Периферическая сосудистая система
Основы строения сосудистой сети
Кровь, которая изгоняется в аорту левым сердцем, последовательно протекает через множество различного типа сосудов, прежде чем она возвращается в правое сердце. Как показано на рис. 7-1, основными видами сосудов являются артерии, артериолы, капилляры, венулы и вены. Эти последовательно расположенные сосудистые отделы, отличаются друг от друга физическими размерами, морфологическими характеристиками и функциями. Существует один общий признак у всех сосудов — это то, что все они выстланы одним слоем эндотелиальных клеток, прилегающих друг к другу Фактически, это характерно для всей системы кровообращения, включая камеры сердца и даже створки клапанов.
Некоторые типичные физические характеристики основных видов сосудов представлены на рис 7-1. Однако следует понять, что сосудистое русло представляет собой нечто единое и что переход от одного типа сосудов к другому не имеет резкой границы Общая площадь поперечного сечения, через которое кровь протекает на каждом конкретном уровне сосудистой системы, равняется сумме площадей поперечных сечений отдельных сосудов, которые расположены параллельно на данном уровне. Количество сосудов и общая площадь их поперечного сечения, представленные на рис. 7-1, характеризуют весь большой круг кровообращения.
Артерии представляют собой сосуды с толстой стенкой, содержащей, помимо гладкой мускулатуры, значительное количество эластических и коллагеновых волокон. Прежде всего, благодаря наличию эластических волокон, которые могут растягиваться в два раза по сравнению со своей длиной без нагрузки, артерии способны расширяться, принимая и временно депонируя некоторое количество крови, выбрасываемой сердцем во врем^оистолы, а затем за счет пассивного эластического напряжения снабжать этой расположенные органы во время диастолы. Аорта пред-
ставляет собой самую крупную артерию, и ее внутренний диаметр составляет около 25 мм По мере отделения каждой новой ветви диаметр артерий уменьшается, и диаметр самых мелких артерий составляет около 0,1 мм Последовательное разделение артерий на ветви ведет к экспоненциальному росту числа артерий
.Таким образом, хотя отдельные ветви становятся постепенно все меньше и меньше, общая площадь поперечного сечения, через которое осуществляется кровоток в системе артерии, увеличивается в несколько раз по сравнению с диаметром аорты
Артериолы меньше по диаметру, чем артерии и имеют несколько иное строение У артериол по отношению к внутреннему диаметру более толстые стенки с большим количеством гладкой мускулатуры и меньшим количеством эластических тканей, чем в артериях Так как стенки артериол столь богаты мышечной тканью, их диаметр может активно изменяться, регулируя кровоток через периферические органы Несмотря на свой столь малый размер, артериолы столь многочисленны, что их общее поперечное сечение столь велико, что значительно превышает соответствующий показатель у артерий на любом уровне
Капилляры являются самыми малыми сосудами Фактически эритроциты с диаметром 7 мкм должны деформироваться, чтобы пройти через них Как уже обсуждалось в главе 1, стенка капилляров состоит из одного слоя эндотелиальных клеток, отделяющих кровь от интерстициальной жидкости слоем, толщиной в 1 мкм В стенке капилляров нет гладкой мускулатуры и поэтому они лишены способности активно изменять свой диаметр Капилляры столь многочисленны, что площадь их общего поперечного сечения в системных органах более чем в 1000 раз превышает диаметр корня аорты Если считать, что капилляры обладают средней длиной 0,5 мм, мы можем вычислить, что общая площадь поверхности, доступная для обмена веществ между кровью и интерстициальной жидкостью, составляет более 100 м2
