4. КРОВОНОСНІ СУДИНИ

Кровоносні судини, сполучаючись одна з одною, розгалужуючись на дрібніші судини, а потім з’єднуючись знову, утворюють у вищих тварин два кола кровообігу (див. Розділ 2.2). Вони приймають кров від серця, забезпечують безперервність її руху і повернення крові знову до серця.

4.1. БУДОВА КРОВОНОСНИХ СУДИН

Анатомічним елементом кожної судини є її стінка, яка в переважної більшості судин складається з трьох оболонок: внутрішньої — інтими, середньої — медіїта зовнішньої — адвентиції.

Внутрішня оболонка стінки судин представлена одним шаром плоских ендотеліальних клітин, які утворюють фактично безперервну підстилку всієї судинної системи. Її підстеляють і відокремлюють від середньої оболонки підендотеліальнигі шар тонких колагенових та еластичних волокон і тонкий прошарок неклітинної речовини — внутрішня еластична (основна, або базальна) мембрана. Останнім часом було встановлено, що ендо-теліальні клітини внутрішньої оболонки стінки судин відіграють виключно важливу роль у гуморальній регуляції судинного тонусу як місце синтезу вторинних посередників для гладеньком’язо-вих клітин судинної стінки (див. розділ 5.2.4.3.).

Середня оболонка стінки судин найбільш потужна. Вона складається із спірально розташованих гладеньком’зових клітин (міоцитів) та невеликої кількості розташованих поміж ними неклітинних елементів — еластичних і колагенових волокон. Перші, скорочуючись чи розслаблюючись, змінюють діаметр судин, тоді як еластичні волокна надають стінці судини пружності, а колагенові волокна забезпечують її міцність і жорсткість. Зовнішня частина середньої оболонки утворена переважно товстими повздовжньо розташованими еластичними волокнами.

Зовнішня оболонка стінки судини утворена пухкою волокнистою сполучною тканиною, яка містить еластичні та колагенові волокна і відокремлює кровоносну судину від оточуючих тканин. У товщі зовнішньої оболонки проходять кровоносні судини і нервові волокна. В дрібних судинах, що знаходяться в тканинах органів, ця оболонка може зникати.

83

Стінка вен має таку ж будову, як і стінка артерій, але вона через слабший розвиток середньої оболонки значно тонша і бідніша на м’язові й еластичні елементи. Крім того, внутрішня оболонка середніх і частини крупних вен (переважно нижніх кінцівок) утворює тонкі складки — клапани, які пропускають кров лише в одному напрямку —до серця. В людини вени мозкових оболонок, сітківки ока, кісток, селезінки і плаценти середньої м’язової оболонки не мають. У таких венах до базальної мембрани внутрішньої оболонки безпосередньо прилягає сполучнотканинна зовнішня оболонка.

Стінка крупних артерій і вен досить товста (наприклад, у людини товщина стінки аорти досягає 2-3 мм) і потребує живлення. Таке живлення забезпечується спеціальної системою судин,

Рис. 4.1 .Судини судин:

А — стінка аорти; МРА — міжреберна артерія; СС — судина судин, її зовнішня (зг) та внутрішня (вг) гілки.

84

так званими судинами судин (vaza vazorum), які відкриваються отвором на внутрішній поверхні крупної судини (рис. 4.1) або відгалужуються від дрібних судин, що проходять поруч із великою судиною, і проникають у товщу її стінки. Розгалужуючись до капілярів, ці судини живлять зовнішні 2/3 стінки крупної артерії чи вени, а решта — ендотелій і частина середньої оболонки — живиться за рахунок дифузії речовин з потоку крові. Вени цієї системи збирають кров від капілярів, розгалужених у стінці крупної судини, і віддають її до невеликої вени, яка теж проходить близько від судини, що живиться.

