Специфика развития микроорганизмов во многом определяется тем, будут ли они развиваться в пленках или капиллярах и какова будет толщина этих пространств. Мы предлагаем следующую классификацию микрозон в зависимости от специфики условий развития микроорганизмов в пленках и капиллярах разной толщины.

Капилляры и пленки могут быть проточными и непроточными, располагаться внутри почвенных агрегатов или на их поверхности.
Развитие микроорганизмов в почвах, илах, грунтах обычно проходит не в большом объеме жидкости, что возможно при искусственном культивировании микроорганизмов, а в капиллярах, заполненных водным раствором, или в тонких пленках. Капилляры и пленки могут быть разной толщины, вплоть до очень тонких. По данным И.И. Судницына, поры в разных почвах по размеру распределяются следующим образом: >70 мкм — 10—36%, 70—5 мкм — 6—20%, Специфические условия для развития микроорганизмов в пленках и капиллярах почти не изучались.
Капилляры могут быть двух родов. К капиллярам первого рода относятся такие, стенки которых непроницаемы для молекул и ионов, и заключенные в них клетки бактерий находятся в условиях сильной изоляции от внешней среды. Это, например, капилляры из стекла со сплошными стеклянными стенками. Естественно, условия для развития микроорганизмов в них будут особыми.
Ко второму роду относятся капилляры с пористыми стенками, могущими пропускать молекулы и ионы и, таким образом, обеспечивающие подток к заключенной в них микробной клетке субстратов и отток продуктов метаболизма. Поры стенок капилляров могут быть проницаемыми либо для всех молекул и ионов, либо только для более мелких из них или отличающихся каким-либо другим свойством (заряд, гидрофобность). К капиллярам такого рода следует отнести капилляры в теле животных и растений, где могут находиться адгезированные бактерии, капилляры в ПААГ и других гелях, применяемых для иммобилизации клеток, капиллярные камеры, отделенные полупроницаемой мембраной от основной массы жидкой среды. Естественно, развитие микроорганизмов в капиллярах этого рода также будет специфичным.

Артерии, питающие стенку вены, являются ветвями близлежащих артерий. В стенка вены находятся нервные окончания, реагирующие на химический состав крови , скорость кровотока и другие факторы. В стенке также имеются двигательные волокна нервов, которые влияют на тонус мышечной оболочки вены, заставляя ее сокращаться. При этом просвет вены незначительно изменяется.

3.3. Кровеносные капилляры — общие сведения

Кровеносные капилляры — это самые тонкостенные сосуды, по которым движется кровь. Они имеются во всех органах и тканях и являются продолжением артериол. Отдельные капилляры, объединяясь между собой, переходят в посткапиллярные венулы. Последние, сливаясь друг с другом, дают начало собирательным венулам, переходящим в более крупные вены.

Исключение составляют синусоидальные ( с широким просветом) капилляры печени, расположенные между венозными микрососудами, и клубочковые капилляры почек, расположенные между артериолами. Во всех остальных органах и тканях капилляры служат “мостиком между артериальной и венозной системами.

Кровеносные капилляры обеспечивают ткани организма кислородом и питательными веществами, забирают из тканей продукты жизнедеятельности тканей и углекислый газ.

3.3.1. Анатомия кровеносных капилляров

По данным микроскопических исследований капилляры имеют вид узких трубок, стенки которых пронизаны субмикроскопическими “порами”. Капилляры бывают прямыми, изогнутыми и закрученными в клубочек. Средняя длина капилляра достигает 750 мкм, а площадь поперечного сечения — 30 мкм. кв. Диаметр просвета капилляра соответствует размеру эритроцита (в среднем).

Вопрос: в капиллярах часть… выходит за стенки сосуда и пополняет …

По данным электронной микроскопии, стенка капилляра состоит из двух слоев : внутреннего – эндотелиального и наружного – базального.

Эндотелиальный слой (оболочка) состоит из уплощенных клеток — эндотелиоцитов. Базальный слой (оболочка) состоит из клеток — перицитов и мембраны, окутывающей капилляр. Стенки капилляров проницаемы для продуктов обмена организма (вода, молекулы). По ходу капилляров расположены чувствительные нервные окончания, посылающие в соответствующие центры нервной системы сигналы о состоянии обменных процессов.

4.Кровообращение — общие сведения, понятие о кругах кровообращения

Обогащенная кислородом кровь по легочным венам поступает из легких в левое предсердие. Из левого предсердия артериальная кровь через левый предсердно-желудочковый двустворчатый клапан попадает в левый желудочек сердца, а из него в самую крупную артерию – аорту.

По аорте и ее ветвям артериальная кровь, содержащая кислород и питательные вещества, направляется ко всем частям организма. Артерии делятся на артериолы, а последние на капилляры — кровеносной системы. Посредством капилляров осуществляется обмен кровеносной системы, с органами и тканями кислородом, двуокисью углерода, питательными веществами и продуктами жизнедеятельности (см. “капилляры”).

Капилляры кровеносной системы собираются в венулы, несущие венозную кровь с низким содержанием кислорода и повышенным содержанием двуокиси углерода. Венулы далее объединяются в венозные сосуды. В конечном итоге, вены образуют два самых крупных венозных сосуда – верхнюю полую вену, нижнюю полую вену (см. “вены”). Обе полые вены впадают в правое предсердие, куда впадают и собственные вены сердца (см. “сердце”).

Из правого предсердия венозная кровь, пройдя через правый предсердно-желудочковый трехстворчатый клапан поступает в правый желудочек сердца, а из него по легочному стволу, затем по легочным артериям в — легкие.

