кровообращение. Лекция 7 от 7 октября 2008 г

Название	Лекция 7 от 7 октября 2008 г
Анкор	кровообращение.doc
Дата	01.06.2018
Размер	4.82 Mb.
Формат файла
Имя файла	кровообращение.doc
Тип	Лекция #19877

Лекция № 7 от 7 октября 2008 г.

Прежде всего, я хочу поздравить Вас с Праздником – Праздником Науки! В понедельник 6 октября 2008 года в Стокгольме стартовала 107-я Нобелевская неделя.

По традиции, первыми были названы лауреаты в области физиологии и медицины.

Половину общей суммы премии получит немецкий ученый Харальд цур Хаузен за открытие вируса папилломы человека, приводящего к раку шейки матки.

Вторую половину разделят французские биологи Франсуаза Баррэ-Синусси и Люк Монтанье, ставшие лауреатами за открытие вируса иммунодефицита человека, вызывающего СПИД.

Слева направо: Харальд цур Хаузен (Harald zur Hausen), Франсуа Баррэ-Синуси (Francoise Barre-Sinoussi), Люк Монтенье (Luc Montagnier).

Премию по физиологии и медицине разделят ученые, которые 25 лет назад открыли вирусы, вызывающие у людей смертельно опасные болезни.

Тема лекции:

Кровообращение.

Физиология миокарда.

Сегодня мы начинаем цикл лекций по физиологии кровообращения.

Клетки многоклеточных организмов теряют непосредственный контакт с внешней средой и находятся в окружающей их жидкой среде — межклеточной, или тканевой, жидкости, откуда черпают необходимые вещества и куда выделяют продукты обмена.

Состав тканевой жидкости постоянно обновляется благодаря тому, что эта жидкость находится в тесном контакте с непрерывно движущейся кровью. Из крови в тканевую жидкость проникают кислород и другие необходимые клеткам вещества, в кровь, оттекающую от тканей, поступают продукты обмена клеток. Помимо крови, от тканей оттекает лимфа, которая также уносит часть продуктов обмена. Кровь и лимфа могут осуществлять свои функции при их непрерывном движении в сосудах, т.е. при наличии кровообращения и лимфообращения. Кровообращение обеспечивает все процессы метаболизма в организме человека и поэтому является компонентом различных функциональных систем, определяющих гомеостаз.

План лекции

1. История изучения системы кровообращения 3

2. Понятия «система кровообращения», «сердечно-сосудистая система», «гемодинамика» 4

3. Структура системы кровообращения 4

Круги кровообращения 4

Большой круг кровообращения 5

Малый круг кровообращения 5

Схемы единого сердечно сосудистого русла 5

Распределение кровотока в параллельно соединённых отделах сосудистой системы 6

Исключения в структуре сердечно-сосудистого русла большого круга кровообращения (воротные системы) 7

3. Система кровообращения плода 8

4. Изменения кровообращения после рождения 9

Рекомендуемая литература 10

Основная 10

Дополнительная 11

1. История изучения системы кровообращения

История изучения кровообращения богата и поучительна. Подробнее об этом написано в приложении 810032231. В лекции мы коснемся лишь одного, но, пожалуй, главного этапа развития науки о кровообращении – открытия У.Гарвея.

Открытие кровообращения Гарвеем сделано в 1615 г., за 46 лет до описания Мальпиги капилляров.

Однако только в 1628 г. во Франкфурте был опубликован труд Гарвея «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных» (Exercitatio anatomica de motu cordis et sanguinis in animalibus). В нём он впервые сформулировал свою теорию кровообращения и привел экспериментальные доказательства в ее пользу.

Уильям Гарвей

(William Harvey;

1578-1657),

английский врач,

основоположник физиологии и эмбриологии.

1628 год принято считать годом рождения физиологии как науки.

У.Гарвей впервые в истории медицины экспериментально показал, что кровь движется от желудочков сердца по артериям и возвращается к предсердиям по венам.

