Показатели гемодинамики в разных участках кровеного русла. Кровяное давление в различных участках сосудистого русла

Значительное
число методов исследования деятельности
сердца и системы кровообращения в целом
основано на определении систолического
и диастолического давлений крови с
одновременным учетом частоты сердечных
сокращений.

СИСТОЛИЧЕСКОЕ
ДАВЛЕНИЕ – или
максимальное (СД) крови в норме колеблется
от 105 до 120 мм рт.ст. При выполнении
физической работы оно увеличивается
на 20-80 мм рт.ст. и зависит от ее тяжести,
после прекращения работы восстанавливается
в течение 2-3 мин. Более медленное
восстановление исходных значений СД
рассматривается как свидетельство
недостаточности сердечно-сосудистой
системы.

СД
изменяется с возрастом.
У пожилых людей оно повышается, причем
здесь существует и половая разница –
у мужчин оно несколько ниже, чем у женщин
того же возраста.

СД
зависит и от конституциональных
особенностей
человека: рост и вес имеют прямую
коррелятивную положительную связь с
СД.

У
новорожденных
максимальное давление крови равно 50 мм
рт.ст., а к концу 1го месяца жизни оно
возрастает уже до 80 мм рт.ст.

Возраст, лет	Артериальное давление (мм рт.ст.)		Частота сердечных сокращений (пульса)
	женщины	мужчины

Систолическое
давление и пульс несколько меняются в
течение суток, достигая наибольших
значений в 18-20 часов и наименьших – в
2-4 часа ночи (суточный биоритм).

ДИАСТОЛИЧЕСКОЕ
ДАВЛЕНИЕ (ДД) – 60-80
мм рт.ст. После физической нагрузки и
различного рода воздействия (эмоции)
оно обычно не
меняется
или несколько понижается (на 10 мм рт.ст.).
Резкое снижение уровня диастолического
давления во время работы или его повышение
и медленный (в течение времени, большего
2-3 минут) возврат к исходным значениям
расценивается как неблагоприятный
симптом, говорящий о недостаточности
сердечно-сосудистой системы.

ПУЛЬСОВОЕ
ДАВЛЕНИЕ (ПД)
– является весьма важным показателем,
по изменению которого можно косвенно
судить о нагнетательной способности
сердца. Оно составляет в норме 40-50 мм
рт.ст.

Среднее
артериальное давление (СредД)
служит важным показателем гемодинамики.
Введено это понятие И.М. Сеченовым как
среднее арифметическое значение между
СД и ДД. Этот показатель артериального
давления является более постоянным,
чем СД и ДД, и является выражением энергии
движения крови по сосудам. Относится к
физиологическим константам организма.
Все изменения СредД можно условно
разделить на кратковременные (острые)
и долгосрочные (хронические).

Длительное
повышение СД
в какой-либо части сосудистой системы
обозначается как гипертензия,
а во всей системе кровообращения (свыше
140 мм рт.ст.) – гипертония.

Наука,
изучающая движение крови в сосудах,
получила название гемодинамики. Она
является частью гидродинамики, изучающей
движение жидкостей.

Кровяное
давлениеСопротивлениеСкорость
кровотока

кровотоку

артериальное
венозное капиллярное линейная
объемная

(время
кругооборота)

систолическое
центральное

диастолическое
периферическое методы исследования

пульсовое
*красочный реография*

среднее
динамическое *радиоизотопный
термодилюция*

*фармакологический реоплетизмография*

методы
исследования: *оксигемография
метод Фика*

а)
аускультативный; *ультразвуковой

б)
пальпаторный.

где
– длина сосуда;

–вязкость
протекающей в нем жидкости;

–радиус
сосуда.

Поэтому
R суммарное всегда меньше в капиллярном
русле, чем в артериальном или венозном.
С другой стороны, вязкость крови тоже
величина не постоянная. Например, если
кровь протекает через сосуды диаметром
меньше 1 мм, вязкость крови уменьшается.
Чем меньше диаметр сосуда, тем меньше
вязкость протекающей крови. Это связано
с тем, что в крови наряду с эритроцитами
и другими форменными элементами крови
есть плазма.

Пристеночный слой представляет
собой плазму, вязкость которой намного
меньше вязкости цельной крови. Чем
тоньше сосуд, тем большую часть его
поперечного сечения занимает слой с
минимальной вязкостью, что уменьшает
общую величину вязкости крови. Кроме
этого, в норме открыта только часть
капиллярного русла, остальные капилляры
являются резервными и открываются по
мере усиления обмена веществ в тканях.

Сфигмограмма

Периферического
пульса состоит из крутого восходящего
колена – анакроты (1), соответствующего
систоле сердца, и более пологого
нисходящего колена – катакроты (2),
совпадающего с диастолой сердца (левого
желудочка). На катакроте имеется
дикротический зубец (3).

Анакрота
– тем круче, чем больше ударный объем
и значительнее сопротивление кровотоку
в прекапиллярной системе, чем больше
скорость изгнания крови из левого
желудочка.

