systému má hydrostatický faktor velký vliv na návrat žilní krve do srdce. Takže v žilách umístěných pod srdcem se hydrostatický tlak krevního sloupce přidává k krevnímu tlaku vytvořenému srdcem. V takových žilách se tlak zvyšuje a v těch, které se nacházejí nad srdcem, klesá úměrně vzdálenosti od srdce. U ležícího člověka je tlak v žilách v úrovni chodidla přibližně 5 mm Hg. Umění. Pokud je osoba převedena do vertikální polohy pomocí otočného talíře, pak se tlak v žilách nohy zvýší na 90 mm Hg. Umění. Žilní chlopně zároveň brání zpětnému toku krve, ale žilní systém se postupně plní krví díky přítoku z tepenného řečiště, kde se o stejnou hodnotu zvýší tlak ve vertikální poloze. Zároveň se tahovým účinkem hydrostatického faktoru zvyšuje kapacita žilního systému a v žilách se navíc akumuluje 400-600 ml krve proudící z mikrocév; v souladu s tím se o stejnou hodnotu sníží žilní návrat do srdce. Současně v žilách umístěných nad úrovní srdce se žilní tlak snižuje o velikost hydrostatického tlaku a může být nižší než atmosférický tlak . Takže v žilách lebky je nižší než atmosférický o 10 mm Hg. Art., ale žíly se nezhroutí, protože jsou fixovány na kosti lebky. V žilách obličeje a krku je tlak nulový a žíly jsou v kolapsovém stavu. Výtok se provádí četnými anastomózami zevního systému jugulárních žil s jinými žilními pleteněmi hlavy. V horní duté žíle a ústí jugulárních žil je tlak vestoje nulový, ale žíly nekolabují v důsledku podtlaku v dutině hrudní. K podobným změnám hydrostatického tlaku, žilní kapacity a rychlosti průtoku krve dochází také při změnách polohy (zvedání a spouštění) ruky vzhledem k srdci. 2. Svalová pumpa a žilní chlopně Při kontrakci svalů dochází ke stlačení žil procházejících v jejich tloušťce. V tomto případě je krev vytlačována směrem k srdci (žilní chlopně brání zpětnému toku). S každou svalovou kontrakcí se zrychluje průtok krve, zmenšuje se objem krve v žilách a snižuje se krevní tlak v žilách. Například v žilách nohy při chůzi je tlak 15-30 mm Hg. Art., a pro stojící osobu - 90 mm Hg. Umění. Svalová pumpa snižuje filtrační tlak a zabraňuje hromadění tekutiny v intersticiálním prostoru tkání nohou. Lidé, kteří dlouho stojí, mívají vyšší hydrostatický tlak v žilách dolních končetin a tyto cévy jsou více roztažené než ti, kteří střídavě napínají lýtkové svaly , jako při chůzi, aby zabránili žilní kongesci. Při méněcennosti žilních chlopní nejsou kontrakce lýtkových svalů tak účinné. Svalová pumpa také zvyšuje odtok lymfy lymfatickým systémem . 3. Pohyb krve žilami k srdci také přispívá k pulzaci tepen, což vede k rytmické kompresi žil. Přítomnost chlopňového aparátu v žilách brání zpětnému toku krve v žilách při jejich stlačení. 4. Dýchací pumpa Při nádechu se tlak v hrudníku snižuje, nitrohrudní žíly se rozšiřují, tlak v nich klesá na -5 mm Hg. Art., se odsává krev, což přispívá k návratu krve do srdce, zejména horní dutou žílou. Zlepšení návratu krve dolní dutou žílou přispívá k současnému mírnému zvýšení nitrobřišního tlaku, který zvyšuje lokální tlakový gradient. Při výdechu však průtok krve žilami k srdci naopak klesá, což zvyšující se efekt neutralizuje. 5. Sací činnost srdce podporuje průtok krve v duté žíle v systole (fáze exilu) a ve fázi rychlého plnění. Během ejekční periody se síňokomorová přepážka posouvá dolů, čímž se zvětšuje objem síní, v důsledku čehož klesá tlak v pravé síni a přilehlých úsecích duté žíly. Zvyšuje se průtok krve v důsledku zvýšeného tlakového rozdílu (sací efekt atrioventrikulárního septa). V okamžiku otevření atrioventrikulárních chlopní se tlak v duté žíle snižuje a průtok krve jimi v počátečním období diastoly komor se zvyšuje v důsledku rychlého proudění krve z pravé síně a duté žíly do duté žíly. pravá komora (sací efekt diastoly komory). Tyto dva vrcholy žilního průtoku krve lze vidět na křivce objemového průtoku horní a dolní duté žíly.

