Układ sercowo-naczyniowy:
Naczynia krwionośne i
hemodynamika



Budowa i czynność
naczyń krwionośnych



Hemodynamika



Nauka zajmująca się
problemem przepływu
krwi przez naczynia
krwionośne i zasadami,
na których ten przepływ
się opiera (odpowiednik
hydrodynamiki)

Anatomia naczyń
krwionośnych



Zamknięty system „rur” – naczyń które

transportują krew



Tętnicami płynie krew z serca do tkanek



Duże tętnice (sprężyste)



Małe tętnice (umięśnione)



tętniczki



Naczynia włosowate (kapilary)



Kapilary to bardzo małe naczyńka o tak

cienkiej ścianie, że pozwala to na wymianę

składników odżywczych z tkankami



Kapilary przechodzą w większe naczynia

zwane żyłkami, te łączą się w żyły, którymi

krew dopływa do serca

Tętnice



Tunica interna (intima)



Śródbłonek (nabłonek płaski)



Błona podstawna



Wewnętrzna blaszka

elastyczna



Tunica media (warstwa

środkowa)



Mięśnie gładkie okrężne i

włókna sprężyste



Tunica externa (przydanka)



Włókna sprężyste i kolagen

Unerwienie
współczulne



Mięśnie gładkie naczyń krwionośnych

unerwione są przez autonomiczny układ

współczulny



Wzrost stymulacji tego układu wywołuje skurcz

mięśni i tym samym skurcz naczynia



Uraz (uszkodzenie) tętnicy lub tętniczki również

wywołuje skurcz, zmniejszając utratę krwi



Spadek pobudzenia współczulnego lub

obecność pewnych związków chemicznych

wywołuje rozkurcz



Tlenek azotu, K+, H+ i kwas mlekowy wywołują

rozkurcz

Tętnice sprężyste



Są to duże tętnice – mają dużo włókien sprężystych w
warstwie środkowej



Umożliwiają zamianę rytmicznego wyrzutu krwi z
lewej komory na ciągły przepływ krwi do naczyń
obwodowych i tłumienie dużych wahań skurczowo-
rozkurczowych jakie zachodzą w lewej komorze

Tętnice umięśnione



Średniej wielkości – zawierają w

warstwie środkowej więcej włókien

mięśniowych niż sprężystych



Zdolne do większego skurczu i

rozkurczu przez co mogą regulować

dopływ krwi do unaczynianego

obszaru



Ściany są względnie grube



Zwane tętnicami dystrybucyjnymi

Tętniczki



Doprowadzają krew do naczyń

włosowatych (kapilar)



Warstwa środkowa składa się z kilku

warstw mięśniowych



Metarteriole tworzą rozgałęzienia

i przechodzą w łożysko kapilarów



Ilość krwi przepływającej przez

kapilary zależy od stopnia skurczu

zwieraczy prekapilarnych,

znajdujących się w miejscu odejścia

kapilar od metaarterioli i działaja jak

kurki regulujące dopływ krwi do

łóżyska kapilarnego



Przy całkowitym zamknięciu

zwieraczy prekapilarnych krew może

przepłynąć bezpośrednio z tętniczek

do żyłek przez naczynia przeciekowe

(zespolenia tętniczo-żylne)

Mikrokrążenie



Mikroskopowe naczyńka łączące tętniczki z żyłkami



Otacza każdą komórkę organizmu ale najbardziej

rozbudowane jest w tkankach najaktywniejszych

metabolicznie (mięśnie, wątroba, nerki i mózg)



Mikrokrążenie jest całkowicie wypełnione krwią w czasie pracy

(aktywności) tkanki



Nie występuje w nabłonku, rogówce i soczewce oka oraz w

chrząstce



Funkcją mikrokrążenia jest wymiana tlenu i składników

odżywczych i usuwanie końcowych produktów przemiany

materii pomiędzy krwią a płynem tkankowym



Naczynia mikrokrążenia (kapilary) zbudowane są z

pojedynczej warstwy śródbłonka i jego błony podstawnej

Rodzaje naczyń włosowatych
(kapilar)



O ścianie ciągłej (prawdziwe)



Względnie ścisłe przyleganie komórek

śródbłonka do siebie i ciągła warstwa

błony podstawnej – komunikacja przez

szczeliny międzykomórkowe



Mięsień sercowy i szkieletowe, płuca,

skóra i mózg



Kapilary z fenestracjami (okienkami)