Катакрота
– ее крутизна определяется тонусом
артериальной стенки и количеством
крови, покидающим артериальную систему
в период диастолы желудочков.

Дикротический
зубец
– при низком диастолическом давлении,
обусловленном снижением тонуса
периферических артерий, наблюдается
дикротический
пульс,
при котором дикротическая волна не
располагается на катакроте, а следует
как самостоятельная на основной пульсовой
волне.

При
нормальных условиях пульсовые колебания
полностью исчезают в капиллярах. Но в
крупных венах, расположенных около
сердца (в полых, яремных венах), пульсовые
колебания появляются снова – венный
пульс.

Венный пульс

Скорость
распространения пульсовой волны венного
пульса колеблется от 1 до 3 м/с, а величина
менее выражена, чем у артериального
пульса, так как давление в венах и их
эластичность меньше, чем в артериях.

Венный
пульс обусловлен
затруднением оттока крови из вен к
сердцу во время систолы предсердий и
желудочков. При сокращении этих отделов
сердца давление крови внутри вен
повышается и происходят колебания их
стенок.

Записывают
венный пульс на яремной вене. Кривая
его регистрации называется флебограммой.

Флебограмма

На
флебограмме различают 3 зубца:

Зубец
А
– его появление совпадает с систолой
предсердий. Возникает он в результате
того, что в момент систолы закрываются
просветы устья полых вен кольцевой
мускулатурой, расположенной в устье
вен, и отток крови из полых вен в правое
предсердие временно прекращается. Это
ведет к повышению давления в венах.
Кроме того, считают, что возникновение
зубца А является следствием возврата
некоторого количества крови из правого
предсердия в полые вены во время систолы.

Зубец
С
– обусловлен толчком пульсирующей
артерии, лежащей вблизи вены. Например,
пульсация сонной артерии передается
на яремные вены (совпадает с систолой
левого желудочка).

Зубец
V
– обусловлен тем, что к концу систолы
желудочков предсердия наполнены кровью
и дальнейшее поступление в них крови
невозможно, происходят застой крови в
венах и растяжение их стенок. После
зубца V наблюдается западение кривой,
совпадающее с диастолой желудочков и
поступлением в них крови их предсердий.

Основные законы гемодинамики

в
сосудах

б)
пальпаторный.

–радиус
сосуда.

Распределение периферического сопротивления

Сопротивление
в аорте, больших артериях и относительно
длинных артериальных ответвлениях
составляет лишь 19% от общего сосудистого
сопротивления. На долю же конечных
артерий и артериол приходится почти
50% этого сопротивления. Т.о., почти
половина периферического сопротивления
приходится на сосуды длиной порядка
всего несколько мм. Это колоссальное
сопротивление связано с тем, что диаметр
концевых артерий и артериол относительно
мал, и это уменьшение просвета полностью
не компенсируется ростом числа
параллельных сосудов. Сопротивление в
капиллярном русле – 25%, в венозном русле
в венулах – 4%, во всех остальных венозных
сосудах – 2%.

Итак:
артериолы играют двоякую роль: участвуют
в поддержании периферического
сопротивления и через него в формировании
необходимого системного артериального
давления. С другой – за счет изменения
сопротивления обеспечивают перераспределение
крови в организме: в работающем органе
сопротивление артериол снижается,
приток крови к органу увеличивается,
но величина общего периферического
сопротивления остается постоянной за
счет сужения артериол других сосудистых
областей. Это обеспечивает стабильный
уровень артериального давления.

2%
— вены

4%
— венулы

19%
— аорта и большие артерии

25%
— капилляры

50%
— артериолы

Линейная
скорость кровотока
выражается в см/сек. Ее можно рассчитать,
зная количество крови, изгнанное сердцем
в минуту (объемная скорость кровотока)
и площадь сечения кровеносного сосуда.

Линейная
скорость, вычисленная по этой формуле,
есть средняя скорость. В действительности
же линейная скорость величина непостоянная,
так как отражает движение частиц крови
в центре потока вдоль сосудистой оси и
у сосудистой стенки (ламинарное движение
– слоистое: в центре движутся частицы
– форменные элементы, а у стенки – слой
плазмы). В центре сосуда скорость
максимальная, а у стенки сосуда она
минимальная в связи с тем, что здесь
особенно велико трение частиц крови о
стенку.

Изменение
линейной скорости тока крови в разных
частях сосудистой системы.

Самое
узкое место в сосудистой системе (имеется
в виду суммарный просвет сосудов) –
аорта;
её диаметр = 4 см2,
здесь самое минимальное периферическое
сопротивление и самая большая линейная
скорость: в
аорте – 50 см/сек.

