Кровообращение в сосудах зоны микрогемоциркуляции и его связь с системной гемодинамикой

Система кровообращения, обеспечивая в организме главным образом транспортную функцию, осуществляет доставку в ткани веществ, участвующих в обмене, и удаление конеч­ных его продуктов, а также доставку к функциональным элементам физиологически актив­ных субстратов-факторов гуморальной регуляции. За счет последнего реализуется интегра-тивная функция системы кровообращения. Кроме того, этой же системой в значительной мере обеспечивается постоянство внутренней среды организма — его водный, электролит­ный и температурный гомеостаз.

Являясь замкнутой, система кровообращения «открыта» во внутреннюю среду организ­ма на уровне нутритивных (обменных) сосудов большого круга и во внешнюю среду — на уровне нутритивных сосудов малого круга, а также сосудов желудочно-кишечного тракта и

СО₂ Н₂О

о₂

Конечные

продукты

обмена

Н₂О, Г, I"

Рис. 10.9. Взаимосвязь системы кровообращения с внутренней средой организма и внешней средой.

503

почек (рис. 10.9). Двусторонний переход веществ через стенку этих сосудов — транскапил­лярный обмен — и является в конечном счете тем актом, ради обеспечения которого сущест­вует вся сложная система циркуляции крови.

Факторы, обусловливающие транскапиллярный обмен и интенсивность метаболизма в тканях, регламентируют функции системы кровообращения. К числу таких факторов отно­сятся: суммарная площадь функционирующих нутритивных сосудов (капилляров), соотно­шение осмо-онкотического давления крови и тканевой жидкости с гидродинамическим со­судистым давлением (сил, обеспечивающих перемещение жидкой части крови и тканевой среды), проницаемость сосудов.

Именно поэтому только совокупная оценка характера распределения кровотока (интен­сивности перфузии различных тканей кровью) и обеспечения необходимых для транскапил­лярного обмена градиентов гидростатического и онкоосмотического давления позволяет дать достаточно полную характеристику деятельности системы кровообращения. Это становится возможным при комплексном анализе функций сердечно-сосудистой системы применительно к разным функциональным уровням (системному, органному и тканевому) и сопоставлении характера кровоснабжения органов и тканей с интенсивностью обмена в них и прежде всего с их обеспечением кислородом [Селезнев С.А. и др., 1976; Folkow В., Neil E., 1976].

Микроваскулярное звено системы кровообращения, которое входит в нее в качестве со­ставляющего элемента, обуславливающего ее деятельность на любом из функциональных уровней — тканевом, органном или организменном, — является важнейшим компонентом, на котором зиждется вся сердечно-сосудистая система в целом. Функциональным состояни­ем микроваскулярного русла самым решающим образом определяются важнейшие парамет­ры кровообращения: распределение кровотока, интенсивность кровоснабжения (объем пер­фузии), градиенты давления на сопряженных участках сосудистого русла. Естественно, что последнее обеспечивается нагнетательной функцией сердца.

Кровообращение применительно к любому из функциональных уровней, будь то сис­темный, органный или тканевый, может быть описано уравнением:

ДР = Q W,

где ДР — градиент давления между приводящим (артериальным) и отводящим (венозным) сосудами (Pa—Pv); Q — объемная скорость кровотока; W — общее периферическое сопро­тивление сосудистого русла. Это уравнение, отражая общий объем перфузии и ее условия, в то же время не дает представления о распределении кровотока на уровне микроваскулярного русла: [по нутритивным (через капилляры) и шунтовому путям], а также о распределении кровотока между органами в том случае, если необходимо оценить функции системы крово­обращения в целом.

Объемная скорость кровотока на любом из функциональных уровней определяется уравнением

Q = VU,

где Q — объемная скорость кровотока; V — объем циркулирующей крови; U — средняя ли­нейная скорость перемещения крови.

Сравнительно небольшой объем крови (5—6 л), находящийся в активной циркуляции у идеального человека [Folkow В., Neil E., 1976], обеспечивает благодаря интенсивному ее перемещению кровоснабжение всех тканей.

Производительность сердца (количество крови, выбрасываемой им в аорту и в легочную артерию) составляет у взрослого человека в покое около 5—5,5 л/мин. При этом в покое функционирует около 25—30 % всех капилляров, в которых содержится лишь около 4—5 % объема циркулирующей крови. Именно этой фракцией и осуществляется обмен между кро­вью и тканями в покое.

Распределение сердечного выброса между органами и областями тела неодинаково и оп­ределяется главным образом интенсивностью обменных процессов в них (рис. 10.10).

При физической нагрузке производительность сердца может возрастать в 5—6 раз. При этом из-за изменений в запросе кислорода и энергетических материалов меняется и соотно­шение органных фракций: мышечная и кожная достигают 80—85 % сердечного выброса (аб­солютное кровоснабжение возрастает в 18—20 раз), миокардиальная — 4—5 % (абсолютное кровоснабжение увеличивается в 4—5 раз), мозговая — 3—4 % (кровоснабжение мозга прак­тически не изменяется), печеночная и желудочно-кишечного тракта — 3—5 % (кровоснаб­жение этого региона несколько уменьшается), почечная — 2—4 % (кровоснабжение почек

504

ОБЛАСТИ

70-80 I 5-10 I 15-20 Объем содержащейся крови, %

Рис. 10.10. Функциональная схема сердечно-сосудистой системы (по Б. И. Ткаченко, 1979).

Цифры у органов — кровоток в процентах от минутного объема кровообращения: Гм — головной мозг; Л — легкие; М — миокард; ЖКТ — желудочно-кишечный тракт и печень; П — почки; См — скелетные мышцы; К — кожа; С — скелет (кости, костный мозг, жировая и соединительная ткани).

уменьшается в 1,5—2 раза). При этом меняется и распределение кровотока на тканевом уровне, что определяется особенностями микроциркуляции в каждом из органов.

Прежде чем описать закономерности кровотока в сфере микроциркуляции и его регуля­цию, целесообразно дать общую характеристику микроваскулярного русла.