4.2. КЛАСИФІКАЦІЯ ТА ФУНКЦІЇ КРОВОНОСНИХ СУДИН

4.2.1. Класифікація судин

За найбільш поширеною класифікацією всі кровоносні судини поділяють на артерії, вени та капіляри. Артерії — це судини, по яких кров тече від серця незалежно від того артеріальна вона (з лівого шлуночка) чи венозна (з правого шлуночка). По венах, навпаки, кров тече до серця, як артеріальна (від легень), так і венозна (від усіх органів тіла). В принципі стінка артерій і вен має однакову будову, хоча є й істотні відмінності. Так, зокрема артерії великого кола зазнають дії високого тиску і тому мають значно товстішу і міцнішу стінку, ніж вени. В стінці вен набагато менше гладеньком’зових та еластичних волокон, переважають колагенові. У зв’язку з цим еластичні властивості вен виражені слабше, ніж в артеріях, і при зміні тиску крові вони змінюють свою геометрію, тобто їх поперечник при підвищенні тиску набуває форми кола, а коли тиск падає, вени сплощуються 1 стають еліпсоподібними. Артерія ж при змінах тиску міняє лише радіус, зберігаючи в поперечнику форму кола.

До капілярів належать найдрібніші судини, що утворилися внаслідок розгалуження кінцевих артеріальних судин.

За відмінностями в будові середнього шару стінки артерій розрізняють артерії еластичного, змішаного та м’язового типу. До артерій еластичного типу належать найбільші судини — аорта, легенева артерія та початкові відділи крупних магістральних судин, що від них відходять. Для цих судин характерне переважання еластичних волокон над іншими елементами стінки. Гла-деньком’язових клітин мало, і вони нездатні змінювати діаметр

85

цих судин. При їх скороченні лише змінюються натяг еластичних волокон та пружні властивості судин.

В артеріях змішаного типу співвідношення між неклітинними (еластичними, колагеновими) та гладеньком’зовими волокнами вирівнюється, і вони набувають здатності звужуватись чи розширюватись, не втрачаючи пружних властивостей. Це більша частина магістральних артерій: плечові, стегнові та артерії, що живлять різні органи (щитовидна, печінкова, вінцеві та інші).

Для артерій м’язового типу характерне переважання в складі середньої оболонки гладеньком’зових клітин, які своїм скороченням можуть цілком закрити просвіт судини. До цього типу належать усі внутрішньоорганні дрібні артерії та артеріоли.

Розрізняють судини великого і малого кіл кровообігу. Все,сказане вище стосується переважного великого кола (системного) кровообігу. Щодо судин малого (.легеневого) кола кровообігу, то вони за рядом властивостей істотно відрізняються від попередньої групи судин. Так, у зв’язку із значно нижчим тиском в судинах малого кола легеневі артерії мають тоншу стінку, а вени, навпаки, дещо товстішу стінку, ніж відповідні судини великого кола. Аналогічним чином відрізняються і пружні та скоротливі властивості цих судин. Тому за анатомічними і функціональними властивостями судини обох кіл утворюють такий ряд: артерії великого кола > артерії малого кола > вени малого кола > вени великого кола. Тобто різниця між артеріями і венами малого кола значно менша, ніж між артеріями і венами великого кола.

За калібром (діаметром) кровоносні судини поділяють на судини макроциркуляторні і мікроциркуляторні. До макроцир-куляторних судин відносять усі крупні, середні і більшу частину дрібних судин як артерій, так і вен. До мікроциркуляторної системи включають кровоносні судини, діаметр яких не перевищує 0,1 мм. Сюди входять артеріоли, прекапіляри та їхні сфінктери, капіляри, посткапіляри і венули (детальніше див.розділ 4.5).

4.2.2. Функції судин

Функції кровоносних судин полягають у підтриманні постійного і безупинного руху крові (відтоку крові від серця і поверненні її до нього), розподілу крові між різним органами і тканинами та забезпеченні їх кров’ю у відповідності з їхніми потребами. Різні кровоносні судини виконують неоднакові функції, що

залежить від будови судин та їх локалізації по відношенню до серця. За функціями виділяють амортизуючі судини, судини опору, або резистивні, сфінктерні судини, обмінні, ємнісні та шунтуючі судини.

Амортизуючі судини — це судини еластичного типу — аорта та легенева артерія. Завдяки добре вираженим пружним властивостям їхньої стінки вони згладжують, амортизують різкі коливання тиску в артеріальній системі при кожному викиді серцем крові і підтримують безперервний потік крові від аорти по всіх судинах.

