КРОВООБРАЩЕНИЕ — Большая Медицинская Энциклопедия

КРОВООБРАЩЕНИЕ — Большая Медицинская Энциклопедия Реферат

Методы функциональных исследований кровообращения

Задача функц, исследования К. наиболее полно решается прямыми измерениями давления крови и объемной скорости кровотока, или расхода крови.

Прямая манометрия — измерение давления крови непосредственно в сосуде или камере сердца, куда вводят заполненный физиол, р-ром катетер, передающий давление внешне расположенному датчику, или зонд с микродатчиком на вводимом конце (см. Катетеризация сердца).

Старые методы измерения расхода крови (с помощью часов Людвига, термочасов Рейна, ротаметров, электротербинометров, дифференциальных манометров и др.) требовали обязательного вскрытия сосуда, и поэтому рамки их применения ограничивались острым экспериментом.

Создание электромагнитных и ультразвуковых расходометров, не требующих вскрытия сосуда, дало возможность распространить метод на хрон, эксперименты, а главное перенести его в клин, практику для исследования объемной скорости кровотока у больных во время операций, в частности с применением искусственного кровообращения.

Рис. 2. Схема измерения объемной скорости кровотока электромагнитным методом: кровеносный сосуд помещается в пульсирующее магнитное поле, при движении крови по сосуду синхронно с пульсацией магнитного поля генерируется электродвижущая сила (эдс), амплитуда пульсаций которой пропорциональна объемной скорости кровотока через сосуд; измеряя амплитуду пульсаций эдс, определяют скорость кровотока; 1 — кровеносный сосуд (в разрезе), 2 — электроды для измерения эдс, 3 — выход электрического сигнала на усилитель, 4 — полюса электромагнита, формирующие магнитное ноле, в котором размещается кровеносный сосуд, 5 — клеммы подключения генератора прямоугольных импульсов тока, 6 — обмотки возбуждения электромагнита, 7 — сердечник электромагнита.

Рис. 2. Схема измерения объемной скорости кровотока электромагнитным методом: кровеносный сосуд помещается в пульсирующее магнитное поле, при движении крови по сосуду синхронно с пульсацией магнитного поля генерируется электродвижущая сила (эдс), амплитуда пульсаций которой пропорциональна объемной скорости кровотока через сосуд; измеряя амплитуду пульсаций эдс, определяют скорость кровотока; 1 — кровеносный сосуд (в разрезе), 2 — электроды для измерения эдс, 3 — выход электрического сигнала на усилитель, 4 — полюса электромагнита, формирующие магнитное ноле, в котором размещается кровеносный сосуд, 5 — клеммы подключения генератора прямоугольных импульсов тока, 6 — обмотки возбуждения электромагнита, 7 — сердечник электромагнита.

Принцип электромагнитной расходометрии (рис. 2) основывается на законе электромагнитной индукции и состоит в следующем. Если сосуд расположить между полюсами подковообразного магнита, то кровь как проводящая среда, двигаясь вдоль сосуда, будет пересекать магнитное поле и создавать эдс, которая направлена перпендикулярно магнитному полю и движению крови.

Ультразвуковая расходометрия основывается на следующем явлении: ультразвуковой луч, направленный вдоль движущегося потока крови, отражаясь от форменных элементов, изменяет свою частоту пропорционально скорости движений потока крови.

Рис. 3. Схема измерения объемной скорости кровотока ультразвуковым методом: ультразвуковой луч, посылаемый излучателем под острым углом в сосуд, отражаясь от движущихся форменных элементов крови, изменяет частоту и воспринимается приемником; изменение частоты пропорционально скорости кровотока; 1 — стенка кровеносного сосуда, 2 — форменный элемент крови, движущийся по направлению стрелки, 3 — ультразвуковой луч излучателя, 4 — излучатель ультразвука, 5 — приемник ультразвука, принимающий отраженные сигналы от форменных элементов крови, 6 — отраженный ультразвуковой луч (стрелками указано направление движения ультразвука и форменного элемента).

Рис. 3. Схема измерения объемной скорости кровотока ультразвуковым методом: ультразвуковой луч, посылаемый излучателем под острым углом в сосуд, отражаясь от движущихся форменных элементов крови, изменяет частоту и воспринимается приемником; изменение частоты пропорционально скорости кровотока; 1 — стенка кровеносного сосуда, 2 — форменный элемент крови, движущийся по направлению стрелки, 3 — ультразвуковой луч излучателя, 4 — излучатель ультразвука, 5 — приемник ультразвука, принимающий отраженные сигналы от форменных элементов крови, 6 — отраженный ультразвуковой луч (стрелками указано направление движения ультразвука и форменного элемента).