Несомненно, обстоятельством, которое более других привело Уильяма Гарвея к осознанию того, что кровь циркулирует, явилось наличие в венах клапанов, функционирование которых есть пассивный гидродинамический процесс. Ко времени появления на «арене» Гарвея знаменитый профессор Университета в Падуе Фабрициус Аквапенденте нашел в венах особые клапаны. Однако ответа на вопрос, для чего они нужны, он не дал. Гарвей взялся за разрешение этой загадки природы. Он понял, что это могло бы иметь смысл только в том случае, если кровь в венах течет к сердцу, а не от него, как предположил Гален и как полагала европейская медицина до времен Гарвея.

Рис. 810032243. Иллюстрации У.Гарвея.

Измерив систолический объем , частоту сокращений сердца и общее количество крови в теле овцы, Гарвей доказал, что за 2 минуты вся кровь должна пройти через сердце, а в течение 30 минут через него проходит количество крови, равное весу животного. Отсюда следовало, что, вопреки утверждениям Галена о поступлении к сердцу все новых и новых порций крови от вырабатывающих ее органов, кровь возвращается к сердцу по замкнутому циклу.

Гарвей первым количественно оценил сердечный выброс у человека. Несмотря на огромную недооценку Гарвеем сердечного выброса (он его оценил на уровне 1 л·мин^-1 вместо 5 л·мин^-1), ученые еще раз убедились, что кровь должна циркулировать.

Таким образом, им была построена современная схема кровообращения человека и других млекопитающих.

Невыясненным оставался вопрос о том, как кровь попадает из артерий в вены.

У.Гарвей рассказывает Карлу I о циркуляции крови у животных

Именно в год публикации революционного труда Гарвея (1628) родился Марчелло Мальпиги, который 50 лет спустя открыл капилляры — звено кровеносных сосудов, которое соединяет артерии и вены, — и таким образом завершил описание замкнутой сосудистой системы.

Взгляды Гарвея встретились с острой критикой со стороны многих врачей, прежде всего со стороны анатомов.

Поскольку Гарвей рассматривал проблему кровообращения, или по латыни – circulatio sanquinis – его противники прозвали Гарвея – «circulatior». Прозвище весьма обидное, так как по – латыни оно значит – шарлатан, обманщик.

Споры о кровообращении вышли далеко за пределы круга специалистов и стали темой комедии Ж-Б.Мольера «Мнимый больной». Ж-Б.Мольер поддержал У.Гарвея.

Жан-Батист Мольер (1622-1673)
Великий комедиограф пригвоздил противников У.Гарвея словами доктора Диафуаруса в «Мнимом больном»: «Мне особенно нравится в нем, что он слепо привязан к мнениям древних и никогда не желает понять, ни даже выслушать доказательств и опытов в пользу кровообращения и других той же закваски мнений».

Подробнее об У.Гарвее можно почитать в Приложении к лекциям 810081559.

2. Понятия «система кровообращения», «сердечно-сосудистая система», «гемодинамика»

КРОВООБРАЩЕНИЕ (circulate sanguinis) — непрерывное движение крови по замкнутой системе полостей сердца и кровеносных сосудов, обусловленное сокращениями сердца или пульсирующих сосудов.

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА

сердце и кровеносные сосуды, обеспечивающие движение крови
транспортирующая подсистема в системе кровообращения

По сути, сердечно-сосудистая система выполняет одну функцию – транспортную. Транспортная функция сердечно-сосудистой системы заключается в том, что сердце (насос) обеспечивает продвижение крови (транспортируемой среды) по замкнутой цепи сосудов (эластических трубок).

ГЕМОДИНАМИКА

движение крови по полостям сердца и сосудам
раздел науки «гидродинамика.

3. Структура системы кровообращения

⁴

Структура системы кровообращения показана на рис. 410172310.

Рис. 410172310. Структура системы кровообращения. 310210829

⁵

Часто понятия «система кровообращения» и «сердечно сосудистая система» отождествляют++75+. Это неверно или, по меньшей мере, неточно. Сердечно-сосудистая система – только часть системы кровообращения.