По
мере расширения русла скорость снижается.
В артериолах
самое «неблагополучное» соотношение
длины и диаметра, поэтому здесь самое
большое сопротивление и наибольшее
падение скорости. Но за счет этого при
входе в капиллярное
русло
кровь имеет наименьшую скорость,
необходимую для обменных процессов –
0,3-0,5
мм/сек.
Этому способствует и фактор расширения
(максимального) сосудистого русла на
уровне капилляров (общая площадь их
сечения – 3200 см2).
Суммарный
просвет сосудистого русла является
определяющим фактором в формировании
скорости системного кровообращения.

Кровь,
оттекающая от органов, поступает через
венулы в вены. Происходит укрупнение
сосудов, параллельно суммарный просвет
сосудов уменьшается. Поэтому линейная
скорость кровотока в венах
опять увеличивается (по сравнению с
капиллярами). Линейная скорость – 10-15
см/сек,
а площадь поперечного сечения этой
части сосудистого русла – 6-8 см2.
В полых
венах
скорость кровотока – 20
см/сек.

Таким
образом:
в аорте создается наибольшая линейная
скорость движения артериальной крови
к тканям, где при минимальной линейной
скорости в микроциркуляторном русле
происходят все обменные процессы, после
чего по венам с увеличивающейся линейной
скоростью уже венозная кровь поступает
через «правое сердце» в малый круг
кровообращения, где происходят процессы
газообмена и оксигенации крови.

Методики исследования линейной и объемной скорости кровотока

В
связи с тем, что кровь выбрасывается
сердцем отдельными порциями,

кровоток
в артериях
имеет пульсирующий характер. Поэтому
линейная и объемная скорости непрерывно
меняются: они максимальны в аорте и
легочной артерии в момент систолы
желудочков и уменьшаются во время
диастолы.

В
капиллярах и венах
кровоток постоянен, т.е. линейная
скорость его постоянна. В превращении
пульсирующего тока крови в постоянный
имеют значение свойства артериальной
стенки: в сердечно-сосудистой системе
часть кинетической энергии, развиваемой
сердцем во время систолы, затрачивается
на растяжение аорты и отходящих от нее
крупных артерий. В результате в этих
сосудах образуется эластическая, или
компрессионная, камера, в которую
поступает значительный объем крови,
растягивающий ее; при этом кинетическая
энергия, развитая сердцем, переходит
в энергию эластического напряжения
артериальных стенок. Когда систола
заканчивается, растянутые стенкиартерий
стремятся спадаться и проталкивают
кровь в капилляры, поддерживая кровоток
во время диастолы.

1.
Ультразвуковой метод исследования –
к артерии на небольшом расстоянии друг
от друга прикладывают две маленькие
пьезоэлектрические пластинки, которые
способны преобразовывать механические
колебания в электрические и обратно.
На первую пластинку подают электрическое
напряжение высокой частоты. Оно
преобразуется в ультразвуковые колебания,
которые передаются с кровью на вторую
пластинку, воспринимаются ею и
преобразуются в высокочастотные
электрические колебания.

2.
Окклюзионная плетизмография (окклюзия
– закупорка, зажатие) – метод, позволяющий
определить объемную скорость регионарного
кровотока. Методика состоит в регистрации
изменений объема органа или части тела,
зависящих от их кровенаполнения, т.е.
от разности между притоком крови по
артериям и оттоком ее по венам. Во время
плетизмографии конечность или ее часть
помещают в герметически закрывающийся
сосуд, соединенный с манометром для
измерения малых колебаний давления.

При измерении кровенаполнения конечности
изменяется ее объем, что вызывает
увеличение или уменьшение давления
воздуха или воды в сосуде, в который
помещена конечность: давление
регистрируется манометром и записывается
в виде кривой – плетизмограммы. Для
определения объемной скорости кровотока
в конечности на несколько секунд сжимают
вены и прерывают венозный отток. Поскольку
приток крови по артериям продолжается,
а венозного оттока нет, увеличение
объема конечности соответствует
количеству притекающей крови.

Факторы, обеспечивающие величину кровяного давления

Кровяное
давление как основной показатель
гемодинамики. Факторы, обусловливающие
величину артериального и венозного
давления. Методы исследования.

Артериальный
и венный пульс, их происхождение. Анализ
сфигмограммы и флебограммы.

Кровяное
давление
– это давление, производимое кровью на
стенки кровеносных сосудов и полости
сердца – является основным показателем
гемодинамики.

Центральным
органом всей кровеносной системы
является сердце.

1й
сосудам:
благодаря насосной деятельности сердца
создается давление крови, которое
способствует ее продвижению по сосудам:
во время систолы желудочков сердца
порции крови выбрасываются в аорту и
легочные артерии под определенным
давлением. Это приводит к увеличению
давления и растяжению эластических
стенок сосудистого бассейна.

2й
фактор продвижения крови по артериальным
сосудам:
уровень КД от аорты к периферии постепенно
уменьшается: разность давлений, имеющаяся
в начале и в конце сосудистой системы,
Р1-Р2,
обеспечивает продвижение крови по
артериальным сосудам и способствует
непрерывному кровотоку.

