Движение крови по сосудам. Функциональные группы сосудов (амортизирующие, сопротивления, сосуды сфинкт, обменные, емкостные, шунтирующие). Основные закономерности гемодинамики. Давление крови.

Гемодинамика— движение крови по сосудам, возникающее вследствие разности гидростатического давления в различных участках кровеносной системы (кровь движется из области высокого давления в область низкого). Зависит от сопротивления току крови стенок сосудов и вязкости самой крови. О гемодинамике судят по минутному объёму крови.

Существует множество нарушений гемодинамики, связанных с травмами, переохлаждениями, ожогами и т. д.

Оно подчинено законам гидродинамики и определяется двумя силами: давлением, влияющим на движение крови, и сопротивлением, которое она испытывает при трении о стенки сосудов. Силой, создающей давление в сосудистой системе, является работа сердца, его сократительная способность. Сопротивление кровотоку зависит прежде всего от диаметра сосудов, их длины и тонуса, а также от от объема циркулирующей крови и ее вязкости. При уменьшении диаметра сосуда в два раза сопротивление в нем возрастает в 16 раз. Все  сосуды  в зависимости от выполняемой ими функции можно подразделить на шесть  групп :

1.                  амортизирующие  сосуды  ( сосуды  эластического типа)

2.                  резистивные  сосуды 

3.                   сосуды-сфинктеры 

4.                  обменные  сосуды 

5.                  емкостные  сосуды 

6.                  шунтирующие  сосуды 

Амортизирующие  сосуды . К этим  сосудам  относятся артерии эластического типа с относительно большим содержанием эластических волокон, такие, как аорта, легочная артерия и прилегающие к ним участки больших артерий. Выраженные эластические свойства таких  сосудов , в частности аорты, обусловливают амортизирующий эффект, или так называемый Windkessel-эффект (Windkessel по-немецки означает "компрессионная камера"). Этот эффект заключается в амортизации (сглаживании) периодических систолических волн кровотока.

Windkessel-эффект для выравнивания  движения  жидкости можно пояснить следующим опытом: из бака пускают воду прерывистой струей одновременно по двум трубкам - резиновой и стеклянной, которые заканчиваются тонкими капиллярами. При этом из стеклянной трубки вода вытекает толчками, тогда как из резиновой она течет равномерно и в большем количестве, чем из стеклянной. Способность эластической трубки выравнивать и увеличивать ток жидкости зависит от того, что в тот момент, когда ее стенки растягиваются порцией жидкости, возникает энергия эластического напряжения трубки, т. е. происходит переход части кинетической энергии давления жидкости в потенциальную энергию эластического напряжения.

В сердечно-сосудистой системе часть кинетической энергии, развиваемой сердцем во время систолы, затрачивается на растяжение аорты и отходящих от нее крупных артерий. Последние образуют эластическую, или компрессионную, камеру, в которую поступает значительный объем  крови , растягивающий ее; при этом кинетическая энергия, развитая сердцем, переходит в энергию эластического напряжения артериальных стенок. Когда же систола заканчивается, то это созданное сердцем эластическое напряжение сосудистых стенок поддерживает кровоток во время диастолы.

В более дистально расположенных артериях больше гладкомышечных волокон, поэтому их относят к артериям мышечного типа. Артерии одного типа плавно переходят в  сосуды  другого типа. Очевидно, в крупных артериях гладкие мышцы влияют главным образом на эластические свойства  сосуда , фактически не изменяя его просвет и, следовательно, гидродинамическое сопротивление.