Wyraźne otwory w błonie komórkowej

(fenestracje) przy zachowanej ciągłości

błony podstawnej



nerki, jelito cienkie, większość gruczołów

dokrewnych



Kapilary o ścianie przerywanej

(sinusoidy)



Bardzo duże okienka (fenestracje)



Przerwy w błonie podstawnej



wątroba, szpik kostny, śledziona, przedni

płat przysadki, gruczoł przytarczyczny

Żyłki



Małe żyły zbierające krew z kapilarów



Ich warstwa środkowa zawiera jedynie

pojedyncze komórki mięśni gładkich i

rzadko rozmieszczone fibroblasty



Poprzez bardzo porowaty śródbłonek łatwo

może wydostawać się z nich wiele krwinek

białych o zdolnościach fagocytarnych

(granulocyty, monocyty)



W miarę zwiększania się kalibru żyłek ich

budowa coraz bardziej przypomina budowę

żył

Żyły



W porównaniu z tętnicami tej samej średnicy mają

wyraźnie cieńszą ścianę



Mniej komórek mięśniowych

w warstwie środkowej



Brak wewnętrznej i zewn.

błony sprężystej



Łatwo dostosowują się

do zmian objętości i ciśnienia



Zastawki żylne to fałdy błony
wewn. (śródbłonka) zapobiegające

cofaniu się krwi



Zatoki żylne nie zawierają wcale tkanki

mięśniowej



zatoka wieńcowa lub zatoki żylne opony twardej

Żylaki



Pokręcone i rozszerzone żyły powierzchowne



Do ich powstania dochodzi w wyniku niewydolności

zastawek



Uszkodzenie wrodzone lub powstające w wyniku

przedłużonego stania lub ciąży



Dochodzi do cofania się i zastoju krwi



Nadmierne ciśnienie wyciska płyn z naczyń do

sąsiadujących tkanek



Powoduje to stan zapalny oraz napięcie okolicznych

tkanek



Głębsze żyły nie są podatne na tworzenie się

żylaków ponieważ otoczone są mięśniami,

które ułatwiają ich opróżnianie

Figure 21.6

Czynność zastawek w
układzie żylnym

Dystrybucja krwi w
organiźmie



W spoczynku 60% objętości krwi znajduje

się w żyłach systemowych i żyłkach



Służy jako rezerwa



Głównie żyły skórne i

narządów wewnętrznych



W razie potrzeby krew z

z rezerwy żylnej jest
wykorzystywana



Zwiększona aktywność mięśniowa

wywołuje obkurczenie żył



Krwotok powoduje obkurczenie żył w celu utrzymania

ciśnienia krwi



15% objętości krwi znajduje się w tętnicach

i tętniczkach

Wymiana kapilarna



Ruch substancji z kapilarów do płynu

tkankowego i odwrotnie



dyfuzja



Substancje poruszają się zgodnie z gradientem stężeń



Wszystkie związki rozpuszczone w osoczu (poza dużymi

cząsteczkami białek) przenikają swobodnie przez ścianę

naczyń włosowatych (kapilar)



Bezpośrednio przez błonę lipidową



rozpuszczalne w tłuszczach,



przez fenestracje [okienka]



małe cząsteczki białka (albuminy) a większe tylko przez

kapilary wątrobowe



Przez szczeliny międzykomórkowe (pozostałe substancje)



Bariera krew-mózg nie pozwala na dyfuzję rozpuszczonych

w wodzie substancji (śródbłonek kapilarów mozgowych nie

ma fenestracji ani szczelin międzykomorkowych)



Filtracja i reabsorpcja

Filtracja i reabsorpcja



Ruch dużych ilości rozpuszczonych lub zawieszonych

w płynie substancji w tym samym kierunku



Kierunek ruchu uzależniony jest od ciśnienia



Odbywa się z obszaru o ciśnieniu wyższym do tego o ciśnieniu

niższym



Ruch ten jest szybszy od dyfuzji lub osmozy



Ma ogromne znaczenie dla regulacji objętości krwi

krążącej i płynu tkankowego



Filtracja to ruch substancji do płynu tkankowego



Pobudzana przez ciśnienie hydrostatyczne krwi i ciśnienie

osmotyczne płynu tkankowego



Reabsorpcja to ruch z płynu tkankowego do naczynia

włosowatego



Sprzyja jej ciśnienie osmotyczne białek osocza (onkotyczne) krwi



Efektywne ciśnienie filtracyjne wynika z różnicy

powyższych ciśnień

Dynamika wymiany
kapilarnej



Prawo Starlinga: kierunek ruchu przez ścianę kapilarną jest wypadkową

efektywnego cisnienia filtracyjnego (BHP – IFHP) oraz efektywnego ciśnienia

onkotycznego (BCOP – IFOP)

