Кровообращение - неотложная терапия, анестезия и реанимация
Глава 2 КРОВООБРАЩЕНИЕ Ф. Цюбулоз (F, Dubouloz) ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
Одной из особенностей высших организмов является наличие у них тканей специального назначения (пищевой канал, органы дыхания, выделения). Эти ткани, находясь на некотором расстоянии друг от друга, соединены между собой промежуточной транспортной системой. Система кровообращения выполняет две основные функции. Во-первых, осуществляет доставку кислорода, продуктов обмена веществ и всех остальных элементов, необходимых для жизнедеятельности клеток, а во-вторых, удаляет конечные продукты обмена веществ, обеспечивая их диффузию или выделение. Эта система состоит из жидкости (крови), циркулирующей по трубкам (кровеносным сосудам) под действием разности давления, создаваемой насосом (сердцем).
СЕРДЦЕ
Сердце можно охарактеризовать как насос, канал, соединяющий большой и малый круг кровообращения, и резервуар. Его полости содержат определенный объем крови, который быстро мобилизуется (если не полностью, то хотя бы частично). В этом и заключается одна из возложенных на сердце функций, а именно: обеспечение необходимого организму объема циркулирующей крови. В сердце имеется два желудочка, функционирующих при постоянных, но разных режимах давления, так как систолическое артериальное давление превышает давление в легочной артерии в 6 раз. У них почти равные емкости, объем которых может незначительно изменяться при увеличении силы сокращений сердца (закон Starling), обеспечивая одинаковый выброс. Это очень важная особенность, так как любое нарушение равновесия выброса вследствие закупорки сосудов легочного или периферического сектора может стать источником циркуляторных расстройств, которые очень скоро становятся необратимыми. Такое относительное постоянство объемов и внутрисердечного давления обусловливает одно важнейшее свойство: быстрое увеличение МОС возможно только благодаря ускорению частоты сокращений сердца. Однако давление и объем сердца могут изменяться при длительной тренировке (у спортсменов). Объем систолического выброса составляет, как минимум, половину емкости желудочка, т. е. от 170 до 200 мл у человека средних лет. Для увеличения сердечного выброса за счет учащения сокращений сердца существует определенный предел. Выигрыш во времени происходит за счет диастолы (при заполнении желудочков). В это время коронарный кровоток достигает максимального уровня. Если же частота сокращений сердца превышает какой-то предел, производительность сердца падает в результате плохого наполнения желудочков и ухудшения работы миокарда. Оптимальная частота сокращений сердца у взрослого человека находится в пределах от 40 до 80 уд./мин-1 и эффективна лишь при достаточном венозном возврате. В настоящее время появилась тенденция к замене понятия «сердечный выброс» понятием «сердечный индекс», который выражает отношение величины МОС в спокойном состоянии к площади поверхности тела. Его нормальная величина составляет приблизительно 3 л/м2.
Частота сокращений сердца, играющая главную роль в изменении сердечного выброса, зависит от равновесия между собственным автоматизмом сердца, деятельность которого связана с узелковой тканью (узел Keith и Flack* , Aschow — Tawara ** , волокна His — Purkinje*** ) и характеризуется очень частым ритмом (100— 120 с/мин-1), и внесердечным нервным контролем, представленным двумя составляющими. Одна часть, замедляющая ритм, преобладает в состоянии покоя, ее чувствительные волокна следуют в составе блуждающего нерва (медиатор ацетилхолин), а другая, ускоряющая ритм, идет по симпатическим волокнам, которые освобождают катехоламины.
Бульбарные и спинальные центры находятся под влиянием сердечных периферических водителей ритма (каротидный синус, дуга аорты и др.), чувствительных не только к артериальному давлению, но и к химическим изменениям (гипоксии, гиперкапнии). Обмен веществ в миокарде способен обеспечить постоянно высокую его активность благодаря очень развитой системе окисления, отличительной чертой которой является очень высокое сродство миоглобина к кислороду и почти полное поглощение (75 %) коронарного кислорода, потребление классических источников энергии (глюкозы и жирных кислот), а также лактатов.
*Синусно-предсердный узел. — Прим. ред. **Предсердно-желудочковый узел. — Прим. ред. ***Предсердно-желудочковый пучок. — Прим. ред.
Эта особенность важна и интересна тем, что, как известно, при физических упражнениях и недостаточности кровообращения выделение молочной кислоты значительно увеличивается.
СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА
Сосудистая система представляет собой замкнутый круг, по которому циркулирует кровь в результате существующей разности давления между артериальным (средняя величина давления в аорте 12 кПа — 90 мм рт. ст.) и венозным секторами. Схематично в сосудистую систему можно объединить следующие сосуды:
- Сосуды высокого давления, выполняющие тройную функцию:
- роль приемника, преобразующего переменный дебит сердца в постоянный, выполняют аорта и крупные артерии;
- роль каналов с малым сопротивлением, обеспечивающих подачу крови к тканям, выполняют артерии;
- роль распределителя обеспечивают артериолы с переменным сопротивлением, их деятельность приспосабливается к потребностям каждого органа в данный момент.
- Сосуды низкого давления, условно разделенные на две части:
- капиллярную систему с большой поверхностью обмена, представляющую функциональную часть системы кровообращения. Благодаря ее строению осуществляется переход крови из артерий в вены тремя путями (рис. 9):
а) прямой переход из артериолы в маленькую вену-
б) через метартериолу — сосуд, соединяющий венулу и артериолу, на которой расположена капиллярная петля (кровь следует по этому пути во время функциональной паузы)-
в) через капилляр, соединенный параллельно метартериоле (в основании метартериолы имеется прекапиллярный сфинктер- существование посткапиллярного сфинктера еще точно не установлено) ;
- венозную систему, осуществляющую возврат крови к сердцу. Она представляет собой резервуар, вмещающий 75—80 % объема крови организма. Особенно развиты две венозные сети: сеть парен;
Рис. 9. Схема капилляров (по Hershey).
химы, легкого и сеть гепатоспланхнической зоны. Этот запас мобилизуется воздействием на сократительную функцию вен.
3. Моторика сосудов. Емкость сосудистого русла намного больше ОЦК организма. Явления моторики сосудов, зависящие от деятельности вегетативной нервной системы, способствуют постоянному приспособлению местного кровообращения к нуждам обмена веществ в тканях. Это означает, что спинальные и бульбарные центры поддерживают сосудистый тонус. Под влиянием физических или химических факторов моторика сосудов может усиливаться (гипотензия, холод, гиперкапния и др.) или угнетаться (гипертензия, гипертермия, гиперкапния и др.).
КРОВЬ
Кровь — неоднородная жидкость, состоящая из гемоцитов (45%) и плазмы (55%). ОЦК у взрослого человека составляет около 5 л. Важными элементами внезапного нарушения крови являются увеличение ее вязкости в результате уменьшения объема крови в сосудах и повышения гематокрита.