В легких через кровеносные капилляры, окружающие альвеолы легких (см. “органы дыхания, раздел “легкие”), происходит газообмен — кровь обогащается кислородом и отдает двуокись углерода, вновь становится артериальной и через легочные вены опять поступает в левое предсердие. Весь этот цикл кровообращения в организме получил название общего круга кровообращения.

Учитывая особенности строения и функции сердца, кровеносных сосудов общий круг кровообращения разделяют на большой и малый круги кровообращения.

Большой круг кровообращения

Большой круг кровообращении начинается в левом желудочке, из котоорого выходит аорта, и заканчивается в правом предсердии, куда впадает верхняя и нижняя полые вены.

Малый круг кровообращения

Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке, из которого выходит легочный ствол к легким, и заканчивается в левом предсердии, куда впадают легочные вены. Посредством малого круга кровообращения осуществляется газообмен крови. Венозная кровь в легких отдает двуокись углерода, насыщается кислородом – становится артериальной.

4.1. Физиология кровообращения

Источником энергии, необходимым для продвижения крови по сосудистой системе, является работа сердца. Сокращение сердечной мышцы сообщает ей энергию, расходуемую на преодоление эластических сил стенок сосудов и придание скорости ее струе. Часть сообщаемой энергии, аккумулируется в упругих стенках артерий вследствие их растяжения.

Во время диастолы сердца происходит сокращение стенок артерий; и сконцентрированная в них энергия переходит в кинетическую энергию движущейся крови. Колебание артериальной стенки определяется как пульсация артерии (пульс). Частота пульса соответствует частоте сердечных сокращений. При некоторых заболеваниях сердца частота пульса не соответствует частоте сердечных сокращений.

Пульс определяют на сонных артериях, подключичных или артериях конечностей. Частоту пульса подсчитывают не менее чем за 30 секунд. У здоровых людей частота пульса в горизонтальном положении составляет 60-80 в одну минуту (у взрослых). Учащение пульса называют тахисфигмией, а урежение пульса – брадисфигмией.

Благодаря эластичности артериальной стенки, аккумулирующей энергию сердечных сокращений, поддерживается непрерывность кровотока в кровеносных сосудах.

Кроме этого, возврату венозной крови в сердце способствуют и другие факторы: отрицательное давление в грудной полости в момент входа (на 2-5 мм рт. ст. ниже атмосферного), обеспечивающее присасывание крови к сердцу; сокращения мышц скелета и диафрагмы, способствующие проталкиванию крови к сердцу.

О состоянии функции системы кровообращения можно судить на основании следующих ее основных показателей.

Артериальное давление (АД) — давление, развиваемое кровью в артериальных сосудах. При измерении давления пользуются единицей давления, равной I мм ртутного столба.

Артериальное давление – показатель, состоящий из двух величин – показателя давления в артериальной системе во время систолы сердца (систолическое давление), соответствующего самому высокому уровню давления в артериальной системе, и показателя давления в артериальной системе во время диастолы сердца (диастолическое давление), соответствующего минимальному давлению крови в артериальной системе. У здоровых людей 17-60 лет систолическое артериальное давление бывает в пределах 100-140 мм рт. ст., диастолическое давление – 70-90 мм рт. ст.

Объемная скорость кровотока

Как уже указывалось, различают линейную и объемную скорость тока крови, кото­рая зависит от развития сосудистой сети в данном органе и от интенсивности его деятель­ности.

При работе органов в них происходит расширение сосудов и, следовательно, умень­шается сопротивление. Объемная скорость тока крови в сосудах работающего органа увеличивается.

Для измерения объемной и линейной скорости кровотока в сосудах предложено несколько ме­тодов. Наиболее точный из современных методов — ультразвуковой: к артерии на небольшом рас­стоянии друг от друга прикладывают две маленькие пьезоэлектрические пластинки, которые способ­ны преобразовывать механические колебания в электрические и обратно. На первую пластинку пода­ют электрическое напряжение высокой частоты. Оно преобразуется в ультразвуковые колебания, которые передаются с кровью на вторую пластинку, воспринимаются ею и преобразуются в высоко­частотные электрические колебания. Определив, как быстро распространяются ультразвуковые ко­лебания по току крови от первой пластинки ко второй и в обратном направлении, т. е. против тока крови, можно рассчитать скорость кровотока. Чем быстрее ток крови, тем быстрее будут распростра­няться ультразвуковые колебания в одном направлении и медленнее—в противоположном.

У человека возможно определить объемную скорость кровотока в конечности посредством плетизмографии. Методика состоит в регистрации’изменений объема органа или части тела, завися­щих от их кровенаполнения, т. е. от разности между притоком крови по артериям и оттоком ее по ве­нам.

 

Во время плетизмографии конечность или ее часть помещают в герметически закрывающийся сосуд, соединенный с манометром для измерения малых колебаний давления. При изменении кро­венаполнения конечности изменяется ее объем, что вызывает увеличение или уменьшение давления воздуха или воды в сосуде, в который помещена конечность; давление регистрируется манометром и записывается в виде кривой — плетизмограммы. Для определения объемной скорости кровотока в конечности на несколько секунд сжимают вены и прерывают венозный отток. Поскольку приток крови по артериям продолжается, а венозного оттока нет, увеличение объема конечности соответ­ствует количеству притекающей крови (рис. 137). Такая методика получила название окклюзионной (окклюзия — закупорка, зажатие) плетизмографии.

Величина кровотока в разных органах представлена в табл. 13. Кровообращение в капиллярах

Значение капилляров в жизненных процессах состоит в том, что через их стенки про­исходит обмен веществ между кровью и тканями. Стенки капилляров образованы только одним слоем клеток эндотелия, снаружи которого находится тонкая соединительнотка-ная базальная мембрана.

Капилляры представляют собой тончайшие сосуды, диаметр которых равен 5—7 мкм, а длина 0,5—1,1 мм.