Судини опору (резистивні судини) — це переважно артерії м’язового типу — дрібні артерії та артеріоли, які чинять найбільший опір рухові крові. Звужуючись або розширюючись за рахунок скорочення чи розслаблення гладеньких м’язів стінки, вони змінюють свій опір і таким чином здійснюють перерозподіл крові між органами і тканинами. Звичайно опір рухові крові чинять і інші кровоносні судини — магістральні артерії, капіляри, венули та вени різного калібру. Але найбільший внесок до загального судинного опору (майже 50%) створюють кінцеві артерії і артеріоли, чому їх і назвали резистивними. Це пре-капілярні судини опору. Капіляри теж додають свою частку до загального опору, тимчасом як опір посткапілярних судин — ве-нул та вен дуже незначний — всього 6-7% (табл.4.1).

Таблиця 4.1

Розподіл опору і об’єму крові в різних частинах судинного русла (в % до загальної величини)

Кровоносні

Судинний

Об’єм крові

судини

опір

Артерії Дрібні артерії

19

15

та артеріоли

47

3

Капіляри

27

7

Венули

4

12

Вени

3

63

87

Судини-сфінктери — це ділянки артеріол в місці відходжен-ия від них капілярів, де знаходяться останні в артеріальному руслі гладеньком’зові клітини (всього 1-3), які утворюють сфінктеро-подібне кільце. При їх скороченні кільце стискається, і в капіляр перестає надходити кров. Таким чином судини-сфінктери регулюють кількість відкритих капілярів та їх поверхню.

До обмінних судин належать судини, стінка яких позбавлена медії і майже повністю адвентиції, завдяки чому через неї може відбуватись обмін речовинами між кров’ю та оточуючими тканинами. Це кровоносні капіляри та венули, які також не мають гладеньком’зових клітин.

Ємнісні, або акумулюючі, судини. Цей тип судин включає дрібні, середні і крупні вени, їх діаметр значно більший, ніж у відповідних артерій, а крім того, залежно від рівня тиску в них вони можуть змінювати профіль поперечного перерізу і, відповідно, свою ємність. Завдяки цьому вени можуть утримувати досить значні об’єми крові. Так, за умов спокою організму у венах міститься більше 70% загального об’єму крові, в артеріях — 15 і в капілярах —до 10% крові (табл.4.1.).Ємнісну функцію виконують також кров’яні депо, які, по суті, є видозміненими венами (див. нижче).

Шунту ючі судини, або артеріо-венозні анастомози — це досить дрібні судини діаметром від 20 до 500 мкм з добре розвиненим м’язовим шаром, які з’єднують артеріоли з венулами (рис. 4,2). їх функція полягає в шунтуванні, перекиданні артеріальної крові у венозне русло в обхід капілярів або підтриманні обхідного (колатерального) кровотоку в ділянці тканини, де одна із судин була заблокована тромбом чи травмою. Вони присутні в тих тканинах, де з тих або інших причин виникає необхідність припинити рух крові через капіляри, не зупиняючи кровотоку в даній ділянці судинного русла. Наприклад, у шкірі на холоді артеріо-венозні анастомози відкриваються, і кров переходить з артерій у вени, не потрапляючи у ближче до поверхні розташовані капіляри, що зменшує втрати тепла організмом. При необхідності віддати надлишок тепла анастомози, навпаки, закриваються, і тоді кров тече через капіляри, йде тепловіддача, шкіра набуває рожевого кольору.

Подібні артеріо-венозні анастомози є в тонкому кишечнику, де вони регулююсь капілярний кровотік у зв’язку з процесами секреції і всмоктування, а також у легенях, де розвантажують правий шлуночок при звуженні судин малого кола. Слід зазначи-

88

2. Артеріо-венознин анастомоз (позначено стрілкою).

; V—вена.