Lineární rychlost průtoku krve

v žilách, stejně jako v jiných částech cévního řečiště, závisí na celkové ploše průřezu, takže je nejmenší ve venulách (0,3-1,0 cm/s), největší - v duté žíle (10-25 cm/s). Proudění krve v žilách je laminární, ale v místě, kde dvě žíly ústí do jedné, vznikají vírové proudy, které krev promíchávají, její složení se stává homogenním.

Vlastnosti průtoku krve v orgánech

Systémový arteriální tlak (BP), tedy tlak ve velkých tepnách velkého kruhu, poskytuje stejnou možnost průtoku krve v jakémkoli orgánu. Ve skutečnosti je však intenzita průtoku krve v různých orgánech velmi variabilní a může se měnit v souladu s nároky metabolismu v širokém rozmezí, které je také různé.

Plíce

V plicích se rozlišují dva cévní systémy: hlavní je plicní oběh, ve kterém probíhá výměna plynů s alveolárním vzduchem, druhý je součástí systémové cirkulace a je určen k zásobování plicní tkáně krví; tímto cévním systémem prochází pouze 1-2 % srdečního výdeje. Venózní krev z něj je částečně vypouštěna do žil malého kruhu.

Plicní oběh je nízkotlaký systém : systolický tlak v plicní tepně je 25-35 mm Hg. Art., diastolický - asi 10 mm Hg. Art., střední tlak - 13-15 mm Hg. Umění. Nízký krevní tlak je dán vysokou roztažitelností cév, jejich širokým průsvitem, kratší délkou a tedy malým odporem průtoku krve. Tepny malého kruhu jsou tenkostěnné, mají výrazné elastické vlastnosti. Vlákna hladkého svalstva jsou přítomna pouze v malých tepnách a prekapilárních svěračích, malý kruh neobsahuje typické arterioly. Plicní kapiláry jsou kratší a širší než systémové kapiláry, strukturou jsou to pevné kapiláry, jejich plocha je 60-90 m 2 , propustnost pro vodu a ve vodě rozpustné látky je malá. Tlak v kapilárách plic je 6-7 mm Hg. Art., doba setrvání erytrocytu v kapiláře - 0,3-1 s. Rychlost průtoku krve v kapilárách závisí na fázi srdce: v systole je průtok krve intenzivnější než v diastole. Žíly a venuly, stejně jako tepny, obsahují málo prvků hladkého svalstva a jsou snadno roztažitelné. Vykazují také kolísání pulzu v průtoku krve.

Bazální tonus plicních cév je nevýznamný, takže jejich adaptace na zvýšení průtoku krve je čistě fyzikální proces spojený s jejich vysokou roztažností. Minutový objem průtoku krve se může zvýšit 3-4krát bez výrazného zvýšení středního tlaku a závisí na žilním přítoku ze systémového oběhu. Takže při přechodu od hlubokého nádechu k výdechu se objem krve v plicích může snížit z 800 na 200 ml. Průtok krve v různých částech plic závisí také na poloze těla.

Alveolární tlak také ovlivňuje průtok krve v kapilárách opletených alveoly . Kapiláry ve všech tkáních kromě plic jsou tunely v gelu, chráněné před tlakovými vlivy. V plicích, na straně alveolární dutiny, nedochází k takovým tlumícím účinkům mezibuněčného prostředí na kapiláry, proto kolísání alveolárního tlaku při nádechu a výdechu způsobuje synchronní změny tlaku a rychlosti kapilárního průtoku krve. Při plnění plic vzduchem při nadměrném tlaku během umělé ventilace plic se může zastavit průtok krve ve většině oblastí plic.