Эти сосуды пролегают в межклеточных пространствах, тесно примы­кая к клеткам органов и тканей организма.

Кровообращение в капиллярах

Общее количество капилляров огромно. Сум­марная длина всех капилляров тела человека составляет около 100 000 км, т. е. нить, ко­торой можно было бы 3 раза опоясать земной шар по экватору.

Скорость кровотока в капиллярах невелика и составляет 0,5—1 мм/с. Таким обра­зом, каждая частица крови находится в капилляре примерно 1 с. Суммарная длина стол­ба крови, протекающей через капилляры человека в сутки, составляет около 10000000 км. Количество капилляров огромно и общая их поверхность весьма значительна, примерно 1500 га. На этой поверхности слоем толщиной в 7—8 мкм находится всего 250 мл (один стакан) крови. Небольшая толщина этого слоя и тесный контакт его с клетками органов и тканей, а также непрерывная смена крови в капиллярах обеспечивают возможность обмена веществ между кровью и межклеточной жидкостью.

В тканях, отличающихся интенсивным обменом веществ, число капилляров на 1 мм² поперечного сечения больше, чем в тканях, в которых обмен веществ менее интенсивный. Так, в сердце на 1 мм² сечения в 2 раза больше капилляров, чем в скелетной мышце. В сером веществе мозга, где много клеточных элементов, капиллярная сеть значительно более густая, чем в белом (здесь имеются лишь нервные волокна с более низким обменом веществ).

Различают два вида функционирующих капилляров. Одни из них образуют кратчай­ший путь между артериолами и венулами (магистральные капилляры). Другие представ­ляют собой боковые ответвления от первых; они отходят от артериального конца магист­ральных капилляров и впадают в их венозный конец. Эти боковые ответвления образуют капиллярные сети. Объемная и линейная скорость кровотока в магистральных капилля­рах больше, чем в боковых ответвлениях. Магистральные капилляры играют важную роль в распределении крови в капиллярных сетях и в других феноменах микроциркуля­ции.

Давление крови в капиллярах измеряют прямым способом: под контролем бинокуляр­ного микроскопа в капилляр вводят тончайшую канюлю, соединенную с электроманомет­ром. У человека давление на артериальном конце капилляра равно 32 мм рт. ст., на ве­нозном — 15мм рт. ст., на вершине петли капилляра ногтевого ложа — 24 мм рт. ст. В ка­пиллярах почечных клубочков давление достигает 65—70 мм рт. ст., а в капиллярах, опле­тающих почечные канальцы, — всего 14—18 мм рт. ст. Очень невелико давление в капил­лярах легких, в среднем 6 мм рт. ст. (Измерение капиллярного давления производят при таком положении тела, при котором капилляры исследуемой области находятся на одном уровне с сердцем.) При расширении артериол давление в капиллярах повышается, а при сужении понижается.

В каждом органе кровь течет лишь в «дежурных» капиллярах. Часть же капилляров выключена из кровообращения. В период интенсивной деятельности органов (например, при сокращении мышц или секреторной активности желез), когда обмен ве­ществ в них усиливается, количество функционирующих капилляров значительно возра­стает. В то же время в капиллярах начинает циркулировать кровь, богатая эритроци­тами — переносчиками кислорода.

Регулирование капиллярного кровообращения нервной системой, влияние на него физиологически активных веществ — гормонов и метаболитов осуществляются посред­ством воздействия на артерии и артериолы. Их сужение или расширение изменяет коли­чество функционирующих капилляров, распределение крови в ветвящейся капиллярной сети, изменяет состав крови, протекающей по капиллярам, т.

е. соотношение эритроци­тов и плазмы.

Артериовенозные анастомозы. В некоторых участках тела, например в коже, легких и почках, имеются непосредственные соединения артериол и вен — артериовенозные ана­стомозы. Это наиболее короткий путь между артериолами и венами. В обычных условиях анастомозы закрыты и кровь проходит через капиллярную сеть. Если анастомозы откры­ваются, то часть крови может поступать в вены, минуя капилляры.

Таким образом, артериовенозные анастомозы играют роль шунтов, регулирующих капиллярное кровообращение. Примером этому является изменение капиллярного кро­вообращения в коже при повышении (свыше 35 °С) или понижении (ниже 15 °С) внеш­ней температуры. Анастомозы в коже открываются и устанавливается ток крови из артериол непосредственно в вены, что играет большую роль в процессах терморе­гуляции.

Предыдущая1234567891011121314Следующая

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Адрес этой страницы
<<Предыдущая страницаОглавление книгиСледующая страница>>

Капилляры.

 

— конечные разветвления артерий одновременно начало венозной сети. Соответственно в них различают артериальную и венозную части (или колена). Стенки капилляров очень тонки, они образованы одним слоем клеток, называемых эндотелиальными.

Переход веществ из крови в межклеточные пространства происходит через мельчайшие поры между эндотелиальными клетками, а также сквозь истонченные участки самих клеток, называемые «окошками». Таким образом, эндотелиальные клетки играют роль полупроницаемого барьера, отделяющего кровь от межклеточной жидкости. Уплотнение капиллярных стенок и уменьшение количества функционирующих капилляров ухудшает питание и дыхание близлежащих тканей. Такие нарушения капиллярной проницаемости лежат в основе развития многих патологических состояний.

Эндотелиальные клетки обладают весьма интересными особенностями. Они могут выполнять самые различные функции, например задерживать и переваривать стареющие красные кровяные тельца, пигменты, молекулы холестерина и жироподобных веществ (липоидов). В здоровом организме эндотелиальные клетки участвуют в росте и регенерации (восстановлении структуры) тканей, в образовании белков крови. Кроме того, они обеспечивают невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям (иммунитет) .