.кривання анастомозів супроводжується зменшенням

0 кровотоку і погіршенням кисневого режиму ткани-адку їхнього розкриття в малому колі кровообігу, де їх зже досягати 500 мкм, відбувається перехід чималої іеоксигенованої крові у легеневі вени і, відповідно, неня киснем артеріальної крові у великому колі.

1 артеріо-венозних анастомозів існують також артеріо-іі та вено-венозні анастомози, які з’єднують між собою нойменні судини і служать для забезпечення колате-кровотоку в органі чи тканині при випадковій ме-бо тромботичній закупорці однієї з судин. Особливо винені вено-венозні анастомози в підшкірній клітко-їжі і стінках травного тракту.

в’яиі депо — це органи і тканини, венозні судини яких ь кров. До кров’яних депо належать ті органи, які не

89

тільки здатні містити в своїх судинах значні об’єми крові, але й можуть її активно виводити в кровоносне русло. Наприклад, такі органи, як селезінка, печінка, легені та шкіра, незважаючи на відносно невелику масу, разом вміщують майже половину всієї крові організму і можуть виштовхнути від 40 до 75% утримуваної у своїх венах крові. В той же час в судинах скелетних м’язів та підшкірної жирової тканини, маса яких досягає половини маси тіла, міститься лише чверть усієї крові організму, та й мобілізувати, тобто в разі потреби ці тканини можуть викинути в кровоносне русло не більше 5% утримуваної крові. В людини кров’яні депо менш розвинені, але в більшості тварин вони можуть утримувати до 50% крові і при необхідності викидати в судинне русло 25-30% усієї крові організму.

Механізм депонування крові в усіх кров’яних депо в принципі однаковий: тонкостінні дрібні судини — синуси, венули або вени—легко розтягуються підвищеним тиском і вміщують досить значні об’єми крові. При цьому сфінктери на виході судин з органа, скорочуючись, частково чи повністю перекривають вени і забезпечують утримання в органі депонованої крові. В разі потреби (фізичне навантаження, емоційне напруження, стрес) збудження симпатичної нервової системи призводить до звуження депоную-чих судин, розслаблення сфінктерів і виходу крові в судинне русло.

* Селезінка. При масі, що не перевищує 1% маси тіла людини, вона утримує біля 15% усієї крові і здатна викидати в системний кровообіг дб 75% депонованої крові. Кров потрапляє до селезінки по однойменній артерії, розходиться по її капілярах, а з них надходить до венозних синусів — тонкостінних утворень, що легко розтягуються і наповнюються кров’ю. На межі між синусами і ве-нулами знаходяться сфінктери, які при скороченні майже повністю перекривають вихід із синуса. Залишається лише вузька щілина, крізь яку поступово профільтровується плазма, а формені елементи крові затримуються. Капіляри, синуси і венули селезінки не мають м’язових клітин і нездатні до активного скорочення. Під час мобілізації депонованої крові під впливом симпатичної нервової системи розкриваються сфінктери і скорочуються гладенькі м’язи сполучнотканинної капсули та трабекул, які утворюють каркас селезінки. Внаслідок цього відбувається швидке вигнання збагаченої еритроцитами крові у венозне русло.

Печінка також є важливим депо крові. В її судинах, переважно ворітних та печінкових венах і синусоїдах, міститься до

90

20% усієї крові. Проте вона не виключається з кровообігу, як це має місце в селезінці, а постійно, хоч і повільно, тече через печінку. Швидкість оновлення крові в печінці і процеси депонування та мобілізації крові залежать від співвідношення швидкостей притоку крові до печінки та її відтоку. Останнє регулюється сфінктерами в печінкових венах. Адреналін та симпатичні нерви розкривають ці сфінктери і звужують внутрішньопечінкові судини, що призводить до швидкого викиду майже половини депонованої* в печінці крові. Гістамін, навпаки, звужує сфінктери і розширює венозні судини печінки, тим самим збільшуючи об’єм депонованої крові в ній.