Koronární cévy

Koronární tepny vycházejí z ústí aorty , levá zásoba krve do levé komory a levé síně, částečně do mezikomorového septa, zprava do pravé síně a pravé komory, část mezikomorového septa a zadní stěna levé komory. Na hrotu srdce pronikají větve různých tepen a přivádějí krev do vnitřních vrstev myokardu a papilárních svalů; kolaterály mezi větvemi pravé a levé koronární tepny jsou špatně vyvinuty. Venózní krev z povodí levé věnčité tepny proudí do venózního sinu (80-85 % krve) a poté do pravé síně; 10-15% žilní krve vstupuje do pravé komory přes žíly Tebesia. Krev z bazénu pravé věnčité tepny proudí předními srdečními žilami do pravé síně. V klidu proteče lidskými koronárními tepnami 200-250 ml krve za minutu, což je asi 4-6% srdečního výdeje.

Hustota kapilární sítě myokardu je 3-4krát větší než v kosterním svalu a rovná se 3500-4000 kapilár na 1 mm 3 a celková plocha difúzního povrchu kapilár je 20 m 2 zde . To vytváří dobré podmínky pro transport kyslíku do myocytů. Srdce spotřebuje v klidu 25-30 ml kyslíku za minutu, což je přibližně 10 % celkové spotřeby kyslíku tělem. V klidu se využívá polovina difúzní plochy kapilár srdce (to je více než v jiných tkáních), 50 % kapilár nefunguje, jsou v rezervě. Koronární průtok krve v klidu je čtvrtinový z maxima, to znamená, že existuje rezerva pro zvýšení průtoku krve 4krát. K tomuto zvýšení dochází nejen v důsledku použití rezervních kapilár, ale také v důsledku zvýšení lineární rychlosti průtoku krve.

Prokrvení myokardu závisí na fázi srdečního cyklu , přičemž průtok krve ovlivňují dva faktory: napětí myokardu, které stlačuje arteriální cévy, a krevní tlak v aortě, který vytváří hnací sílu koronárního průtoku krve. Na začátku systoly (v období napětí) se v důsledku mechanických překážek zcela zastaví průtok krve v levé věnčité tepně (větvení tepny jsou sevřeny stahujícím svalem) a ve fázi exilu se krev průtok je částečně obnoven v důsledku vysokého krevního tlaku v aortě, který působí proti mechanické síle stlačující cévy. V pravé komoře mírně trpí průtok krve ve fázi napětí. V diastole a v klidu se koronární průtok krve zvyšuje úměrně práci vykonané v systole, aby se objem krve posunul proti tlakovým silám; to je usnadněno dobrou roztažitelností koronárních tepen. Zvýšení průtoku krve vede k hromadění energetických zásob ( ATP a kreatinfosfátu ) ak ukládání kyslíku myoglobinem ; tyto rezervy se využívají při systole, kdy je omezený přísun kyslíku.

Mozek

Je zásobován krví z povodí vnitřní krkavice a vertebrálních tepen, které tvoří Willisův kruh na spodině mozku . Má šest mozkových větví směřujících do kůry , subkortexu a středního mozku . Medulla oblongata , pons, cerebellum a okcipitální laloky mozkové kůry jsou zásobeny krví z bazilární tepny , vytvořené splynutím vertebrálních tepen. Venuly a malé žíly mozkové tkáně nemají kapacitní funkci, protože jsou neroztažitelné, protože jsou v hmotě mozku uzavřené v kostní dutině. Venózní krev odtéká z mozku přes jugulární žílu a řadu žilních plexů spojených s horní dutou žílou .

