Лінійна швидкість руху крові в аорті дорівнює. Швидкість кровотоку за хребетними артеріями норма

Система кровообігу включає серце та кровоносні судини - аорту, артерії, артеріоли, капіляри, венули, вени та лімфатичні судини. Кров рухається судинами завдяки скорочення серцевого м'яза.

Кровообіг відбувається за замкненою системою, що складається з малого та великого кіл:

Велике коло кровообігу забезпечує всі органи і тканини кров'ю з поживними речовинами, що містяться в ній.
Мале, або легеневе, коло кровообігу призначене для збагачення крові киснем.

Кола кровообігу вперше були описані англійським вченим Вільямом Гарвеєм у 1628 р. у праці «Анатомічні дослідження про рух серця та судин».

Мале коло кровообігу починається з правого шлуночка, при скороченні якого венозна кров потрапляє в легеневий стовбур і, протікаючи через легені, віддає вуглецю діоксид і насичується киснем. Збагачена киснем кров з легенів по легеневих венах надходить у ліве передсердя, де закінчується мале коло.

Велике коло кровообігу починається з лівого шлуночка, при скороченні якого кров, збагачена киснем, нагнітається в аорту, артерії, артеріоли та капіляри всіх органів і тканин, а звідти по венулам і венам притікає у праве передсердя, де закінчується велике коло.

Найбільшою судиною великого кола кровообігу є аорта, яка виходить із лівого шлуночка серця. Аорта утворює дугу, від якої відгалужуються артерії, які несуть кров до голови (сонні артерії) і верхніх кінцівок (хребетні артерії). Аорта проходить вниз уздовж хребта, де від неї відходять гілки, що несуть кров до органів черевної порожнини, до м'язів тулуба та нижніх кінцівок.

Артеріальна кров, багата на кисень, проходить по всьому тілу, доставляючи клітинам органів і тканин необхідні для їх діяльності поживні речовини і кисень, і в капілярній системі перетворюється на кров венозну. Венозна кров, насичена вуглекислим газом та продуктами клітинного обміну, повертається в серце і з нього надходить у легені для газообміну. Найбільш великими венами великого кола кровообігу є верхня та нижня порожнисті вени, що впадають у праве передсердя.

Мал. Схема малого та великого кіл кровообігу

Слід звернути увагу на те, як у велике коло кровообігу включені системи кровообігу печінки та нирок. Вся кров із капілярів та вен шлунка, кишечника, підшлункової залози та селезінки надходить у ворітну вену і проходить через печінку. У печінці воротна вена розгалужується на дрібні вени і капіляри, які потім знову з'єднуються в загальний стовбур печінкової вени, що впадає в нижню порожнисту вену. Вся кров органів черевної порожнини до надходження у велике коло кровообігу протікає через дві капілярні сітки: капіляри цих органів та капіляри печінки. Воротна система печінки грає велику роль. Вона забезпечує знешкодження отруйних речовин, які утворюються в товстому кишечнику при розщепленні амінокислот, що не всмокталися в тонкому кишечнику, і всмоктуються слизової товстої кишки в кров. Печінка, подібно до всіх інших органів, отримує і артеріальну кров через печінкову артерію, що відходить від черевної артерії.

У нирках також є дві капілярні мережі: капілярна мережа є в кожному мальпігієвому клубочку, потім ці капіляри з'єднуються в артеріальну судину, яка знову розпадається на капіляри, що обплітають звивисті канальці.

Мал. Схема кровообігу

Особливістю кровообігу в печінці та нирках є уповільнення струму крові, що обумовлюється функцією цих органів.

Таблиця 1. Відмінність струму крові у великому та малому колах кровообігу

Велике коло кровообігу

Мале коло кровообігу

У якому відділі серця починається коло?

У лівому шлуночку

У правому шлуночку

У якому відділі серця закінчується коло?

У правому передсерді

У лівому передсерді

Де відбувається газообмін?

У капілярах, що знаходяться в органах грудної та черевної порожнин, головному мозку, верхніх та нижніх кінцівках

У капілярах, що знаходяться в альвеолах легень

Яка кров рухається артеріями?

Яка кров рухається венами?

Час руху крові по колу

Постачання органів і тканин киснем та перенесення вуглекислого газу

Насичення крові киснем та видалення з організму вуглекислого газу

Час кругообігу крові - час одноразового проходження частки крові по великому та малому колах судинної системи. Докладніше в наступному розділі статті.

Закономірності руху крові по судинах

Основні засади гемодинаміки

Гемодинаміка - це розділ фізіології, що вивчає закономірності та механізми руху крові по судинах організму людини. При її вивченні використовується термінологія та враховуються закони гідродинаміки – науки про рух рідин.

Швидкість, з якою рухається кров по судинах, залежить від двох факторів:

від різниці тиску крові на початку та наприкінці судини;
від опору, який зустрічає рідину своєму шляху.

Різниця тисків сприяє руху рідини: чим вона більша, тим інтенсивніше цей рух. Опір у судинній системі, що зменшує швидкість руху крові, залежить від ряду факторів:

довжини судини та її радіусу (що більше довжина і менше радіус, тим більший опір);
в'язкості крові (вона в 5 разів більша за в'язкість води);
тертя частинок крові об стінки судин та між собою.

Показники гемодинаміки

Швидкість кровотоку в судинах здійснюється за законами гемодинаміки, загальним із законами гідродинаміки. Швидкість кровотоку характеризується трьома показниками: об'ємною швидкістю кровотоку, лінійною швидкістю кровотоку та часом кругообігу крові.

Об'ємна швидкість кровотоку - кількість крові, що протікає через поперечний переріз судин даного калібру за одиницю часу.

Лінійна швидкість кровотоку – швидкість руху окремої частки крові вздовж судини за одиницю часу. У центрі судини лінійна швидкість максимальна, а біля стінки судини мінімальна внаслідок підвищеного тертя.

Час кругообігу крові - час, протягом якого кров проходить по великому і малому колах кровообігу. У нормі складається. На проходження через мале коло витрачається близько 1/5, а на проходження через велике - 4/5 цього часу

Рушійною силою кровотоку та системою судин кожного з кіл кровообігу є різниця тиску крові (ΔР) у початковій ділянці артеріального русла (аорта для великого кола) та кінцевій ділянці венозного русла (порожнисті вени та праве передсердя). Різниця тиску крові (ΔР) на початку судини (Р1) та наприкінці його (Р2) є рушійною силою струму крові через будь-яку судину кровоносної системи. Сила градієнта тиску крові витрачається на подолання опору кровотоку (R) у системі судин та в кожній окремій посудині. Чим вище градієнт тиску крові у колі кровообігу або в окремій судині, тим більший у них об'ємний кровотік.

Найважливішим показником руху крові судинами є об'ємна швидкість кровотоку, або об'ємний кровотік (Q), під яким розуміють об'єм крові, що протікає через сумарний поперечний переріз судинного русла або перетин окремої судини в одиницю часу. Об'ємну швидкість кровотоку виражають у літрах на хвилину (л/хв) або мілілітрах на хвилину (мл/хв). Для оцінки об'ємного кровотоку через аорту або сумарний поперечний переріз іншого рівня судин великого кола кровообігу використовують поняття об'ємний системний кровотік. Оскільки за одиницю часу (хвилину) через аорту та інші судини великого кола кровообігу протікає весь об'єм крові, викинутої лівим шлуночком за цей час, синонімом системного об'ємного кровотіка є поняття хвилинний об'єм кровотоку (МОК). МОК дорослої людини у спокої становить 4-5 л/хв.

Розрізняють також об'ємний кровотік в органі. У цьому випадку мають на увазі сумарний кровотік, що протікає за одиницю часу через всі артеріальні або венозні судини органу, що приносять.

Таким чином, об'ємний кровотік Q = (P1 – Р2)/R.

У цій формулі виражена суть основного закону гемодинаміки, який стверджує, що кількість крові, що протікає через сумарний поперечний переріз судинної системи або окремої судини в одиницю часу, прямо пропорційно різниці тиску крові на початку та в кінці судинної системи (або судини) і обернено пропорційно опору струму крові.

Сумарний (системний) хвилинний кровотік у великому колі розраховується з урахуванням величин середнього гідродинамічного тиску крові на початку аорти P1 і в гирлі порожнистих вен Р2. Оскільки в цій ділянці вен тиск крові близький до 0, то у вираз для розрахунку Q або МОК підставляється значення Р, що дорівнює середньому гідродинамічному артеріальному тиску крові на початку аорти: Q (МОК) = P/R.

Один із наслідків основного закону гемодинаміки - рушійна сила струму крові в судинній системі - обумовлено тиском крові, створюваним роботою серця. Підтвердженням вирішального значення тиску крові для кровотоку є пульсуючий характер струму крові протягом серцевого циклу. Під час систоли серця, коли тиск крові досягає максимального рівня, кровотік збільшується, а під час діастоли, коли тиск крові мінімальний, кровотік послаблюється.