Легені В легенях міститься біля 10% усієї крові організму, причому розподіляється вона не тільки у венах, але також і в артеріях, стінка яких значно тонша і здатна більше розтягуватись, ніж в артеріях великого кола. Мобілізація депонованої в легенях крові відбувається при фізичному навантаженні, гіпоксії, але найчастіше це має місце при ортостазі: перехід людини з горизонтального положення у вертикальне головою догори призводить до зменшення об’єму крові в легенях майже на 30%. При цьому відбувається викид додаткового об’єму крові у судини великого кола кровообігу. Коли людина лягає, кровонаповнення легенів збільшується, а об’єм циркулюючої крові відповідно зменшується.

Шкіра. Вени та капіляри шкіри в людини можуть вміщувати до 1 л крові. Депонування крові шкірою здійснюється не стільки заради зменшення об’єму циркулюючої крові, скільки для забезпечення терморегуляції. На холоді, коли виникає потреба зменшити тепловіддачу, пре- і посттсапілярні сфінктери закриваються, а розташовані глибше в підшкірній клітковині артеріовенозні анастомози відкриваються і через них підтримується кровообіг. Депонована в капілярах і венулах поверхневих шарів шкіри кров виключається з кровообігу і відіграє роль термоізоляції. При необхідності віддати зайве тепло кровотік у капілярах шкіри зростає, але тепер кров не депонується, а швидко проходить крізь капіляри у вени, віддає через поверхню тіла своє тепло і повертається до серця.

91

4.3. ОСНОВИ ГЕМОДИНАМІКИ

Гемодинаміка — один із розділів фізіології, який вивчає закономірності руху крові по кровоносних судинах. Ця наука базується на законах гідродинаміки, за якими швидкість руху крові по кровоносних судинах (Q) прямо пропорційна різниці тиску (АР) на вході і виході з судини і обернено пропорційна судинному опору R:

На підставі прямих вимірів швидкості руху рідини в трубках різного діаметра вдалося встановити, що опір залежить від радіуса (г) і довжини (1) трубки та в’язкості рідини (t|):

Закон Хагена-Пуазейля. Підставивши рівняння (13) у фор мулу (11) одержимо

Це співвідношення було експериментально отримано в 1839 році Г.Хагеном і майже одночасно і незалежно від нього Дж.Пуазейлем. Тому його прийнято називати законом Хагена-Пуазейля.

В рівняння (14) як лімітуючий фактор входить г\ — в’язкість. При застосуванні цього рівняння до системи кровообігу в’язкість починає відігравати визначальну роль, тому, що по-перше, в’язкість крові у 5 разів більша від в’язкості дистильованої води, а по-друге, в’язкість крові як неньютонівської рідини, тобто суспензії формених елементів у рідкій фазі (плазмі), залежить від багатьох факторів: розмірів, форми і кількості клітин, їх взаємодії з білками плазми, температури крові, швидкості її руху тощо, чим вносить у розрахунки певний елемент невизначеності. Крім того, в дослідах на тваринах вчені нерідко отримують непередбачувані результати: в’язкість крові, визначена в кровоносній системі (in vivo) у собак, була майже вдвічі менша, ніж за межами організму (in vitro). Всупереч тому, що відомо для ньютонівських рідин, текучість крові різко зростає, тобто в’язкість її зменшується в судинах діаметром менше 150 мкм — ефект Фареуса-Ліндквіста.

Q= (Н)

звідки R=^-, (12)

(14)

92

Закон Хагена-Пуазейля описує рівномірний рух рідини в трубці шарами (ламінарний потік) з певною невеликою швидкістю. Застосування цього закону для розрахунків гемодинаміки обмежене цілим рядом чинників. Зокрема, це те, що кров є ненью-тонівською рідиною, вона рухається із змінною швидкісно і часто турбулентним потоком, стінки кровоносних судин пружні, до того ж мають змінний діаметр тощо. Для врахування всіх цих моментів необхідно до рівняння (14) вводити поправочні коефіцієнти, додаткові члени рівняння, що значно його ускладнює.