Mozek je kapilarizován na jednotku objemu tkáně v podstatě stejným způsobem jako srdeční sval, ale v mozku je málo rezervních kapilár, v klidu fungují téměř všechny kapiláry. Proto je zvýšení průtoku krve v mikrocévách mozku spojeno se zvýšením lineární rychlosti průtoku krve, která se může zvýšit 2krát. Mozkové kapiláry jsou strukturně somatického (kontinuálního) typu s nízkou propustností pro vodu a ve vodě rozpustné látky; to vytváří hematoencefalickou bariéru . Lipofilní látky, kyslík a oxid uhličitý snadno difundují celým povrchem kapilár a kyslík i stěnou arteriol. Vysoká propustnost kapilár pro látky rozpustné v tucích, jako je ethylalkohol , éter atd., může vytvářet jejich koncentrace, při kterých je nejen narušena práce neuronů , ale také jsou zničeny. Ve vodě rozpustné látky nezbytné pro fungování neuronů ( glukóza , aminokyseliny ) jsou transportovány z krve do centrálního nervového systému endotelem kapilár speciálními nosiči podle koncentračního gradientu (usnadněno difúzí). Mnoho organických sloučenin cirkulujících v krvi, jako jsou katecholaminy a serotonin , nepronikají hematoencefalickou bariérou, protože jsou zničeny specifickými enzymovými systémy endotelu kapilár. Díky selektivní propustnosti bariéry si mozek vytváří vlastní složení vnitřního prostředí.

Energetické nároky mozku jsou vysoké a obecně relativně konstantní. Lidský mozek spotřebuje přibližně 20 % veškeré energie vynaložené tělem v klidu, i když hmotnost mozku tvoří pouze 2 % tělesné hmotnosti. Energie se vynakládá na chemickou práci při syntéze různých organických sloučenin a na provoz čerpadel pro přenos iontů navzdory koncentračnímu gradientu. V tomto ohledu je pro normální fungování mozku mimořádně důležitá stálost jeho průtoku krve. Jakákoli změna krevního zásobení, která nesouvisí s funkcí mozku, může narušit normální činnost neuronů. Úplné zastavení průtoku krve do mozku po 8-12 sekundách tedy vede ke ztrátě vědomí a po 5-7 minutách se v mozkové kůře začnou rozvíjet nevratné jevy, po 8-12 minutách odumře mnoho kortikálních neuronů.

Průtok krve mozkovými cévami u člověka v klidu je 50–60 ml/min na 100 g tkáně, v šedé hmotě přibližně 100 ml/min na 100 g, v bílé hmotě méně: 20–25 ml/min na 100 g. průtok krve je obecně přibližně 15 % srdečního výdeje. Mozek se vyznačuje dobrou myogenní a metabolickou autoregulací průtoku krve. Autoregulace mozkového průtoku krve spočívá ve schopnosti mozkových arteriol zvětšovat svůj průměr v reakci na pokles krevního tlaku a naopak zmenšovat svůj lumen v reakci na jeho zvýšení, díky čemuž zůstává lokální průtok krve mozkem prakticky konstantní. změny systémového arteriálního tlaku z 50 na 160 mm Hg. Umění. [A: 1] Experimentálně bylo prokázáno, že mechanismus autoregulace je založen na schopnosti mozkových arteriol udržovat konstantní napětí vlastních stěn. (Podle Laplaceova zákona je napětí stěny rovno součinu poloměru cévy a intravaskulárního tlaku).

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Gurevich, 1979 , s. 9.

Literatura

Knihy

  1. ↑ Fyziologie člověka / editoval profesor V. M. Smirnov. — 1. vydání. - M . : Medicína, 2002. - 608 s. - ISBN 5-225-04175-2 .
  2. ↑ Základní a klinická fyziologie / ed. A. Kamkin, A. Kamenskij. - M. : Academia, 2004. - 1072 s. — ISBN 5-7695-1675-5 .
  3. ↑ Gurevich M. I. , Bernshten S. A. Základy hemodynamiky . - Kyjev: Nauk. Dumka, 1979. - 232 s.

Články

  1. ↑ Alexandrin V. V. ,. Spojení myogenní odpovědi s autoregulací průtoku krve mozkem  // Bulletin experimentální biologie a medicíny: časopis. - 2010. - T. 150 , č. 8 . - S. 127-131 . — ISSN 0365-9615 .

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích