Кровообращение. Физиологические основы гемодинамики. Лимфатическая система. Микроциркуляция

1. Кровообращение. Физиологические основы гемодинамики. Лимфатическая система. Микроциркуляция.  

Лекция № 13 (к занятию № 14)
Кровообращение.
Физиологические основы
гемодинамики.
Лимфатическая система.
Микроциркуляция.
Тема:
Медицинский факультет
Специальности: лечебное дело,
педиатрия
2008 / 2009 учебный год
25 октября 2009 г.

2. Литература основная

Физиология человека
Под редакцией
В.М.Покровского,
Г.Ф.Коротько
Медицина, 2003 (2007) г.
С. 307-320,
331-346.

3. Литература основная

Физиология человека
В двух томах . Том I.
Под редакцией
В. М. Покровского,
Г. Ф. Коротько
• Медицина, 1997 (1998, 2000,
2001) г.
С. 363-378, 390-400.

4. Вопрос 1

История изучения системы
кровообращения

5.

• Открытие
кровообращения
Гарвеем сделано в
1615 г., за 46 лет до
описания Мальпиги
капилляров
Уильям Гарвей (William Harvey;
1578-1657), английский врач,
основоположник физиологии и эмбриологии.

6.

• только в 1628 г. во Франкфурте был
опубликован труд Гарвея
«Анатомическое исследование о
движении сердца и крови у
животных» (Exercitatio anatomica de
motu cordis et sanguinis in animalibus).
• В нём он впервые
сформулировал
свою теорию
кровообращения и
привел
экспериментальные
доказательства в ее
пользу.

7.

• Exercitatio Anatomica de
Motu Cordis et Sanguinis in
Animalibus (Latin Edition)
(CD-ROM)
• William Harvey (Author)
• Price:$25.00 & this item ships
for FREE with Super Saver
Shipping.

8.

• У.Гарвей впервые в
истории медицины
экспериментально
показал, что кровь
движется от
желудочков сердца
по артериям и
возвращается к
предсердиям по
венам.

9.

• У.Гарвей рассказывает
Карлу I о циркуляции
крови у животных

10.

• Жан-Батист Мольер (1622-1673)
• Великий комедиограф пригвоздил
противников У.Гарвея словами доктора
Диафуаруса в «Мнимом больном»: «Мне
особенно нравится в нем, что он слепо
привязан к мнениям древних и никогда
не желает понять, ни даже выслушать
доказательств и опытов в пользу
кровообращения и других той же закваски
мнений».

11. Вопрос 2

Понятия «система
кровообращения»,
«сердечно-сосудистая
система», «гемодинамика»

12.

• КРОВООБРАЩЕНИЕ — непрерывное
движение крови по замкнутой системе
полостей сердца и кровеносных
сосудов, обусловленное сокращениями
сердца, пульсирующих сосудов.

13. СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА

• сердце и кровеносные сосуды,
обеспечивающие движение крови
• транспортирующая подсистема в
системе кровообращения

14.

• КРОВООБРАЩЕНИЕ - circulate sanguinis

15. ГЕМОДИНАМИКА

• движение крови по полостям сердца и
сосудам
• раздел науки «гидродинамика».

16. Вопрос 3

Структура системы
кровообращения

17.

18.

• Часто понятия «система кровообращения» и
«сердечно-сосудистая система» отождествляют. Это
неверно или, по меньшей мере, неточно. Сердечнососудистая система – только часть системы
кровообращения.
• Термин «кровообращение» был введен как указание
на способность крови «обращаться», или
циркулировать в замкнутой системе. Сложилось
положение, когда форма перестала соответствовать
содержанию: термин «кровообращение» стали
использовать как синоним «гемодинамики».

19. Круги кровообращения

• данное понятие условно, так как только у рыб
круг кровообращения полностью замкнут.
• У всех других животных конец большого круга
кровообращения является началом малого и
наоборот, что не дает возможности говорить
об их полной замкнутости.
• Фактически, оба круга кровообращения
составляют единое целое кровеносное русло,
в двух участках которого (правом и левом
сердце), крови сообщается кинетическая
энергия.

20. Большой круг кровообращения

21. Малый круг кровообращения

22. Схемы единого сердечно‑сосудистого русла

Схемы единого
сердечно-сосудистого русла

23. Структура сердечно-сосудистого русла

• Слева – русло
большого
круга
кровообращен
ия,
• справа –
малого.

24. Система кровообращения:

• ЛЖ – левый желудочек
сердца,
• БКК – большой круг
кровобращения,
• ПП – правое предсердие,
• ПЖ – правый желудочек
сердца,
• МКК - малый круг
кровобращения,
• ЛП – левое предсердие.

25. Система кровообращения:

• ЛЖ – левый желудочек
сердца,
• БКК – большой круг
кровобращения,
• ПП – правое предсердие,
• ПЖ – правый желудочек
сердца,
• МКК - малый круг
кровобращения,
• ЛП – левое предсердие.

26. Система кровообращения:

ЛЖ – левый желудочек сердца,
БКК – большой круг кровобращения,
ПП – правое предсердие,
ПЖ – правый желудочек сердца,
МКК - малый круг кровобращения,
ЛП – левое предсердие.

27.

• Распределение
кровотока в
параллельно
соединённых
отделах сосудистой
системы.

28. Исключения в структуре сердечно-сосудистого русла большого круга кровообращения (воротные системы)

• Структура
сосудистой системы
селезенки,
кишечника, печени.

29. Исключения в структуре сердечно-сосудистого русла большого круга кровообращения (воротные системы)

• Структура
сосудистой системы
гипофиза.

30. Вопрос 4

Система кровообращения
плода

31. Схема кровообращения плода:

1 - верхняя полая вена,
2 - овальное отверстие,
3 - нижняя полая вена,
4 - венозный проток,
5 - портальный синус,
6 - воротная вена,
7 - вена пуповины,
8 - артерии пуповины,
9 – плацента,
10 - надчревные артерии,
11 - артериальный проток.

32. Упрощённые схемы кровообращения у плода, которую легко воспроизвести.

33.

• Упрощённая схема
кровообращения
плода,
иллюстрирующая
«параллельность»
работы левого и
правого сердца на
большой круг
кровообращения
(БКК). Обозначения
те же

34. Вопрос 5

Изменения кровообращения
после рождения

35.

• При перевязке
пупочных артерий во
время родов
периферическое
сопротивление в
сосудистом русле
плода повышается и
давление в аорте
возрастает.

36. Система кровообращения у новорожденного

• Обозначения те же.

37. Система кровообращения у новорожденного

• Обозначения те же.

38. Вопрос 6

Функциональная
классификация
кровеносных сосудов
Подробнее Учебник, I том C.367.

39.

С позиций функциональной значимости для
системы кровообращения сосуды
подразделяются на следующие
функциональные типы
• амортизирующие
• резистивные
• сосуды-сфинктеры
• обменные
• ёмкостные
• шунтирующие

40. Амортизирующие сосуды

• Синонимы: упруго-растяжимые.
• К амортизирующим сосудам относят
аорту, легочную артерию и прилежащие
к ним участки крупных сосудов.

41. Амортизирующие сосуды

• относятся к артериям
эластического типа.
• В их средней оболочке
преобладают эластические
элементы.
• Благодаря такому
приспособлению
сглаживаются возникающие
во время регулярных систол
подъемы артериального
давления.

42. Структура артерий эластического типа

• 1 – интима
(эндотелий и
базальная
мембрана); 2 –
медиа (большое
количество
эластических
волокон и немного
мышечных волокон);
3 – адвентиция.

43. Резистивные сосуды

• Синонимы: Сосуды
сопротивления
• Резистивные сосуды
— концевые артерии и
артериолы —
характеризуются
толстыми
гладкомышечными
стенками, способными
при сокращении
изменять величину
просвета, что является
основным механизмом
регуляции
кровоснабжения
различных органов.

44. Сосуды-сфинктеры

• являются последними участками
прекапиллярных артериол.
• как и резистивные сосуды, также
способны изменить свои внутренний
диаметр, определяя тем самым число
функционирующих капилляров и
соответственно значение площади
обменной поверхности.

45. Обменные сосуды

• капилляры, в
которых происходит
обмен различных
веществ между
кровью и тканевой
жидкостью.

46. Различают три типа капилляров :

1. сомат ические со сплошной
эндотелиальной выстилкой
и базальной мембраной
2. фенест рированные с
порами в эндотелиоцитах,
а. диафрагмированные
б. недиафрагмированные
3. перфорированного типа со
сквозными отверстиями в
эндотелии и базальной
мембране.

47. Три типа капилляров (схема Ю.И.Афанасьева)

I — гемокапилляр с
непрерывной эндотелиальной
выстилкой и базальной
мембраной; II — гемокапилляр с
фенестрированным эндотелием
и непрерывной базальной
мембраной; III — гемокапилляр
с щелевидными отверстиями в
эндотелии и прерывистой
базальной мембраной;
1 — эндотелиоцит; 2 —
базальная мембрана; 3 —
фенестры; 4 — щели (поры); 5
— перицит; 6 —
адвентициальная клетка; 7 —
контакт эндотелиоцита и
перицита; 8 — нервное
окончание.

48. Ёмкостные сосуды

• Ёмкостное звено сердечнососудистой системы
составляют посткапиллярные
венулы, вены и крупные вены.
• Вены по строению сходны с
артериями, но их средняя
оболочка значительно тоньше.
• Они имеют также клапаны,
препятствующие обратному
току венозной крови.
• Вены могут вмещать и выбрасывать большие
количества крови, способствуя тем самым ее
перераспределению в организме.

49. Клапаны в венах

1 – открытый клапан;
2 – закрытый клапан

50. Шунтирующие сосуды

• находятся лишь в некоторых областях
тела (кожа уха, носа, стопы и других
органов) и представляют анастомозы,
связывающие между собой
артериальное русло с венозным
(артериолы и венулы) минуя
капилляры.

51.

• Шунтирующие сосуды выполняют
функцию регуляции регионарного
периферического кровотока.
• Они участвуют в терморегуляции,
регуляции давления крови, ее
распределении.

52. Вопрос 7

Основные законы
гемодинамики
Подробнее Учебник, I том C.363-364.

53. Уравнение Франка

• Гемодинамика (движение крови)
определяется двумя факторами:
• давлением ( P ), которое оказывает
влияние на жидкость, и
• Сопротивлением ( R ), которое она
испытывает при трении о стенки
сосудов и вихревых движениях.

54.

• Все факторы,
влияющие на кровоток,
в конечном счете могут
быть приближенно
сведены к уравнению,
сходному с законом
Ома и носящему
название уравнение
Франка.

55.

• Согласно законам
гидродинамики
(уравнение Франка),
количество жидкости
(Q), протекающее через
любую трубу, прямо
пропорционально
разности давлений в
начале (P1) и в конце
(Р2) трубы и обратно
пропорционально
сопротивлению (R) току
жидкости:

56.

• Если применить это
уравнение к сердечнососудистой системе в
целом, 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 — среднее давление в
аорте,
R — общее сосудистое
сопротивление.

57. или

58. или

59. Закон Бернулли

• полное давление в
установившемся потоке
жидкости остается
постоянным вдоль этого
потока
• Полное давление состоит из
весового (ρgh), статического
(p) и динамического ( )
давлений.

60. Закон Бернулли

• Из закона Бернулли
следует, что при
уменьшении сечения
потока возрастает
скорость (то есть
динамическое давление)
и падает статическое
давление

61. Закон Бернулли

• С помощью уравнения Д.Бернулли в клинике
при допплерографическом исследовании
оценивают градиент давления в
сердечно-сосудистой системе.

62. Режимы течения крови

• ламинарное
• турбулентное

63. Число или критерий Рейно́льдса (Re)

— безразмерное
соотношение, которое, как
принято считать,
определяет ламинарный
или турбулентный режим
течения жидкости или
газа.
Reynolds (Osborne) : (Belfast, 1842- Watchet/Somerset, 1912) ingénieurphysicien irlandais.

64. Ламинарное течение

• это упорядоченное течение жидкости,
при котором она перемещается как бы
слоями, параллельными направлению
течения

65.

• Для ламинарного
течения характерны
гладкие
квазипараллельные
траектории.
• При ламинарном
течении скорость в
сечении трубы
изменяется по
параболическому
закону:
где R - радиус трубы,
Z - расстояние от оси,
Vo - осевая (максимальная)
скорость течения.

66.

• С увеличением скорости движения
ламинарное течение переходит в
турбулентное течение, при котором
происходит интенсивное перемешивание
между слоями жидкости, в потоке возникают
многочисленные вихри различных размеров.
• Частицы совершают хаотические движения
по сложным траекториям.

67. Осредненная скорость турбулентного течения

• Для турбулентного течения характерно
чрезвычайно нерегулярное,
беспорядочное изменение скорости со
временем в каждой точке потока.
• Можно ввести понятие об осредненной
скорости движения, получающейся в
результате усреднения по большим
промежуткам времени истинной
скорости в каждой точке пространства.

68.

• Профиль осредненной
скорости турбулентного
течения в трубах
отличается от
параболического
профиля ламинарного
течения более быстрым
возрастанием скорости
у стенок и меньшей
кривизной в
центральной части
течения.

69. Сопротивление кровотоку

• Где W –
гидравлическое
сопротивление,
• h - вязкость
жидкости,
• l – длина трубки,
• R – радиус трубки

70. Общее сопротивление последовательно соединённых трубок:

R общ. = R1 + R2 + R3+ … + Rn

71. Общее сопротивление параллельно соединённых трубок:

1/R общ. = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3+ … + 1/Rn
Подробнее Учебник, I том C.363-364

72. Вопрос 8

Сосудистый тонус

73. Сосудистый тонус

• — некоторое постоянное
напряжение сосудистых стенок
Тонус от греч. Tonos – натяжение,
напряжение.

74. А о каком напряжении идет речь?

Характеристикой напряжения,
испытываемою структурами
сосудистой стенки могут быть
две величины –
• тангенциальное
напряжение стенки сосуда
и
• трансмуральное давление

75.

76.

Когда говорят о сосудистом
тонусе имеют ввиду
тангенциальное
напряжение. Различайте
понятия «нормотония»,
«гипертония», «гипотония»
с одной стороны от
«нормотензия»,
«гипертензия»,
«гипотензия» с другой.
• Часто используемый термин
«артериальная гипертония»,
следует заменить на термин
«артериальная
гипертензия», если речь идёт
о повышении системного
артериального давления.
• При сосудистой гипертонии
повышения артериального
давления может и не быть,
если наполнение сосудов
кровью при этом
недостаточное

77.

по мере удаления от аорты и крупных
артерий к артериолам и более дистальным
сосудам напряжение в стенке значительно
снижается.
Благодаря этой закономерности низкому
напряжению в стенке сосудов с малым
радиусом капилляры, состоящие всего из
одного слоя клеток, не разрываются под
действием растягивающей силы,
обусловленной давлением крови.

78. Релаксация напряжения

• Если внезапно
увеличить объем
изолированного участка
сосуда, то давление в
нем сначала резко
повысится, а затем
будет постепенно
снижаться при том же
объеме.
• Через несколько минут
давление может стать
лишь немногим больше,
чем до увеличения
объема.

79.

• Это медленное снижение давления связано с
тем, что после первоначального растяжения
эластических волокон развивается
приспособление тонуса гладких мышц к
увеличенному растяжению.
• Возможно, такое вязкоэластичное поведение
сосудистой стенки обусловлено перестройкой
актомиозиновых мостиков в растянутых
мышечных волокнах, в результате которой
миофиламенты медленно скользят
относительно друг друга, что и приводит к
уменьшению напряжения.

80. обратная релаксация напряжения

• При внезапном
снижении объема в
сосуде происходят
обратные процессы
• Напряжение в
гладкомышечных
волокнах сначала резко
снижается, а в
последующие минуты
постепенно
повышается; вместе с
напряжением
возрастает и
внутрисосудистое
давление.

81. Вопрос 9

Скорость движения крови
Подробнее Учебник, I том C.365.

82.

• Различают линейную и объёмную скорость.
• Линейная скорость кровотока
представляет путь, проходимый частицами
крови в единицу времени и измеряется в
единицах см/с.
• Объемная скорость кровотока равна
объему крови, протекающему через
поперечное сечение сосудов и измеряется в
единицах мл/с.

83.

• Объёмная скорость кровотока
равна (Q) произведению линейной
скорости кровотока (v) и площади
поперечного сечения сосуда (S):
Q=v S

84. Вопрос 10

Время кругооборота крови
Подробнее Учебник, I том C.377-378

85.

• СВТ = ОЦК / МОК
• КЭЦ = МОК / ОЦК

86. Вопрос 12

Кровяное давление, его
виды.

87. Факторы, определяющие значение кровяного давления

АДср. = МОК х ОПСС

88.

Систолическое АД (САД) — это
максимальное давление в артериальной
системе, развиваемое во время систолы
левого желудочка.
• Оно обусловлено в основном ударным
объемом сердца и эластичностью аорты и
крупных артерий.
Диастолическое АД (ДАД) — это
минимальное давление в артерии во
время диастолы сердца.
• Оно во многом определяется величиной
тонуса периферических артериальных
каналов.
Пульсовое АД (АДп) — это разность между
систолическим и диастолическим АД.

89. Среднее АД (АДср)

• это результирующая всех переменных
значений АД на протяжении сердечного
цикла, вычисленная путем
интегрирования кривой пульсового
колебания давления во времени :
Рср = (Р1 + Р2 +…+Рn ) / n,
• где Рср — среднее АД, Р1,… Рn —
переменные значения давлений на
протяжении сердечного цикла, n —
число измерений давления на
протяжении сердечного цикла.

90. Вопрос 13

Методики измерения
кровяного давления в
эксперименте и клинике

91.

• Измерение
С.Гейлзом
артериального
давления у лошади
прямым методом.

92.

• Сципионе РиваРоччи
(Scipione Riva-Rocci,
1863-1937)

93.

• Николай Сергеевич
Коротков (18741920)