У міру просування крові судинами від аорти до вен тиск крові зменшується і швидкість його зменшення пропорційна опору кровотоку в судинах. Особливо швидко знижується тиск в артеріолах і капілярах, так як вони мають великий опір кровотоку, маючи малий радіус, велику сумарну довжину і численні розгалуження, що створюють додаткову перешкоду кровотоку.

Опір кровотоку, створюваний у всьому судинному руслі великого кола кровообігу, називають загальним периферичним опором (ОПС). Отже, у формулі розрахунку об'ємного кровотоку символ R можна замінити його аналогом - ОПС:

З цього виразу виводиться ряд важливих наслідків, необхідні розуміння процесів кровообігу в організмі, оцінки результатів виміру кров'яного тиску та її відхилень. Чинники, що впливають на опір судини, для струму рідини, описуються законом Пуазейля, відповідно до якого

З наведеного виразу випливає, що оскільки числа 8 і Π є постійними, L у дорослої людини змінюється мало, то величина периферичного опору кровотоку визначається значеннями, що змінюються, радіуса судин r і в'язкості крові η).

Вже згадувалося про те, що радіус судин м'язового типу може швидко змінюватися і істотно впливати на величину опору кровотоку (звідси їх назва - резистивні судини) і величину кровотоку через органи та тканини. Оскільки опір залежить від величини радіусу в 4-му ступені, то навіть невеликі коливання радіусу судин сильно позначаються на величинах опору току крові та кровотоку. Так, наприклад, якщо радіус судини зменшиться з 2 до 1 мм, то опір його збільшиться в 16 разів і при незмінному градієнті тиску кровотік у цій судині також зменшиться в 16 разів. Зворотні зміни опору будуть спостерігатися зі збільшенням радіусу судини у 2 рази. При незмінному середньому гемодинамічному тиску кровотік в одному органі може збільшуватися, в іншому - зменшуватися в залежності від скорочення або розслаблення гладкої мускулатури артеріальних судин, що приносять, і вен цього органу.

В'язкість крові залежить від вмісту у крові числа еритроцитів (гематокриту), білка, ліпопротеїнів у плазмі крові, а також від агрегатного стану крові. У нормальних умовах в'язкість крові не змінюється так швидко, як просвіт судин. Після крововтрати, при еритропенії, гіпопротеїнемії в'язкість крові знижується. При значному еритроцитозі, лейкозах, підвищеній агрегації еритроцитів та гіперкоагуляції в'язкість крові здатна суттєво зростати, що тягне за собою підвищення опору кровотоку, збільшення навантаження на міокард та може супроводжуватись порушенням кровотоку в судинах мікроциркуляторного русла.

У режимі кровообігу об'єм крові, вигнаний лівим шлуночком і протікає через поперечний переріз аорти, дорівнює об'єму крові, що протікає через сумарний поперечний переріз судин будь-якої іншої ділянки великого кола кровообігу. Цей обсяг крові повертається у праве передсердя і надходить у правий шлуночок. З нього кров виганяється у мале коло кровообігу і потім через легеневі вени повертається у ліве серце. Оскільки МОК лівого та правого шлуночків однакові, а велике та малое кола кровообігу з'єднані послідовно, то об'ємна швидкість кровотоку в судинній системі залишається однаковою.

Однак під час зміни умов кровотоку, наприклад, при переході з горизонтального у вертикальне положення, коли сила тяжкості викликає тимчасове накопичення крові у венах нижньої частини тулуба та ніг, на короткий час МОК лівого та правого шлуночків можуть стати різними. Незабаром внутрішньосерцеві та екстракардіальні механізми регуляції роботи серця вирівнюють обсяги кровотоку через малі та великі кола кровообігу.

При різкому зменшенні венозного повернення крові до серця, що викликає зменшення ударного об'єму, може знизитись артеріальний тиск крові. При вираженому зниженні може зменшитися приплив крові до головного мозку. Цим пояснюється відчуття запаморочення, яке може наступити при різкому переході людини з горизонтального до вертикального положення.

Об'єм та лінійна швидкість струму крові в судинах

Загальний об'єм крові у судинній системі є важливим гомеостатичним показником. Середня величина його становить для жінок 6-7%, для чоловіків 7-8% від маси тіла та знаходиться в межах 4-6 л; 80-85% крові з цього обсягу – у судинах великого кола кровообігу, близько 10% – у судинах малого кола кровообігу та близько 7% – у порожнинах серця.

Найбільше крові міститься у венах (близько 75%) - це свідчить про їх роль депонуванні крові як і великому, і у малому колі кровообігу.

Рух крові у судинах характеризується як об'ємної, а й лінійної швидкістю кровотоку. Під нею розуміють відстань, яку переміщається частка крові за одиницю часу.

Між об'ємною та лінійною швидкістю кровотоку існує взаємозв'язок, що описується наступним виразом:

де V – лінійна швидкість кровотоку, мм/с, см/с; Q – об'ємна швидкість кровотоку; П - число, що дорівнює 3,14; r – радіус судини. Розмір Пr 2 відбиває площу поперечного перерізу судини.

Мал. 1. Зміни тиску крові, лінійної швидкості кровотоку та площі поперечного перерізу в різних ділянках судинної системи

Мал. 2. Гідродинамічні характеристики судинного русла

З вираження залежності величини лінійної швидкості від об'ємної в судинах кровоносної системи видно, що лінійна швидкість кровотоку (рис. 1.) пропорційна об'ємному кровотоку через судину(и) і обернено пропорційна площі поперечного перерізу цієї судини(ів). Наприклад, в аорті, що має найменшу площу поперечного перерізу у великому колі кровообігу (3-4 см 2), лінійна швидкість руху крові найбільша і становить спокій околосм/с. При фізичному навантаженні вона може зрости у 4-5 разів.

У напрямку капілярів сумарний поперечний просвіт судин збільшується і, отже, лінійна швидкість кровотоку в артеріях і артеріолах зменшується. У капілярних судинах, сумарна площа поперечного перерізу яких більша, ніж у будь-якому іншому відділі судин великого кола (враз більше поперечного перерізу аорти), лінійна швидкість кровотоку стає мінімальною (менше 1 мм/с). Повільний струм крові у капілярах створює найкращі умови для протікання обмінних процесів між кров'ю та тканинами. У венах лінійна швидкість кровотоку збільшується у зв'язку із зменшенням площі їхнього сумарного поперечного перерізу в міру наближення до серця. У гирлі порожніх вен вона становить см/с, а при навантаженнях зростає до 50 см/с.

Лінійна швидкість руху плазми та формених елементів крові залежить не тільки від типу судини, а й від їхнього розташування в потоці крові. Розрізняють ламінарний тип перебігу крові, у якому ноток крові можна умовно розділити на шари. При цьому лінійна швидкість руху шарів крові (переважно плазми), близьких або прилеглих до стінки судини, – найменша, а шарів у центрі потоку – найбільша. Між ендотелією судин і пристіночними шарами крові виникають сили тертя, що створюють на ендотелії судин зсувні напруження. Ці напруги відіграють роль виробленні ендотелією судиноактивних чинників, регулюючих просвіт судин і швидкість кровотоку.

Еритроцити в судинах (за винятком капілярів) розташовуються переважно у центральній частині потоку крові та рухаються в ньому з відносно високою швидкістю. Лейкоцити, навпаки, розташовуються переважно в пристінкових шарах потоку крові і здійснюють рухи, що котяться, з невеликою швидкістю. Це дозволяє їм зв'язуватися з рецепторами адгезії в місцях механічного або запального ушкодження ендотелію, прилипати до стінки судини та мігрувати до тканин для виконання захисних функцій.

При суттєвому збільшенні лінійної швидкості руху крові в звуженій частині судин, у місцях відходження від судини її гілок ламінарний характер руху крові може змінюватися на турбулентний. При цьому в потоці крові може порушитися пошаровість переміщення її частинок, між стінкою судини та кров'ю можуть виникати більші сили тертя та зсувних напруг, ніж при ламінарному русі. Розвиваються вихрові потоки крові, зростає ймовірність пошкодження ендотелію та відкладення холестерину та інших речовин в інтиму стінки судини. Це здатне призвести до механічного порушення структури судинної стінки та ініціювання розвитку пристінкових тромбів.

Час повного кругообігу крові, тобто. повернення частки крові в лівий шлуночок після її викиду і проходження через великий і малий кола кровообігу, що становить у кіс, або приблизно через 27 систол шлуночків серця. Приблизно чверть цього часу витрачається на переміщення крові судинами малого кола і три чверті - судинами великого кола кровообігу.