После прохождения капилляров, кровь собирается в венулы и вены и возвращается в сердце Венозные сосуды обладают очень тонкими стенками по сравнению с их диаметром В их стенке содержатся гладкие мышцы, и поэтому их диаметр может активно изменяться Благодаря тонким стенкам, венозные сосуды очень растяжимы Поэтому диаметр их меняется пассивно при небольших изменениях величины трансмурального давления, которое представляет собой разность между наружным и внутренним давлением на стенку сосуда Венозные сосуды, в особенности крупные, также обладают клапанами, которые препятствуют обратному току крови Как мы увидим позднее, эти клапаны играют особенно важную роль в функционировании сердечнососудистой системы в вертикальном положении и при физической нагрузке
Основные функции сосудов
Сопротивление и поток жидкости в сосудистой сети
Основное уравнение гидродинамики (Q=AP/R) может быть применено к сети трубок на основании тех же правил, что и аналогичное уравнение, закон Ома (1-Е/R), используется в сети электрических сопротивлений Сопротивление в сети любой сложности может быть рассчитано путем*применения нижеследующих формул для определения величины сопротивления при последовательном и параллельном соединении
Когда сосуды с сопротивлениями . Rn соединены последовательно, общее сопротивление сети рассчитывается по следующей формуле
На рис 7-2, А показан пример таких сосудов, соединенных последовательно, проходящих между областью с давлением Р идругой областью с более низким давлением Ро, так что общая разность давления в сети, ЛР, равняется Р~Р0 В соответствии с уравнением для последовательного соединения, общее сопротивление в сети (R/ равняется Rt+R9+R3 В соответствии с основным уравнением гидродинамики поток через сеть (Q) равен ЛР/R^ Очевидно, что Q является потоком (объем / время) через каждый компонент в последовательной цепи, как показано на рис 7~2, В [Частицы жидкости могут передвигаться с различной скоростью (расстояние / время) в различных отделах сети, но объем, проходящий через каждый компонент сети в минуту, должен быть идентичным]
Как показано на рис 7-2, С, общее давление снижается на определенную величину при прохождении через каждый компонент последовательной сети Величина падения давления на протяжении каждого компонента сети может быть рассчитана с помощью основного уравнения гидродинамики, применительно к данному компоненту: например, AP=QR{ ■ Обратите внимание, что самое существенное падение общего давления возникает на протяжении компонента в последовательной цепи, обладающего наибольшим сопротивлением потоку (/?2 на рис. 7-2).
Как показано на рис. 7-3, если несколько труб с величинами сопротивления R R2,. ., Rn соединяются с образованием параллельной сети сосудов, то можно рассчитать общее сопротивление для параллельной сети Rf по следующей формуле:
Общий потокчерез сеть параллельных сосудов определяется по формуле ДР/Rf. В соответствии с приведенным уравнением общее сопротивление в любой сети с параллельным соединением всегда будет меньше, чем соответствующий показатель в каждом из элементов сети. (В частном случае, когда отдельные элементы, образующие сеть, обладают идентичным сопротивлением Rx, общее сопротивление сети равняется сопротивлению отдельного элемента, деленному на число параллельных элементов сети п: R=Rx/п.) В целом, чем больше количество параллельных элементов в сети, тем ниже будет ее общее сопротивление. Таким образом, например, капиллярное русло, состоящее из множества отдельных капилляров, расположенных параллельно, может обладать очень низким общим сопротивлением кровотоку, хотя сопротивление отдельного капилляра может быть относительно высоким.
Как показано на рис. 7-3, основное уравнение гидродинамики может быть применено к любому отдельному элементу сети или к сети в целом. Например, поток через только первый элемент сети (Q/) рассчитывается по формуле Q-ЛР/Rx, а потокчерез всю сеть с параллельными элементами высчитывается по формуле' Q= ДР/ Rf.