Термин «кровообращение» был введен как указание на способность крови «обращаться», или циркулировать в замкнутой системе. Сложилось положение, когда форма перестала соответствовать содержанию: термин «кровообращение» стали использовать как синоним «гемодинамики». .

Круги кровообращения

⁶

Сердечно-сосудистая система человека состоит из двух последовательно соединенных отделов большого и малого кругов кровообращения (рис. 410180125).

Круги кровообращения — данное понятие условно, так как только у рыб круг кровообращения полностью замкнут. У всех других животных конец большого круга кровообращения является началом малого и наоборот, что не дает возможности говорить об их полной замкнутости. Фактически, оба круга кровообращения составляют единое целое кровеносное русло, в двух участках которого (правом и левом сердце), крови сообщается кинетическая энергия.

⁷

Большой круг кровообращения

Часто называют системным.

Насосом для большого круга кровообращения служит левое сердце.

Рис. 810031317. Схема большого круга кровообращения.

Большой круг кровообращения (рис. 810031317) начинается левым желудочком, выбрасывающим во время систолы кровь в аорту, заканчивается правым предсердием, принимающим кровь из верхней и нижней полых вен.

По артериям большого круга кровообращения течет обогащенная кислородом кровь, называемая артериальной, по венам – обеднённая кислородом (дезоксигенированная) кровь, называемая венозной.

Малый круг кровообращения

Часто называют лёгочным.

Малый круг кровообращения (рис. 810031318) начинается правым желудочком, выбрасывающим во время систолы кровь в лёгочный ствол, заканчивается левым предсердием, принимающим кровь из четырёх лёгочных вен.

Рис. 810031318. Схема малого круга кровообращения.

Движение крови в этом отделе обеспечивается правым сердцем.

По венам малого круга кровообращения течет обогащенная кислородом кровь, называемая артериальной, по артериям – обеднённая кислородом (дезоксигенированная) кровь, называемая венозной.

Схемы единого сердечно сосудистого русла

Рис. 410180125. Схема сердечно-сосудистой системы. Сосуды, содержащие насыщенную кислородом кровь, закрашены красным цветом, а сосуды, содержащие частично дезоксигенированную кровь, закрашены синим цветом.

Ниже представлены упрощённые схемы сердечно-сосудистого русла, которые удобно использовать при иллюстрации физиологических процессов.

⁸

Рис. 810040227. Структура сердечно-сосудистого русла. Слева – русло большого круга кровообращения, справа – малого.

Рис. 810041107. Система кровообращения: ЛЖ – левый желудочек сердца, БКК – большой круг кровобращения, ПП – правое предсердие, ПЖ – правый желудочек сердца, МКК - малый круг кровобращения, ЛП – левое предсердие.

Схема, представленная на рис. 810041121, подчёркивает, что сердечно-сосудистое русло – единый круг кровообращения, а сердце функционально можно разделить на левое и правое.

Рис. 810041121. Система кровообращения: ЛЖ – левый желудочек сердца, БКК – большой круг кровобращения, ПП – правое предсердие, ПЖ – правый желудочек сердца, МКК - малый круг кровобращения, ЛП – левое предсердие.

Схемы, представленные на рис. 810041125, удобно использовать, если важно быстро показать взаимное расположение камер сердца

Рис. 810041125. Система кровообращения: Обозначения те же, что и на рис. 810041107.

От аорты отходят многочисленные артерии, и в результате кровоток распределяется по нескольким параллельным региональным сосудистым сетям.

Распределение кровотока в параллельно соединённых отделах сосудистой системы

Рис. 810041259. Распределение кровотока в параллельно соединённых отделах сосудистой системы. Обозначения те же, что и на рис. 810041107.

Исключения в структуре сердечно-сосудистого русла большого круга кровообращения (воротные системы)

В некоторых органах капиллярная сеть образуется не один раз между артериальной и венозной частью сосудистого русла, а дважды.