Измеряя изменение частоты отраженного кровью ультразвукового луча, определяют линейную скорость движения крови. Для измерения объемной скорости кровотока луч направляют под углом к потоку, чтобы он пересекал слои, движущиеся с разной линейной скоростью (рис. 3).

Определение объемной скорости кровотока этим путем можно вести как на отпрепарированном сосуде, так и через кожу (с поверхности тела). Метод позволяет вести измерение скорости кровотока в глубоко расположенных сосудах. Однако из-за пульсовых движений других сосудов, от которых также отражается ультразвуковой луч, могут возникать погрешности в результатах измерения.

Надежность и точность измерения зависят также от точности направления луча на сосуд. Для измерения на обнаженном сосуде датчик выполняется в виде надеваемого на сосуд незамкнутого кольца, на внутренней поверхности к-рого находится пьезоэлектрический преобразователь.

Рис. 4. Схема измерения скорости кровотока нагреваемым терморезистором: кровь, омывающая непрерывно подогреваемый электрическим током терморезистор, отводит от него тепло; так как интенсивность отвода тепла пропорциональна скорости потока крови, температура терморезистора, измеряемая по его сопротивлению, отражает скорость движения крови; 1 — стенка кровеносного сосуда, 2 — клеммы соединения терморезистора с измерительным прибором, 3 — поток крови, движущейся к терморезистору, 4 — терморезистор, 5 — поток подогретой терморезистором крови.

Рис. 4. Схема измерения скорости кровотока нагреваемым терморезистором: кровь, омывающая непрерывно подогреваемый электрическим током терморезистор, отводит от него тепло; так как интенсивность отвода тепла пропорциональна скорости потока крови, температура терморезистора, измеряемая по его сопротивлению, отражает скорость движения крови; 1 — стенка кровеносного сосуда, 2 — клеммы соединения терморезистора с измерительным прибором, 3 — поток крови, движущейся к терморезистору, 4 — терморезистор, 5 — поток подогретой терморезистором крови.

Объемную скорость движения крови можно определять измерением линейной скорости кровотока с последующим умножением этой величины на площадь сечения сосуда. Для определения мгновенных значений скорости кровотока используют метод, основанный на оценке интенсивности передачи тепла нагретым телом движущемуся потоку жидкости.

С этой целью в кровяное русло вводят подогреваемое электрическим током тело (напр., термо-резистор) и по изменению сопротивления регистрируют его температуру, к-рая отражает интенсивность отвода тепла от терморезистора протекающей кровью и зависит от скорости ее движения (рис. 4). Т. о., кривая изменения сопротивления терморезистора отражает процесс изменения скорости кровотока.

Датчик измерителя скорости крови представляет собой специальный зонд, вводимый в кровеносное русло, снабженный преобразователем, содержащим или совмещающим в себе нагревательный и термочувствительный элементы. Прибор представляет собой непрерывный измеритель электрического сопротивления.

Непрямые методы. Повседневная клин, практика требует определения функц, характеристик К. наименее травматичными способами. Это определило поиск непрямых методов дискретного измерения частных показателей кровяного давления и объемной скорости кровотока, обобщенно характеризующих уровень функционирования сердечно-сосудистой системы.

Непрямое измерение АД осуществляется путем сдавливания сосуда извне и измерения давления в моменты, когда внешнее давление оказывается равным систолическому и диастолическому. При этом главная трудность заключается в установлении достоверных признаков точного равенства внешнего и внутрисосудистого давлений.

Определение среднего давления также осуществляется компрессионным путем при условии равенства внешнего и среднего АД в момент достижения максимальной амплитуды пульсаций давления в компрессионной манжете. На этой основе разработан метод и прибор для длительного непрерывного измерения среднего давления крови (см. Кровяное давление).

Определение минутного объема крови проводится с помощью газоаналитических методов, методов разведения индикатора и методов, основанных на определении систолического объема сердца.

Из газоаналитических методов наиболее надежен кислородный метод, или метод Фика, основанный на определении количества кислорода (в мл), поглощаемого организмом за 1 мин., и установлении содержания кислорода в артериальной и венозной крови:

MO = Q/(Ca — Cb),

где МО — минутный объем крови, Q — поглощение кислорода организмом (в мл/мин); Ca и Cb — концентрация кислорода соответственно в артериальной и венозной (в правом желудочке или легочной артерии) крови (в мл/л).

Минутный объем крови может быть определен и по выделению двуокиси углерода, а также по артериовенозной разнице для двуокиси углерода. Этот метод технически проще, но точность его зависит от трудно достижимой стабильности внешнего дыхания.