Уравнения для систем с параллельными и последовательными элементами могут использоваться для анализа сопротивления в системах большой сложности. Например, некоторые или все последовательные сопротивления, показанные на рис 7-2, могут представлять собой вычисленное общее сопротивление многих параллельно расположенных сосудов
Объемный кровоток и скорость движения крови
Прежде чем приступить к обсуждению, важно провести различие между объемным кровотоком (объем/время) и скоростью кровотока (расстояние/время) в периферическом сосудистом русле Представим аналогию потока, воды которого текут с большей скоростью через мелкую стремнину, чем через соседнюю глубокую заводь Объем воды, протекающий через заводь в сутки (объем/ время = поток), однако должен равняться тому объему, который проходит через отмель за тот же промежуток времени При таком последовательном соединении поток одинаков во всех точках русла, но скорость движения потока изменяется обратно пропорционально локальной площади поперечного сечения
Аналогично происходит в периферическом сосудистом русле, где поток крови наиболее быстрый в отделе, где площадь поперечного сечения минимальна (в аорте) и скорость минимальна в том отделе, где площадь поперечного сечения наиболее велика (капиллярное русло) Несмотря*на разницу в скорости, если минутный объем (кровоток в аорте) составляет 5 л/ мин, то кровоток через капиллярное русло (или артериолы, венулы) также равняется 5 л/мин Изменения скорости тока крови, происходящие по мере прохождения крови через периферическую сосудистую систему, показаны в верхней части рис 7-4 Они являются прямым следствием изменений площади поперечного сечения участков сосудистого русла, представленного на рис 7-1 Незначительная скорость капиллярного кровотока максимально увеличивает промежуток времени, который необходим для осуществления транскапиллярного обмена
Ламинарный и турбулентный поток
Кровь в норме протекает через все сосуды сердечно-сосудистой системы в виде упорядоченного и линейного потока, который называется ламинарным потоком При ламинарном потоке отмечается параболический профиль скорости движения жидкости по трубе, как это показано в левой части рис 7-5 Скорость наибольшая по центральной оси сосуда и уменьшается почти до нуля у стенки сосуда Концентрические слои жидкости с различной скоростью движения гладко скользят друг относительно друга Между отдельными слоями жидкости происходит л ишь незначительное смешивание, так что отдельные частицы потока перемещаются прямо в отдельных слоях параллельно оси общего потока жидкости Ламинарный поток жидкости является весьма эффективным, так как, помимо продвижения жидкости, другие затраты энергии не значительны
Так как кровь является вязкой жидкостью, ее движение через сосуд порождает напряжение сдвига на стенки сосуда Это представляет собой силу, которая стремится утащить внутреннюю поверхность (слой эндотелиальных клеток) сосуда вместе с потоком жидкости При ламинарном потоке напряжение сдвига стенок сосуда пропорционально скорости потока через данный сосуд1 Эндотелиальные клетки, выстилающие сосуд, способны ощущать (а следовательно, реагировать) на скорость движения потока крови через сосуд, улавливая изменения напряжения сдвига, которое воздействуетна них
Напряжение сдвига также может быть важным фактором при определенных патологических состояниях Например, атеросклеротические бляшки имеют тенденцию образовываться преимущественно около ответвлений крупных артерий, где в силу ряда гемодинамических причин (выходящих за пределы изложения в данном тексте) существует значительное напряжение сдвига Когда кровь под давлением с большой скоростью проходит через узкое отверстие, ее нормальный ламинарный поток может превратиться в турбулентный поток, который представлен в правой части рис 7-52 При турбулентном потоке жидкости отмечается значительная сила трения и перемешивание слоев жидкости.
Когда кровоток в сосуде носит турбулентный характер, сопротивление сосуда значительно превышает рассчитанное по уравнению Пуазейля, приведенному в главе 1. При турбулентном движении крови также возникают шумы, которые могут выслушиваться с помощью стетоскопа. Например, сердечные шумы являются проявлениями турбулентного кровотока, возникающего из-за наличия патологии клапанов сердца. Выслушивание шумов над периферическими артериями является патологическим феноменом и обычно указывает на существенное снижение площади поперечного сечения сосуда.
Объемы крови в периферических сосудах
На второй диаграмме рис. 7-4 показан приблизительный процент от общего объема циркулирующей крови, который содержится в различных отделах сосудистого русла системных органов в каждый момент времени. (Приблизительно 20% от общего объема находится в легочной системе и в камерах сердца и поэтому не входит в представленную цифру.) Обратите внимание, что большая часть всей циркулирующей крови находится в венах системных органов. Этот диффузный, но значительный резервуар крови часто называется периферическим венозным пулом. Второй, меньший по объему резервуар венозной крови, называемый центральным венозным пулом, состоит из крупных вен, расположенных в грудной полости, и правого предсердия.
Когда периферические вены сокращаются, кровь покидает периферический венозный пул и поступает в центральный. Возрастание центрального венозного объема и, тем самым, давления, приводит к увеличению наполнения камер сердца, что, в свою очередь, ведет к увеличению ударного объема в соответствии с законом Франка— Старлинга. Этот чрезвычайно важный механизм регуляции деятельности сердечнососудистой системы будет более детально обсужден в главе 9.