9

1
0

Efektywne ciśnienie
filtracyjne



To czy płyny wyciekają czy wnikają do kapilarów

zależy od wartości efektywnego ciśnienia

filtracyjnego



W tętniczkowym końcu kapilary efektywne ciśnienie

filtracji przeważa nad efektywnym ciśnieniem

onkotycznym (+10 mmHg) i powoduje filtrację płynu

osocza i rozpuszczonych w nim składników odżywczych

do tkanek



W wenularnym (żylnym) końcu kapilary efektywne

ciśnienie onkotyczne przeważa nad efektywnym

ciśnieniem filtracji i ruch płynu tkankowego i zawartych

w nim końcowych produktów metabolizmu odbywa się

w kierunku wnętrza kapilar czyli zachodzi reabsorpcja



Około 80 - 85 % przefiltrowanych płynów ulega

reabsorpcji



Pozostałe płyny oraz białko zbierane są przez naczynia

limfatyczne i przez odpowiednie przewody limfatyczne

odprowadzane są do krwi jako chłonka (3 litry/dzień)

Obrzęki



Powstają gdy filtracja przeważa nad
reabsorpcją



W wyniku nadmiernej filtracji



nadciśnienie



Zwiększona przepuszczalność kapilarów
umożliwiająca ucieczkę białek do płynu
tkankowego



W wyniku za małej reabsorpcji



Obniżenie stężenia ciałek osocza co obniża
ciśnienie onkotyczne



Niewystarczająca synteza białek lub ich utrata w
wyniku chorób wątroby, nerek, oparzeń czy
niedożywienia

Hemodynamika



Czynniki wpływające na krążenie



Szybkość przepływu krwi



Gradient ciśnień na początku i końcu układu



Opór przepływu



Powrót żylny



Wzajemne oddziaływanie tych czynników
(sił) warunkuje krążenie krwi



Napęd (ciśnienie) wytwarzają komory
serca

Szybkość przepływu
krwi



Szybkość przepływu krwi jest odwrotnie

proporcjonalna do całkowitej powierzchni

przekroju naczyń



Przepływ jest coraz wolniejszy w coraz mniejszych

odgałęzieniach tętnic



W aorcie wynosi 40 -120 cm/sek a w

w kapilarach 0.1 cm/sek (bo całkowita powierzchnia kapilar

jest największa)



Tak wolny przepływ w kapilarach pozwala na wymianę

pomiędzy krwią a płynem tkankowym



Szybkość przepływu wzrasta wraz z łączeniem

się żyłek w żyły



Czas krążenia to czas przepływu kropli krwi z

prawego przedsionka aż do powrotu do niego (1

min)

Ciśnienie krwi (RR)



Ciśnienie wywierane przez krew na ścianę naczynia



Wytworzone przez skurcz komór



Najwyższe w aorcie



Skurczowe 120 mmHg,

rozkurczowe 80 mmHg



Wzost objętości wyrzutowej

podnosi RR



Im dalej od serca

(od lewej komory) tym niższe ciśnienie w krążeniu

systemowym



35 mm Hg na początku kapilar (naczyń włosowatych)



0 mm Hg przy ujściu żył głównych do prawego

przedsionka



Gdy objętość krwi krążącej obniży się o co najmniej

10%, RR obniża się



Retencja wody podnosi ciśnienie

Opór przepływu



Wynik wewnętrznego tarcia pomiędzy
poszczególnymi warstewkami cieczy (krwi)
względem siebie i ściany naczynia. Zależy od:



Średnicy naczynia



Im mniejsze naczynie tym opór większy (2-krotny wzrost
średnicy naczynia zwiększa przepływ 16-krotnie)



Lepkości krwi



Ilości krwinek na jednostkę objętości osocza



Wzrost lepkości zwiększa opór



Odwodnienie lub nadkrwistość



Całkowita długość naczynia



Im dłuższe naczynie tym większy opór



Im bardziej otyły człowiek tym dłuższa sieć naczyń i
dlatego



Otyli często mają nadciśnienie

Całkowity obwodowy opór
naczyniowy (TPR)



Jest to suma oporów istniejących we
wszystkich naczyniach układu tętniczego



Główna część TPR przypada na małe
tętnice i tętniczki ponieważ są one
wąskie i tym samym stawiają największy
opór dla przepływu krwi.

