Кровопостачання головного мозку, серця, легенів і печінки
Кровопостачання головного мозку здійснюється внутрішніми сонними і хребетними артеріями, які в основі мозку пов'язані один з одним і утворюють артеріальний коло. Характерною особливістю є те, що мозкові артерії входять в тканину мозку не в одному місці, а поширюються по поверхні мозку, віддаючи тонкі гілки. Дана особливість забезпечує рівномірний розподіл кровотоку по поверхні мозку і оптимальні умови кровопостачання кори.
Відтік крові з головного мозку відбувається по поверхневим і глибоких венах, що впадають в венозні синуси твердої мозкової оболонки і далі у внутрішні яремні вени. Особливістю венозних судин головного мозку є відсутність в них клапанів і наявність великого числа анастомозів. перешкоджають застою венозної крові.
Мал. 1. Розподіл хвилинного обсягу кровообігу (МОК) в різних органах в спокої
Капіляри судин головного мозку мають специфічну виборчої проникністю, що забезпечує транспорт одних речовин з крові в тканини мозку і затримку інших.
У головному мозку є гематоенцефалічний бар'єр. відокремлює нейрони головного мозку від крові і відрізняється від інших гистогематических бар'єрів. Для ендотеліальних клітин капілярів характерні: дуже мале число пір, щільні контакти між клітинами, низька здатність до піноцитозу. Також особливістю даного бар'єру є наявність глиального компонента: гліальні клітини, які беруть участь в утворенні бар'єру, - астроцити - своїми відростками утворюють своєрідні футляри навколо капілярів. Захисна функція гематоенцефалічного бар'єру полягає в попередженні або обмеження надходження в головний мозок різних речовин з крові. Цей бар'єр непроникний і для багатьох інших фізіологічно активних сполук: серотоніну, адреналіну, дофаміну і багатьох гормонів.
Регуляція кровотоку в головному мозку відбувається за допомогою нервової і гуморальної систем. Нервова система осуществлется регуляцію по рефлекторному типу. Велике значення при цьому мають барорецептори каротидного тільця, розташованого в місці розгалуження сонної артерії. Центральна ланка регуляції знаходиться в судинного центру довгастого мозку. Еферентної ланка реалізується через норадренергічну і холинергическую іннервацію судин. З гуморальних факторів особливо сильний вплив на мозкові судини надає діоксид вуглецю. Збільшення напруги С02 в артеріальній крові призводить до збільшення мозкового кровотоку.
Мал. Кровообіг головного мозку
Значно вплив на тонус судин і концентрації іонів водню в міжклітинної рідини мозку. На рівень мозкового кровотоку впливає також концентрація іонів калію.
Особливості мозкового кровообігу і кровопостачання
- У спокої для мозку масою 1500 г мозковий кровотік становить 750 мл / хв або близько 15% від хвилинного обсягу кровообігу
- Інтенсивність кровотоку в сірій речовині, багатому нейронами, в 4 рази і більше вище, ніж в білому
- Загальний мозковий кровотік залишається відносно постійним при різних функціональних станах (сон, спокій, збудження і т.д.), так як відбувається в замкнутій порожнині, обмеженій кістками черепа
- При посиленні активності окремих областей головного мозку відбувається збільшення їх локального кровотоку за рахунок добре розвинених перерозподільних механізмів
- Кровотік регулюється переважно місцевими миогенной і метаболічними механізмами, щільність іннервації судин мозку невелика і вегетативна регуляція судинного тонусу має другорядне значення
- Метаболічні фактори, зокрема підвищення pCO2. концентрації Н +. молочної кислоти, зниження pO2 в капілярах і околососудістого просторі викликають вазодилатацію
- У судинах мозку добре виражена міогенна ауторегуляция, тому при змінах гідростатичного тиску у зв'язку зі зміною положення тіла величина його кровотоку залишається постійною
- Під впливом норадреналіну відзначається вазодилатація судин в зв'язку з переважанням β-адреноблокатори
кровопостачання серця
Регуляція коронарного кровотоку відбувається за допомогою нервових і гуморальних впливів, а також внутріорганних механізмом.
