Материал: Дослідження функції серцево-судинної системи. Фізіологія судин

Гістамін - спочатку було виявлено у слизовій оболонці кишок і шлунка, а пізніше у більшості тканин: печінці, легенях, шкірі, базофільних гранулоцитах тощо. Гістамін зумовлює різке розширення кровоносних судин і падіння артеріального тиску.

Рефлекторне регулювання діяльності серцево-судинної системи

Подразнення практично всіх рецепторів тіла рефлекторно змінює діяльність серця і судин. Однак провідну роль у виникненні рефлекторних впливів мають рефлексогенні зони - скупчення закінчень чутливих нейронів у самій серцево-судинній системі.

У стінках багатьох відділів судинної системи серця розташовані рецептори, що подразнюються під впливом тиску крові (барорецептори) чи під дією хімічних чинників (хеморецептори).

Найбільше значення, особливо у регуляції кровотоку в умовах фізіологічного спокою, мають рефлексогенні зони, що розташовані в самому судинному руслі:

дузі аорти,

розгалуженнях сонних (каротидний синус) артерій, легеневих артерій.

Звідси починаються рефлекси, що регулюють системну гемодинаміку.

Власні рефлекси.

До цієї групи належать рефлекси, що виникають під час подразнення рецепторів, розміщених у самій серцево-судинній системі. Це, як правило, рефлекси з головних рефлексогенних зон.

. Рефлекс із дуги аорти або рефлекс Ціона-Людвіга.

при підвищенні артеріального тиску в дузі аорти подразнюються барорецептори її стінки і, як результат - збуджується судинно - руховий центр довгастого мозку, в результаті чого кровоносні судини розширюються, артеріальний тиск знижується.

За умов нормального тиску судиноруховий центр перебуває під постійним гальмівним впливом барорецепторів.

При зниженні артеріального тиску це гальмування ослаблюється, збудження судинорухового центру зростає, судинний тонус підвищується, частота і сила скорочень серця збільшуються, і в результаті відбувається рефлекторне підвищення артеріального тиску.

. Рефлекси з хеморецепторів головних рефлексогенних зон.

В ділянці розгалуження загальної сонної артерії на зовнішню і внутрішню, розміщені невеличкі округлі тільця- сонні (каротидні) та аортальні тільця. У цих тільцях скупчена велика кількість хеморецепторних нервових закінчень, подразнюваних змінами хімічного складу крові, переважно нестачею кисню (гіпоксія), а також збільшенням концентрації С02 в крові. Сигнали від цих хеморецепторів надходять до дихального й судинорухового центрів, призводячи до посилення вентиляції легень і підвищення артеріального тиску.

. Рефлекси з механорецепторів серця, які лежать в основі

рефлексу Бейнбріджа - під час подразнення механорецепторів правого передсердя розтяганням його стінок кров'ю і виникає прискорення скорочень серця .

Спряжені рефлекси зумовлюють зміни артеріального тиску у відповідь на подразнення механо- та хеморецепторів, розміщених за межами серцево-судинної системи(внутрішні органи, скелетні м'язи, шкіра). Це рецептори тиску.

Вони беруть участь переважно в місцевих перерозподільних реакціях кровотоку.

Подразнення рецепторів, що розташовані поза судинним руслом, також рефлекторно (частіше через центри симпатичної нервової системи) призводить до змін у діяльності серця. Сильні подразнення можуть різко підвищити тонус блукаючого нерва.

Наприклад, у разі сильного удару в епігастральну ділянку (рефлекс Гольца) може відбутися зупинка серця, оскільки потік імпульсів від подразнених кишок і шлунка різко підвищує тонус блукаючого нерва.

Рефлекторне зростання частоти і сили серцевих скорочень відбувається і в разі больових подразнень, м'язової роботи тощо.

Якщо власні рефлекси головних рефлексогенних зон є стабілізувальними - вони підтримують артеріальний тиск на певному сталому рівні й забезпечують нормальну роботу серцево-судинної системи, то спряжені рефлекси переважно дестабілізують систему кровообігу - спричинюють перерозподіл крові між різними органами і зумовлюють зміни артеріального тиску.

Роль різних ефекторних систем у регуляції судинного тонусу.

Симпатична адренергічна іннервація є універсальною, оскільки охоплює судини всіх органів і тканин тіла, вона є тонічно активною, підтримує судинний тонус, а її збудження звужує кровоносні судини.

Парасимпатична судинорозширювальна іннервація. Роль парасимпатичної нервової системи в безпосередній іннервації судин незначна. Парасимпатична іннервація охоплює менше органів (секреторні залози, статеві органи) і здебільшого розширює їх судини не прямо, а за допомогою фізіологічно активних речовин, що виробляються під час посиленого функціонувати, зумовленого збудженням парасимпатичних волокон.

3. Роль серцево-судинного центру в регуляції судинного тонусу.

Пресорні та депресорні рефлекси.

Гемодинамічний центр (судинно - руховий) - це складне нервове утворення, розміщене від спинного мозку до кори головного мозку.