Czynniki wpływające na
wzrost RR

Powrót żylny



Ilość krwi napływająca do serca z żył
systemowych



Zależy on od gradientu ciśnienia między naczyniami
włosowatymi (16 mm Hg) a prawym przedsionkiem (0
mm Hg)



W warunkach prawidłowych

powinien być równy wyrzutowi
serca



Pompa mięśniowa



Ucisk kurczących się

mięsni na żyły i obecność zastawek



Pompa piersiowo-brzuszna



Obniżone ciśnienie śródpiersiowe i zwiększone
ciśnienie śródbrzuszne podczas wdechu ułatwiają
powrót krwi żylnej do serca (do prawego przedsionka)

Regulacja czynności układu
krążenia



Miejscowe (działają w obrębie naczyń
narządu lub tkanki)



Zdalne:



nerwowe



hormonalne

Mechanizmy
regulacyjne

Miejscowa regulacja
ciśnienia krwi



Czynniki miejscowe wywołują zmiany w każdym
łożysku naczyń kapilarnych



Autoregulacja to zdolność dokonania zmian
przepływu w zależności od zapotrzebowania na
tlen lub konieczności pozbycia się resztek
metabolicznych



Polega na naprzemiennych skurczach i
rozkurczach zwieraczy prekapilarnych



Odpowiedź na czynniki fizyczne



Ocieplenie pobudza rozszerzenie naczyń



Na szerokość naczynia wpływają czynniki
naczynioruchowe (K+, H+, kwas mlekowy, tlenek
azotu)



Przy niskim stężeniu tlenu naczynia systemowe
poszerzają się a naczynia płucne kurczą się

Regulacja RR na drodze
nerwowej



Rola ośrodka sercowo-naczyniowego



Pomaga regulować częstość akcji serca i

objętość wyrzutową



Specjalne neurony regulują średnicę naczyń

krwionośnych

Informacje dochodzące (input)
do ośrodka sercowo-
naczyniowego



Z wyższych ośrodków mózgowych (kora
mózgowa, układ limbiczny, podwzgórze)



Przewidywanie współzawodnictwa (walki)



Wzrost temperatury ciała



Z proprioreceptorów



Dochodzą przy zwiększonej aktywności
fizycznej



Z baroreceptorów



Zmiany ciśnienia w naczyniach



Z chemoreceptorów



Monitorują stężenie związków chemicznych
we krwi

Informacje wychodzące
(output) z ośrodka
sercowo-naczyniowego



Do serca



Układ przywspółczulny (nerw błędny)



Zwolnienie akcji serca



Układ współczulny (nerwy sercowopobudzające)



Zwiększa kurczliwość serca i przyspiesza akcję serca



Naczynia krwionośne



Unerwione przez układ przywspółczulny – nerwy

naczynioruchowe



Włókna nerwowe utrzymują się w stanie tonicznego

(stałego) pobudzenia wywołując skurcz mięśni gładkich

naczyń oporowych (stałe napięcie neurogenne)



Im większa stymulacja tym mocniejszy skurcz i wzrost RR i

odwrotnie

Nerwowa kontrola RR



Odruchy z baroreceptorów



Zatoki szyjnej



Zgrubienia w przydance tętnic szyjnych

wewnętrznych



Impulsy przenosi z nich do ośrodka sercowo-

naczyniowego nerw językowo-gardłowy (IX)



Utrzymują prawidłowe RR w krążeniu

mózgowym



aorty



Receptory w przydance łuku aorty



Imulsy przenosi nerw błędny (X)



Regulują ciśnienie systemowe krwi



Spadek stymulacji z baroreceptorów

(czyli zmniejszenie ich rozciągania)

powoduje, że ośrodek

sercowonaczyniowy zmniejsza

stymulację parasympatyczną

(przywspółczulną) a nasila stymulację

sympatyczną (współczulną) serca

Przy spadku ciśnienia krwi

1.