Великий та малий кола кровообігу. Швидкість кровотоку

ГЕМОДИНАМІКА І ПОКАЗНИКИ ГЕМОДИНАМІКИ

Важко зрозуміти фізіологічні процеси, які у нашому організмі, без знання основ. Тому цю статтю буде присвячено саме основам такої науки, як гемодинаміка. Ми розглянемо основні показники гемодинаміки та постараємося пояснити їхню суть.

Отже, серце, будучи генератором тиску, викидає у судинне русло кров. Обсяг її, що перекачується за одиницю часу, називають серцевим викидом. Існують методики його визначення. Наприклад, відомо, що хвилинний об'єм кровотоку дорослого здорового чоловіка (це у нас свого роду золотий стандарт) становить приблизно 4,5-5 л крові, тобто майже стільки, скільки взагалі її в організмі. Треба сказати, і фізіологи, і клініцисти вважають за краще користуватися саме цим показником серцевого викиду, знаючи який не важко визначити ударний об'єм крові, що виштовхується серцем за одну систолу. Потрібно лише поділити хвилинний обсяг кількості серцевих скорочень за цю хвилину. У 1990 р. Європейське товариство кардіологів щодо частоти серцевих скорочень рекомендувало вважати нормальними - 50-80 ударів за хвилину, але найчастіше в людини «золотого стандарту» зустрічається 70-75 ударів. З цих усереднених даних, ударний обсяг дорівнює 65-70 мл крові. Іншими словами, перша формула, яку вам слід запам'ятати, така:

Хвилинний об'єм = Ударний об'єм X Частота серцевих скорочень

В екстремальній ситуації, умовах патології або просто при фізичному навантаженні хвилинний об'єм може значно підвищуватись, серце за хвилину може перекачувати до 30 л крові, а у спортсменів – і до 40. У нетренованих людей це досягається збільшенням частоти ударів (усі фактори, що призводять до подібного) ефекту, називаються хронотропними), а у тренованих - зростанням систолічного обсягу викиду (такого роду впливу отримали назву інотропних).

Розглядаючи питання гемодинаміки, варто зупинитися на швидкості руху крові кровоносними судинами. У фізіологів в арсеналі є два поняття. Перше - об'ємна швидкість кровотоку - показує скільки крові пройде в частині судинного русла за секунду. Цей показник є постійним для кожної ділянки шляху, тому що за одну секунду через ділянку судинного русла протікає той самий обсяг крові. Спробуймо це пояснити.

Рис.1. Об'ємна (а) та лінійна (б) швидкість кровотоку

Погляньте на рис. 1, а. На ньому зображені градуйована лабораторна склянка з відміткою 5-мілілітрового об'єму, система взаємопов'язаних різнокаліберних трубок, заповнена «під зав'язку» водою, та мензурка. Вилиємо вміст стаканчика в один із кінців системи. Скільки мілілітрів виллється у мензурку? Відповідь, навіть без підказки нашої картинки, відома будь-якому п'ятикласнику, знайомому із законом Архімеда. Звісно, 5 мл. Причому вони будуть виливатися відразу, у міру надходження рідини з іншого кінця. А що це означає? А те, що одночасно в будь-якому фрагменті трубчастої системи (чи він широкий або зовсім вузький) протікає однаковий обсяг води, що надходить. Далі з мензурки повертаємо рідину в склянку і знову заливаємо її в систему. Думаю, аналогія ясна: «стаканчик» – це шлуночки, «різнокаліберні трубки» – судинне русло, а «мензурка» – передсердя. Але, якщо перше і третє пояснень не вимагає, то друге потребує коментарів.

Аорта - це початкова частина системи, найдовша артерія, що досягає в довжину близько 80 см і має діаметр 16-32 см. Однак аорта всього одна. Інша річ капіляри. Навіть якщо кожен з них 1 мм у довжину, а діаметр - 0,0005-0,001 см, їх близько 40 млрд. А це означає, що їхній загальний сумарний просвіт у 700 разів більший за аорту. При цьому не забувайте, що аорта і капіляри - це ланки одного ланцюга, це дуже схоже на щойно розглянутий малюнок. І як вам така «різнокаліберність»?

І все ж, у нашому розумінні, швидкість-це не мілілітри в секунду, а «відстань за час», чи не так? Звичайно. І тому вводиться друге поняття – лінійна швидкість кровотоку, що виражається у сантиметрах на секунду. Тут про постійність говорити не доводиться, у різних відділах кровоносного русла вона різна. Будь-якому байдарочнику відома така ситуація: поки ковзаєш по вузькій, поросла осокою, незліченними лататтям міжозерною протокою, ледве встигаючи встежити за підступними підводними корчами і несподіваними порогами, пливеш швидко (рис 1, б), а, вийшовши через зарість каміном , втрачаєш у швидкості, весла ув'язують у воді, як у маслі, а байдарка, відчуваючи «черевцем» глибину, відмовляється підкорятися господареві і сповільнює свій, здавалося б, невгамовний біг. У кровоносній системі виходить аналогічно: нехай обсяг поточної крові і однаковий, але чим більший сумарний калібр судинної ланки, тим повільніше рухається кров по кожному з доданків, що виражається другою формулою:

Об'ємна швидкість = Лінійна швидкість/калібр «ланка»

Інтерпретуючи формулу, видно, що й капілярна ланка в 700 разів перевищує аорту в поперечному перерізі, швидкість руху крові по капілярах в 700 разів менше, ніж у аорті. Підрахунки показали, що лінійна швидкість в аорті становить близько 50 см/с, а мікроциркуляторному руслі - в середньому 0,5-0,7 мм/с. У венах по мірі збільшення просвіту вона зростає, досягаючи в порожнистих 30 см/с (рис. 2). Це пов'язано з тим, що сумарний поперечний переріз венул більше, ніж у дрібних вен, у останніх більше, ніж у середніх, у цих - чим у великих, загальний «калібр» двох порожнистих вен дуже малий якщо порівнювати його з діаметром у них приток, хоча розміри цих судин, узятих окремо, дуже значні.

Психологія та психотерапія

До цього розділу будуть включені статті про методи дослідження, лікарські препарати та інші складові, пов'язані з медичною тематикою.

Невеликий розділ сайту, в якому зібрані статті про оригінальні предмети. Годинники, меблі, декоративні елементи – все це ви можете знайти в даному розділі. Розділ не є основним для сайту, і служить радше цікавим доповненням у світі анатомії та фізіології людини.

Діаметр та швидкість кровотоку в хребетних артеріях

На окрему увагу в спектрі досліджуваних судин методом ультразвукової доплерографії заслуговують хребетні артерії. Особливо параметри швидкості кровотоку та діаметра судини. Дані показники важливі для диференціальної діагностики різних патологічних станів, у тому числі тих, що виявляються запамороченням.

У нормі діаметр хребетних артерій становить близько 59 ± 093 мм. Діаметр залежить від еластичності судини, товщини її стінок, наявності атеросклеротичних бляшок або ліпідних відкладень (плям), від швидкості та об'єму кровотоку, вегетативних та інших впливів. Наприклад, при артеріальній гіпертензії за рахунок збільшення навантаження на стінку артерії відбувається її розширення за рахунок стоншення та формування в подальшому ригідності. Середній діаметр хребетних артерій при артеріальній гіпертензії відповідно становить 6,3±0,8 мм.

Так само важливим показником є лінійна швидкість кровотоку, що становить швидкість просування крові за одиницю часу дільниці судинного русла. Ця відстань складається з площі поперечного перерізу судин, що входять у цю ділянку. Розрізняють кілька різних швидкостей: систолічна, середня, діастолічна. Одиниці виміру – сантиметри за секунду. Для хребетних артерій у нормі лінійна швидкість кровотоку в залежності від віку становить по лівій 12 см/с до 19,5 см/с; по правій – 10,7 см/с до 18,5 см/с (найбільші значення в осіб молодше 20 років); систолічна швидкість кровотоку становить від 30 см/с до 85 см/с, середня – від 15 см/с до 51 см/с, діастолічна від 11 см/с до 41 см/с (дані Шотекову). Відхилення від норми з урахуванням вікових груп можуть свідчити про патологічні зміни, хоча також можуть бути пов'язані з особливостями гомеостазу, в'язкістю крові та ін. Можуть бути також оцінені індекс резистентності (RI) – для хребетних артерій він становить 0,37-0,68 (відношення між систолічною та діастолічною максимальними швидкостями) та пульсаційний індекс (PI) відповідно 0,6-1,6 (співвідношення різниці між найбільшою) систолічною та остаточною діастолічною швидкостями до середнього показника швидкості), дані параметри також відносяться до лінійної швидкості кровотоку.

Слід пам'ятати у тому, що це доповнює картині історії захворювання та інших методів дослідження. Всі отримані дані узагальнює лікар, формуючи діагноз та подальшу тактику ведення пацієнта.