Изменению
уровня КД вдоль сосудистой системы
способствует трение крови о стенки
кровеносных сосудов – периферическое
сопротивление R,
которое препятствует движению крови.

Таким
образом: артериальное давление Р зависит
от количества крови, которое нагнетается
сердцем в единицу времени – Q и
сопротивления, которое кровоток встречает
в сосудах – R. Эти факторы взаимосвязаны
и могут быть выражены уравнением: Р
= Q*R

Формула,
вытекающая из основного уравнения
гидродинамики: Q
=

1й
фактор
– работа
сердца.
Сердечная деятельность обеспечивает
количество крови, поступающее в течение
минуты в сосудистую систему, т.е. минутный
объем кровообращения. Он составляет у
человека 4-5 л. Этого количества крови
вполне достаточно, чтобы в состоянии
покоя обеспечить все потребности
организма: транспорт к тканям кислорода
и удаление из них углекислоты, обмен
веществ в тканях, определенный уровень
деятельности органов выделения, благодаря
которому поддерживается постоянство
минерального состава внутренней среды,
терморегуляция.

Величина минутного
объема кровообращения в покое
поддерживается с большим постоянством
и является одной из биологических
констант организма. Изменение минутного
объема кровообращения может наблюдаться
при переливании больших количеств
крови, вследствие чего кровяное давление
повышается. При кровопотере, кровопускании
происходит уменьшение объема циркулирующей
крови, в результате чего артериальное
давление падает.

С другой стороны, при
выполнении большой физической нагрузки
минутный объем кровообращения достигает
30-40 л, так как мышечная работа ведет к
опорожнению кровяных депо и сосудов
лимфатической системы (В.В. Петровский,
1960), что значительно увеличивает массу
циркулирующей крови, ударный объем
сердца и частоту сердечных сокращений.
В результате минутный объем кровообращения
возрастает в 8-10 раз. Однако у здорового
организма артериальное давление при
этом повышается незначительно, всего
на 20-40 мм рт. ст.

Отсутствие
выраженного повышения артериального
давления при значительном росте минутного
объема объясняется снижением
периферического сопротивления кровеносных
сосудов и деятельностью депо крови.

2й
фактор
– вязкость
крови. Согласно
основным законам гидродинамики
сопротивление току жидкости тем больше,
чем больше ее вязкость (вязкость крови
в 5 раз выше, чем воды, вязкость которой
принято считать 1), чем длиннее трубка,
по которой течет жидкость, и чем меньше
ее просвет. Известно, что кровь движется
в кровеносных сосудах благодаря энергии,
которую ей сообщает сердце при своем
сокращении.

Во время систолы желудочков
приток крови в аорту и легочную артерию
становится больше, чем ее отток из них,
и давление крови в этих сосудах повышается.
Часть этого давления затрачивается на
преодоление трения. Различают внешнее
трение – это трение элементов крови,
например, эритроцитов, о стенки кровеносных
сосудов (особенно оно велико в прекапиллярах
и капиллярах) и внутреннее трение частиц
крови друг о друга.

3й
фактор
– периферическое
сопротивление сосудов.
Так как вязкость крови не подвержена
быстрым изменениям, то основное значение
в регуляции кровообращения принадлежит
показателю периферического сопротивления,
обусловленному трением крови о стенки
сосудов. Трение крови будет тем больше,
чем больше общая площадь соприкосновения
ее со стенками сосудов.

Наибольшая
площадь соприкосновения между кровью
и сосудами приходится на тонкие
кровеносные сосуды (артериолы и
капилляры). Наибольшим периферическим
сопротивлением обладают артериолы, что
связано с наличием в них гладкомышечных
жомов, поэтому артериальное давление
при переходе крови из артерий в артериолы
падает со 120 мм рт.ст. до 70 мм рт.ст. В
капиллярах давление снижается до 30-40
мм рт.ст., что объясняется значительным
увеличением их суммарного просвета

№ 23 Кровообращение в капиллярах. Механизмы транскапиллярного обмена жидкости и других веществ между кровью и тканями.

Капилляры - это тончайшие сосуды, расположенные в межклеточных пространствах, тесно примыкая к клеткам тканей различных органов. Скорость кровотока в капиллярах крайне мала. Небольшая толщина стенки капилляра и его тесный контакт с клетками обеспечивают возможность обмена веществ в системе кровь/межклеточная жидкость.

Кровообращение в капиллярах.

Особенности капилляров большого круга кровообращения .

Различные ткани организма неодинаково насыщены капиллярами: минимально-насыщена костная ткань, максимально - мозг, почки, сердце, железы внутренней секреции.

Капилляры большого круга имеют большую общую поверхность.

Капилляры близко расположены к клеткам (не далее 50 мкм), а в тканях с высоким уровнем метаболизма (печень) - еще ближе (не далее 30 мкм).

Они оказывают высокое сопротивление току крови.