Так капиллярная сеть селезенки и кишечника переходит в воротную вену, а затем вновь образуется капиллярная сеть печени переходящая в печеночные вены (рис. 810040338).

Рис. 810040338. Структура сосудистой системы селезенки, кишечника, печени.

Т.е. первая (первичная) капиллярная сеть располагается между артериями и венами, вторая (вторичная) капиллярная сеть – между венами.
Кровообращение почки. В почке, так же существуют две капиллярные сети — артерии распадаются на приносящие артериолы капсулы Шумлянского-Боумена, каждая из которых распадается на капилляры и собирается в выносящую артериолу. Выносящая артериола доходит до извитого канальца нефрона и повторно распадается на капиллярную сеть (рис. 810040344).

Рис. 810040344. Структура сосудистой системы почек.

Так как первая капиллярная почек лежит между двумя артериолами, то её называют "чудесной" капиллярной сетью. Вторая капиллярная сеть лежит между артериолой и венозным сосудом.
Сосуды гипофиза также образуют портальную систему сосудов (рис. 810040353).

Рис. 810040344. Структура сосудистой системы гипофиза.

Кровоснабжение гипофиза осуществляется из верхних и нижних гипофизарных артерий, являющихся ответвлениями внутренней сонной артерии. Верхние гипофизарные артерии вступают воронку гипоталамуса и, проникая в мозг, разветвляются в первичную гемокапиллярную сеть; эти капилляры собираются в портальные вены, которые направляются по ножке в переднюю долю гипофиза, где снова разветвляются на капилляры, образуя вторичную капиллярную сеть. Нижние гипофизарные артерии снабжают кровью преимущественно заднюю долю. Верхние и нижние гипофизарные артерии анастомозируют друг с другом. Венозный отток происходит в пещеристые и межпещеристые синусы твёрдой мозговой оболочки.

Таким образом первая капиллярная сеть располагается между артериями и венами, вторая капиллярная сеть – между венами.

3. Система кровообращения плода

⁹

Схема кровообращения плода представлена на рис. 810041347.

Рис. 810041347. Схема кровообращения плода: 1 - верхняя полая вена, 2 - овальное отверстие, 3 - нижняя полая вена, 4 - венозный проток, 5 - портальный синус, 6 - воротная вена, 7 - вена пуповины, 8 - артерии пуповины, 9 – плацента, 10 - надчревные артерии, 11 - артериальный проток.

Упрощённые схемы кровообращения у плода, которую легко воспроизвести, показаны на рис. 410172327 и 410172346.

Рис. 410172327. Система кровообращения у плода. Обозначения те же, что и на рис. 810041107. ОО – овальное отверстие, АП – артериальный проток.

Рис. 410172346. Система кровообращения у плода. Обозначения те же, что и на рис. 810041107. ОО – овальное отверстие, АП – артериальный проток.

У плода роль легких (малого круга кровообращения) выполняет плацента. От плаценты кровь плода, оттекает через пупочную вену, проходящую в пуповине

Отсюда большая часть крови поступает через венозный проток в нижнюю полую вену, где смешивается с дезоксигенированной кровью от нижних областей тела.

Меньшая часть крови оттекает в левую ветвь воротной вены, проходит через печень и печеночные вены и поступает в нижнюю полую вену.

По нижней полой вене в правое предсердие течет смешанная кровь, насыщение которой кислородом составляет 60 65 %. Почти вся эта кровь поступает через клапаны нижней полой вены непосредственно к овальному отверстию и через него в левое предсердие. Из левого желудочка она выбрасывается в аорту и далее в большой круг кровообращения.
Кровь из верхней полой вены сначала поступает через правое предсердие и правый желудочек в легочный ствол.

Поскольку легкие находятся в спавшемся состоянии, сопротивление их сосудов велико и давление в легочном стволе в момент систолы временно превышает давление в аорте. Это приводит к тому, что большая часть крови из легочного ствола поступает через артериальный проток (боталлов проток) в аорту и лишь относительно небольшое ее количество протекает через капилляры легких, возвращаясь в левое предсердие через легочные вены.