Клетки эндотелия капилляров способны освобождаться и совершать самостоятельные амебоидные движения, размножаться, поглощать бактерии и вредные для организма вещества.

Капилляры, в отличие от артерий и вен, могут вновь образовываться и исчезать. Это самые мелкие сосуды кровеносной системы, они в 15 раз тоньше человеческого волоса. Диаметр капилляров может изменяться в 2—3 раза. При максимальном сужении они не пропускают кровяных телец, в них находится только жидкая часть крови — плазма. Когда же капилляр расширен, клетки крови проходят по нему медленно, по одной, изменяя свою шарообразную форму на более удлиненную. Это имеет большое физиологическое значение, так как удлинение формы кровяных клеток увеличивает площадь их соприкосновения со стенкой капилляра, а медленное продвижение крови удлиняет время ее контакта со стенкой сосуда. Все это облегчает проникновение кислорода и питательных веществ из крови в ткани.

Капилляры пронизывают живую ткань на очень близком расстоянии друг от друга. «Нужно некоторое умственное напряжение,— писал известный физиолог А. Крог,— чтобы представить себе, как на булавочной головке уместятся приблизительно 700 параллельных приносящих кровь трубочек, а кроме того, еще и до 200 мышечных волокон».

Общая площадь поверхности всех раскрытых капилляров составляет около 6500 м².

На этом обширном пространстве происходят обменные процессы — переход молекул кислорода, аминокислот, гормонов, ферментов, витаминов и других питательных веществ из крови и межтканевую жидкость, непосредственно омывающую клетки (мышечные, нервные и пр.). Из межклеточных же пространств обратно в кровеносные капилляры профильтровывается часть конечных продуктов внутриклеточного обмена веществ, которые затем уносятся с током крови в венулы и вены.

в капиллярах часть… выходит за стенки сосуда и пополняет …

Другая часть «шлаков» переходит в лимфатические капилляры, содержащие не кровь, а тканевую жидкость (лимфу). Эти капилляры начинаются от специальных мешочков, расположенных в межтканевых щелях. Стенки лимфатических капилляров, в отличие от стенок кровеносных сосудов, обладают односторонней проницаемостью, т. е. они пропускают вещества только снаружи вовнутрь. Сливаясь между собой, эти капилляры образуют специальный лимфатический аппарат с протоками, сосудистой сетью, магистральными путями, впадающими в венозную систему.

В капиллярах легких кровь отдает излишнюю углекислоту и обогащается кислородом, в капиллярах печени и почек она освобождается от отработанных (шлаковых) веществ.

В организме нет ни одного органа, ни одной ткани, благополучие которых не зависело бы самым непосредственным образом от состояния капиллярной системы.

В настоящее время признано, что практически ни одно заболевание не обходится без вовлечения в патологический процесс различных участков капиллярного русла.

Например, при воспалении легких первые болезненные изменения наблюдаются в стенках капилляров; при острых и хронических заболеваниях почек страдают капилляры не только почечной ткани, но и всего организма.

Любое психическое напряжение, самые обычные физические нагрузки сопровождаются усилением капиллярного кровотока. Именно с помощью различных микроциркуляторных реакций осуществляются процессы адаптации (приспособления) организма к изменениям внешней и внутренней среды. Таким образом, интенсивность капиллярного кровотока определяется условиями жизнедеятельности органов, тканей и клеток. В состоянии покоя (например, во время сна) 45— 50 % всей массы крови, имеющейся в организме, находится в кровяных депо — печени, селезенке, подкожных сосудистых сплетениях и легких. В это время кровь заполняет не все капилляры, часть из них выключена из кровообращения.

По мнению некоторых клиницистов и физиологов, анатомические и функциональные изменения капиллярной системы являются одним из основных признаков старения организма человека и главной причиной сопутствующих старению заболеваний. Согласно этой точке зрения, для старения организма решающее значение имеют снижение уровня обменных процессов в эндотелиальных клетках капилляров, утрата ими способности к поддержанию оптимальных условий жизнедеятельности окружающих тканей. При старении наблюдаются патологические изменения эндотелиальных клеток, их нагромождение друг на друга, неполное закрытие промежутков между ними. Изменения просвета капилляров (их сужение или расширение) приводят к замедлению кровотока, иногда происходит даже его полная остановка. Одновременно с этим отмечается уменьшение реактивной емкости ¹ капилляров. И тогда потребность в увеличенном кровотоке при физической или умственной работе не удовлетворяется.

Возрастное уплотнение стенок капилляров снижает их проницаемость, в результате чего ухудшаются условия питания и дыхания тканей, в них задерживаются и накапливаются продукты обмена веществ. Капилляры кожного покрова при старении человека неравномерно расширяются, кровоток в капиллярах, венулах и венах замедляется. Все это нарушает питание кожи, способствует развитию хронических язв, дерматитов.

Скорость движения крови по артериям, капиллярам и венам различна. Она обратно пропорциональна ширине сосудистого русла. И поскольку диаметр аорты, как уже говорилось, в 500—600 раз меньше суммы всех поперечных сечений капилляров, самая большая скорость наблюдается в аорте, наименьшая — в капиллярах. Разница в скорости очень велика: в аорте во время систолы она равна 21 см в секунду, а в капиллярах— только 0,3 мм, т. е. в 700 раз меньше.

Медленное движение крови в капиллярах способствует более полному насыщению клеток кислородом и питательными веществами. В венах скорость тока крови снова возрастает, и у впадения вен в правое предсердие она равна 15 см в секунду. Полный оборот по большому и малому кругу кровообращения кровь совершает приблизительно за 1 мин.