88. Лінійна та об'ємна швидкість кровотоку в різних відділах системи

Розрізняють лінійну та об'ємну швидкість кровотоку. Лінійна швидкість кровотоку (Vлін.) це відстань, яку проходить частка крові в одиницю часу. Вона залежить від сумарної площі поперечного перерізу всіх судин, що утворюють ділянку судинного русла. Тому в кровоносній системі найвужчою ділянкою є аорта. Тут максимальна лінійна швидкість кровотоку, що становить 0,5-0,6 м/сек. В артеріях середнього та дрібного калібру вона знижується до 0,2-0,4 м/сек. Сумарний просвіт капілярного русла враз більше, ніж аорти. Тому швидкість кровотоку у капілярах зменшується до 0,5 мм/сек. Уповільнення струму крові в капілярах має велике фізіологічне значення, оскільки у них відбувається транскапілярний обмін. У великих венах лінійна швидкість кровотоку зростає до 0,1-0,2 м/сек. Лінійна швидкість кровотоку в артеріях вимірюється ультразвуковим методом. Він ґрунтується на ефекті Доплера. На посудину поміщають датчик із джерелом та приймачем ультразвуку. У середовищі, що рухається, - крові частота ультразвукових коливань змінюється. Чим більша швидкість перебігу крові по судині, тим нижча частота відбитих ультразвукових хвиль. Швидкість кровотоку в капілярах вимірюється під мікроскопом із поділами в окулярі шляхом спостереження за рухом певного еритроциту.

Об'ємна швидкість кровотоку (Vоб.) це кількість крові, що проходить через поперечний переріз судини в одиницю часу. Вона залежить від різниці тисків на початку та в кінці судини та опору току крові:

Vоб = де де Р 1 і Р 2 тиск на початку та наприкінці судини, R -

Раніше в експерименті об'ємну швидкість кровотоку вимірювали за допомогою кров'яного годинника Людвіга. У клініці об'ємний кровообіг оцінюють за допомогою реовазографії. Цей метод заснований на реєстрації коливань електричного опору органів для струму високої частоти, при зміні їхнього кровонаповнення в систолу та діастолу. При збільшенні кровонаповнення опір знижується, а зменшується. З метою діагностики судинних захворювань виробляють реовазографію кінцівок, печінки, нирок, грудної клітки. Іноді використовують плетизмографію. Це реєстрація коливань обсягу органу, що виникають при зміні їхнього кровонаповнення. Коливання обсягу реєструють за допомогою водних, повітряних та електричних плетизмографів.

Швидкість кругообігу крові, цей час протягом якого частка крові проходить обидва кола кровообігу. Її вимірюють шляхом введення барвника флюоресцину у вену однієї руки та визначення часу його появи у іншій вені. У середньому швидкість кругообігу крові становить сік.

89. Кров'яний тиск у різних ділянках судинного русла. Фактори,

визначальні його величину. Види кров'яного тиску.

Внаслідок скорочень шлуночків серця та викиду з них крові, а також наявності опору току крові в судинному руслі створюється кров'яний тиск. Це сила, з якою кров давить на стінку судин. Величина тиску в аорті та артеріях залежить від фази серцевого циклу. Під час систоли воно максимальне і називається систолічними. У період діастоли мінімально і зветься діастолічного. Систолічний тиск у здорової людини молодого та середнього віку у великих артеріях становить мм.рт.ст. Діастолічнийм.рт.ст. Різниця між систолічним та діастолічним тиском називається пульсовим тиском. У нормі його величин м.рт.ст. Крім цього, визначають середній тиск. Це постійне, тобто. не пульсуючий тиск, гемодинамічний ефект якого відповідає певному пульсуючому. Величина середнього тиску ближче до діастолічного, оскільки тривалість діастоли більша, ніж систоли. Артеріальний тиск (АТ) можна виміряти прямими та непрямими методами. Для вимірювання прямим методом артерію вводять голку або канюлю, з'єднані з манометром. Зараз вводять катеттер із датчиком тиску. Сигнал від датчика надходить на електричний манометр. У клініці прямий вимір проводять лише під час операцій. Найбільш широко використовуються непрямі методи Ріва-Роччі та Короткова. У 1896 р. Ріва-Роччі запропонував вимірювати тиск систоли за величиною тиску, який необхідно створити в гумовій манжеті для повного перетискання артерії. Цей тиск вимірюється манометром. Припинення кровотоку визначається за зникненням пульсу. У 1905 р. Коротков запропонував метод вимірювання та систолічного та діастолічного тиску. Він полягає у наступному. У манжеті створюється тиск, у якому струм крові у плечовий артерії повністю припиняється. Потім воно поступово знижується і одночасно фонендоскопом в ліктьовій ямці вислуховуються звуки, що виникають. У той момент, коли тиск у манжеті стає трохи нижчим, ніж систолічний, з'являються короткі ритмічні звуки. Їх називають тонами Короткова. Вони зумовлені проходженням порцій крові в деформованій манжетою посудині в період систоли. Струм крові має турбулентний характер, тому виникають звуки. У міру зниження тиску в манжеті інтенсивність тонів зменшується і за певної величини вони зникають. Струм крові набуває ламінарного характеру. У цей момент тиск у манжеті приблизно відповідає діастолічному. На даний момент для вимірювання артеріального тиску використовують апарати, що реєструють коливання судини під манжетою. Мікропроцесор розраховує систолічний та діастолічний тиск. Для тривалої реєстрації АТ застосовується артеріальна осцилографія. Це графічна реєстрація пульсацій великих артерій за її стисненні манжетою. Цей метод дозволяє визначати систолічний, діастолічний, середній тиск та еластичність стінки судини. Артеріальний тиск зростає при фізичній та розумовій роботі, емоційних реакціях. При фізичної роботі переважно збільшується систолічний тиск, т.к. зростає систолічний об'єм. Якщо відбувається звуження судин, то підвищується систолічний і діастолічний тиск. Таке явище спостерігається за сильних емоцій.

При тривалій графічній реєстрації артеріального тиску виявляється три типи його коливань. Їх називають хвилями I-го, II-го та III-го порядків (рис.). Хвилі першого порядку це коливання тиску в період систоли та діастоли. Хвилі другого порядку називають дихальними. На вдиху артеріальний тиск зростає, але в видиху знижується. При гіпоксії мозку виникають ще повільніші хвилі третього порядку. Вони зумовлені коливаннями активності судинного центру довгастого мозку.

В артеріолах, капілярах, дрібних та середніх венах тиск постійно. В артеріолах його величинам.рт.ст., в артеріальному кінці капілярів-мм.рт.ст., венозному 8-12 мм.рт.ст. Кров'яний тиск в артеріолах та капілярах вимірюється шляхом введення в них мікропіпетки, поєднаної з манометром. Кров'яний тиск у венах дорівнює 5-8 мм. У порожнистих венах воно дорівнює 0, але в вдиху на 3-5 мм.рт.ст. нижче за атмосферне. Тиск у венах вимірюється прямим способом. Він називається флеботонометрією.

Підвищення кров'яного тиску називається гіпертонією чи гіпертензією, зниження – гіпотонією, гіпотензією. Артеріальна гіпертонія спостерігається при старінні, гіпертонічній хворобі, захворюваннях нирок тощо. Гіпотонія спостерігається при шоці, виснаженні, а також порушенні функцій судинного центру.

Для продовження завантаження необхідно зібрати картинку:

3 способи ультразвукового дослідження шийних судин

УЗД судин шиї – інформативний вид дослідження тих артеріальних та венозних гілок, які, проходячи поза порожниною черепа, відповідають за нормальне харчування головного мозку та відтік крові від нього. Призначається дослідження у випадках, коли вас турбує один або кілька неврологічних симптомів, описаних нижче. може проводитися планово - в осіб груп ризику.

Діагностика вимагає проведення мінімальної підготовки, проводиться протягом хвилин, результат ви отримуєте відразу. Зупинимося докладніше на цій процедурі.

Види дослідження артерій та вен шиї

УЗД шийних судин може проводитися трьома способами, що базуються на одному принципі, але при цьому мають істотну відмінність.

1.Доплерографія

Її називають ще УЗДГ. Це двовимірне дослідження судини, яке дає повну інформацію про те, як влаштована судина, але при цьому мінімум інформації про те, які характеристики кровотоку по цій судині.

У разі УЗДГ (його називають «сліпий доплер») ультразвуковий датчик ставиться на ті точки, в які більшість людей проектуються великі судини шиї. Якщо ж артерія у цієї людини зміщена, її доводиться шукати.

Так само і з венами: якщо вони розташовані в типовому місці, лікареві нічого не варто їх побачити, якщо їх більше або вони розташовані нетипово, їх цілком можна пропустити.

2.Дуплекс-сканування

Або дуплексне дослідження. Цей вид УЗД дозволяє отримати повну інформацію про кровоток як в артерії, так і у вені. На монітор виводиться зображення м'яких тканин шиї, на тлі яких видно судини.