Разработаны модификации, в которых о насыщении крови газами судят по составу альвеолярного воздуха или по добавлению определенных количеств чужеродного газа (ацетилена, закиси азота и др.) к вдыхаемому воздуху. Эти модификации не получили широкого распространения, т. к. обладают большими погрешностями и имеют ряд противопоказаний к применению.

Методы разведения индикатора, предложенные Стюартом и Хамилтоном (G. N. Stewart, W. F. Hamilton), являются наиболее распространенными методами определения минутного объема крови. В качестве индикатора применяют красители (кардиогрин, Эванс-синий и др.)» подогретый или охлажденный изотонический р-р хлорида натрия и некоторые изотопы.

Существуют методы, использующие быстрое (в течение 1—2 сек.) и медленное непрерывное введение индикатора. Наибольшее распространение получил метод с быстрым введением красочного индикатора. Современные методы позволяют вводить индикатор в локтевую вену, а его концентрацию в крови измерять фотоэлектрическим датчиком в сосудах ушной раковины с непрерывной регистрацией кривой разведения. При этом минутный объем определяется по формуле:

MO = [J*60/S]*[100/(100=Ht)],

где J — количество введенного индикатора (в мг); S — площадь основной волны концентрационной кривой, выраженная в мг•сек/л- (концентрация индикатора в мг на 1 л крови, время в секундах); Ht — гематокрит. Для определения площади S конечную фазу основной волны корректируют, экстраполируя ее нисходящую ветвь прямой линией, а для определения гематокрита и калибровки фотоэлектрического датчика из вены берут пробы крови до и после введения красителя.

Разработаны приборы, в которых автоматизирован почти весь процесс измерения. В таких приборах измеритель — специальный фотоэлектрический датчик с двумя фоточувствительными ячейками, одна из которых чувствительна, другая нечувствительна к индикатору, накладывают на ушную раковину.

Прибор снабжен компрессионным устройством для обескровливания ткани на месте наложения датчика. Проводя измерения до и после введения индикатора в наполненную кровью и обескровленную ткани, прибор с помощью встроенного компьютера вычисляет концентрацию индикатора в крови в ходе ее изменения. Ошибка измерения в таких приборах не превышает 3%.

Рефераты:  Реферат: Русско-японская война 1904-1905 гг 2 -

Кроме минутного объема крови по индикаторной кривой определяют ОЦК, время кровотока от места введения индикатора до места его наблюдения. ОЦК определяют по формуле:

ОЦК = J/C, где J — количество введенного индикатора (в мг); C — концентрация индикатора при его полном разведении.

Более простым, но менее точным методом является метод измерения времени кровотока, к-рое определяется как интервал времени, в течение к-рого какой-либо индикатор, введенный в ток крови, проходит от места его введения до точки наблюдения. В качестве физических индикаторов используют флюоресцеин, который вводят в локтевую вену одной руки и определяют его наличие в вене другой руки, радиоизотопы 185Cr, 24Na, 131I, которые обнаруживают методом радиоиндикации, и др.

К числу биологически активных веществ относятся сульфат магния, хлорид кальция, гистамин, эфир, лобелин, скорость продвижения которых в кровеносном русле обнаруживают по времени наступления физиол, реакций: ощущение жара во рту, гиперемия лица, запах в выдыхаемом воздухе, кашлевой рефлекс и т. д.

Используя различные индикаторы, определяют время кровотока на разных отрезках кровеносного русла, по к-рым выявляют область и степень застойных явлений в системе К. Ценность определения времени кровотока ограничивается наличием противопоказаний к применению ряда индикаторов.

По методу терморазведения двухпросветный зонд, в одном канале к-рого проходят провода к термо-резистору, смонтированному на вводимом конце зонда, проводят через правое сердце в легочную артерию. По второму каналу в правое предсердие вводят холодовой индикатор — изотонический р-р хлорида натрия комнатной температуры и с помощью терморезистора, находящегося в легочной артерии, регистрируют кривую изменения местной температуры, отражающую раз-ведение индикатора. При быстром введении индикатора минутный объем крови (в л/мин) определяют по формуле:

MO = 0,06*Vи*(Tт — Ти)/S,

где МО — минутный объем крови, показатель 0,06 — коэффициент пересчета; Vи — количество введенного индикатора (в мл), Тт и Ти — температура тела и индикатора, S — площадь основной волны кривой разведения (в град-сек).

Главное достоинство метода — отсутствие эффекта накопления индикатора в крови и возможность многократных повторных измерений; недостатки — необходимость катетеризации сердца, погрешность определения температуры индикатора в месте введения, нагрев индикатора вследствие подвода тепла из тканей сердца.

Определение систолического объема сердца. Сфигмографические методы основаны на том, что выброс крови в артериальную систему вызывает ее систолическое наполнение и пропорциональное повышение АД с диастолического до систолического уровня.