Давление крови в артериальной части кровеносной системы зависит, во-первых, от работы сердца как насоса, т. е. от силы сердечных сокращений, и, во-вторых, от сопротивления сосудистого русла, которое создается в основном в артериолах за счет сокращения циркуляторных мышц. При их сужении кровь с трудом проходит в капилляры, и ее давление в артериях увеличивается. Сердцу становится труднее работать, так как для того, чтобы протолкнуть кровь в аорту, нужно преодолеть сопротивление находящейся там крови.

Давление в артериях повышается при каждой систоле сердца. Это максимальное, или систолическое, давление крови. Во время расслабления сердечной мышцы давление крови понижается (минимальное, или диа-столическое, давление). В этот момент его величина зависит от сопротивления току крови в артериолах. В нормальных условиях часть арте-риол расширена, другая часть умеренно сужена, что создает небольшое сопротивление току крови с минимальным давлением, равным 60— 80 мм рт. ст. Сердцу легко преодолеть это сопротивление, и при его сокращении давление повышается до 110— 120 мм рт. ст. Такие величины кровяного давления наблюдаются в больших артериях. По мере продвижения крови по сосудам давление падает, так как энергия, с которой кровь выбрасывается во время систолы, затрачивается на преодоление сопротивления сосудистого русла.

В артериолах давление крови равно 30—40 мм, в капиллярах же оно сильно колеблется, находясь в зависимости от состояния артериол (когда артериолы открыты, давление в капиллярах возрастает). В небольших венах давление крови приблизительно такое же, как и в капиллярах. В крупных венах, расположенных в грудной полости, давление крови тесно связано с изменением внутригрудного давления во время дыхания. При вдохе, когда грудная клетка расширяется, давление крови в венах понижается и становится отрицательным (т. е. ниже атмосферного), при обычном выдохе оно повышается до 2—5 мм рт. ст. При форсированном выдохе и особенно при натуживании внутригрудное давление повышается еще более значительно, и это препятствует оттоку крови из вен брюшной полости и конечностей. В результате венозный возврат крови к сердцу уменьшается и артериальное давление падает.

В нормальных условиях максимальное и минимальное артериальное давление изменяется незначительно. Большие же колебания давления крови небезопасны для организма. Если максимальное давление будет очень высоким, стенки артерий могут не выдержать. Если же максимальное давление будет слишком низким, то уменьшится разница между давлением в артериальной и венозной системах, и кровообращение может нарушиться из-за недостаточного притока венозной крови к правому предсердию.

Для более ясного понимания причин, вызывающих развитие заболеваний системы кровообращения или способствующих ему, необходимо иметь представление о составе жидкой фазы внутренней среды организма человека, состоящей из крови, лимфы, или тканевой жидкости.

Когда человек здоров, его внутренняя среда имеет относительно стабильный состав, и это является основой поддержания нормальных условий существования клеток и тканей организма (гомеостаз).

¹ Реактивная емкость — повышение емкости капилляров при увеличении потребности в кровоснабжении данного органа. В состоянии покоя органа эта емкость уменьшается за счет закрытия некоторых капилляров.

Перейти вверх к навигации

часть капилляров закрыта и выключена из кровообращения, а кровь протекает лишь по “дежурным” капиллярам. И эти дежурные капилляры работают в режиме «открытие-закрытие», который регулируется местными продуктами обмена. Такая особенность работы капилляров была названа исследователем капиллярного кровообращения датским учёным А. Крогом как «мерцание» капилляров. В период интенсивной деятельности органов, когда обмен в них увеличивается, количество функционирующих капилляров значительно возрастает. Для увеличения кровотока в капиллярах имеет большое значение метаболическая ауторегуляция, которая приспосабливает местный кровоток к функциональным потребностям ткани. При усиленной функции любого органа или ткани усиливается метаболизм и повышается количество продуктов обмена (метаболитов)  СО₂ и угольной кислоты, АДФ, АМФ, фосфорной и молочной кислоты и др. Увеличивается осмотическое давление, уменьшается величина рН в окружающей жидкости. Все перечисленные факторы оказывают расслабляющее действие на гладкомышечные клетки артериол и прекапиллярных сфинктеров. В результате число открытых капилляров увеличивается. В скелетной мышце при максимальной работе число функционирующих капилляров возрастает в 100 раз. Кроме того, эндотелиальные клетки самих сосудов синтезирует и выделяет факторы, активно влияющие на тонус сосудистой стенки. Под влиянием химических раздражителей, приносимых с кровью, или под влиянием механического растяжения стенки эндотелиоциты выделяют вещества, которые вызывают сокращение или расслабление гладкомышечных клеток. Примером является оксид азота, являющийся самым сильным сосудорасширяющим веществом. Он также изменяет проницаемость капилляров и предупреждает тромбообразование.

К числу веществ, вызывающих сокращение прекапиллярных сфинктеров и уменьшающих капиллярное кровообращение относятся вазопрессин и ангиотензин.

Наполнение капилляров кровью регулируется также за счёт влияния нервной системы и гормонов на предшествующие капиллярам артерии и артериолы: сужение или расширение этих сосудов изменяет приток крови к капиллярам.

Задания для самостоятельной работы

1. Дайте определение объемной скорости движения крови по сосудам (Q). Напишите от каких сил зависит объемная скорость?

Напишите формулы, связывающие:

1. 
   объемную скорость кровотока, давление и сопротивление сосудистого русла;
2. 
   объемную скорость, линейную скорость и площадь поперечного сечения сосудов.

2. Сопротивление сосудистого русла. Анализ формулы Пуазейля.

а) Заполните таблицу ( Ткаченко, Т.1, стр. 239 )

сосуды	суммарная длина	удельное сопротивление
аорта артерии артериолы капилляры полые вены

б) начертите график изменения суммарного сопротивления от аорты до полых вен.