Давление крови в периферических сосудах
Давление крови снижается в последовательных отделах сердечно-сосудистой системы в соответствии с графиком в третьей части рис. 7-4. Напомним по рис. 4-1, что давление в аорте колеблется между систолической и диастолической величинами при каждом сердечном сокращении, что справедливо для всей артериальной системы. (Из-за сложных гемодинамических причин разница между систолическим и диастолическим давлением в действительности возрастает пропорционально расстоянию меж-ду’сердцем и конкретным участком крупной артерии3). Однако среднее давление в стволе аорты составляет около 100 мм рт. ст., и это среднее артериальное давление на протяжении артериальной системы снижается лишь незначительно.
Существенное падение артериального давления происходит в артериолах, где, кроме того, пульсирующий характер давления почти исчезает. Среднее капиллярное давление составляет приблизительно 25 мм рт. ст. Давление продолжает уменьшаться в венулах и венах по мере того, как кровь возвращается в правое сердце. Центральное венозное давление (которое является давлением наполнения правых отделов сердца) в норме приближается к 0 мм рт. ст.
Сопротивление в периферических сосудах
В нижней части рис. 7-4 изображено относительное сопротивление кровотоку, которое существует в каждом из последовательных отделов сосудистой системы. Вспомним из главы 1, что сопротивление, разность давления и поток связаны основным уравнением гидродинамики: Q=AP / R. Так как поток (Q) должен быть идентичен в каждом из последовательно расположенных отделов сосудистой системы, изображенных на рис. 7-4, то падение давления, которое происходит на протяжении каждого из этих отделов, является прямым отражением сопротивления, которое существует в данном отделе (см. рис. 7-2). Таким образом, существенное падение артериального давления, при прохождении крови через артериолы, указывает, что артериолы обладают значительным сопротивлением кровотоку. Среднее давление незначительно Снижается в артериях, так как они обладают незначительным сопротивлением. ,
Аналогично умеренное падение давления, которое происходит в капиллярах, является отражением того, что капилляры обладают умеренным сопротивлением по сравнению с артериолами. (Вспомните рис. 7-3, где показано, что капиллярное русло может обладать незначительным сопротивлением кровотоку, так как оно представляет собой сеть из огромного количества параллельно расположенных отдельных капилляров.)
Поток крови, протекающий через отдельные органы, может изменяться в десять и более раз. Так как среднее артериальное давление является относительно устойчивым показателем деятельности сердечно-сосудистой системы, существенные изменения кровотока органа являются следствием изменения его общего сосудистого сопротивления кровотоку. Последовательно расположённые сосудистые отделы объединены в определенные группы в пределах органа, и общее сосудистое сопротивление органа должно равняться сумме сопротивлений его последовательно соединенных сосудистых отделов:
Так как артериолы обладают значительно большим сосудистым сопротивлением по сравнению с другими отделами сосудистого русла, то общее сосудистое сопротивление любого органа определяется в значительной степени сопротивлением артериол. Сопротивление артериол, конечно, в значительной степени определяется радиусом артериол (R пропорционально 1 /г4). Следовательно, кровоток через орган в первую очередь регулируется изменением внутреннего диаметра артериол за счет сокращения или расслабления мышечной стенки артериол.
Когда артериолыоргана изменяют свой диаметр, то меняется не только кровоток через орган, но претерпевает изменения и падение артериального давления, происходящее в данном органе. На рис. 7-6 показано влияние сужения и расслабления артериол на изменения давления в сосудистом русле.
Сужение артериол вызывает более значительное падение давления в артериолах, что приводит к увеличению артериального давления и одновременному снижению
давления в капиллярах и венах. (Функция артериол в какой-то степени напоминает роль дамбы: в результате закрытия ворот дамбы снижается поток и повышается ее уровень в резервуаре позади плотины и снижается уровень после нее).
Напротив, увеличение органного кровотока, вызванное расширением артериол, сопровождается снижением артериального давления и увеличением капиллярного давления. Из-за изменений гидростатического давления в капиллярах сужение артериол ведет к транскапиллярной реабсорбции жидкости, в то время как расширение артериол способствует транскапиллярной фильтрации жидкости
Общее периферическое сопротивление
Общее сопротивление кровотоку большого круга кровообращения в целом называется общим периферическим сопротивлением. Так как системные органы обычно соединены параллельно (рис. 1-2), сосудистое сопротивление каждого органа вносит свой вклад в общее периферическое сопротивление в соответствии со следующим уравнением для определения сопротивления параллельных сосудов:
Как будет обсуждено позже в данной главе, общее периферическое сопротивление является важным фактором, определяющим величину артериального давления крови.