Baroreceptory wysyłają mniej impulsów do

ośrodka sercowonaczyniowego w rdzeniu

przedłużonym

2.

W odpowiedzi ośrodek sercowonaczyniowy

zwiększa stymulację współczulną

3.

W rezultacie tej stymulacji przyspiesza się

akcja serca i kurczą się tętniczki co razem

powoduje wzrost ciśnienia krwi

Odruch z
baroreceptorów
(receptorów
ciśnieniowych)

Masaż zatoki szyjnej i
Omdlenie



Stymulacja (delikatny masaż tętnic
szyjnych) w okolicy zatoki szyjnej
może pomóc w zwolnieniu akcji serca



Wszystko co wywiera ucisk na okolicę
zatok szyjnych (ciasny kołnierzyk czy
nadmierne odginanie szyi) może
zwolnić akcję serca i nawet wywołać
omdlenie

Unerwienie serca



Stymulacja sympatyczna – przyspiesza akcję serca



Stymulacja parasympatyczna (X)– zwalnia akcję serca



Bodźce czuciowe z baroreceptorów(IX i X)

Odruchy z
chemoreceptorów



W zasadzie (głównie) regulują częstość
oddychania



W zatokach szyjnych i aorcie



Wykrywają zmiany prężności O

2

, CO

2 i

H

+



Przy głębszej hipoksji, hiperkapnii lub
kwasicy



Pobudzenie ośrodka sercowonaczyniowego



Wzrost stymulacji współczulnej kierowanej do
tętniczek i żył



Skurcz naczyń i wzrost ciśnienia krwi

Hormonalna regulacja
ciśnienia krwi



Układ renina-angiotensyna-aldosteron



W wyniku spadku RR lub zmniejszenia przepływu krwi przez nerki z

innych powodów dochodzi do



Uwolnienia przez aparat przykłębkowy reniny i w kolejnych

przemianach wytworzenia angiotensyny II, która wywołuje



Skurcz naczyń systemowych (głównie tętniczek)



Uwolnienie aldosteronu z rdzenia nadnerczy, który zwiększa reabsorpcję

Na

+

i następnie wody w cewkach dystalnych nerek



Adrenalina i noradrenalina



Zwiększają częstość akcji i siłę skurczu serca



Kurczą naczynia skóry i narządów jamy brzusznej



Rozszerzają naczynia w sercu i mięśniach szkieletowych (reakcja

walki lub ucieczki)



Wazopresyna (ADH – hormon antydiuretyczny) kurczy

naczynia



Przedsionkowy peptyd natriuretyczny (ANP) obniża RR



Rozszerza naczynia i zwiększa utratę Na

+

i wody przez nerki (jest

antagonistą aldosteronu)

Ocena układu krążenia



Tętno to fala ciśnieniowa



Naprzemienne rozciągnięcie i powrót do stanu wyjściowego ściany

tętnic sprężystych po każdym skurczu lewej komory



Częstość tętna w warunkach prawidłowych to 70-80/min



tachykardia gdy > 100 uderzeńmin / bradykardia < 60



Pomiar RR przy użyciu sfigmomanometru (metodą Korotkowa)



Założenie pneumatycznego mankietu, połączonego z manometrem

rtęciowym lub innym, na ramię



Rozdymanie mankietu powietrzem do ciśnienia przekraczającego

wartość spodziewanego ciśnienia skurczowego (zatrzymanie

przepływu krwi w tętnicy ramieniowej)



Stopniowe upuszczanie powietrza z mankietu aż do usłyszenia

pierwszych szmerów (stuków) – odczyt manometru odpowiada wtedy

ciśnieniu skurczowemu (szmery wynikają z burzliwego przepływu krwi

przez jeszcze uciśniętą tętnicę)



W momencie zniknięcia szmerów odczytujemy ciśnienie rozkurczowe



Pomiar jest wiarygodny gdy mankiet ma odpowiednią szerokość, jest

odpowiednio założony a badana tętnica znajduje się na poziomie

serca



Prawidłowe RR u młodego dorosłego człowieka w pozycji leżącej

wynosi ~120/80 mmHg. Ciśnienie skurczowe wzrasta z wiekiem

średnio o 1 mmHg na rok a rozkurczowe 0.4 mmHg

Punkty badania tętna