Предложено несколько способов вычисления систолического объема сердца по данным измерения пульсового давления и скорости распространения пульсовой волны в аорте с определением по таблицам площади сечения аорты. По Бремзеру и Ранке (P. Broemser, О. Ranke, 1930),

CO = (1333 • Q • ΔР • Z • T • Tc)/(ρ • α • Tд),

a по Вецлеру и Бегеру (К. Wezler, A. Boeger, 1937)

CO= (1333 • Q • ΔP • T)/(2ρα),

где СО — систолический объем сердца, Q — площадь сечения аорты (в см2); ΔP — пульсовое давление (в мм рт. ст.); ρ — плотность крови (в г/см3); обычно ρ = 1,06 г/см3; α — скорость распространения пульсовой волны (в см/сек);

Значительное расхождение (до 25%) результатов измерения этими методами с данными измерений по методам Фика и Стюарта — Хамилтона привело к тому, что сфигмометрические методы стали применяться реже.

Реографические методы основываются на измерении полного электрического импеданса тела в области расположения сердца (см. Реография). Поскольку электрическое сопротивление тела зависит от кровенаполнения структур, находящихся в измерительной цепи (см.

Электропроводность биологических систем), измерение размеров сердца в ходе сердечного цикла может быть зарегистрировано реографически, наиболее точные результаты получают с помощью тетраполярного реографического измерения систолического объема сердца.

По этому методу вокруг шеи и туловища на уровне мечевидного отростка накладывают по два попарно скрепленных в виде поясов ленточных электрода. На пару наиболее удаленных от сердца внешних электродов (один на шее, второй на торсе) подают переменный ток постоянной интенсивности и по падению напряжения на второй (внутренней) паре электродов непрерывно измеряют сопротивление между ними. Систолический объем сердца определяют по формуле:

СО = ρ(L/Z0)T(dz/dt),

где ρ — удельное сопротивление крови (обычно 135 ом-см); L — среднее расстояние между внутренней парой электродов (в см); T — время сокращения желудочков (в сек); Z0 — среднее значение импеданса тела между парой внутренних электродов (в ом), (dz/dt) — минимальное значение скорости изменения импеданса за время сердечного цикла (в ом/сек).

Недостатком метода является косвенная связь объемного кровенаполнения сердца с электрическим сопротивлением грудной клетки, а также неполное соответствие изменений объема сердца систолическому объему. Поэтому метод не может претендовать на высокую точность абсолютных измерений.

Рентгенографические методы основываются на вычислении систолического и диастолического объемов камер сердца по размерам проекций тени сердца или его камер на рентгеновских снимках. Наиболее точно систолический объем сердца определяется при контрастных исследованиях левого желудочка в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с кардиосинхронизированной съемкой в конце систолы и диастолы (см. Сердце, методы исследования).

Определение некоторых комплексных характеристик системы кровообращения. Наряду с количественными значениями объемной скорости кровотока и кровяного давления большое значение в оценке функции системы К. и ее частей имеют производные от них величины — сердечный индекс, работа желудочков сердца, периферическое сопротивление сосудистого русла.

Сердечный индекс характеризует средний уровень кровоснабжения тканей организма, при этом учитывается связь интенсивности кровотока с размерами организма:

СИ = МО/ПТ,

где СИ — сердечный индекс (в л/мин-м2); МО — минутный объем крови (в л/мин); ПТ — поверхность тела (в м2). В норме сердечный индекс является достаточно стабильной характеристикой и для здорового человека в покое; по данным Декстера (L. Dexter, 1947), он составляет 3,12 л/мин•м2.

Гидравлическое сопротивление сосудистого русла определяется отношением падения давления на источнике сопротивления к объемной скорости. Основное сопротивление кровотоку оказывают мелкие периферические артерии. При движении крови по большому кругу К. общее периферическое сопротивление выражается формулой:

ОПС = 8*104(Ра — Рв)/МО дин•сек/см5

или

ОПС = 0,8(Ра — Рв)/МО Н-с/см5,

где ОПС — общее периферическое сопротивление; Pа и Pв — соответственно среднее артериальное и центральное венозное давление (в мм рт. ст.), МО — минутный объем крови (в л/мин).

Точно так же определяют общее периферическое сопротивление малого круга К. Различие состоит лишь в значениях величин Ра и Рв, которые в этом случае соответственно будут обозначать среднее давление в легочной артерии и среднее давление в легочных венах.

Определение энергетической характеристики сердца. Механическая работа сердца, затрачиваемая на перемещение крови, определяется зависимостью:

А = ∫P(t) dV,

где А — механическая работа сердца; P(t) — давление, создаваемое работой желудочка сердца; dV — перемещаемый объем крови за единицу времени. Вычисление работы, совершаемой желудочком сердца, с использованием этой зависимости может быть выполнено по диаграмме работы сердца, на к-рой представлен процесс изменения давления в желудочке и его объема в ходе сокращения и наполнения (рис. 5).