Нервова регуляція здійснюється за допомогою симпатичних адренергічних волокон, які надають судинорозширювальний ефект. За гуморальну регуляцію відповідальні метаболічні фактори. Більш важливу роль відіграє напруга кисню в крові: при його зниженні вінцеві судини розширюються. Цьому також сприяє підвищена концентрація в крові діоксиду вуглецю, молочної кислоти та іонів калію. Ацетилхолін розширює вінцеві артерії, адреналін викликає звуження вінцевих артерій і вен.
Внутріорганние механізми включають міогенну ауторегуляцию, що здійснюється за рахунок реакції гладких м'язів вінцевих артерій на зміну тиску.
Мал. Схема кровообігу серця
Особливості кровообігу і кровопостачання серця:
- У спокої для серця масою 300 г коронарний кровотік становить 250 мл / МНН або близько 5% хвилинного об'єму кровообігу
- У спокої споживання кисню міокардом становить 8-10 мл / хв / 100 г серця
- Коронарний кровотік зростає пропорційно навантаженню
- Добре виражені механізми ауторегуляції кровотоку
- Коронарний кровотік залежить від фази серцевого циклу. зменшується в систолу і збільшується в діастолу. При сильних скороченнях міокарда і тахікардії (емоційний стрес, важка фізична навантаження) збільшується частка систоли і умови коронарного кровотоку погіршуються
- Навіть в стані спокою в серці спостерігається висока екстракція О2 (близько 70%), в результаті підвищена потреба в ньому задовольняється головним чином за рахунок збільшення обсягу коронарного кровотоку, так як резерв підвищення екстракції невеликий
- Відзначається тісний зв'язок між метаболічної активністю міокарда та величиною коронарного кровотоку, яка зберігається навіть в повністю ізольованому серці
- Найбільш потужним стимулятором для розширення коронарних судин служить недолік О2 і подальше утворення судинорозширювальних метаболітів (переважно - аденозину)
- Симпатична стимуляція збільшує коронарний кровотік опосередковано шляхом збільшення ЧСС, систолічного викиду, активації метаболізму міокарда і накопичення продуктів метаболізму з вазодилататором ефектом (СO2, Н +, К +, аденозин). Прямий ефект симпатичної стимуляції може бути як вазоконстрикторного (α2-адренорецептори), так і вазодилататором (β1-адренорецептори)
- Парасимпатична стимуляція викликає помірне розширення коронарних судин
Мал. 1. Зміна коронарного кровотоку в систолу і діастолу
Особливості коронарного кровообігу
Кровотік серця здійснюється за системою коронарних судин (вінцевих судин). Коронарні артерії відходять від основи аорти. Ліва з них постачає кров'ю ліве передсердя, лівий шлуночок і частково міжшлуночкової перегородки; права - праве передсердя, правий шлуночок, а також частково міжшлуночкової перегородки і задню стінку лівого шлуночка. Гілки лівої і правої артерій мають невелике число анастомозів.
Велика частина (80-85%) венозної крові відтікає від серця через систему вен, які зливаються в венозний синус, і передні серцеві вени. За цим судинах кров потрапляє безпосередньо в праве передсердя. Решта 10-15% венозної крові надходять через дрібні вени Тебезія в шлуночки.
Міокард має в 3-4 рази більшу щільність капілярів, ніж скелетний м'яз, і на один скоротливий кардіоміоцит лівого шлуночка доводиться один капіляр. Межкапіллярние відстань в міокарді дуже маленьке (близько 25 мкм), що створює хороші умови для захоплення кисню клітинами міокарда. У спокої через коронарні судини протікає 200-250 мл крові в 1 хв. Це становить приблизно 5% від МОК, в той час як маса серця (300 г) складає всього лише 0,5% від маси тіла.
Кровотік в судинах, які пронизують міокард лівого шлуночка, під час систоли знижується аж до повної зупинки. Це обумовлено: 1) стисненням судин скорочується міокардом; 2) частковим перекриттям усть коронарних артерій стулками аортального клапана, що відкриваються під час систоли шлуночків. Зовнішній тиск на судини міокарда лівого шлуночка еквівалентно величині напруги міокарда, що створює під час систоли тиск на кров в порожнині лівого шлуночка близько 120 мм рт. ст. При такому зовнішньому тиску судини міокарда лівого шлуночка можуть повністю пережимає, а кровотік через міокард і доставка до його клітинам кисню і поживних речовин на частки секунди припиняються. Харчування міокарда лівого шлуночка здійснюється переважно під час його діастоли. У правому шлуночку відзначається лише невелике зниження кровотоку, так як величина напруги міокарда в ньому невелика і зовнішній тиск на судини становить не більше 35 мм рт. ст.