Линейная скорость кровотока в них низкая (0,3-0,5 мм/с).

Относительно большой перепад давления между артериальной и венозной частями капилляра.

Как правило, проницаемость стенки капилляра высокая.

В обычных условиях работает 1/3 всех капилляров, остальные 2/3 находятся в резерве - закон резервации.

Из работающих капилляров часть функционирует (дежурят), а часть - не функционируют - закон "дежурства" капилляров.

Особенности капилляров малого круга кровообращения :

Капилляры малого круга кровообращения короче и шире по сравнению с капиллярами большого круга.

В этих капиллярах меньше сопротивление току крови, поэтому правый желудочек во время систолы развивает меньшую силу.

Сила правого желудочка создает меньшее давление в легочных артериях и, следовательно, в капиллярах малого круга.

В капиллярах малого круга практически нет перепада давления между артериальной и венозной частями капилляра.

Интенсивность кровообращения зависит от фазы дыхательного цикла: уменьшение на выдохе и увеличение на вдохе.

В капиллярах малого круга не происходит обмена жидкости и растворенных в ней веществ с окружающими тканями.

В легочных капиллярах осуществляется только газообмен.

Механизмы транскапиллярного обмена жидкости и других веществ между кровью и тканями.

Механизм транскапиллярного обмена . Транскапиллярный (транссосудистый) обмен может осуществляться за счет пассивного транспорта (диффузия, фильтрация, абсорбция), за счет активного транспорта (работа транспортных систем) и микропиноцитоза.

Фильтрационно-абсорбционный механизм обменамежду кровью и интерстициальной жидкостью . Этот механизм обеспечивается за счет действия следующих сил. В артериальном отделе капилляра большого круга кровообращения гидростатическое давление крови равно 40 мм рт. ст. Сила этого давления способствует выходу (фильтрации) воды и растворенных в ней веществ из сосуда в межклеточную жидкость. Онкотическое давление плазмы крови, равное 30 мм рт. ст., препятствует фильтрации, т. к. белки удерживают воду в сосудистом русле. Онкотическое давление межклеточной жидкости, равное 10 мм. рт. ст., способствует фильтрации - выходу воды из сосуда. Таким образом, результирующая всех сил, действующих в артериальном отделе капилляра, равна 20 мм. рт. ст. (40+10-30=20 мм рт. ст.) и направлена из капилляра. В венозном отделе капилляра (в посткапиллярной венуле) фильтрация будет осуществляться следующими силами: гидростатическое давление крови, равное 10 мм рт. ст., онкотическое давление плазмы крови, равное 30 мм рт. ст., онкотическое давление межклеточной жидкости, равное 10 мм рт. ст. Результирующая всех сил будет равна 10 мм рт. ст. (-10+30-10=10) и направлена в капилляр. Следовательно в венозном отделе капилляра происходит абсорбция воды и растворенных в ней веществ. В артериальном отделе капилляра жидкость выходит под воздействием силы в 2 раза большей, чем она входит в капилляр в его венозном отделе. Возникающий, таким образом, избыток жидкости из интерстициальных пространств оттекает через лимфатические капиляры в лимфатическую систму.

В капиллярах малого круга кровообращения транскапиллярный обмен осуществляется за счет действия следующих сил: гидростатическое давление крови в капиллярах, равное 20 мм рт. ст., онкотическое давление плазмы крови; равное 30 мм рт. ст., онкотическое давление межклеточной жидкости, равное 10 мм рт. ст. Результирующая всех сил будет равна нулю. Следовательно, в капиллярах малого круга кровообращения обмена жидкости не происходит.

Диффузионный механизм транскапиллярного обмена . Этот вид обмена осуществляется в результате разности концентраций веществ в капилляре и межклеточной жидкости. Это обеспечивает движение веществ по концентрационному градиенту. Такое движение возможно потому, что размеры молекул этих веществ меньше пор мембраны и межклеточных щелей. Жирорастворимые вещества проходят мембрану независимо от величины пор и щелей, растворяясь в ее липидном слое (например, эфиры, углекислый газ и др.).

Активный механизм обмена - осуществляется эндотелиальными клетками капилляров, которые при помощи транспортных систем их мембран переносят молекулярные вещества (гормоны, белки, биологически активные вещества) и ионы.

Пиноцитозный механизм обеспечивает транспорт через стенку капилляра крупных молекул и фрагментов частей клеток опосредованно через процессы эндо- и экзопиноцитоза.

Давление крови в сосудах

Очень важным показателем состояния организма человека является давление крови.

Кровяное давление создается силой сокращения желудочков сердца и сопротивлением стенки сосуда.

В разных сосудах оно неодинаково. Разность давления в различных участках кровеносной системы обеспечивает непрерывный ток крови по сосудам из области большего давления в область меньшего.

Наиболее высоко давление крови в аорте (120 мм рт. ст.). По мере продвижения крови по сосудам, оно постепенно уменьшается, достигая наименьшей величины в верхней и нижней полых венах. В крупных венах грудной полости давление практически равно атмосферному. Давление крови в капиллярах снижается до 15 мм рт. ст.