Работа, совершаемая желудочком в процессе сокращения, представляется площадью I (рис. 5, точки 6, 2, 3, 5), площадь II соответствует работе, затрачиваемой поступающей кровью и предсердием на наполнение желудочка (рис. 5, точки 6, i, 4, 5). Ударная работа желудочка будет соответствовать разности площадей I и II. Т. о., диаграмма работы сердца характеризует работу, не только совершаемую желудочком, но и работу, затрачиваемую на его растяжение и наполнение.

Для построения диаграммы необходимо располагать мгновенными значениями внутрижелудочкового давления и его объема в течение всего цикла. Но и в этом случае определение работы желудочка чрезвычайно трудоемко. Поэтому для практических целей пользуются упрощенным представлением, полагая, что давление в желудочке в период изгнания неизменно и равно среднему систолическому значению (Рс).

Рефераты:  Реферат: Здоровый образ жизни основа долголетия -

А = 1,333*10-4 (Рс — Рд) СО, где А — внешняя работа желудочка (в дж), Рс и Рд — среднее за период изгнания систолическое и конечно-диастолическое давление в желудочке (в мм рт. ст.), СО — систолический объем сердца (в мл).

Для определения работы левого желудочка Рс можно принять равным среднему за период изгнания давлению в аорте, а Рд — равным 5 мм рт. ст. При определении работы правого желудочка Рс принимают равным среднему за период изгнания давлению в правом желудочке или легочной артерии, а Рд равным конечно-диастолическому’ давлению в правом желудочке или правом предсердии.

Средняя мощность (W), развиваемая желудочком, может быть определена по формуле:

W = (А*ЧСС)/60,

или

W = 2,22• 10-3 (Рс — Рд) МО,

где W — средняя за цикл мощность, развиваемая желудочком (в вт); ЧСС — частота сердечных сокращений (уд/мин). Часто значение мощности относят к площади поверхности тела. Этот показатель может быть назван удельной мощностью. Величина удельной мощности желудочка (W), приведенной к единице поверхности тела, определяется по формуле:

W’ = 2,22 • 10-3 (Рс — Рд) СИ,

где W’ —удельная мощность (в вт/м2); СИ — сердечный индекс (в л/мин-м2).

Исследование временной организации кардиогемодинамических явлений. Кардиогемодинамические процессы происходят в определенной временной последовательности. Определяя эти временные интервалы текущих процессов, можно получить косвенное представление о динамической организации К. и ее нарушениях.

Существует ряд методических направлений по оценке временных функц, характеристик сердечно-сосудистой системы: анализ ритма работы сердца, анализ временной организации гемодинамических процессов в сердце в течение сердечного цикла или фазовый анализ работы сердца, анализ временной последовательности пульсовых явлений в организме, определяемой скоростью распространения пульсовых волн (см. Пульс).

Анализ ритма работы сердца — распространенный метод исследования деятельности сердца, в ходе к-рого определяется длительность сердечного цикла или обратная ей величина — частота сердечных сокращений, а также их физиол, и патол, колебания. Основным источником информации обычно служит электрокардиосигнал (комплекс QRS), который запускает интервалометр — измеритель длительности сердечного цикла, или кардиотахометр — измеритель частоты сердечных сокращений.

Подобные измерения можно выполнять также пульсотахометром на основе восприятия пульсового сигнала, снимаемого обычно фотоэлектрическим датчиком с пальца руки. Известен ряд программ и приборов для анализа регулярного и аритмичного пульса. К числу последних относятся мониторы аритмии, предназначенные для раннего выявления расстройств сердечного ритма в системе интенсивного наблюдения за больными (см. Мониторное наблюдение).

Фазовый анализ — метод определения временной структуры сердечного цикла, используемый для количественной оценки функц, состояния сердца и центрального К. Различают прямой и непрямой методы фазового анализа (см. Поликардиография). Прямой метод основан на одномоментной записи показателей давления в полостях сердца и центральных сосудах и соотнесении их с ЭКГ.

Метод обладает высокой точностью. Непрямой метод основан на синхронной записи ЭКГ, ФКГ и сфигмограммы сонной артерии. В отличие от прямого метода, требующего катетеризации, этот метод полностью атравматичен, благодаря чему нашел широкое применение в клин, практике.

Методы оценки динамических изменений кровенаполнения: наблюдение за колебаниями в кровенаполнении сосудов осуществляется методами плетизмографии (см.), реографии (см.), а также артериальной и венозной пульсографии (см. Пульс, Сфигмография).