Споживання енергії і кисню міокардом зростають при збільшенні частоти серцевих скорочень. При цьому зменшення тривалості серцевого циклу йде головним чином за рахунок укорочення тривалості діастоли. Таким чином, при тахікардії, коли потреба міокрада в кисні зростає, умови для його надходження з артеріальної крові до міокарда погіршуються. Тому при недостатності коронарного кровотоку не можна допускати розвитку тахікардії.
Важливу роль у захисті міокарда лівого шлуночка від нестачі кисню під час систоли грає миоглобин. Він за будовою і властивостями подібний до гемоглобіну, але може зв'язувати кисень і диссоциировать при низькій напрузі кисню. Під час діастоли при інтенсивному припливі крові миоглобин зв'язує кисень і переходить в оксимиоглобин. При систоле, коли різко знижується напруга кисню в міокарді, міоглобін дисоціює з вивільненням вільного кисню і оберігає міокард від гіпоксії.
Кровопостачання легенів, печінки і шкіри
Особливістю кровопостачання легенів є наявність кровотоку через бронхіальні артерії (судини великого кола кровообігу) і через мале коло кровообігу. Кров, яка надходить від бронхіальних артерій, забезпечує харчування самих тканин легенів, а легеневий кровотік забезпечує газообмін між альвеолярним повітрям і кров'ю.
Нервова регуляція просвіту легеневих судин відбувається за рахунок впливу симпатичних і парасимпатичних волокон. Підвищення тиску в легеневих судинах призводить до рефлекторному зниженню артеріального тиску і уражень серцевих скорочень. Парасимпатична система має судинорозширювальну дію. Гуморальна регуляція залежить від вмісту в крові серотоніна, гнеться на, простагландинів. При збільшенні концентрації цих речовин легеневі судини звужуються і підвищується тиск в легеневій стовбурі. Зниження рівня кисню у вдихуваному повітрі призводить до звуження легеневих судин і підвищення тиску в легеневій стовбурі.
Особливості легеневого кровопостачання
- Площа поверхні капілярів становить близько 60 м 2. а при інтенсивній роботі в зв'язку з відкриттям нефункціоні- рующих капілярів може виростати до 90 м 2
- Судинне опір приблизно в 10 разів менше загального периферичного опору
- Градієнт тиску між артеріями і капілярами (6 мм рт. Ст.) І між капілярами і лівим передсердям (1 мм рт. Ст.) Значно нижче, ніж у великому колі кровообігу
- На тиск в легеневих судинах впливає тиск в плевральній порожнині (інтраплеврально) і в альвеолах (інтраальвеолярное)
- Пульсуючий характер кровотоку є навіть в капілярах і венах аж до лівого передсердя
- Кровотік в різних відділах легких нерівномірний і сильно залежить від положення тіла і фази дихального циклу
- У зв'язку з великою розтяжністю судини легких виконують функцію бистромобілізуемого депо
- При зниженні pO2 або pCO2 виникає локальне звуження судин легенів: гипоксическая легенева вазоконстрикція (рефлекс Ейлера - Ліліестранда)
- Судини легенів реагують на стимуляцію симпатичної ВНС подібно системним судинах
кровопостачання печінки
Кров до печінки надходить по печінкової артерії і ворітної вени. Обидва ці судини утворюють междолевие артерії і вени, які проникають в паренхіму печінки і формують систему синусів печінки. У центрі кожної часточки синусоїди об'єднуються в центральну вену, які зливаються в збірні вени, а потім в галузі печінкової вени. Для судин печінки характерна розвинена ауторегуляция. Симпатичні нервові волокна здійснюють судинозвужувальну дію.
кровопостачання шкіри
- Близьке розташування більшості артерій і вен сприяє виникненню значного теплообміну шляхом противотока
- Відносно низька потреба шкіри в O2 і поживних речовинах
- Вазоконстрикция при симпатичної стимуляції
- Відсутність парасимпатичної іннервації
- Участь в підтримці постійної температури