Суть понять “ламінарний потік” та “турбулентний потік” можна краще зрозуміти з простого досліду, схематично показаного на рисунку 4.3, де з посудини П через трубу Т з прозорими стінками витікає з малою швидкістю вода. В цю ж трубу з ємності Р надходить фарба, яка при невеликій швидкості витоку води не змішується з нею, а розташовується тонкими шарами в центральній частині труби (рис. 4.3, А). В цьому випадку має місце ламінарний потік рідини. Якщо ж за допомогою крана К поступово підвищувати швидкість течії води, то настає момент, коли в потоці рідини з’являються завихрення, збурення і навіть відбувається перемішування шарів, внаслідок чого фарба закрасить увесь об’єм вода, що проходить по трубі (рис. 4.3, Б) — виникає турбулентний потік, що призводить до значного зниження швидкості руху рідини.

Перехід від ламінарного до турбулентного потоку дослідив англійський фізик О.Рейнольдс (1883). Він встановив, що цей процес залежить не тільки від швидкості руху, а й від радіуса трубки, в’язкості та щільності рідини. Сукупність цих факторів дає безрозмірну величину — число Рейнольдса (Re), яке зв’язує між собою середню швидкість потоку V, радіус трубки R і v — показник, що залежить від коефіцієнта в’язкості рідини ц та її щільності р:

Re =

VR

(15)

Критичне значення ReK, при досягненні якого виникає турбулентність у середніх за розміром артеріях, коливається в межах 1000. З рівняння (15) випливає, що у судинах з великим радіусом, наприклад в аорті, турбулентність потоку крові явище досить часте, але воно абсолютно не властиве артеріолам, капілярам і ве-нулам. Детальніше з основними принципами гідродинаміки та гемодинаміки можна ознайомитись у монографії М.І.Гуревича та С.А.Берштейна (1979).

93

Рис. 4.3. Ламінарний (А) і турбулентний (Б) потоки:

К — кран; П — посудина з рідиною; Р — резервуар з фарбою; Т — труба.

4.3.1. Основні гемодинамічні показники

Згідно з рівнянням (8) до основних гемодинамічних показників відносять судинний (гідродинамічний) опір, кров’яний тиск і швидкість руху крові. Розглянемо їх детальніше.

Судинний опір. Кровоносна система являє собою дуже складну систему послідовно та паралельно з’єднаних судин. Аналогію із законом Ома у випадку однієї судини (рівняння 8) можна продовжити і на систему судин. Згідно з правилами Кірхгофа при послідовному з’єднанні судин так само, як і електричних резисторів, їх загальний опір (R0) дорівнює сумі опорів кожної судини:

R0 = R, + R2 +…+ R„, (16)

Коли ж судини з’єднані паралельно, підсумовується не опір, а їх провідність:

С0 = С, + С2 +…+ Сп , (17)

А оскільки провідність є величиною оберненою до опору (С = 1/R), то вираз (17) набуває такого вигляду:

Ro= 1/R, + 1/R2 +…+l/R„ ’

тобто в цьому випадку R0 обернено пропорційний до кількості паралельно сполучених судин.

Відомо, що артерії в органах і тканинах розгалужуються на величезну кількість дрібних судин — артеріол та капілярів. Можна було б думати, що загальний опір судин в органах і тканинах у відповідності з рівнянням (18) набагато нижче від опору при-

94

носної артерії. Однак, як випливає з рівняння (13), опір судини обернено пропорційний її радіуса в четвертому ступені, тобто зменшення радіуса судин при їх розгалуженні — це фактор, роль якого у формуванні судинного опору значно переважає роль фактора паралельності дрібних судин. Отже, можна стверджувати, що опір однієї приносної артерії менший, від опору системи паралельно з’єднаних капілярів.

На практиці судинний опір розраховують не за кількістю паралельних і послідовних судин та їх індивідуальних опорів, а використовують формулу (11). При цьому загальний периферичний судинний опір (ЗПСО) визначають за різницею між середнім тиском в аорті та в порожнистій вені. А оскільки тиск в аорті мало відрізняється від тиску в плечовій артерії, а тиск в порожнистій вені близький до нуля, то при розрахунках ЗПСО використовують тиск у плечовій артерії, який ділять на хвилинний об’єм крові, що дає для великого кола кровообігу людини в стані спокою значення ЗПСО порядку 900-2000 дін-с-см-5. Регіонарний судинний опір (в нирці, скелетному м’язі, залозі тощо) розраховують за різницею тисків у судинах на вході і на виході з органа та за величиною кровотоку через цей орган.

