Функционални особености на кръвоносните съдове
* Артериите са дебелостенни съдове, съдържат еластични тъкани, гладки мускули и свързващи тъкани. Обемът на кръвта в артериите е сравнително малък и е под високо налягане.
* Артериоли – те са най-малките клонове на артериите и притежават много добре развит гладко мускулен слой, който е инервиран от симпатикови (адренергични) нервни влакна. Отделяния от тях медиатор норадреналин, предизвиква констрикция (спазъм) на съдовите гладки мускули, диаметърът на съдовете се намалява и така се увеличава съпротивлението на кръвния поток. Артериолите са съдовете, които оказват най-голямо съпротивление на кръвния поток.
* Капиляри. Те са най-малките кръвоносни съдове. Изградени са само от слой ендотелни клетки и базална мембрана. През стените им се обменят хранителни вещества, шлаки, вода и соли между кръвта и тъканите.
* Венули и вени. Съдържат по-малко еластични тъкани, отколкото артериите и имат много голям капацитет да побират кръв. Съдържат най-големия процент от кръвта в сърдечно-съдовата система. Обемът на кръвта във вените е под ниско налягане. При увеличаване на симпатиковата нервна активност се предизвиква контракция (спазъм) на вените и се намалява тяхният капацитет да побират кръв.
Скорост на кръвния поток.
Скорост на кръвния поток е степента на преместването на кръвта за единица време.
Когато отчитаме изминатото от частиците на кръвта разстояние за единица време, говорим за линейна скорост на кръвния поток (см /сек).
Обемната скорост на кръвния поток показва колко милилитра кръв са преминали през напречното сечение на дадена съдова област за единица време. Измерва се в мл/сек.
Кръвоносните съдове имат различен диаметър и площ на напречното сечение. Тези разлики имат голям ефект върху линейната скорост на потока. Когато обемната скорост на потока (Q) е постоянна, линейната скорост на кръвния поток (v) намалява с увеличаването на площта на напречното (А) сечение на съдовете. Площта (А) на напречното сечение на кръвоносния съд (например на аортата) или на група от кръвоносни съдове (например на всичките капиляри) е = πr² (r може да бъде радиусът на единичен кръвоносен съд, например на аортата, или тоталният радиус на група кръвоносни съдове – например на всичките капиляри. Промените в диаметъра (радиуса) на съдовете променят линейната скорост на потока (v) през съдовете. На фигурите по-долу се виждат промените в индивидуалните диаметри на кръвоносните съдове в системното кръвообращение и промените в тоталното напречно сечение на различните съдови области.
На следващата фигура се виждат три кръвоносни съда с последователно нарастващи диаметър (радиус) и площ на напречното сечение при еднакъв поток на кръвта (Q).
Когато диаметърът на съда се увеличава, линейната скорост на потока на кръвта (v) намалява. Ако приемем, че най-малкият съд е аортата, средният съд би могъл да представлява всичките артерии, а най-големият съд – всичките капиляри. Тоталният кръвен поток Q във всяка съдова област е еднакъв и е равен на МОС. Линейната скорост на кръвния поток е най-висока в аортата, която е с най-малък радиус на тоталното напречно сечение и е най-ниска в капилярите, които са с най-голям радиус на тоталното напречно сечение. При тази ниска линейна скорост на кръвотока в капилярите времето за обмяна между тях и тъканите е достатъчно.
От направените изчисления (виж фигурата горе) се вижда, че скоростта на кръвния ток в аортата е много по-голяма от тази в капилярите (800 пъти).
Хемодинамични закономерности.
Основната закономерност, на която се подчинява хемодинамиката е зависимостта между кръвния поток, налягането и съпротивлението.
Кръвният поток Q през кръвоносен съд или серия от кръвоносни съдове се определя от:
1) разликата в налягането между двата края на съда (ΔR)
2) съпротивлението на съда на кръвния поток (R).
Разликата в налягането е движещата сила за кръвния поток, съпротивлението е задържането на потока.
Където: Q = потокът на кръвта (кръвният ток) (ml/min)
ΔR = разликата в налягането (mmHg)
R = съпротивлението (mmHg/ml/min)
ΔR
Q = ——
R
Например МОС е правопропорционален на разликата в налягането (ΔR) между аортата и vena cava. Посоката на кръвотока е от по-високото към по-ниското налягане. Аортата и артериите от еластичен тип превръщат тласъчния кръвоток в по-равномерен кръвоток. Във венулите и малките вени кръвотокът става постоянен, а в по-големите вени той е слабо пулсиращ.
Кръвният ток (Q) е обратнопропорционален на съпротивлението (R). Увеличеното съпротивление (R) при спазъм на съдовете (особено на артериолите) намалява кръвния поток, а намаленото съпротивление R (при вазодилатация) увеличава кръвотока.
Съпротивление на кръвния поток.
Кръвоносните съдове и кръвта образуват съпротивлението на кръвния поток. Съпротивлението на кръвния поток (R) се увеличава при нарастване на вискозитета на кръвта и на дължината на кръвоносните съдове и при намаляване на радиуса им. Например ако радиусът на кръвоносните съдове намалее наполовина, съпротивлението се увеличава 16 пъти (зависимостта е от четвърта степен). Тази зависимост се дава от уравнението на Поазьой- Хаген.
При нарастване на съпротивлението R, потокът Q намалява също 16 пъти.
Съпротивлението на всички системни съдове, взети заедно се нарича тотално периферно съдово съпротивление.