в) ответьте на следующие вопросы: 1. Какой из параметров, входящих в формулу Пуазейля, является определяющим в создании сопротивления сосудистого русла? 2. Почему график изменения суммарного сопротивления сосудистого русла имеет S — образную, а не линейную зависимость?

3. А) Перечислите условия, необходимые для возникновения давления в сосудах.

Б) Укажите причины движения крови по сосудам во время диастолы желудочков.

В)Напишите чему равно давление в следующих сосудах: аорта, артериолы, капилляры, полые вены.

Г) Объясните причины падения давления в системе кровообращения по мере продвижения крови по сосудистому руслу.

Д) Дополните график изменения суммарного сопротивления кривой изменения давления крови.

4. Выполните работу «Измерение артериального давления методом Короткова и определение систолического и минутного объема кровотока в покое и после физической нагрузки».

5. Капиллярное кровообращание:

а) Используя демонстрационную работу, нарисуйте схему микроциркуляторного русла;

б) Укажите скорость кровотока в капиллярах, величину давления на артериальном и венозном конце капилляра;

в) Напишите, формулу фильтрационного давления ( Рф ) объясните причины фильтрации жидкости в артериальной части капилляра и резорбции жидкости в его венозной части.
Вопросы для самостоятельной работы

1. 
   Какую функцию в системе кровообращения выполняют аорта и крупные артерии?
2. 
   В чём заключается резистивная функция артериол?
3. 
   Какой объём крови находится в венах?
4. 
   Какие условия необходимы для создания и поддержания давления крови в сосудах?
5. 
   Дайте определение МОК и назовите факторы, влияющие на его величину?
6. 
   Каков физиологический механизм перераспределения кровотока между активно функционирующими и находящимися в состоянии покоя органами?
7. 
   Что такое линейная скорость кровотока и факторы, влияющие на ёё величину?
8. 
   Чему равна скорость кругооборота крови при ЧСС 70-80 уд/мин?
9. 
   От каких факторов зависит величина периферического сосудистого сопротивления?
10. 
    Объясните, почему в крупных венах, несмотря на увеличение диаметра в сравнении с капиллярами и венулами, продолжает расти сосудистое сопротивление?
11. 
    В каком отделе сосудистой системы происходит наибольший рост сопротивления движению крови?
12. 
    Почему скорость движения крови в капиллярах ниже, чем в аорте?

13.Какую функцию выполняют капилляры?

14.Что такое метаболическая ауторегуляция капиллярного кровотока?

15.Чему равна величина давления крови и онкотического давления в артериальной части капилляра? В венозной части капилляра?

16.Почему давление крови в венозном конце капилляра меньше, чем в артериальном?

17.Какую роль играет гидростатическое и онкотическое давление крови в механизме образования тканевой жидкости ?

18.Какую роль играет гидравлическое и онкотическое давление интерстициальной жидкости в механизме образования тканевой жидкости?

19.Объясните физиологический механизм, регулирующий открытие и за крытие капилляров?
Ситуационные задачи

1. 
   Величина систолического давления 140, диастолического – 80 мм рт. ст. Чему равна величина пульсового давления? Среднего давления?
2. 
   Просвет сосуда уменьшился в два раза. Во сколько раз изменится сопротивление?
3. 
   Как изменится линейная скорость в сосуде при уменьшении его диаметра ?
4. 
   Как изменится МОК через орган при сужении его артериол?
5. 
   В эксперименте в кровь животного ввели раствор белка. Как изменится фильтрация в почках?
6. 
   В эксперименте в кровь животного ввели 500 мл физиологического раствора.

   Как изменится фильтрация в почках?

7. 
   Во сколько раз скорость движения крови в капиллярах меньше, чем в аорте? Почему?
8. 
   Какие изменения в кровообращении произойдут у космонавтов в условиях невесомости? Что нужно сделать, чтобы их предотвратить?
9. 
   Какие изменения в кровообращении произойдут у космонавтов при возвращении их на землю?

Занятие 5

РЕФЛЕКТОРНАЯ И ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ СИСТЕМНОГО АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ
План занятия

Вопросы к занятию

1.Сосудистый тонус, его происхождение и физиологическое значение.

2.Фазовые изменения артериального давления. Волны 1, 2 и 3 порядка, механизм их возникновения.

3. Павловский принцип рефлекторной саморегуляции артериального давления. Биологическая роль барорецептивных рефлексов.

4. Дуга барорецептивного рефлекса:

А/ Информационная часть: характеристика барорецепторов аортальной и синокаротидной зон, афферентные нервы, история открытия (опыт Циона);

Б / Сосудодвигательный центр, его структура, спинальный, бульбарный, гипоталамический и корковый отделы, их взаимодействие;

В/ Сосудодвигательные нервы. История их открытия (опыт К.Бернара). Медиаторы симпатических и парасимпатических сосудодвигательных волокон и особенности их влияния на сосуды разных органов.

5. Базальный тонус сосудов, его происхождение и значение.

6. Гуморальная регуляция тонуса сосудов: сосудосуживающие и сосудорасширяющие вещества. Роль ренин- ангиотензин-альдостероновой системы (РААС) в регуляции артериального давления.
Дополнительные вопросы для студентов педиатрического факультета
1.Величина артериального давления у новорождённых и детей в разные возрастные периоды.

2.Особенности нервной и гуморальной регуляции артериального давления у детей. Сроки формирования рефлекторных механизмов регуляции.
Задача сердечно-сосудистой системы  обеспечить наилучшее кровоснабжение органов и тканей при различных функциональных состояниях организма.

Капилляры.

Это осуществляется благодаря поддержаниюнеобходимого уровня артериального давления и перераспределениюкровотока между органами и тканями в соответствии с их потребностями в данный момент.