Кров’яний тиск. Кров’яний тиск — це, по суті, потенційна енергія, що надається крові серцем для подолання опору стінок судин і просування крові по кровоносній системі. Зрозуміло, що на початку системи тиск крові має бути найвищим, а в міру її просування по судинах потенційна енергія тиску частково переходить у кінетичну енергію руху крові, і кров’яний тиск поступово падає.

Існують дві групи методів визначення артеріального тиску: прямі, або інвазивні, і непрямі (неінвазивні). Перші з них пов’язані з необхідністю проколювання або розрізання шкіри та стінки судини і введення в неї катетера, з’єднаного з манометром. Ці методи широко використовуються в експериментах на тваринах і в клініках під час операцій на серці та в деяких інших випадках. Останнім часом прямий метод запису артеріального тиску в людини почали вживати у варіанті холтерівського моніторингу (Н. Холтер, американський кардіолог, вперше використав портативний магнітофон для безперервного запису ЕКГ у людини впродовж тривалого часу її діяльного стану). Тонкий катетер, введений у гілочку плечової артерії і з’єднаний з мініатюрним датчиком, фіксується на руці, а запис сигналів з датчика здійснюється на портативному магнітофоні, що знаходиться в кишені

95

у пацієнта. Звичайно такий моніторинг здійснюється з діагностичною метою і лише в умовах стаціонару.

Непрямі методи вимірювання кров’яного тиску використовуються переважно на людях без будь-якого пошкодження шкіри та судин. Одним із перших неінвазивних методів вимірювання артеріального тиску був метод Ріва-Рочі, який полягав у визначенні тиску повітря в манжетці, накладеній навколо плеча людини, в момент появи чи зникнення пульсу на зап’ястку під час зміни тиску в манжетці. Але найбільшого поширення у світі набув метод, розроблений російським лікарем Н.С.Коротковим ще в 1905 році. Суть методу Короткова полягає в тому, що за допомогою такої ж гумової манжетки на плечі людини створюється високий тиск, який і вимірюється в той момент, коли він стає рівним тиску в плечовій артерії. Цей метод відрізняється від інших непрямих методів саме способом визначення моменту рівності тисків в артерії та манжетці. Для цього служать так звані кЬротковські звуки, які за нормальних умов відсутні, але виникають у частково перетиснутій манжеткою артерії нижче місця перетискання лише тоді, коли кров в артерії рухається переривчасто. Вони вислуховуються за допомогою фонендоскопа, прикладеного до внутрішньої поверхні ліктьового суглоба і відчуваються як глухі ритмічні удари, синхронні зі скороченнями серця.

Рисунок 4.4 ілюструє цей спосіб визначення кров’яного тиску. В манжетці, накладеній навколо плеча, за допомогою гумової груші створюється тиск, що напевно перевищує тиск в артерії. Звичайно, при цьому артерія перетиснеться, рух крові припиниться і ніяких звуків в артерії не буде чутно. Але в міру випускання повітря з манжетки і зниження в ній тиску настає момент, коли цей тиск стає рівним, а точніше — на 1-2 мм нижчим, ніж в артерії. А ми вже знаємо, що тиск в артерії не постійний, а пульсуючий: при систолі серця він зростає (систолічний тиск), а під час діастоли знижується (діастолічний тиск). Тож у момент, коли тиск в манжетці стає хоч трохи нижчим від систолічного тиску в артерії, остання на якусь частку секунди розкривається і пропускає порцію крові — виникає перший коротковський звук. Тиск у манжетці в цей момент вважається рівним систолічному тиску. В міру подальшого зниження тиску в манжетці час відкритого стану артерії і об’єм порції крові, що проходить через неї при кожній систолі, збільшуються, наростає і сила коротковських звуків. Але ще далі, коли тривалість зупинки крові в артерії зменшується,

96

X. Визначення артеріального тиску за методом Короткова: ові коливання артеріального тиску; 2 — тиск у манжетці; 3 — ькі звуки; 4 — систолічний тиск; 5 — діастолічний тиск