Если давление крови резко снижается (например, при больших потерях крови), то ткани (прежде всего мозг) перестают получать достаточное количество кислорода и питательных веществ. Человек становится вялым, сонливым, ему трудно усваивать новую информацию и вспоминать ранее изученный материал. При значительном снижении давления крови происходит потеря сознания и, если не принять мер для поднятия давления, человек может погибнуть.

В том случае когда давление в кровеносных сосудах сильно повышается и они не выдерживают большую нагрузку, возникает угроза разрушения капилляров – кровоизлияние.

Измерение давления

Кровяное давление обычно измеряют в плечевой артерии с помощью манометра.

У здоровых людей в состоянии покоя в среднем двление равно 120 мм рт. ст. в момент сокращения сердца (максимальное давление), а в момент расслабления - 70-80 мм рт. ст. при расслабленном сердце (минимальное давление).

Стойкое повышение артериального давления у человека называют гипертонией .

Стойкое понижение артериального давления у человека называют гипотонией .

Скорость тока крови

Скорость тока крови - важный показатель кровообращения.

По различным участкам кровеносного русла кровь течет с разной скоростью, которая зависит от сопротивления, оказываемого стенками сосудов, и от суммарной площади поперечного сечения всех сосудов.

В аорте скорость тока крови наибольшая - примерно 2,5 м/с.

Суммарный просвет всех капилляров примерно в 1000 раз больше просвета аорты, поэтому кровь течёт в них в тысячу раз медленнее - примерно 0,5–1,2 м/с.

Медленное течение крови по капиллярам способствует обмену веществ и газов между тканями и кровью: питательные вещества успевают проникнуть в клетки, а продукты их жизнедеятельности и углекислый газ поступить в кровь.

Перераспределение крови в организме

Снабжение кровью различных органов зависит от интенсивности их работы. К работающему органу, нуждающемуся в кислороде и питательных веществах, притекает больше крови, чем к органу, находящемуся в покое. Так, при выполнении физической работы к мышцам притекает большое количество крови. При этом уменьшается ее приток к органам пищеварения. То есть, в организме все время происходит перераспределение крови: через одни органы ее протекает больше, а через другие – меньше.

У маленького ребёнка сердце бьётся очень быстро, со скоростью не менее 140 ударов в минуту. С годами пульс урежается практически в два раза. Но в пожилом возрасте сердце снова начинает стучать быстрее. Поэтому чтобы определить, работает ли сердце правильно, необходимо знать возрастные нормы, причины, по которым с годами частота сердечных сокращений (ЧСС) изменяется.

1. Чтобы пульс был в норме

Почему пульс изменяется с возрастом

В спокойном состоянии желудочек за одну минуту должен выталкивать в аорту большой объём крови. У новорожденных сердце маленькое, весит всего 20-24 г и способно протолкнуть не более 2,5 мл крови. У взрослого сердце весит 200-300 г, за одно сокращение способно проталкивать 70 мл крови. Поэтому у детей оно должно биться чаще.

С увеличением сердечной массы пульс становится реже. Кроме того, у детей до 7 лет нервный центр, регулирующий работу сердца, только развивается, а это способствует усиленному сердцебиению.

Пока ребёнок растёт, развивается, ЧСС тоже изменяется. В норме:

Если в детстве усиленное сердцебиение связано с ростом и развитием ребёнка, то в пожилом возрасте это происходит из-за необратимого физиологического процесса – старения. Поэтому после 60 лет нормальным считается ЧСС 90–95 ударов в минуту. Ведь из-за старения в организме происходят необратимые изменения в сердечной мышце, сосудистом русле:

1. Снижается способность миокарда сокращаться из-за того, что клетки растягиваются.
2. Сердце уже не может выбрасывать в аорту необходимый минимальный объём крови.
3. Снижается количество функционирующих капилляров. Они растягиваются, становятся извилистыми, длина сосудистого русла изрядно увеличивается.
4. Сосуды становятся менее эластичными, через них в клетки передаётся меньше необходимых веществ.
5. Повышается чувствительность рецепторов к адреналину, незначительное его количество усиливает ЧСС и артериальное давление.

Недостаток кровообращения, вызванный всеми этими изменениями, компенсируется учащением пульса, а это приводит к ускорению изнашивания сердца. В пожилом возрасте желудочки растянуты, иногда мышечные клетки замещаются жировыми, что приводит к сердечным заболеваниям. Учащённое сердцебиение только усугубляет состояние здоровья.

Важно знать! Все болезни сердечно-сосудистой системы сильно помолодели. Если 20 лет тому назад инфаркт миокарда в 50 лет считался чем-то необычным, то сейчас 30-летние кардиологические пациенты с таким диагнозом уже никого не удивляют. Чтобы избежать болезней сердца, нужно следить за своим пульсом, при малейших отклонениях от нормы следует обратиться к врачу.