Эластические свойства сосудов
Как указывалось ранее, артерии и вены вносят лишь незначительный вкладе общее сопротивление кровотоку, который осуществляется через сосудистое русло. Поэтому мы обычно не придаем большого значения тому влиянию, которое оказывает изменение их диаметра на кровоток через системные органы. В то же время эластические свойства артерий и вен являются весьма важным фактором, влияющим на деятельность сердечно-сосудистой системы, так как эти сосуды могут функционировать как резервуары, и в них могут быть накоплены существенные количества крови.
Эластические свойства сосудов или отделов сосудистой системы часто характеризуются такой величиной, как растяжимость (С), которая отражает, насколько изменяется их объем (ДБ) в ответ на определенное изменение трансмурального давления (ДР):
Трансмуральное давление представляет собой разность между внутренним и внешним давлением на сосудистую стенку.
Эластические свойства вен важны для их функции по депонированию крови. Как видно по кривым зависимости давления от объема на рис. 7—7, вены более растяжимы, чем артерии. Так как вены столь растяжимы, что даже небольшие изменения периферического венозного давления могут вызвать перемещение существенного объема циркулирующей крови в периферический венозный пул или из него. Переход в вертикальное положение тела, например, увеличивает венозное давление в нижних конечностях и способствует накоплению крови (создание пула) в этих сосудах, что соответствует перемещению из точки А в точку В на рис. 7-7.
К счастью, данный процесс может быть уравновешен активным сужением вен. Пунктирная линия на рис. 7-7 отражает взаимозависимость между венозным давлением и объемом, которая отмечается при сужении вен в результате сокращения гладкой мускулатуры вен. В суженных венах объем крови может соответствовать норме (точка С) или даже быть ниже нормы (точка D), несмотря на более высокое, чем в норме венозноедавление Сужение периферических вен само по себе обладает способно , повышать периферическое венозноедавление и перемещать кровь из периферического венозного резервуара.
Эластические свойства артерий позволяют им функционировать в качестве резерв вуара в промежутке между сокращениями сердца Артерии играют важную роль в превращении пульсирующего потока крови, изгоняемого из сердца, в постоянный поток через сосудистое русло системных органов С этой точки зрения, артерии выполняют функцию буфера — windkessel (по-немецки воздушная камера) В начале фазы быстрого изгнания объем артериальной крови увеличивается, так как кровь поступает в аорту быстрее, чем она проходит в просвет системных артериол
Таким образом, часть той работы, которую сердце выполняет при выбросе крови, уходит на растяжение эластических стенок артерий Ближе к концу систолы и на протяжении диастолы артериальный объем уменьшается, поскольку кровоток, выходящий из артерий, превышает кровоток, поступающий в аорту Находящаяся в растянутом состоянии артериальная стенка сокращается и при этом утрачивает накопленную потенциальную энергию Данная энергия, перешедшая из одной формы в другую, и обеспечивает работу по продвижению крови через периферическое сосудистое русло во время диастолы Если бы артерии представляли собой жесткие трубки, не способные аккумулировать энергию за счет эластического растяжения, артериальное давление" немедленно падало бы до нуля при окончании процесса каждого сердечного выброса.