3.Триплексне сканування

Принцип дослідження такий самий, як і при дуплексному скануванні, тільки швидкості кровотоку кодуються різними кольорами.

Відтінки червоного показують кровотік, спрямований до датчика, відтінки синього від датчика (червоні судини - не обов'язково артеріальні).

Які свідчення для дослідження

Планово, до виникнення будь-яких скарг, УЗД судин шийного відділу має проводитися всім категоріям осіб, які хочуть знизити ймовірність розвитку мозкового інсульту. Особливого ризику схильні:

всі люди старше 40 років, особливо чоловіки
страждають на цукровий діабет
люди, у крові яких підвищений холестерин та/або тригліцериди, та/або ліпопротеїни низької та дуже низької щільності (визначається за даними ліпідограми)
курці
мають ваду серця
страждають аритміями
гіпертоніки
при остеохондрозі шийного відділу.

Планове дослідження також проводиться при операціях, що плануються на серці або судинах, щоб лікар, який проводить операцію, був упевнений в тому, що в умовах штучного кровотоку не постраждає мозок.

Скарги, що вказують на патологію судин шиї:

хитка ходи
запаморочення
шум, дзвін у вухах
порушення слуху чи зору
порушення сну
головний біль
зниження пам'яті, уваги.

Навіщо досліджують судини шиї

Що показує доплерографія:

чи правильно сформована судина
калібр артерії
чи є перешкоди току крові та їх характер (тромб, ембол, атеросклеротична бляшка, запалення стінки)
виявляє перші (ранні, мінімальні) ознаки патології судин
аневризму (розширення) артерії
сполучення судин
поганий відтік по венах та оцінити причину цього стану
спазм судин
допомагає оцінити механізми (місцеві та центральні) регуляції судинного тонусу
допомагає зробити висновок про резервні можливості кровообігу.

На підставі даних лікар-невролог оцінює роль виявленої інструментальним методом патології у виникненні ваших симптомів; може зробити прогноз про подальший розвиток захворювання та його наслідки.

Що потрібно зробити для отримання точних результатів

Підготовка до цього дослідження досить проста:

не пити того дня, коли ви записані на УЗД судин шиї таких напоїв як кава, чорний чай, алкоголь
за 2 години до процедури не курити
обов'язково порадитися з неврологом та терапевтом про відміну тих серцевих та судинних ліків, які ви зазвичай приймаєте
бажано також не їсти прямо перед обстеженням, тому що через це картина також може бути спотворена.

Проведення обстеження

Пацієнт знімає з шиї всі прикраси, також знімає верхній одяг: потрібно, щоб область шиї і зона над ключицею були доступні для датчика.
Далі потрібно лягти на кушетку головою до лікаря.
Насамперед сонолог проводить УЗД сонних артерій. Для цього голову пацієнта повертають у бік, протилежний обстежуваній.
Починають оглядати спочатку нижній відділ правої сонної артерії, схиляючи зріз датчика вниз.
Потім їм проводять по шиї нагору, заводять за кут нижньої щелепи. Так визначають глибину, перебіг артерії, рівень, на якому вона поділяється на свої основні гілки – зовнішню та внутрішню сонні артерії.
Після цього сонолог включає кольоровий доплеровський режим, за допомогою якого оглядається загальна сонна артерія та кожна її гілочка.

Таке дослідження у кольорі допомагає швидко побачити ділянки з аномальним кровотоком або зміненою будовою стінки судини. Якщо патологія виявлена, проводиться ретельне обстеження судини з метою діагностики тяжкості її ураження та значення для прогресування захворювання.

Як роблять процедуру обстеження хребетних артерій: датчик ставлять у поздовжньому положенні на шиї. Ці судини візуалізуються збоку від тіл шийних хребців та між їх відростками.

Трактування результатів

Для оцінки достатності кровотоку використовують такі показники:

характер кровотоку
швидкість кровотоку в різні періоди скорочень серця – у систолу та діастолу
співвідношення між максимальною та мінімальною швидкостями – систоло-діастолічне відношення
форма спектральної хвилі при дуплексному скануванні судин голови та шиї
товщина стінки судини (комплекс інтима-медіа)
індекс резистентності та пульсаторний індекс – ще два показники, що базуються на відношенні швидкостей систолічної та діастолічної
відсоток стенозу артерії (усі вищезгадані показники враховуються і при проведенні УЗД судин головного мозку).

Також протокол дослідження показує анатомію судин, наявність внутрішньопросвітних утворень, визначає характеристику цих утворень. Наводяться дані, отримані під час проведення функціональних проб.

Норми УЗД сонної артерії такі:

ОСА (загальна сонна артерія): праворуч – відходить від плечеголового стовбура, зліва – від дуги аорти
спектральна хвиля в ОСА: швидкість діастолічного кровотоку така ж, як у НСА (зовнішньої гілки сонної артерії) та ВСА (внутрішньої гілки)
ВСА не має позачерепних гілок
НСА утворює багато позачерепних гілок
форма хвилі у ВСА: монофазна, швидкість кровотоку в діастолі тут більша, ніж у ОСА
НСА має трифазну форму, при цьому її діастолічний кровотік має низьку швидкість.
товщина судинної стінки ОСА, ВСА та НСА (її позначають ТІМ або товщина інтима-медіа) не повинна бути більшою за 1,2 мм. Якщо це так – ознака атеросклерозу, якщо на цій стадії не розпочати лікування, утворюватимуться бляшки, які значно звужують просвіт судини.

Розшифрування патологічних змін

Нестенозуючий атеросклероз: ехогенність артерії нерівномірна, патологічне збільшення товщини стінки судини, стеноз – трохи більше 20%.
Стенозуючий атеросклероз: є атеросклеротичні бляшки. Їх слід оцінити як можливе джерело емболії, що може призвести до інсульту.
Васкуліти проявляються змінами та потовщенням стінки судини дифузного характеру, порушенням розмежування його шарів.
Артеріо-венозні мальформації - патологічна судинна мережа або свищ між артеріальним та венозним ділянками русла.
Ознаки мікро- та макроангіопатій УЗД судин голови та шиї при цукровому діабеті говорить про декомпенсацію процесу.

Де пройти УЗД

Лікар-невролог може дати вам направлення на дослідження, яке проводиться на базі поліклініки або міської лікарні, що має у складі неврологічне або інсультне відділення. Ціна такої процедури мінімальна, або може проводитися абсолютно безкоштовно.

Вартість дослідження в багатопрофільних центрах або спеціалізованих клініках становить від 500 до 6000 рублів (в середньому, 2000 рублів).

Об'ємною швидкістю кровотокуназивають кількість крові, що протікає за 1 хвилину через всю кровоносну систему. Ця величина відповідає МОК і вимірюється мілілітрах в 1 хв. Як загальна, і місцева об'ємні швидкості кровотоку непостійні і істотно змінюються при фізичних навантаженнях.

Об'ємна швидкість руху крові по судинах залежить від різниці тисків на початку і в кінці судини, опору току крові, а також від в'язкості крові.

Відповідно до законів гідродинаміки об'ємна швидкість струму рідини виражається рівнянням: Q=P1 - P2/R, де Q - об'єм рідини, P1 - P2 - різницю тисків на початку і в кінці труби, R - опір струму рідини.

Для розрахунку об'ємної швидкості крові необхідно враховувати, що в'язкість крові приблизно в 5 разів вища за в'язкість води. Внаслідок цього опір току крові в судинах різко зростає. Крім того, величина опору залежить від довжини та радіусу труби.

Ці параметри враховуються в рівнянні Пуазейля: R=8lη/πr4де η- в'язкість рідини, l - довжина, r - радіус труби. Це рівняння враховує особливості руху рідини жорсткими трубами, але не еластичними судинами.

За величиною об'ємного кровотоку та площею перерізу серця можна розрахувати лінійну швидкість.

Лінійною швидкістю кровотокуназивають швидкість руху частинок крові вздовж судин. Ця величина, виміряна в сантиметрах в 1 с, прямо пропорційна об'ємної швидкості кровотоку і обернено пропорційна площі перерізу кровоносного русла. Лінійна швидкість неоднакова: вона більша в центрі судини і менше біля її стінок, вище в аорті та великих артеріях і нижче у венах. Найнижча швидкість кровотоку в капілярах, загальна площа перерізу яких у 600-800 разів більша за площу перерізу аорти. Про середню лінійну швидкість кровотоку можна судити за часом повного кругообігу крові. У стані спокою воно становить 21 -23 с, при тяжкій роботі знижується до 8-10 с.

Лінійна швидкість руху крові дорівнює відношенню величини об'ємної швидкості площі перерізу судини: V=Q/S.