Його частинами є:

-        судинорухові центри спинного мозку і заднього( довгастого) мозку,

-        нервові центри проміжного мозку й кори великих півкуль.

Разом вони складають інтегральний нервовий центр.

Судиноруховий центр.

Міститься в довгастому мозку на рівні дна IV шлуночка, він тонічно активний і через симпатичну нервову систему підтримує судинний тонус.

Він складається з двох відділів:

пресорного;

депресорного.

Пресорний відділ впливає на центри симпатичної нервової системи спинного мозку, що призводить до підвищення артеріального тиску.

Збудження депресорного відділу (імпульсами від різних рецепторів) гальмує активність пресорного, внаслідок чого артеріальний тиск знижується.

Судиноруховий центр впливає на загальний кровотік таким чином:

) регулюючи частоту і силу скорочення серця;

) регулюючи загальний периферійний опір судин через зміну тонусу резистивних судин;

3) регулюючи ємність судинної системи через тонус її венозного відділу;

4) регулюючи об'єм крові, що циркулює.

Вищі відділи інтегрального нервового центру регулюють кровопостачання окремих судинних ділянок організму, пристосовуючи їх кровообіг до різних рухових реакцій.

Передусім - це центри середнього мозку (узгоджують окремі вегетативні реакції з руховими - судинні при морській хитавиці), гіпоталамуса (забезпечують узгодження різних судинних реакцій між собою і з соматичними), ділянки моторної кори головного мозку (запускають й коригують вегетативні реакції при поведінкових реакціях, тобто соматичні й вегетативні компоненти запускаються одночасно).

Часто їхня роль полягає в запобіганні виникненню змін в організмі.

Спинний мозок.

У спинному мозку немає центрів, які регулюють судинний тонус, і що він виконує лише функцію проведення сигналів від головного мозку до симпатичних нервів

Спінальні нейрони беруть на себе функцію регуляції тонусу кровоносних судин лише в патологічних умовах, коли зв'язок спинного і головного мозку розірвано.

Гіпоталамус

Є одним з відділів проміжного мозку.

Подразнення різних ділянок гіпоталамуса спричинює значні зміни артеріального тиску, частоти і сили скорочень серця, хвилинного об'єму крові й судинного тонусу, а також перерозподіл кровотоку між різними органами.

Вплив на серцево-судинну систему гіпоталамус здійснює не прямо, а через розміщені нижче центри довгастого і спинного мозку, причому в підтриманні судинного тонусу й артеріального тиску, принаймні в стані спокою, він участі не бере. Проте у випадках фізичного чи емоційного напруження або здійснення гомеостатичних реакцій гіпоталамічні центри можуть змінювати функцію серцево-судинної системи, підтримувати певний час артеріальний тиск на вищому рівні.

Кора великого мозку.

Подразнення багатьох ділянок кори великого мозку зумовлює зміни в роботі серцево-судинної системи: підвищення або зниження артеріального тиску і частоти скорочень серця.

Біологічна роль кіркового контролю системи кровообігу полягає в гемодинамічному забезпеченні поведінкових реакцій на біологічно значущі чинники зовнішнього, в тому числі соціального, середовища.

Наприклад, у людини постійне спілкування з іншими людьми часто супроводжується позитивними чи негативними психічними реакціями, нервовим напруженням, що майже завжди позначається на рівні артеріального тиску і частоті скорочень серця.

4. Взаємозв’язок нервової та гуморальної регуляції при різних пристосувальних реакціях.

Серцево-судинні рефлекси можуть бути власними й спряженими.

Власні - це депресорні (клиностатична проба) і пресорні (ортостатична проба).

Спряжені виникають, наприклад, при вході у воду, що супроводжується початковим зниженням артеріального тиску внаслідок зменшення частоти й сили серцевих скорочень.

Ортостатична проба.

При переході тіла з горизонтального положення у вертикальне спостерігаються такі реакції організму:

звуження артеріальних (підвищиться опір судин опору) і венозних судин (викличе збільшення припливу крові до серця),

збільшиться частота й сила серцевих скорочень.

В окремих випадках різке падіння ударного об'єму і хвилинного об'єму кровообігу може призвести до недостатнього кровопостачання головного мозку з втратою свідомості (ортостатичний колапс). Лікування - горизонтальне положення, підняти ноги вгору.

У разі клиностатичної проби всі зазначені реакції будуть протилежними за напрямком

Тобто, перехід з вертикального положення в горизонтальне спричинює протилежну спрямованість змін гемодинаміки.

Проведення орто- і клиностатичних проб та проби з фізичним навантаженням дає можливість визначити тип судинних реакцій:

-        нормальний тип,

-        гіпо- (астенічний),

         гіперкінетичний,

         дистонічний.

Про нормальний стан кровообігу свідчить зменшення ЧСС на 4-6 за 1 хв під час переходу з вертикального в горизонтальне положення (кліностатичний рефлекс Данієлопуло) або збільшення ЧСС на 6-24 за 1 хв під час переходу з горизонтального у вертикальне положення (ортостатичний рефлекс Превеля).

Основні закони гемодинаміки.