Измерение артериального давления
Напомним, что системное артериальное давление при каждом сердечном цикле колеблется между диастолическим значением (PD) и более высоким систолическим значением (Ps) Измерение величин систолического и диастолического артериального давления у пациентов является одной из самых обычных диагностических процедур, доступных врачу Основные принципы метода аускультации, используемого для измерения артериального давления, описаны здесь с помощью рис 7-8
Надувная майжета оборачивается вокруг плеча и регистрирующее устройство, такое, как например, ртутный манометр, присоединяется для измерения давления в манжете Вначале манжету надувают воздухом до величины давления (= 175—200 мм рт ст ), что обычно существенно превышает нормальный показатель систолического давления Это давление передается из легко меняющей свою форму манжеты тканям плеча, где это приводит к тому, что все кровеносные сосуды спадаются Ни капли крови не поступает ни в ткани, ни из тканей предплечья, пока давление в манжете выше, чем систоли ческое артериальное давление
После первоначального надувания, воздух постепенно выпускается из манжеты, так что давление в ней падает медленно и постепенно на фоне колебаний артериального давления В тот момент, когда давление в манжете падает ниже максимального систолического артериального давления, некоторое количество крови получает возможность пройти во время систолической фазы сердечного цикла через артерии, сдавленные манжетой Этот кровоток является перемежающимся и возникает только на короткий промежуток времени во время каждого сердечного цикла Более того, поскольку кровоток осуществляется через частично сжатые под манжетой сосуды, то кровоток здесь имеет скорее турбулентной, чем ламинарный характер
Перемежающиеся периоды появления кровотока под манжетой вызывают появление постукивающих звуков, которые могут быть обнаружены с помощью стетоскопа, помещенного на лучевую артерию в локтевой ямке Как указано на рис 7-8, звуки различного характера, обычно называемые тонами Короткова, выслушиваются в течение всего периода времени, пока давление в манжете составляет величину между систолическим и диастолическим давлением в аорте
Так как в период, когда давление в манжете выше, чем систолическое артериальное давление, отсутствуют как кровоток по сосудам под манжетой, так и тоны Короткова, то считают, что самое высокое давление в манжете, при котором слышны тоны Короткова, равняется величине систолического артериального давления Когда давление в манжете падает ниже диастолического давления, кровоток через сосуды под манжетой осуществляется без периодического прерывания и над лучевой артерией снова не удается выслушать никаких тонов Величина давления в манжете, при которой тоны Короткова становятся глухими или исчезают, принимается за диастолическое артериальное давление Тоны Короткова более отчетливы, когда давление в манжете ближе к систолическому артериальному давлению, чем кдиасто-лическому Таким образом, большая точность при определении диастолического артериального давления путем аускультации требует концентрации внимания и опыта
Факторы, определяющие артериальное давление
Среднее артериальное давление
Среднее артериальное давление является чрезвычайно важным параметром сердечно-сосудистой системы, так как оно является средним эффективным давлением, которое прогрнявткровь через системные органы Одним из наиболее фундаментальных уранй^Д|ШЙ^>н<>-сосудистой физиологии является то, которое показывает, каким образом среднее артериальное давление (Р ) соотносится с минутным объемом (МО) и общим периферическим сопротивлением (ОПС):
Как показано на рис 7-9, А, данное уравнение является просто преобразованием основного уравнения гидродинамики (Q= ЛР/R) применительно к системной циркуляции в целом с единственным допущением, что центральное венозное давление приблизительно равняется нулю, такчто ЛР-РА Обратите внимание, что на среднее арте- ! риальное давление оказывает влияние как сердце (за счет минутного объема), так и = периферическое сосудистое русло (за счет общего периферического сопротивления). / Все изменения среднего артериального давления определяются изменениями ми- 3 нутного объема или общего периферического сопротивления. j
На рис 7-9, А показано, что нормальное среднее артериальное давление в покое 100 мм рт. ст непосредственно определяется тем, что минутный объем сердца в покое составляет 5 л/мин, а нормальная величина общего периферического сопротивления (ОПС) в покое равняется 20 мм рт. ст. /(лхмин>;^Й^®^ величины ОПС без изменения МО обязательно ведет к уменьшению Р^йиИВВ^*0 на рис 7-Q R На рис. 7-9, С Показано, как нормальный показатель артериального давления 100 мм рт. ст. может поддерживаться на фоне снижения ОПС за счет компенсаторного увеличения в МО.
Для расчета истинных величин среднего артериального давления необходимо математическое усреднение волны артериального давления на протяжении одного или большего числа сердечных циклов. Однако чаще всего с помощью аускультации мы получаем величины лишь систолического и диастолического давления, хотя хотели бы узнать величину и среднего артериального давления Величина среднего артериального давления должна находиться в промежутке между значениями систолического и диастолического артериального давления_Полезное «правило большого пальца» говорит, что среднее артериальное давление(Рд)приблизительно равняется величине диастолического давления (Ро) плюс одна треть разности между систолическим и диастолическим артериальным давлением (PS~PD)
Пульсовое артериальное давление имеет тенденцию увеличиваться с течением времени у взрослых из-за уменьшения растяжимости артериальной стенки («склерозирования артерий»). Кривые зависимости давления от объема в артериях для 20-летнего и 70-летнего субъектов представлены на рис 7-Ю На снижение растяжимости артерий с возрастом указывает более крутой характер кривой у 70-летнего субъекта (большая величина ДРпри данном АУ), чем у 20-летнего. Таким образом, у 70-летнего субъекта Должно быть более высокое пульсовое артериальное давление
ппипяммамЙвиИИНвйим*» ......on-------
Артериальное пульсовое давление
Артериальное пульсовое давление (Р) определяется просто как разность между систолическим и диастолическим давлением ,
Для того чтобы использовать значения пульсового артериального давления для анализа деятельности сердечно-сосудистой системы, нам необходимо сделать нечто большее, чем просто определить его величину. Мы должны знать, от чего оно зависит, т е что определяет его конкретное количественное значение и что приводит к его изменениям В предыдущем разделе данной главы мы коротко обсудили, каким образом вследствие эластичности стенки артериальных сосудов, артериальное давление возрастает по мере увеличения артериального объема изгнания крови из сердца.