Швидкість кровотоку максимальна аорті і становить 40 - 50 див/с. У капілярах кровотік різко сповільнюється. Розмір цього падіння пропорційна збільшення сумарного просвіту кровоносного русла. Просвіт капілярів приблизно 600 - 800 разів більше просвіту аорти. Отже, розрахункова швидкість кровотоку в капілярах становитиме близько 0,06 см/с. Прямі виміри дають ще меншу цифру – 0,05 см/с. У великих артеріях та венах швидкість кровотоку становить 15 – 20 см/с.

Об'єм крові, що протікає за 1 хв по судинах у будь-якій ділянці замкнутої системи, однаковий: приплив крові до серця дорівнює його відтоку. Отже, низька лінійна швидкість кровотоку має компенсуватись збільшенням сумарного просвіту судин. Збереження постійної об'ємної швидкості кровотоку при малому сумарному просвіті судин відбувається за рахунок високої лінійної швидкості.

Лінійна швидкість кровотоку – це відстань, яку проходить частка крові за одиницю часу, тобто швидкість переміщення частинок уздовж судини при ламінарному потоці.

Кровоток у судинній системі в основному носить ламінарний (шаруватий) характер. При цьому кров рухається окремими шарами, паралельно осі судини.

Лінійна швидкість різна для частинок крові, що просуваються в центрі потоку та у судинної стінки. У центрі вона максимальна, а біля стінки мінімальна. Це з тим, що у периферії особливо велике тертя часток крові об стінку судини.

При переході від одного калібру судини до іншого діаметр судини змінюється, що призводить до зміни швидкості перебігу крові та виникнення турбулентних (вихрових) рухів.

Перехід від типу ламінарного руху до турбулентного веде до значного зростання опору.

Лінійна швидкість також різна для окремих ділянок судинної системи та залежить від сумарного поперечного перерізу судин даного калібру.

Вона прямо пропорційна об'ємної швидкості кровотоку і обернено пропорційна площі перерізу кровоносних судин:

Тому лінійна швидкість змінюється в процесі судинної системи.

Так, в аорті вона дорівнює 50-40 см/c; в артеріях – 40-20; артеріолах – 10-0,1; капілярах - 0,05; венулах - 0,3; венах - 0,3-5,0; у порожнистих венах – 10-20 см/с.

У венах лінійна швидкість кровотоку зростає, тому що при злитті вен один з одним сумарний просвіт кровоносного русла звужується.

Час кругообігу крові

Час повного кругообігу крові - це час, необхідний для того, щоб вона пройшла через велике та мале коло кровообігу.

Для вимірювання часу повного кругообігу крові застосовують ряд способів, принцип яких полягає в тому, що у вену вводять якусь речовину, яка не зустрічається зазвичай в організмі, і визначають, через який проміжок часу вона з'являється в однойменній вені іншої сторони.

В останні роки швидкість кругообігу (або тільки в малому, або у великому колі) визначають за допомогою радіоактивного ізотопу натрію і лічильника електронів. Для цього кілька таких лічильників поміщають на різних частинах тіла поблизу великих судин та в серці. Після введення в ліктьову вену радіоактивного ізотопу натрію визначають час появи радіоактивного випромінювання в ділянці серця та досліджуваних судин.

Час повного кругообігу крові в людини становить середньому 27 систол серця. При частоті серцевих скорочень 70-80 за хвилину кругообіг крові відбувається приблизно за 20-23 с, проте швидкість руху крові по осі судини більша, ніж у його стінок. Тому не вся кров робить повний кругообіг так швидко і вказаний час є мінімальним.

Дослідження на собаках показали, що 1/5 часу повного кругообігу крові припадає на проходження крові за малим колом кровообігу та 4/5 – за великим.

Значення еластичності судинних стінок полягає в тому, що вони забезпечують перехід уривчастого, пульсуючого (внаслідок скорочення шлуночків) струму крові в постійний. Це згладжує різкі коливання тиску, що сприяє безперебійному постачанню органів та тканин.

Опір судин. Чинники, що впливають його величину. Загальний периферичний опір.

Периферичний опір судинної системи складається з безлічі окремих опорів кожної судини.

Будь-який з таких судин можна порівняти з трубкою, опір якої визначається за формулою: R = 8lν / πr 4 тобто опір судини прямо пропорційно його довжині і в'язкості, що протікає в ньому рідини (крові) і назад пропорційно радіусу трубки (π - відношення довжини кола до її діаметру).

Звідси випливає, що найбільшою величиною опору повинен мати капіляр, діаметр якого найменший.

Однак величезна кількість капілярів включено в струм крові паралельно, тому їхній сумарний опір менше, ніж сумарний опір артеріол.

Пульсуючий струм крові, створюваний роботою серця, вирівнюється в кровоносних судинах завдяки їх еластичності.

Тому струм крові має безперервний характер.

Для вирівнювання пульсуючого струму крові велике значення мають пружні властивості аорти та великих артерій.

Під час систоли частина кінетичної енергії, повідомленої серцем крові, переходить у кінетичну енергію крові, що рухається.

Інша її частина перетворюється на потенційну енергію розтягнутої стінки аорти.

Потенційна енергія, накопичена стінкою судини під час систоли, переходить при його спаді в кінетичну енергію крові, що рухається під час діастоли, створюючи безперервний кровотік.

Тиск крові у різних відділах судинного русла.

Кров'яний тиск – це тиск крові на стінки судин.

Венозний тиск – це тиск крові у венах.

На величину кров'яного тиску впливають:

1) кількість крові, що надходить в одиницю часу до судинної системи;

2) інтенсивність відтоку крові на периферію;

3) ємність артеріального відрізка судинного русла;

4) пружний опір стінок судинного русла;

5) швидкість надходження крові у період систоли;

6) в'язкість крові;

7) співвідношення часу систоли та діастоли;

8) частота серцевих скорочень.

Таким чином, величина кров'яного тиску, в основному, визначається роботою серця та тонусом судин (головним чином, артеріальних).

В аорті, куди кров із силою викидається із серця, створюється найвищий тиск (від 115 до 140 мм рт. ст.).

У міру віддалення від серця тиск падає, тому що енергія, що створює тиск, витрачається на подолання опору струму крові.

Чим вищий судинний опір, тим більша сила витрачається просування крові і тим більше ступінь падіння тиску протягом цієї судини.

Так, у великих та середніх артеріях тиск падає лише на 10 %, досягаючи 90 мм рт. ст.; в артеріолах воно становить 55 мм рт. ст., а капілярах – падає вже на 85 %, досягаючи 25 мм рт. ст.

У венозному відділі судинної системи тиск найнижчий.

У венулях воно дорівнює 12 мм рт. ст., у венах – 5 мм рт. ст. та в порожній вені – 3 мм рт. ст.

У малому колі кровообігу загальний опір току крові у 5-6 разів менше, ніж у великому колі. Тому тиск у легеневому стовбурі в 5-6 разів нижче, ніж в аорті і становить 20-30 мм рт. ст. Однак і в малому колі кровообігу найбільший опір току крові чинять найдрібніші артерії перед своїм розгалуженням на капіляри.

Артеріальний тиск. Чинники, що впливають його величину. Основні показники артеріального тиску: систолічний, діастолічний, пульсовий та середній гемодинамічний тиск. Методи реєстрації артеріального тиску.

Артеріальний тиск – це тиск крові в артеріях.

Тиск в артеріях не є постійним - він безперервно коливається щодо середнього рівня.

Період цих коливань різний залежить від кількох чинників.

1. Скорочення серця, які визначають найчастіші хвилі, або хвилі першого порядку. Під час систоли шлуночків приплив крові в аорту та легеневу артерію більший від відтоку, і тиск у них підвищується.

У аорті воно становить 110-125 мм рт. ст., а великих артеріях кінцівок 105-120 мм рт. ст.

Підйом тиску в артеріях в результаті систоли характеризує систолічний або максимальний тиск відбиває серцевий компонент артеріального тиску.

Під час діастоли надходження крові зі шлуночків в артерії припиняється і відбувається лише відтік крові на периферію, розтяг стінок зменшується і тиск знижується до 60-80 мм рт. ст.

Спад тиску під час діастоли характеризує діастолічний або мінімальний тиск, що відображає судинний компонент артеріального тиску.

Для комплексної оцінки як серцевого, так і судинного компонентів артеріального тиску використовують показник пульсового тиску.

Пульсовий тиск – це різниця між систолічним та діастолічним тиском, який у середньому становить 35-50 мм рт. ст.

Більш постійну величину в одній і тій самій артерії становить середній тиск, який виражає енергію безперервного руху крові.

Так як тривалість діастолічного зниження тиску більша, ніж його систолічного підвищення, то середній тиск ближче до величини діастолічного тиску і обчислюється за формулою:

СГД = ДД + ПД/3.