Артериальный проток впадает в аорту дистальнее места ответвления артерий головы и верхних конечностей, поэтому эти части тела получают более насыщенную кислородом кровь из левого желудочка. Часть крови поступает через две пупочные артерии (отходящие от подвздошных артерий) и пуповину в плаценту: остальная часть крови снабжает нижние отделы туловища.

Поскольку предсердия сообщаются между собой посредством овального отверстия, а легочная артерия и аорта соединены артериальным протоком, желудочки в значительной степени функционируют параллельно.

Рис. 810041421. Упрощённая схема кровообращения плода, иллюстрирующая «параллельность» работы левого и правого сердца на большой круг кровообращения (БКК). Обозначения те же, что и на рис. 810041107.

Такой «двойной желудочек» может перекачивать около 200-300 мл крови на 1 кг массы в минуту. 60 % этого количества поступает к плаценте, а остальная кровь (40 %) омывает ткани плода. В конце беременности артериальное давление у плода составляет 60-70 мм рт. ст., а частота сокращений сердца – 120-160 мин^-1.

4. Изменения кровообращения после рождения

¹⁰

При перевязке пупочных артерий во время родов периферическое сопротивление в сосудистом русле плода повышается и давление в аорте возрастает.

Упрощённые схемы кровообращения у плода, которую легко воспроизвести, показаны на рис. 810042200 и 810042201.

Рис. 810042200. Система кровообращения у новорожденного. Обозначения те же, что и на рис. 810041107.

Рис. 810042201. Система кровообращения у новорожденного. Обозначения те же, что и на рис. 810041107.

После того как новорожденный утрачивает связь с плацентой, напряжение СО₂ в крови увеличивается, что приводит к возбуждению дыхательного центра. При первом вдохе ребенка его легкие расправляются, сопротивление их сосудов падает и легочный кровоток возрастает.

Кроме того, поскольку давление в грудной клетке ниже атмосферного, из плаценты в кровеносное русло новорожденного засасывается более 100 мл крови (плацентарная трансфузия).

Падение давления в легочной артерии и повышение его в аорте приводят к тому, что кровь в артериальном протоке начинает течь в обратном направлении.

После прекращения поступления крови из плаценты давление в правом предсердии снижается, а в левом возрастает вследствие добавочного притока крови по легочным венам. В результате градиент давления между правым и левым предсердием меняет свое направление и клапан овального окна прижимается к межпредсердной перегородке. Это приводит к первоначальному функциональному закрытию овального окна.

В норме закрытие артериального протока происходит в два этапа. В течение 10 15 часов после родов сжимается мышечный слой его стенки, проток укорачивается. Затем постепенно разрастается соединительная ткань, откладываются тромбоциты, образуется тромб и к третьей неделе жизни проток закрывается.

Пока проток еще не закрыт, кровь новорожденного поступает по нему из аорты в легочную артерию, что имеет большое значение для нормального кровоснабжения легких. Боталлов проток функционирует после рождения ещё некоторое время (до 8 недель).
Примерно через неделю после рождения кровообращение у ребенка осуществляется так же, как у взрослого.
В ряде случаев анастомозы, существующие у плода сохраняются (незаращенне артериального протока или овального отверстия). На долю каждого из этих двух видов нарушений приходится 15 – 20 % всех врожденных пороков сердца. В результате страдает функция сердечно-сосудистой системы (при незаращении артериального протока в малый круг кровообращения может сбрасываться более 50 % ударного объема левого желудочка, причем этот объем при данном дефекте увеличен; при незаращении же овального отверстия обычно повышается выброс правого желудочка).

Эти нарушения требуют хирургического устранения соответствующих дефектов. Современная методика операции - трансвенозное (через бедренную вену) наложение заплаты-зонтика при помощи баллонного катетера. В случае отказа от оперативного лечения развивается лёгочная гипертензия с последующей прогрессирующей сердечной недостаточностью за счёт дилатации правых отделов сердца.