Для розуміння законів гемодинаміки слід пригадати основні закономірності руху крові по судинах. До особливостей кровотоку слід віднести чинник однобічного руху крові, який зумовлений різницею тисків (градієнтом тисків) на початку і на кінці судинної системи, і його сталість, що пов'язана з еластичністю судин.

Майже у всіх відділах судинної системи кровоток має ламінарний характер - кров рухається окремими шарами паралельно до осі судини. Водночас із ламінарним для судинної системи характерний і турбулентний рух крові - рух із завихреннями, який виникає у місцях розгалуження та звуження артерій, у ділянках згинів судин.

Судини організму - це його транспортні шляхи. Розгалужуючись і утворюючи сплетіння, вони утворюють складну мережу трубок. Якби судини являли собою жорсткі трубки, заповнені водою, то для такої системи були б повністю справедливі усі закони гідродинаміки.

Більш цікавою особливістю системи кровообігу є те, що у судинах діаметром 200 мкм і менше, тобто в капілярах організму людини, при найменшій швидкості кровотоку спостерігається і найменша в'язкість крові. Це обумовлено тим, що формові елементи, в тому числі й еритроцити як частинки з найбільшою густиною на одиницю об'єму й таким самим зарядом, як у стінки судин, вистроюються в центрі судини, де найбільша швидкість течії, та рухаються змійкою.

Краєва зона судини залишається без клітин і заповнюється плазмою. Плазма утворює шар, відносно якого ковзають клітини крові (ламінарна течія). Це зменшує сили тертя, і цей феномен протидіє феномену зростання в'язкості крові з уповільненням її швидкості. Це явище має назву динамічного гематокриту.

На швидкість течії крові в судинах впливає не тільки градієнт тиску, а й тонус судин та її кількість на вдихові й видиху.

Судини утворюють складну систему з різними ділянками, що мають різне функціональне значення ( дивись попередню лекцію "класифікація судин")

Тиск визначається силою, з якою кров тисне на стінку судини, поділеною на її площу.

Трансмуральний тиск - різниця між тиском, який діє на судину зсередини, і тиском, який діє з боку навколишніх тканин.

Об`єм крові, що протікає через кожен з відділів за 1 хвилину дорівнює ХОК.

Швидкість кровотоку зменшується від аорти до капілярів, а потім поступово зростає

2.  Загальний периферійний опір судин. Лінійна та об’ємна швидкості руху крові. Час повного круговороту крові.

До основних гемодинамічних показників відносять:

-        тиск,

         швидкість руху крові.

Фактори, що впливають на рух крові судинами:

-    різниця тисків на початку і в кінці судин,

-        діаметр судин,

         опір у судинах,

         в'язкість крові.

Судинний опір.

Кровоносна система є дуже складною системою послідовно і паралельно сполучених судин.

Загальний периферичний судинний опір (ЗПСО) визначають за різницею між середнім тиском в аорті та порожнистій вені.

Регіонарний судинний опір (у нирці, скелетному м'язі, залозі тощо) обчислюють за різницею тиску в судинах на вході й на виході з органа та за рівнем кровотоку через цей орган.

Гідродинамічний судинний опір - це опір, який кожна судина чинить на кров, що рухається по ній.

Для подолання даного опору використовується енергія скорочення серця. Він виникає під час руху крові по судинах. У його основі лежать такі чинники:

-    тертя між шарами крові,

-        між плазмою крові і стінками судин.

Крім того, опір у судині залежить:

-    від її радіуса (опір збільшується у разі зменшення радіуса),

-        від в'язкості крові і довжини судини.

Якщо припустити, що в'язкість крові - величина постійна, то залежність опору від радіуса і довжини в кровоносній системі буде наступною:

близько 50% загального периферійного опору (ЗПО) припадає на артеріоли і лише 25% - на капіляри.

Великий опір малих артерій різко зменшує об'ємний кровоток і лінійну швидкість руху крові.

Основними гемодинамічними показниками руху крові судинами є:

об'ємна швидкість,

лінійна швидкість,

швидкість кровообігу,

тиск у різних відділах судинного русла.

. Об'ємна швидкість визначається кількістю крові, що проходить через поперечний переріз судини за одиницю часу і визначається формулою:

,

де- об’ємна швидкість; P1 - тиск на початку судини; P2 - тиск в кінці судини; R - опір судини.

Вона прямопропорційна різниці тисків на початку і на кінці судини (Р1 і Р2) й оберненопропорційна до гідродинамічного опору току крові:

У різних органах вона різна (наприклад, у судинах мозку - 750 мл/хв, нирок - 1200 мл/хв) і змінюється залежно від їх функціонального стану.

. Лінійна швидкість - це відстань, яку кров проходить за одиницю часу. Лінійна швидкість кровотоку (V) відображає швидкість руху часточок крові вздовж судини.

Вона різна у визначених ділянках судинної системи і залежить від сумарного поперечного перерізу судини даного калібру. Під час руху крові судиннним руслом вона змінюється. Так,

у аорті - 50-60 см/с;

артеріях - 20-40 см/с;

артеріолах - 5 мм/с;

капілярах - 0,5 мм/с;