У здорових людей воно становить 80-95 мм рт. ст. та його зміна є однією з ранніх ознак порушення кровообігу.

2. Фази дихального циклу, що визначають хвилі другого порядку. Ці коливання менш часті, вони охоплюють кілька серцевих циклів і збігаються з дихальними рухами (дихальні хвилі): вдих супроводжується зниженням кров'яного тиску, видих – підвищенням.

3. Тонус судинно-рухових центрів, що визначає хвилі третього порядку.

Це ще повільніші підвищення та зниження тиску, кожне з яких охоплює кілька дихальних хвиль.

Коливання викликаються періодичною зміною тонусу судинно-рухових центрів, що частіше спостерігається при недостатньому постачанні мозку киснем (при зниженому атмосферному тиску, після крововтрати, при отруєннях деякими отрутами).

Інвазивний (прямий) метод вимірювання АТ застосовується тільки в стаціонарних умовах за хірургічних втручань, коли введення в артерію пацієнта зонда з датчиком тиску необхідне безперервного контролю рівня тиску.

Перевагою цього є те, що тиск вимірюється постійно, відображаючись у вигляді кривої тиск/час. Однак пацієнти з інвазивним моніторингом АТ вимагають спостереження через небезпеку розвитку тяжкої кровотечі у разі від'єднання зонда, утворення гематоми або тромбозу у місці пункції, приєднання інфекцій.

Найбільшого поширення в клінічній практиці набули неінвазивні (непрямі) методи визначення АТ. Залежно від принципу, покладеного в основу їхньої роботи, розрізняють:

1) пальпаторний метод;

2) аускультативний метод;

3) осцилометричний метод.

Пальпаторний метод передбачає поступову компресію або декомпресію кінцівки в області артерії та пальпацію її нижче місця здавлювання. Систолічний АТ визначається, при тиску в манжеті, при якому з'являється пульс, діастолічний - по моментах, коли наповнення пульсу помітно знижується, або виникає прискорення пульсу (pulsus celer).

Аускультативний метод вимірювання АТ був запропонований 1905 р. Н.С. Коротковим. Систолічний артеріальний тиск визначають при декомпресії манжети в момент появи першої фази тонів Короткова, а діастолічний артеріальний тиск - по моменту їх зникнення.

Осцилометричний метод. Зниження тиску в оклюзійній манжеті здійснюється ступінчасто, і на кожному ступені аналізується амплітуда мікропульсацій тиску в манжеті, що виникає при передачі на неї пульсації артерій. Найбільш різке збільшення амплітуди пульсації відповідає систолічному артеріальному тиску, максимальні пульсації – середньому тиску, а різке ослаблення пульсацій – діастолічному.

Кровообіг— це рух крові за судинною системою, що забезпечує газообмін між організмом та зовнішнім середовищем, обмін речовин між органами та тканинами та гуморальну регуляцію різних функцій організму.

Система кровообігувключає і - аорту, артерії, артеріоли, капіляри, венули, вени та . Кров рухається судинами завдяки скорочення серцевого м'яза.

Кровообіг відбувається за замкненою системою, що складається з малого та великого кіл:

Велике коло кровообігу забезпечує всі органи і тканини кров'ю з поживними речовинами, що містяться в ній.
Мале, або легеневе, коло кровообігу призначене для збагачення крові киснем.

Мале коло кровообігупочинається з правого шлуночка, при скороченні якого венозна кров потрапляє в легеневий стовбур і, протікаючи через легені, віддає діоксид вуглецю та насичується киснем. Збагачена киснем кров з легенів по легеневих венах надходить у ліве передсердя, де закінчується мале коло.

Велике коло кровообігупочинається з лівого шлуночка, при скороченні якого кров, збагачена киснем, нагнітається в аорту, артерії, артеріоли і капіляри всіх органів і тканин, а звідти по венулам і венам стікає у праве передсердя, де закінчується велике коло.

Мал. Схема малого та великого кіл кровообігу

Мал. Схема кровообігу

Таблиця 1. Відмінність струму крові у великому та малому колах кровообігу

Струм крові в організмі	Велике коло кровообігу	Мале коло кровообігу
У якому відділі серця починається коло?	У лівому шлуночку	У правому шлуночку
У якому відділі серця закінчується коло?	У правому передсерді	У лівому передсерді
Де відбувається газообмін?	У капілярах, що знаходяться в органах грудної та черевної порожнин, головному мозку, верхніх та нижніх кінцівках	У капілярах, що знаходяться в альвеолах легень
Яка кров рухається артеріями?	Артеріальна	Венозна
Яка кров рухається венами?	Венозна	Артеріальна
Час руху крові по колу
Функція кола	Постачання органів і тканин киснем та перенесення вуглекислого газу	Насичення крові киснем та видалення з організму вуглекислого газу

Час кругообігу крові -час одноразового проходження частки крові по великому та малому колах судинної системи. Докладніше в наступному розділі статті.

Закономірності руху крові по судинах

Основні засади гемодинаміки

Гемодинаміка- Це розділ фізіології, що вивчає закономірності та механізми руху крові по судинах організму людини. При її вивченні використовується термінологія та враховуються закони гідродинаміки – науки про рух рідин.

Швидкість, з якою рухається кров по судинах, залежить від двох факторів:

від різниці тиску крові на початку та наприкінці судини;
від опору, який зустрічає рідину своєму шляху.

довжини судини та її радіусу (що більше довжина і менше радіус, тим більший опір);
в'язкості крові (вона в 5 разів більша за в'язкість води);
тертя частинок крові об стінки судин та між собою.

Показники гемодинаміки

Об'ємна швидкість кровотокукількість крові, що протікає через поперечний переріз судин даного калібру за одиницю часу.

Лінійна швидкість кровотокушвидкість руху окремої частки крові вздовж судини за одиницю часу. У центрі судини лінійна швидкість максимальна, а біля стінки судини мінімальна внаслідок підвищеного тертя.

Час кругообігу крові -час, протягом якого кров проходить по великому та малому колах кровообігу. У нормі становить 17-25 с. На проходження через мале коло витрачається близько 1/5, а на проходження через велике — 4/5 цього часу

Рушійною силою кровотоку та системою судин кожного з кіл кровообігу є різниця тиску крові ( ΔР) у початковій ділянці артеріального русла (аорта для великого кола) та кінцевій ділянці венозного русла (порожнисті вени та праве передсердя). Різниця тиску крові ( ΔР) на початку судини ( Р1) і наприкінці його ( Р2) є рушійною силою струму крові через будь-яку судину кровоносної системи. Сила градієнта тиску крові витрачається на подолання опору кровотоку ( R) у системі судин і в кожній окремій посудині. Чим вище градієнт тиску крові у колі кровообігу або в окремій судині, тим більший у них об'ємний кровотік.

Найважливішим показником руху крові по судинах є об'ємна швидкість кровотоку, або об'ємний кровотік (Q), під яким розуміють об'єм крові, що протікає через сумарний поперечний переріз судинного русла або переріз окремої судини в одиницю часу. Об'ємну швидкість кровотоку виражають у літрах на хвилину (л/хв) або мілілітрах на хвилину (мл/хв). Для оцінки об'ємного кровотоку через аорту або сумарний поперечний переріз іншого рівня судин великого кола кровообігу використовують поняття об'ємний системний кровотік.Оскільки за одиницю часу (хвилину) через аорту та інші судини великого кола кровообігу протікає весь об'єм крові, викинутої лівим шлуночком за цей час, синонімом системного об'ємного кровотіка є поняття (МОК). МОК дорослої людини у спокої становить 4-5 л/хв.

Таким чином, об'ємний кровотік Q = (P1 - Р2) / R.

Сумарний (системний) хвилинний кровотік у великому колі розраховується з урахуванням величин середнього гідродинамічного тиску крові на початку аорти. P1, і в гирлі порожніх вен Р2.Оскільки в цій ділянці вен тиск крові близький до 0 , то у вираз для розрахунку Qабо МОК підставляється значення Р, що дорівнює середньому гідродинамічному артеріальному тиску крові на початку аорти: Q(МОК) = P/ R.

Один із наслідків основного закону гемодинаміки — рушійна сила струму крові в судинній системі — обумовлений тиском крові, який створюється роботою серця. Підтвердженням вирішального значення тиску крові для кровотоку є пульсуючий характер струму крові протягом серцевого циклу. Під час систоли серця, коли тиск крові досягає максимального рівня, кровотік збільшується, а під час діастоли, коли тиск крові мінімальний, кровотік послаблюється.

Опір кровотоку, створюваний у всьому судинному руслі великого кола кровообігу, називають загальним периферичним опором(ОПС). Отже, у формулі для розрахунку об'ємного кровотоку символ Rможна замінити його аналогом - ОПС:

Q = P/ОПС.

де R- Опір; L- Довжина судини; η - В'язкість крові; Π - Число 3,14; r- Радіус судини.