Резистивные  сосуды . К резистивным  сосудам  относят концевые артерии, артериолы и в меньшей степени капилляры и венулы. Именно концевые артерии и артериолы, т. е. прекапиллярные  сосуды , имеющие относительно малый просвет и толстые стенки с развитой гладкой мускулатурой, оказывают наибольшее сопротивление кровотоку. Изменения степени сокращения мышечных волокон этих  сосудов  приводят к отчетливым изменениям их диаметра и, следовательно, общей площади поперечного сечения (особенно когда речь идет о многочисленных артериолах). Если учесть, что гидродинамическое сопротивление в значительной степени зависит от площади поперечного сечения, то неудивительно, что именно сокращения гладких мышц прекапиллярных  сосудов  служат основным механизмом регуляции объемной скорости кровотока в различных сосудистых областях, а также распределения сердечного выброса (системного дебита  крови ) по разным органам.

Сопротивление посткапиллярного русла зависит от состояния венул и вен. Соотношение между прекапиллярным и посткапиллярным сопротивлением имеет большое значение для гидростатического давления в капиллярах и, следовательно, для фильтрации и реабсорбции.

 Сосуды-сфинктеры . От сужения или расширения сфинктеров - последних отделов прекапиллярных артериол - зависит число функционирующих капилляров, т. е. площадь обменной поверхности капилляров (см. рис.).

Обменные  сосуды . К этим  сосудам  относятся капилляры. Именно в них происходят такие важнейшие процессы, как диффузия и фильтрация. Капилляры не способны к сокращениям; диаметр их изменяется пассивно вслед за колебаниями давления в пре- и посткапиллярных резистивных  сосудах  и  сосудах-сфинктерах . Диффузия и фильтрация происходят также в венулах, которые следует поэтому относить к обменным  сосудам .

Емкостные  сосуды . Емкостные  сосуды  - это главным образом вены. Благодаря своей высокой растяжимости вены способны вмещать или выбрасывать большие объемы  крови  без существенного влияния на другие параметры кровотока. В связи с этим они могут играть роль резервуаров  крови .

Некоторые вены при низком внутрисосудистом давлении уплощены (т. е. имеют овальный просвет) и поэтому могут вмещать некоторый дополнительный объем, не растягиваясь, а лишь приобретая более цилиндрическую форму.

Некоторые вены отличаются особенно высокой емкостью как резервуары  крови , что связано с их анатомическим строением. К таким венам относятся прежде всего 1) вены печени; 2) крупные вены чревной области; 3) вены подсосочкового сплетения кожи. Вместе эти вены могут удерживать более 1000 мл  крови , которая выбрасывается при необходимости. Кратковременное депонирование и выброс достаточно больших количеств  крови  могут осуществляться также легочными венами, соединенными с системным кровообращением параллельно. При этом изменяется венозный возврат к правому сердцу и/или выброс левого сердца

У человека в отличие от животных нет истинного депо, в котором  кровь  могла бы задерживаться в специальных образованиях и по мере необходимости выбрасываться (примером такого депо может служить селезенка собаки).

В замкнутой сосудистой системе изменения емкости какого-либо отдела обязательно сопровождаются перераспределением объема  крови . Поэтому изменения емкости вен, наступающие при сокращениях гладких мышц, влияют на распределение  крови  во всей кровеносной системе и тем самым прямо или косвенно на общую функцию кровообращения.

Шунтирующие  сосуды  - это артериовенозные анастомозы, присутствующие в некоторых тканях. Когда эти  сосуды  открыты, кровоток через капилляры либо уменьшается, либо полностью прекращается (см. рис. выше).

Соответственно функции и строению различных отделов и особенностям иннервации все кровеносные  сосуды  в последнее время стали делить на 3  группы :

1.                  присердечные  сосуды , начинающие и заканчивающие оба круга кровообращения, - аорта и легочный ствол (т. е. артерии эластичного типа), полые и легочные вены;

2.                  магистральные  сосуды , служащие для распределения  крови  по организму. Это - крупные и средние экстраорганные артерии мышечного типа и экстраорганные вены;

3.                  органные  сосуды , обеспечивающие обменные реакции между  кровью  и паренхимой органов. Это - внутриорганные артерии и вены, а также капилляры