Регуляция кровообращения

Регуляцию К. можно условно подразделить на саморегуляцию и нейрогуморальную регуляцию.

Саморегуляция осуществляется постоянно и составляет необходимое звено регуляции К., а механизмы ее заложены в конструкции самой системы К. и в ее взаимосвязях с с другими органами и системами. В частности, у животных, лишенных головного и спинного мозга, непосредственно после выключения нервной регуляции наблюдается падение АД, вызываемое уменьшением периферического сопротивления.

Однако оба эти параметра в течение нескольких часов восстанавливаются до нормы. Примером механизмов, детерминированных самой структурой системы, служат механизмы саморегуляции работы сердца. Так, в ответ на увеличение притока крови и дополнительное растяжение полостей желудочков происходит увеличение амплитуды сокращения и ударного объема — закон Старлинга (см.

Старлинга закон). Этот механизм действует потому, что при растяжении миокардиальных клеток увеличивается зона контакта между актиновыми и миозиновыми протофибриллами и возрастает количество актомиозиновых мостиков между ними, а следовательно, и сила сокращения сердечной мышцы.

Другой механизм саморегуляции сердца состоит в том, что при увеличении сопротивления изгнанию крови актиновые и миозиновые протофибриллы медленно скользят относительно друг друга. В результате возрастает время экспозиции активных центров миозина и актина, увеличивается количество актомиозиновых мостиков и в итоге сила сокращения.

Оба эти явления реализуются на мышечных волокнах, лишенных сарколеммы, и являются примером филогенетически древнего и надежного механизма саморегуляции К., заложенного в самой структуре управляемого объекта, т. е. в структуре миофибрилл миокардиальных клеток. Эти механизмы играют роль в регулировании функции К. и в условиях здорового организма.

Одним из механизмов саморегуляции в системе К. является феномен Остроумова — Бейлисса, заключающийся в том, что при повышении АД гладкие мышцы артериол сокращаются, вызывая сужение сосудов. Снижение АД оказывает противоположное действие. Подобные ауторегуляторные реакции, количественно различаясь в разных сосудистых областях, обеспечивают постоянство уровня перфузии той или иной ткани в условиях колебания величины АД.

Саморегуляция объема крови и АД реализуется за счет тесной взаимосвязи К. и выделительной функции почек и проявляется в форме так наз. прессорного диуреза (см.). Суть этого явления состоит в том, что при повышении АД происходит увеличение давления в капиллярах почечных клубочков, возрастание фильтрации и диуреза.

На основе взаимосвязи между тканевой микроциркуляцией и состоянием клеток реализуются важнейшие механизмы саморегуляции, обеспечивающие соответствие между кровотоком в органах и уровнем их функции. В основе функционирования этих механизмов лежит то, что в процессе метаболизма некоторые его продукты образуются в клетках в количестве, пропорциональном их активности.

Эти вещества способны расширять прекапиллярные артериолы и увеличивать количество открытых — функционирующих — капилляров в соответствии с интенсивностью деятельности ткани (см. Капиллярное кровообращение). При увеличении интенсивности деятельности клеток скелетных мышц или любых других тканей образование АТФ вначале отстает от потребности в нем.

В результате возрастает количество продуктов распада АТФ. Возникший избыток АДФ и АМФ активирует ресинтез АТФ в митохондриях, увеличивает потребление кислорода в клетке в целом (см. Фосфорилирование). Возникший одновременно избыток аденозина тормозит транспорт ионов кальция в клетки гладкой мускулатуры артериол и тем самым способствует их расширению.

Важную роль в саморегуляции регионарного кровотока, а следовательно, притока крови к сердцу играют также кинины (см.), простагландины (см.), гистамин (см.) и другие биологически активные вещества (см.).

С их помощью обеспечивается необходимое увеличение кровотока в работающих органах при усилении нагрузки и других реакциях организма. Саморегуляция — это необходимое звено регуляции К., хотя и недостаточное для того, чтобы обеспечить быстрые и значительные изменения К., реально возникающие в процессе приспособления организма к изменениям в окружающей среде. Последнее достигается на основе координации саморегуляции и нейрогуморальной регуляции системы К.

Hейрогуморальная регуляция К. обеспечивается сложным механизмом, объединяющим афферентное, центральное и эфферентное звенья.

Афферентное звено представлено рецепторными полями самой системы К. и другими рецепторами, центральное звено — сердечно-сосудистым центром продолговатого мозга и связанными с ним центрами гипоталамуса, старой и новой коры (см. Кора головного мозга).