З наведеного виразу випливає, що оскільки числа 8 і Π є постійними, Lу дорослої людини змінюється мало, то величина периферичного опору кровотоку визначається значеннями радіусу судин, що змінюються. rта в'язкості крові η ).

Вже згадувалося про те, що радіус судин м'язового типу може швидко змінюватися і істотно впливати на величину опору кровотоку (звідси їх назва - резистивні судини) і величину кровотоку через органи та тканини. Оскільки опір залежить від величини радіусу в 4-му ступені, то навіть невеликі коливання радіусу судин сильно позначаються на величинах опору току крові та кровотоку. Так, наприклад, якщо радіус судини зменшиться з 2 до 1 мм, то опір його збільшиться в 16 разів і при незмінному градієнті тиску кровотік у цій судині також зменшиться в 16 разів. Зворотні зміни опору будуть спостерігатися зі збільшенням радіусу судини у 2 рази. При незмінному середньому гемодинамічному тиску кровотік в одному органі може збільшуватися, в іншому - зменшуватися в залежності від скорочення або розслаблення гладкої мускулатури артеріальних судин і вен цього органу, що приносять.

Об'єм та лінійна швидкість струму крові в судинах

Найбільше крові міститься у венах (близько 75%) — це вказує на їхню роль у депонуванні крові як у великому, так і малому колі кровообігу.

Рух крові в судинах характеризується не тільки об'ємною, а й лінійною швидкістю кровотоку.Під нею розуміють відстань, яку переміщається частка крові за одиницю часу.

Між об'ємною та лінійною швидкістю кровотоку існує взаємозв'язок, що описується наступним виразом:

V = Q/Пr 2

де V- Лінійна швидкість кровотоку, мм/с, см/с; Q - об'ємна швидкість кровотоку; П- Число, що дорівнює 3,14; r- Радіус судини. Величина Пр 2відбиває площу поперечного перерізу судини.

Мал. 2. Гідродинамічні характеристики судинного русла

З вираження залежності величини лінійної швидкості від об'ємної в судинах кровоносної системи видно, що лінійна швидкість кровотоку (рис. 1.) пропорційна об'ємному кровотоку через судину(и) і обернено пропорційна площі поперечного перерізу цієї судини(ів). Наприклад, в аорті, що має найменшу площу поперечного перерізу у великому колі кровообігу (3-4 см 2 ), лінійна швидкість руху кровінайбільша і становить спокій біля 20-30 см/с. При фізичному навантаженні вона може зрости у 4-5 разів.

У напрямку капілярів сумарний поперечний просвіт судин збільшується і, отже, лінійна швидкість кровотоку в артеріях і артеріолах зменшується. У капілярних судинах, сумарна площа поперечного перерізу яких більша, ніж у будь-якому іншому відділі судин великого кола (у 500-600 разів більше поперечного перерізу аорти), лінійна швидкість кровотоку стає мінімальною (менше 1 мм/с). Повільний струм крові у капілярах створює найкращі умови для протікання обмінних процесів між кров'ю та тканинами. У венах лінійна швидкість кровотоку збільшується у зв'язку із зменшенням площі їхнього сумарного поперечного перерізу в міру наближення до серця. У гирлі порожнистих вен вона становить 10-20 см/с, а при навантаженнях зростає до 50 см/с.

Лінійна швидкість руху плазми залежить не тільки від типу судини, але і від їх розташування в потоці крові. Розрізняють ламінарний тип перебігу крові, у якому ноток крові можна умовно розділити на шари. При цьому лінійна швидкість руху шарів крові (переважно плазми), близьких або прилеглих до стінки судини, – найменша, а шарів у центрі потоку – найбільша. Між ендотелією судин і пристіночними шарами крові виникають сили тертя, що створюють на ендотелії судин зсувні напруження. Ці напруги відіграють роль виробленні ендотелією судиноактивних чинників, регулюючих просвіт судин і швидкість кровотоку.

Час повного кругообігу крові, тобто. повернення частки крові в лівий шлуночок після її викиду і проходження через велику і малу кола кровообігу, становить у покос 20-25 с, або приблизно через 27 систол шлуночків серця. Приблизно чверть цього часу витрачається на переміщення крові судинами малого кола і три чверті — судинами великого кола кровообігу.

Подробиці

Різні ділянки кровоносного русла мають різні властивості. Це дозволяє ділянкам судинного русла виконувати функції амортизуючих, резистивних, обмінних та ємнісних судин.

Об'ємна швидкість кровотоку.

Об'ємна швидкість кровотоку (Q)- це кількість крові, яка проходить через певний сумарний перетин судин за одиницю часу (зазвичай за одну хвилину). Сумарний просвіт судин поступово збільшується, включаючи капіляри, де він максимальний, а потім поступово зменшується. Однак у порожнистих венах він у 1,5-2 рази більше, ніж в аорті.

Об'ємну швидкість можна визначити за формулою:

Q = (P1-P2)/W.

Інакше, об'ємна швидкість (Q) дорівнює різниці тисків крові в початковій та кінцевій частині судинної системи (P1-P2), поділеної на опір цього відділу судинної системи (W). Звідси, що більше різниця тисків крові, і що менше опір, то більше вписувалося об'ємна швидкість. Проте, цю формулу визначення об'ємної швидкості можна використовувати лише теоретично. Об'ємна швидкість у всіх сумарних перерізах судин однакова і становить у дорослої та здорової людини у стані спокою в середньому 4-5 літрів крові за хвилину.

Однак, це зовсім не означає, що в різних ділянках одного перерізу вона однакова, тобто в одній ділянці цього перерізу вона збільшується (площа поперечного перерізу відповідно зменшується), то в інших вона відповідно зменшується (отже, площа поперечного перерізу тут зростає). На цьому ґрунтується перерозподіл кровообігу залежно від функціонального навантаження. Об'ємну швидкість кровообігу за хвилину інакше можна назвати хвилинним обсягом кровообігу (МОК). При фізичній напрузі хвилинний обсяг кровообігу (МОК) збільшуєтьсяі може сягати 30 літрів крові. Якщо врахувати, що об'ємна швидкість і МОК - одна й та сама величина, то практично для її визначення можна використовувати всі методи, які застосовуються для оцінки МОК, а саме методи Фіка, індикаторний, Грольмана та ін, про які йшлося в підрозділі Фізіологія серця”.

Лінійна швидкість кровотоку.

Лінійна швидкість кровотоку (V)оцінюється відстанню, яку проходить частка крові в одиницю часу (секунда). Її легко можна обчислити за такою формулою:

V = Q / P * r2

де Q - об'ємна швидкість, (P*r2) - переріз судини(мається на увазі сумарний просвіт судин відповідного калібру). Як випливає з формули, лінійна швидкість знаходиться у прямій залежності від об'ємної швидкості, і зворотної залежності - від перерізу судин. Звідси випливає, що лінійна швидкість має бути різною у різних перерізах судин. Так, у стані спокою лінійна швидкість в аорті становить 400-600 мм/с, в артеріях середнього калібру - 200-300 мм/с, в артеріолах - 8-10 мм/с, в капілярах - 0,3-0,5 мм/с с. Потім по ходу венозного кровотоку лінійна швидкість поступово зростає, тому що сумарний просвіт судин зменшується і в порожнистих венах вона сягає 150-200 мм/с.

Природно, що лінійна швидкість частинок крові, що знаходяться ближче до стінки судин, менша, ніж тих частинок, що знаходяться в центрі стовпа крові, а також лінійна швидкість під час систоли шлуночків дещо більша, ніж під час діастоли. Крім того, в початковій частині аорти вона може зменшуватися або навіть бути нульовою, тому що при падінні тиску в лівому шлуночку кров природно спрямовується у напрямку до серцевого м'яза в силу різниці тисків. При фізичному навантаженні лінійна швидкість збільшується у всіх перерізах судинної системи.

Визначення	Артерії		Капіляри
Будова	Стінки аорти складаються переважно з еластичних волокон	До складу стінок інших артерій входять також і м'язові елементи, що уможливлює процес нейрогуморальної регуляції їх просвіту.	Стінка капіляра є шаром ендотеліальних клітин, розташованих на базальній мембрані	– У венах є клапани – У стінках вен присутні як еластичні, так і м'язові волокна
	Частина енергії систоли передається на стінки цих судин. Під тиском крові стінки розтягуються і за рахунок скорочень проштовхують кров далі до периферії.	Об'єм кровотоку в тканинах коригується «за потребою». Просвіт артеріальних судин може змінюватися, що, безперечно, позначається на системному артеріальному тиску	Поживні речовини та кисень дифундують у тканині, а продукти клітинного метаболізму, у тому числі і вуглекислий газ у кровоносне русло	– Забезпечують потік крові тільки в одному напрямку – Регулюють об'єм циркулюючої крові