ступово слабшають, і в той момент, коли тиск у маніє хоч трохи нижчим, ніж діастолічний тиск в артерії, >ві стає безперервним, і коротковські звуки зникають. У :нт по шкалі манометра визначають діастолічний тиск, юрмі ідеальним артеріальним тиском вважають: сис-— 120, діастолічний — 80 мм рт.ст. Коливання, що не . за межі норми для систолічного тиску, — 110-135, для ного — 60-85 мм рт.ст. З віком артеріальний тиск підви-і може досягати величин 150/90 мм рт.ст., що є в межах W певної вікової групи. Рівень артеріального тиску зале-I функціонального стану організму. Так, при фізичному сенні він зростає, і при максимальних навантаженнях ягати 200 мм рт.ст. і більше, а під час сну знижується до м рт.ст.

зедені значення тиску є типовими для людини та деяких іокрема в собаки, кролика, кішки середній артеріальний to вить 90-100 мм рт.ст., а у коня, мавпи макак-резус сис-тиск досягає 160 і навіть 190 мм рт.ст. Високий AT у ба-гахів: у курки — 130-155, півня — 180, а у індика — до г.ст. Холоднокровні мають набагато нижчий тиск. Так,

97

у черепахи, крокодила, більшості безхвостих амфібій артеріальний тиск знаходиться в межах 30-50 мм рт.ст. У риб він ще нижчий — від 20 до 40 мм рт.ст., але у риб, що ведуть активний спосіб життя (лосось, вугор) артеріальний тиск може досягти значень 70 і 120 мм рт.ст. Що ж до безхребетних, то в них за рідким винятком тиск крові в судинах чи гемолімфи рідко перевищує 20 мм рт.ст. У дощового черв’яка, наприклад, у стані спокою кров’яний тиск становить біля 2 мм рт.ст., а під час руху досягає 10 мм рт.ст. Тварини з незамкненою системою кровообігу мають ще менший тиск, а в комах з твердими покривами тіла (жук-плавунець) тиск гемолімфи може бути навіть негативним. Разом з тим, у літаючих комах, що ведуть активний спосіб життя (перелітна сарана) тиск крові в аорті становить 6,3/2,4 мм рт.ст. Зате у безхребетних з замкненою системою кровообігу і активним способом життя (восьминіг) кров’яний тиск досягає 40/25 мм рт.ст.

Крім систолічного та діастолічного тисків, про які йшлося вище, розрізняють ще пульсовий і середній тиски. Перший з них— це різниця між систолічним та діастолічним тиском, в нормі він становить 30-40 мм рт.ст. Щодо другого, то мається на увазі середній динамічний тиск, тобто така уявна величина не-пульсуючого тиску, котра забезпечувала б рух крові з такою ж швидкістю, як і даний пульсуючий тиск. Для визначення середнього артеріального тиску користуються формулою:

Рсер= Рдіаст.+ 1 /3(РСист.Рдіаст.) • (19)

Хоча середній артеріальний тиск — величина неіснуюча, умовна, проте саме вона використовується при розрахунках загального периферичного судинного опору.

Відомо, що кров’яний тиск не є сталим уздовж всієї судинної системи. Так, після виходу крові з лівого шлуночка в аорту тиск на протязі більшої частини артеріального русла залишається майже без змін, і тільки в артеріолах та капілярах тиск різко падає від 110 до 15 мм рт.ст., а далі поступово знижується у венах (рис. 4.5). У порожнистих венах, крізь які кров надходить до правого передсердя, тиск знижується в середньому до нуля. Подібна картина, але в значно меншому масштабі, спостерігається і в малому колі кровообігу.

Швидкість руху крові. Розрізняють лінійну (V) та об’ємну (Q) швидкість кровотоку. Перша з них визначається як відстань, яку проходить будь-яка часточка крові за одиницю часу (вона має розмірність см/с), а друга надає інформацію про кількість (об’єм) крові, що проходить крізь дану судину за одиницю часу

98

І 2

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

В.О. ЦИБЕНКО. Фізіологія серцево-судинної системи