Необходимый уровень системного артериального давления достигается путём непрерывного поддержания точного соответствия между величиной сердечного выброса и величиной общего периферического сопротивления сосудов, которое зависит от их тонуса. Давление крови тем выше, чем больше минутный объём сердца (Q) и периферическое сопротивление сосудов (R): P=QR.

Сосудистый тонус  это постоянно существующее возбуждение гладкомышечных клеток в стенках артерий и артериол, выражающееся в некотором их сокращении, что приводит к сужению этих сосудов и созданию сопротивления движению крови.

Сосудистый тонус имеет нейрогенное и миогенное происхождение. Нейрогенный создается тем, что от ЦНС к сосудам постоянно поступают импульсы невысокой частоты (1-3 имп/сек), вызывающие сужение просвета. Миогенный или базальный связан со свойствами гладкомышечных клеток сосудистой стенки.

Физиологическое значениесосудистого тонуса состоит в том, что он ограничивает ёмкость системы кровообращения, приспосабливая её к количеству циркулирующей крови, и от него зависит величина периферического сосудистого сопротивления. Чем выше тонус, тем уже артерии и артериолы и тем больше периферическое сопротивление, меняя величину которого можно влиять на уровень системного артериального давления. В свою очередь, изменяя сопротивление сосудов в отдельных органах, можно осуществлять перераспределение кровотока в пользу наиболее активно функционирующего в данный момент, которому требуется усиленное кровоснабжение. Для этого тонус сосудов данного органа снижается, они расширяются, одновременно сосуды других областей сужаются, и возросший поток крови устремляется в артерии активно функционирующего органа. Регуляция сосудистого тонуса осуществляется с помощью сосудодвигательных нервов.
Сосудодвигательные нервы
Сосудосуживающие симпатические нервные волокна. Впервые сосудосуживающее действие симпатических нервных волокон было показано отечественным физиологом Вальтером А.П. (1842) на плавательной перепонке лягушки. Позже это подтвердил великий французский физиолог К.Бернар (1851) . В опыте на кролике он раздражал электрическим током периферический конец перерезанного на шее симпатического нерва, волокна которого иннервировали сосуды уха. При этом кожа уха становилась бледной и холодной вследствие уменьшения просвета сосудов. Кроме того, в данном опыте им было сделано важное открытие в отношении тонуса симпатических нервных волокон. Сразу после перерезки симпатического нерва на шее наблюдалось значительное расширение сосудов ушной раковины. Кожа уха при этом краснела, и повышалась его температура. Такая реакция сосудов свидетельствовала о том, что симпатические нервы находятся в состоянии постоянного тонического возбуждения и импульсы, идущие по ним, поддерживают тоническое сокращение гладкомышечных клеток стенок артерий и артериол. Возрастание частоты импульсов в этих нервах приводит к сужению сосудов, а уменьшение частоты импульсации  к расширению. Для большинства сосудов организма (кожи, почек, чревной области) симпатические нервные волокна являются вазоконстрикторами. В их постганглионарных нервных окончаниях выделяется медиатор норадреналин, который суживает сосуды, действуя через α-адренорецепторы гладкомышечных клеток.

Сосудорасширяющие нервные волокна. Расширение сосудов осуществляется нервными волокнами нескольких типов. Среди них парасимпатические вазодилятаторные нервные волокна в составе барабанной струны, языкоглоточного, верхнегортанного нервов, выходящих из продолговатого мозга, расширяющие сосуды слюнных желёз и языка, и в составе тазового нерва из крестцового отдела позвоночника для органов малого таза и наружных половых органов. В своих окончаниях эти волокна выделяют ацетилхолин. Так как область иннервации парасимпатическими волокнами невелика, и они

Рис. 22 Аксон-рефлекс
не могут обеспечить расширение сосудов всех частей тела, в организме существуют и другие сосудорасширяющие нервные волокна, перечисленные ниже.

В скелетной мускулатуре некоторыхживотных расширение артерий и артериол происходит с участием симпатических холинэргических волокон, которые в своих окончаниях выделяют в качестве медиатора не норадреналин, а ацетилхолин.

В сосудах скелетной мускулатуры человека симпатические волокна оказывают сосудорасширяющее действие, которое достигается через взаимодействие норадреналина с β-адренорецепторами гладкомышечных клеток сосудистой стенки.

Сосуды кожи расширяются с помощью чувствительных волокон задних корешков спинного мозга. При химическом или механическом раздражении кожи возникает местная сосудорасширяющая реакция, в основе которой лежит так называемый аксон—рефлекс (рис 22). Расширение сосудов в этом случае связано с тем, что возбуждение от кожных рецепторов распространяется по чувствительным волокнам не только к спинному мозгу (ортодромно), но также по эфферентным коллатералям к артериолам данного кожного участка (антидромно). В нервном окончании, подходящем к кровеносному сосуду в качестве медиатора выделяется одно из сильных сосудорасширяющих веществ: либо гистамин, либо брадикинин.

И, наконец, основной механизм с помощью которого достигается расширения большинства артерий и артериол, состоит в снижении частоты импульсов, посылаемых вазоконстрикторным центром к периферическим сосудам по симпатическим сосудосуживающим волокнам.
Базальный тонус сосудов

Даже при отсутствии нервных влияний на сосуды в случае их полной денервации продолжает сохраняться остаточный сосудистый тонус, получивший название базального (или мышечного — в отличие от нейрогенного) тонуса.