Какой пульс считается нормальным

У взрослого ЧСС в спокойном состоянии составляет 60–80 ударов в минуту. При физических нагрузках у нетренированного человека она возрастает до 100. Происходит это потому, что для обеспечения организма необходимыми веществами должен увеличиться минутный объём циркулирующей крови. У тренированного человека сердце способно протолкнуть за одно сокращение нужное количество крови в аорту, поэтому ЧСС не увеличивается.

Также сердцебиение усиливается из-за нервного напряжения. Когда человек волнуется, переживает, происходит возбуждение симпатической нервной системы, у него учащается дыхание, увеличивается ЧСС.

На работу сердца помимо нагрузок и стрессов влияет множество факторов:

1. У женщин ЧСС может учащаться из-за гормональных изменений, связанных с менструальным циклом, беременностью.
2. У мужчин после 40, при нарушениях выработки тестостерона происходят необратимые изменения в сердечной мышце.
3. Лишний вес приводит к тому, что не только бицепсы, трицепсы становятся дряхлыми. Гладкая мускулатура сердца тоже замещается жировыми клетками.
4. У подростков нормальной считается дыхательная аритмия, когда на вдохе пульс учащается, а на выдохе – замедляется.
5. Увеличивается ЧСС при различных болезнях. Пульс учащается при повышенной температуре тела. Особенно негативно влияет на работу сердца патологии нервной и эндокринной систем.
6. В душных помещениях, на высоте, где мало кислорода, его нехватка компенсируется увеличением ЧСС.
7. Чрезмерное употребление кофеинсодержащих напитков, приём препаратов, стимулирующих сердечную активность.
8. Токсины, соли тяжёлых металлов негативно влияют на работу сердца.

Хоть при нагрузках пульс до 100 ударов в минуту считается нормальным, но такая ЧСС неблагоприятно сказывается на сердце, приводит к развитию:

• гипертрофии желудочка;
• аритмии;
• кардиомиопатии;
• инфаркту миокарда;
• сердечной недостаточности.

ЧСС менее 60 ударов в минуту также негативно влияет на здоровье. Ведь в таком случае сердце не перегоняет необходимый объём крови, и все органы начинают страдать от нехватки питательных веществ и кислорода. А это приводит к самым разным болезням, начиная от нарушения функций эндокринных желёз и заканчивая энцефалопатией.

Чтобы прожить долго и не болеть, следует следить за собой, обращать внимание, если пульс отклоняется от нормы. А чтобы сердце билось с необходимой частотой, нужно следовать определённым правилам.

Чтобы пульс был в норме

Дабы сердце не износилось ранее положенного срока, чтобы работало ритмично и правильно, лет эдак до 100 минимум, не нужно ничего особенного. Достаточно следовать простым правилам:

1. Гулять на свежем воздухе. Это и физическая нагрузка, и организм получает необходимое количество кислорода.
2. Следить за своим весом. К ожирению приводит не только неправильное питание, масса тела увеличивается при болезнях эндокринной системы. Вес у взрослого, здорового человека изменяться может в пределах нескольких сотен грамм. Понижение веса также свидетельствует о различных патологиях.
3. Делать зарядку. Физические нагрузки тренируют не только бицепсы, но и сердечную мышцу.
4. Не курить, не злоупотреблять алкоголем.
5. Кофе пить можно, но только в первой половине дня и в небольших количествах. Специальные, маленькие кофейные чашки придуманы не только для того, чтобы покрываться пылью в серванте.

Ну и самое главное правило:

Держите руку на пульсе, при отклонении ЧСС от нормы обращайтесь к врачу.

Гемодинамика - раздел науки, изучающий механизмы дви­жения крови в сердечно-сосудистой системе. Он является частью гидродинамики раздела физики, изучающего движение жидкостей.

Согласно законам гидродинамики, количество жидкости (Q), про­текающее через любую трубу, прямо пропорционально разности давлений в начале (Р 1) и в конце (Р 2) трубы и обратно пропорци­онально сопротивлению (R) току жидкости:

Если применить это уравнение к сосудистой системе, то следует иметь в виду, что давление в конце данной системы, т. е. в месте впадения полых вен в сердце, близко к нулю. В этом случае уравнение можно записать так:

где Q - количество крови, изгнанное сердцем в минуту; Р - величина среднего давления в аорте, R - величина сосудистого сопротивления.

Из этого уравнения следует, что Р = Q*R, т. е. давление (Р) в устье аорты прямо пропорционально объему крови, выбрасываемому сердцем в артерии в минуту (Q) и величине периферического со­противления (R). Давление в аорте (Р) и минутный объем крови (Q) можно измерить непосредственно. Зная эти величины, вычис­ляют периферическое сопротивление - важнейший показатель со­стояния сосудистой системы.

