Регуляция центрального венозного давления - динамика сердечно-сосудистой системы
Давление во внутригрудной части верхней и нижней полых вен имеет большое значение, потому что трансмуральное давление в этих венах представляет собой давление, растягивающее сердце. В этих венах все время должно поддерживаться положительное эффективное давление, независимо от положения тела, величины объема крови, перераспределения крови в зависимости от степени вазодилатации или накопления крови в растянутых венах нижней части тела. В противном случае наполнение сердца во время диастолических интервалов было бы недостаточным. С другой стороны, избыточное давление в этих венах увеличивает градиент давления как в венозной, так и в лимфатической системе, что способствует накоплению жидкости в тканях. Для поддержания центрального венозного давления между этими двумя критическими уровнями требуется, чтобы венозная система компенсировала вариации общего объема крови и изменения его распределения. Давление в правом желудочке во время диастолы представляет собой минимальное давление венозной системы большого круга кровообращения, поскольку это место, куда оттекает кровь из всей системы. В горизонтальном положении, в покое давление в правом желудочке во время диастолы колеблется между +2 мм рт. ст. и —2 мм рт. ст. Путем ангиокардиографических исследований [18] обнаружено, что в положении лежа и нижняя и верхняя полые вены растянуты кровью. В вертикальном положении нижняя полая вена растянута, но верхняя полая вена частично спадается на уровне чуть выше уровня правого предсердия. Точка коллапса вен — уровень, на котором эффективное венозное давление (трансваскулярное давление минус экстраваскулярное давление) по существу равно нулю. Если бы давление в нижней полой вене упало так, чтобы точка коллапса была чуть ниже правого предсердия, эффективное давление наполнения правого желудочка было бы равно нулю. Таким образом, снижение венозного давления только на несколько см вод. ст. ниже давления в правом предсердии серьезно нарушит наполнение правого желудочка. Это обстоятельство предупреждается постоянно действующими и точными механизмами регуляции системы венозного резервуара, поддерживающими центральное венозное давление, независимо от положения тела, на уровнях лишь слегка выше давления в правом предсердии.
РИС. 6.12. поддержание центрального венозного давления.
Когда человек лежит, вены в различных областях тела растягиваются примерно до одной и той же степени. В вертикальном положении гидростатическое давление столбов крови вызывает растяжение сосудов ниже сердца и коллапс вен выше сердца. Поскольку большая часть емкости венозных резервуаров лежит ниже сердца, теоретически центральное венозное давление могло бы упасть ниже уровня давления в сердце, если бы не было быстро включающихся компенсаторных приспособлений. Эти компенсаторные механизмы иллюстрируются схематически в виде сжатия венозных каналов и регуляции емкости венозного резервуара.
Механизм регуляции центрального венозного давления наилучшим образом описывается схемой, представленной на рис. 6.12. Рассмотрим растяжимую трубку, наполненную водой так, чтобы в горизонтальном положении давление внутри нее было немного выше давления снаружи. В вертикальном положении уровень жидкости в трубке будет снижаться, поскольку гидростатическое давление приведет к растяжению нижерасположенных участков трубки. Уровень жидкости можно восстановить до прежней высоты только путем сжатия некоторой части трубки (см. рис. 6.12). Рассуждения совершенно одинаковы независимо от того, стационарна ли жидкость или она течет через трубку (см. рис. 6.4). У здоровых людей в положении лежа центральное венозное давление лишь чуть выше атмосферного давления. Когда человек встает, гидростатическое давление растягивает вены нижних конечностей, в которых может скапливаться довольно большое количество крови (более 500 см3). Большая часть этой крови может поступать из легких. Если в этом случае не происходит сужения в каком-нибудь отделе венозного русла, эффективное центральное венозное давление, вероятно, может упасть ниже давления в сердце. Однако сжатие вен снаружи скелетными мышцами ног и, вероятно, сокращение крупных и других венозных резервуаров восстанавливают центральное венозное давление до уровня чуть выше давления в правом предсердии. Тонкий механизм, регулирующий это важное приспособление, еще не изучен.
РИС. 6.13. ВЛИЯНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЛЕЖА НА РЕАКЦИЮ ЖЕЛУДОЧКОВ.
Изменение диаметра левого желудочка, частоты сердечных сокращений и давлении в желудочках, когда стоящая здоровая собака (туловище расположено горизонтально) самопроизвольно ложится. Отмечается, что диастолическое растяжение увеличивается, несмотря на небольшое уменьшение среднего артериального давления Увеличенные ударные отклонения на кривой диаметра указывают на увеличение ударного объема (что было подтверждено измерениями с помощью аортальных флоуметров). Эти изменения соответствуют механизму Франка—Старлинга.
Вероятность того, что центральное венозное давление тонко регулируется, подкреплена в опытах на животных, подвергшихся действию положительных и отрицательных ускорений в большой центрифуге [9]. Под действием сил, в 5 раз больших, чем сила тяжести, давление в нижерасположенных областях тела сталовится очень высоким, но на уровне сердца и близко к этому уровню венозное давление остается существенно неизменным независимо от того, куда были направлены этн силы -к голове или к ногам. Поскольку емкость вен, расположенных ниже диафрагмы, значительно выше емкости вен выше диафрагмы, большое гидростатическое давление должно было бы вызвать массивное скопление крови в нижних конечностях, когда силы действовали от головы к стопам. Для поддержания центрального венозного давления в этом случае должна, конечно, осуществляться регуляция емкости венозных резервуаров.
РИС. 6.14. МАКСИМАЛЬНОЕ ДИАСТОЛИЧЕСКОЕ РАСТЯЖЕНИЕ В ПОЛОЖЕНИИ ЛЕЖА.
А. Как показано на рис. 6.13, диаметр левого желудочка быстро увеличивается в течение следующих нескольких циклов после того, как собака принимает лежачее положение (Б).
Б. Видно, что после анестезин, торакотомии и асфиксии левый желудочек расширяется. Диаметр желудочка после этого чрезмерного растяжения по существу такой же, как у лежащей собаки (на части А рисунка), указывая, что в этих условиях растяжение левого желудочка является максимальным.
В, Г. Изменения диаметра желудочка при изменении положения в пространстве не связаны с мышечными усилиями, поскольку они наблюдаются и во время пассивных наклонов.