В основе базального тонуса лежит миогенный механизм. Во-первых,  это способность гладкомышечных клеток артериол к спонтанной биоэлектрической активности, т.е. к автоматии, и распространению возбуждения от клетки к клетке через плотные контакты. Это приводит к их сокращению и сужению просвета сосуда. Вторая причина — это деполяризация и сокращение гладкомышечных клеток под влиянием растягивающего действия давления крови на стенку сосуда. Базальный тонус наиболее выражен в сосудах органов с высоким уровнем метаболизма  в сосудах почек, сердца и головного мозга. На него влияют гуморальные факторы. Клеточные метаболиты  углекислый газ, органические кислоты снижают базальный тонус и расширяют сосуды, а вазопрессин, ангиотензин, адреналин, циркулирующие в крови, увеличивают базальный тонус, и сосуды суживаются. Благодаря наличию базального тонуса и способности его к местной саморегуляции сосуды указанных областей могут поддерживать объёмную скорость кровотока на постоянном уровне независимо от колебаний системного артериального давления.
Рефлекторная регуляция артериального давления

В соответствии с формулой P=Q×R система, осуществляющая контроль артериального давления, должна регулировать величину минутного объёма сердца (Q) и периферического сосудистого сопротивления (R). Такая регуляция осуществляется с помощью специального нервнорефлекторного механизма, называемого барорецептивным (прессорецептивным) рефлексом, информационная часть которого представлена собственными сосудистыми барорецепторами, расположенными в дуге аорты и в каротидном синусе (рис.21).

Рецепторы реагируют на степень растяжения стенки сосуда пульсовыми или нарастающими колебаниями кровяного давления. В ответ на каждый систолический скачок давления барорецепторы генерируют залп импульсов, который затухает при диастолическом снижении давления. Чем выше давление крови в этих сосудах, тем сильнее раздражаются барорецепторы, и частота импульсов, посылаемых в сосудодвигательный центр, возрастает, и наоборот. От каротидного синуса в продолговатый мозг импульсы идут по чувствительному синокаротидному нерву (нерв Геринга), а от дуги аорты  по аортальному нерву, он же депрессорный нерв (нерв Циона-Людвига).

Импульсы направляются в вазомоторный центр, расположенный на дне 4-го желудочка продолговатого мозга, который был открыт Ф.В. Овсянниковым (1871) путём перерезок у животных ствола мозга на разных уровнях. Если перерезка производилась выше четверохолмия, то АД не изменялось, если между продолговатым и спинным мозгом, то АД снижалось до 70 мм рт.ст. Это говорит о том, что сосудодвигательный центр располагается в продолговатом мозге и находится в состоянии тонической активности. В дальнейшем было установлено, что вазомоторный центр состоит из прессорной, депрессорной и кардиоингибирующей зон.

1   2   3   4   5   6   7

Главная / Лекции 2 курс / Физиология / Вопрос 60. Транскапиллярный обмен. Проницаемость стенки капилляра / 1. Транскапиллярный обмен и факторы, влияющие на него

1. Транскапиллярный обмен и факторы, влияющие на него

Транскапиллярный обмен — обмен веществ между кровью капилляров и органами, тканями.

В капиллярах благоприятные условия:

1. медленное движение крови;
2. различное давление в артериальном и венозном отделах капиллярах;

3. проницаемость сосудистой стенки.

Транскапиллярный обмен осуществляется за счёт:

1. пиноцитоза.

Диффузия — пассивный транспорт веществ через стенку по градиенту концентрации; ионы, минеральные вещества, вещества растворимые в воде. В капиллярах 2-х сторонняя диффузия. Облегчённая диффузия — образуется комплекс с молекулой-перносчиком и осуществляется диффузия по коэфициэнту концентрации этих комплексов. Диффузией обладает СО₂ и О₂. Они растворяются в липидах и затем диффундируют по всей поверхности стенок капилляров. Газовый состав крови, после прохождения через капилляры, меняется в 30-40 раз.

Фильтрация — пассивный транспорт, осуществляемый за счёт разности давлений. Таким образом, происходит движение воды и растворённых в ней веществ.

В процессе фильтрации участвуют 4 силы.

Гидростатическое давление крови — способствует фильтрации (Р г/кр).

Гидростатическое давление межтканевой жидкости — препятствует фильтрации. (Р г/межтк. ж).

Онкотическое давление крови — создаётся белками крови, которые удерживают жидкую часть крови в сосудах — препятствуют фильтрации. (Р омк/кр).

Онкотическое давление межтканевой жидкости. Р омк/межтк. Р онкотическое в капиллярах — Р онкотическое в межтканевой жидкости = сила, прерятствующая фильтрации.

Сила фильтрации = (Р г/кр — Р г/межтк. ж) — (Р онк/кр — Р межтк.

НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ О КАПИЛЛЯРАХ ЧЕЛОВЕКА

ж.); Чем больше Р г/кр, тем больше сила фильтрации. Р г/кр легко меняется, остальные 3 величины — почти постоянные.

Фильтрация воды осуществляется через щели между эндотелиоцитами. Фильтрация жиров — по всей поверхности капилляров.

Активный транспорт — с помощью мелких переносчиков, с затратой энергии. Таким образом, транспортируются отдельные аминокислоты, углеводы и др. вещества. Активный транспорт часто связан с транспортом Na⁺. Т. е. вещество образует комплекс с молекулой переносчиком Na⁺.

Пиноцитоз — микровезикулярный транспорт. Внутри эндотелиоцитов есть везикулы, которые захватывают вещество у наружной поверхности клетки и транспортируют их к внутренней поверхности. В некоторых эндотелиоцитах микровезикулы выстраиваются, образуя микроканал, по которым осуществляется транспорт. Таким образом, транспортируются отдельные белки.

Факторы влияющие на транскапиллярный обмен.

• Проницаемость стенки капилляра. (Р г/кр — Р г/межтк. жидк).
• Разность концентрации различных веществ.

• Наличие веществ-переносчиков.

Далее по теме:

---