Доказано, что одним из низших уровней центральной регуляции К. служит спинной мозг. Эфферентное звено имеет нервный и эндокринный отделы. Нервный отдел составляют преганглионарные симпатические нейроны, тела которых расположены в передних рогах грудного и поясничного отделов спинного мозга, и постганглионарные нейроны, расположенные вне спинного мозга.

Рефераты:  Использование ТРИЗ-инструментария в STEM/STEAM-обучении для развития Soft Skills компетенций учащихся

Другой его частью являются преганглионарные парасимпатические нейроны, расположенные в ядре блуждающего нерва в продолговатом мозге, а также в нижних сегментах спинного мозга, и постганглионарные парасимпатические нейроны, расположенные в исполнительных органах (см.

Главную роль в нейрогуморальной регуляции К. играет сердечнососудистый центр продолговатого мозга, который нередко называют сосудодвигательным центром (см.). В нем можно выделить три связанные между собой отдела: 1) группа нейронов, расположенных в латеральных частях продолговатого мозга; их постоянная активность через пре- и постганглионарные симпатические нейроны оказывает тоническое активирующее влияние на функцию сердца и сокращение гладкой мускулатуры сосудов; 2) медиально расположенные нейроны, обладающие противоположным (тормозящим) действием на пост- и преганглионарные симпатические нейроны и уменьшающие активирующее влияние адренергической иннервации на К.; 3) дорсально расположенное ядро блуждающего нерва, оказывающее тормозящее влияние на сердце.

Эффекторные влияния, исходящие из сердечно-сосудистого центра продолговатого мозга, формируются, во-первых, в результате взаимодействия и переработки поступающих в него нервных импульсов, несущих информацию от механорецепторов, хеморецепторов и других рецепторных полей системы К.

Рецепторы системы К. представлены механорецепторами растяжения каротидного синуса дуги аорты, легочной артерии, а также предсердий и желудочков сердца. В соответствии с местом расположения механорецепторов системы К. их делят на рецепторы областей высокого и низкого давления.

Активация первых имеет преимущественное значение для регуляции кровяного давления, а активация вторых — для регуляции ОЦК. Раздражение механо-рецепторов происходит при растяжении стенок сосудов повысившимся АД и влечет за собой увеличение интенсивности афферентной импульсации, поступающей через каротидный и аортальный нервы в сердечнососудистый центр.

В ответ возникает снижение тонической активности симпатических нейронов и возбуждение ядра блуждающего нерва сосудодвигательного центра. В итоге происходит снижение сопротивления сосудистого русла и минутного объема сердца и нормализация АД. Более сильное раздражение этих рецепторов влечет за собой более выраженную реакцию в форме артериальной гипотензии и брадикардии; снижение интенсивности раздражения вследствие падения АД при кровопотере, напротив, ведет к повышению тонического возбуждения симпатических нейронов и снижению тонуса блуждающих нервов.

Возникшая вследствие этого тахикардия и возросшее сопротивление сосудистого русла, выход крови из депо способствуют восстановлению артериального давления (см.). Т. о., рефлексы механорецепторов аортально-каротидной зоны играют роль регуляторного буфера, поддерживающего АД на необходимом организму уровне.

Рецепторы легочной артерии также представляют собой механорецепторы растяжения, локализованные в зоне низкого давления и функционирующие подобно рецепторам аортально-каротидной зоны; их сильное раздражение снижает кровяное давление в большом круге К., приводит к брадикардии, апноэ. Эти рецепторы играют важную роль в предотвращении возможных перегрузок малого круга К.

Механорецепторы растяжения предсердий расположены у места впадения полых вен в правое предсердие и у места впадения легочных вен в левое; функционируют аналогично рецепторам аортально-каротидной зоны. При раздражении этих рецепторов возникает рефлекторное снижение тонической активности симпатических нейронов и повышение тонуса блуждающего нерва.

При этом насосная функция сердца снижается в большей мере, чем сопротивление сосудистого русла и, т. о., предотвращается перегрузка сердца. Область предсердий и впадающих в них вен является наиболее растяжимым отделом всей системы К., расположенные здесь рецепторы растяжения в наибольшей степени реагируют на изменение наполнения и играют важную роль в регуляции объема циркулирующей крови.

Растяжение места соединения легочных вен с левым предсердием или увеличение наполнения левого предсердия в условиях гипервентиляции рефлекторно сопровождается увеличением диуреза. Показано, что этот рефлекс может реализоваться двумя путями. Во-первых, раздражение рецепторов при гиперволемии и растяжении предсердий влечет за собой торможение активности определенных симпатических нейронов сердечно-сосудистого центра и как следствие — снижение сопротивления почечных сосудов, увеличение кровотока через почки, фильтрации и диуреза.