Степень увеличения давления (АР), вызванного возрастанием артериального объема зависят от степени изменения объема (A V) и растяжимости (СА) артериального пространства ЛР = ЛУ/СА Если мы пренебрежем фактом, что некоторое количество крови покидает артериальное пространство во время сердечного выброса, тогда увеличение артериального объема во в^емя каждого сердечного сокращения будет равняться ударному объему (УО) Таким образом, пульсовое артериальное давление в первом приближении равняется величине ударного объема, деленной на растяжимость артерий
Как показано на рис 7-10, снижение растяжимости артерий может вызвать увеличение пульсового артериального давления даже при снижении ударного объема с возрастом (На рис 7-10 также показан тот факт, что артериальный объем крови и среднее артериальное давление имеют тенденцию увеличиваться с возрастом Однако увеличение среднего артериального давления не вызвано снижением растяжимости артерий, поскольку изменения растяжимости не оказывают непосредственного влияния на минутный объем сердца или ОПС, которые являются единственными составляющими РА Среднее артериальное давление увеличивается с возрастом, вследствие увеличения общего периферического сопротивления, зависимого от возраста)
Растяжимость артерий также снижается по мере увеличения среднего артериального давления, что видно по характеру кривой, взаимозависимости между объемом и давлением, показанной на рис 7-10 В остальном растяжимость артерий является относительно стабильным параметром Таким образом, в основном быстрые изменения артериального пульсового давления являются следствием изменения ударного .объема
Приведенное уравнение для определения величины пульсового артериального давления является сильно упрощенным описанием некоторых очень сложных гемодинамических процессов Оно верно характеризует ударный объем и растяжимость артерий как основные факторы, определяющие артериальное пульсовое давление, но оно основано на допущении что кровь не покидает аорту во время систолического выброса
Очевидно, что это не является очень точным Более того, при тщательном изучении рис 4-1 выясняется, что максимальное систолическое давление достигается еще до завершения изгнания крови из сердца Поэтому неудивительно, что другие факторы, кроме растяжимости артерий и ударного объема, оказывают незначительное воздействие на пульсовое давление Например, более быстрое изгнание крови из сердца, вызванное повышением сократительной способности миокарда, может в некоторой степени увеличить пульсовое давление, даже при постоянВЙ|уД|Н|ИОМ объеме. Однако изменения общего периферического сопротивления оказывают минимальное влияние или вовсе не влияют на пульсовое давление, так как изменение ОПС приводит к параллельным изменениям как систолического, так и диастолического давления
Существует распространенное неправильное представление в физиологии сердечно-сосудистой системы, что изолированно взятые систолическое или диастолическое артериальное давление отражают состояние конкретных параметров сердечно-сосудистой системы Например, повышенное диастолическое давление часто расценивается как показатель высокого общего периферического сопротивления
Такая зависимость является совершенно необязательной, поскольку высокое диастолическое давление может отмечаться при нормальном (или даже при пониженном) ОПС, если значения частоты сердечных сокращений и минутного объема сердца высоки Как на систолическое, так и на диастолическое давление влияют частота сердечных сокращений, ударный объем, ОПС и СА4 Студенту нецелесообразно пытаться интерпретировать показатели систолического и диастолического артериального давления независимо друг от друга Интерпретация является гораздо более точной, когда акцент делается на величине среднего артериального давления (РА=МОхОПС) и артериального пульсового давления (Рр=УО/СА) (См вопрос для изучения 34 )