Периферическое сопротивление сосудистой системы складывается из множества отдельных сопротивлений каждого сосуда. Любой из таких сосудов можно уподобить трубке, сопротивление которой (R) определяется по формуле Пуазейля:

где l - длина трубки; - вязкость протекающей в ней жидкости; - - отношение окружности к диаметру; r - радиус трубки.

Сосудистая система состоит из множества отдельных трубок, соединенных параллельно и последовательно. При последовательном соединении трубок их суммарное сопротивление равно сумме со­противлений каждой трубки:

R=R 1 +R 2 +…+R n

При параллельном соединении трубок их суммарное сопротив­ление вычисляют по формуле:

Точно определить сопротивление сосудов по этим формулам невозможно, так как геометрия сосудов изменяется вследствие со­кращения сосудистых мышц. Вязкость крови также не является величиной постоянной. Например, если кровь протекает через сосуды диаметром меньше 1 мм, вязкость крови значительно уменьшается. Чем меньше диаметр сосуда, тем меньше вязкость протекающей в нем крови. Это связано с тем, что в крови наряду с плазмой имеются форменные элементы, которые располагаются в центре потока. При­стеночный слой представляет собой плазму, вязкость которой на­много меньше вязкости цельной крови. Чем тоньше сосуд, тем большую часть площади его поперечного сечения занимает слой с минимальной вязкостью, что уменьшает общую величину вязкости крови. Теоретический расчет сопротивления капилляров невозмо­жен, так как в норме открыта только часть капиллярного русла, остальные капилляры являются резервными и открываются по мере усиления обмена веществ в тканях.

Из приведенных уравнений видно, что наибольшей величиной сопротивления должен обладать капилляр, диаметр которого 5- 7 мкм. Однако вследствие того что огромное количество капилляров включено в сосудистую сеть, по которой осуществляется ток крови, параллельно, их суммарное сопротивление меньше, чем суммарное сопротивление артериол.

Основное сопротивление току крови возникает в артериолах. Систему артерий и артериол называют сосудами сопротивления, или резистивными сосудами.

Зная объемную скорость кровотока (количество крови, протека­ющее через поперечное сечение сосуда), измеряемую в миллилитрах в секунду, можно рассчитать линейную скорость кровотока, которая выражается в сантиметрах в секунду. Линейная скорость (V) отра­жает скорость продвижения частиц крови вдоль сосуда и равна объемной (Q), деленной на площадь сечения кровеносного сосуда:

Линейная скорость, вычисленная по этой формуле, есть средняя скорость. В действительности линейная скорость различна для частиц крови, продвигающихся в центре потока (вдоль продольной оси сосуда) и у сосудистой стенки. В центре сосуда линейная скорость максимальна, около стенки сосуда она минимальна в связи с тем, что здесь особенно велико трение частиц крови о стенку.

Объем крови, протекающей в 1 мин через аорту или полые вены и через легочную артерию или легочные вены, одинаков. Отток крови от сердца соответствует ее притоку. Из этого следует, что объем крови, протекший в 1 мин через всю артериальную и всю венозную систему большого и малого круга кровообращения, оди­наков. При постоянном объеме крови, протекающей через любое общее сечение сосудистой системы, линейная скорость кровотока не может быть постоянной. Она зависит от общей ширины данного отдела сосудистого русла. Это следует из уравнения, выражающего соотношение линейной и объемной скорости: чем больше общая площадь сечения сосудов, тем меньше линейная скорость кровотока. В кровеносной системе самым узким местом является аорта. При разветвлении артерий, несмотря на то, что каждая ветвь сосуда уже той, от которой она произошла, наблюдается увеличение сум­марного русла, так как сумма просветов артериальных ветвей больше просвета разветвившейся артерии. Наибольшее расширение русла отмечается в капиллярной сети: сумма просветов всех капилляров примерно в 500-600 раз больше просвета аорты. Соответственно этому кровь в капиллярах движется в 500-600 раз медленнее, чем в аорте.

С позиций функциональной значимости для системы кровообра­щения сосуды подразделяются на следующие группы:

Упруго-растяжимые - аорта с крупными артериями в большом круге кровообращения, легочная артерия с ее ветвями - в малом круге, т. е. сосуды эластического типа.

Сосуды сопротивления (резистивные сосуды) - артериолы, в том числе и прекапиллярные сфинктеры, т. е. сосуды с хорошо выраженным мышечным слоем.

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

Шунтирующие (артериовенозные анастомозы) - сосуды, обес­печивающие «сброс» крови из артериальной в венозную систему сосудов, минуя капилляры.

Емкостные - вены, обладающие высокой растяжимостью. Благодаря этому в венах содержится 75-80% крови.

Процессы, протекающие в последовательно соединенных сосудах, обеспечивающие циркуляцию (кругооборот) крови, называют сис­темной гемодинамикой. Процессы, протекающие в параллельно подключенных к аорте и полым венам сосудистых руслах, обеспе­чивая кровоснабжение органов, называют регионарной, или орган­ной, гемодинамикой.