Увеличение почечного кровотока может сопровождаться снижением секреции ренина юкстагломерулярным аппаратом (см. Почки), что приводит к уменьшению содержания в крови ангиотензина, активирующего в обычных условиях секрецию альдостерона надпочечниками.

Во-вторых, импульсация от механорецепторов, вызванная растяжением предсердий, по-видимому, достигает не только сердечно-сосудистого центра, но и центров гипоталамуса, тормозя активность нейронов, регулирующих секрецию АКТГ, увеличивая тем самым диурез.

Регуляция ОЦК, по-видимому, не является принадлежностью только механорецепторов предсердий и вен. Определенную роль в этом процессе могут играть рефлексы с других механорецепторов, т. к., регулируя сопротивление сосудистого русла, они контролируют, в частности, соотношение сопротивления прекапиллярных и посткапиллярных сосудов (см. Микроциркуляция), от к-рого зависит обмен между плазмой крови и тканевой жидкостью.

Хеморецепторы системы К. локализованы в так наз. каротидных тельцах (см. Параганглии), расположенных в области бифуркации сонных артерий и в аортальных тельцах. Афферентные волокна каротидных телец через каротидный и аортальный нервы идут в сердечно-сосудистый центр продолговатого мозга.

Такая же реакция К. возникает при гипоксии (см.), гиперкапнии (см.), ацидозе (см.), усиливаясь, когда гиперкапния и ацидоз сочетаются с гипоксией. Реакция мобилизации К. играет решающую роль в обеспечении адаптации К. к условиям физ. работы, высотной гипоксии, кровопотери и т. п.

Другие рецепторные поля, участвующие в регуляции К., представлены интеро- и экстероцепторами. Так, в эксперименте показано, что при перфузии сосудистого русла практически всех органов брюшной полости, сохранивших с организмом только нервные связи, раздражение интерорецепторов этих органов изменением давления перфузата или добавлением в него различных хим. веществ влечет за собой рефлекторные изменения сосудистого тонуса и сердечной деятельности.

Аналогичные реакции могут быть получены при раздражении рецепторов скелетных мышц. Волокна от нервных окончаний во внутренних органах и мышцах направляются в сердечно-сосудистый центр продолговатого мозга и спинной мозг и в значительной своей части являются проводниками болевой чувствительности.

В норме спинальные сердечно-сосудистые рефлексы регулируются нисходящими влияниями сердечно-сосудистого центра. При повреждении проводящих путей спинного мозга они нередко усиливаются, и поэтому в ответ на болевое раздражение у больных с поражением спинного мозга АД может повышаться до опасного уровня.

Регуляция К. может происходить и с участием терморецепторов кожи — через терморегуляторные центры гипоталамуса, спинной мозг, обеспечивая сужение сосудов кожи в ответ на холод или расширение их в ответ на тепловое воздействие. Все рефлексы на сердце и сосуды, возникшие с перечисленных рецепторных полей, реализуются через один и тот же эффекторный аппарат, т. е. через спинальные симпатические нейроны, представляющие собой общий конечный путь всех эфферентных и центральных влияний, которые через адренергическое звено регуляции действуют на сердце и сосуды.

Эти рефлексы осуществляются также через указанные выше парасимпатические нейроны и эндокринную систему. В эндокринном звене важную роль играет гормон мозгового вещества надпочечников — адреналин (см.), который так же, как выделяемый симпатическими нервными окончаниями норадреналин (см.), активирует аденилциклазу, расположенную во внешней мембране мышечных клеток, и через образовавшийся 3,5-АМФ вызывает положительный ино- и хронотропный эффект на сердце, сужение сосудов, сокращение гладкой мускулатуры, селезенки и других депо крови (см.

Роль высших отделов ц. н. с. в регуляции К. определяется тем, что интегративные центры гипоталамуса (см.), лимбическая система (см.) и определенные зоны коры головного мозга (см.) оказывают сильные нисходящие влияния на сердечно-сосудистый центр продолговатого мозга.

Эти влияния формируются в результате сопоставления информации, поступившей в высшие отделы нервной системы от различных рецепторов с предшествующим опытом организма; они обеспечивают реализацию сердечно-сосудистого компонента эмоций (см.), мотиваций (см.), поведенческих реакций (см.

Высшая нервная деятельность). Еще перед началом физ. работы происходит увеличение минутного объема крови, перераспределение кровотока и другие изменения К., составляющие необходимое звено энергетического обеспечения будущей адаптационной реакции.

Такого рода последовательные системные изменения К., составляющие необходимый компонент всех адаптационных реакций организма, являются итоговым результатом нисходящих влияний высших отделов ц. н. с., положительных и отрицательных обратных связей с рецепторов системы К. и механизмов саморегуляции.

Оцените статью
Реферат Зона
Добавить комментарий