ORGANIZACJA I FUNKCJE UKŁADU KRĄZENIA
Układ krążenia składa się z :
Tkanki płynnej- krwi
Naczyń krwionośnych tętniczych, żylnych i włosowatych, w których krew jest zlokalizowana i które stanowią drogę poruszania się krwi
Serca, czyli pompy wytwarzającej różnice ciśnień między początkiem krążenia krwi i końcem. Różnica ciśnień jest siłą napędową dla krwi, wprawiającą krew w ruch
Funkcje:
Transportująca krew
Oddechowa (wymiana gazowa między krwią i pęcherzykami płucnymi oraz między krwią i tkankami)
Odżywcza (wymiana substratów energetycznych i produktów przemiany materii między krwią i tkankami, odbywa się w naczyniach włosowatych)
Umożliwiająca regulację hormonalną (krew transportuje wydzielane przez naczynia włosowate hormony do wszystkich narządów i tkanek)
Udział w termoregulacji (krew jest dobrym przewodnikiem ciepła. Transport krwi z tkanek wytwarzających ciepło do skóry umożliwia eliminację nadmiaru ciepła z organizmu)
CIEŚNIENIE TĘTNICZE
Ciśnienie tętnicze krwi- czyli siła z jaką krew napiera na ściany naczyń oraz przeciwdziałająca temu naciskowi siła sprężystości naczynia. Wzajemne oddziaływanie siły nacisku i sprężystości w poprzek ścian naczyń pomaga przemieszczać krew wzdłuż osi naczyń. Jako wielkość fizyczna charakteryzuje się naprężeniem w danym punkcie a liczbowo równa jest stosunkowi siły prostopadle działającej na powierzchnię do pola tej powierzchni. CIŚNIENIE TO JEST ZMIENNE I ZALEŻY OD:
Pojemności minutowej serca
Oporu obwodowego
Objętości krwi krążącej
Właściwości biofizycznych ścian naczyń
Lepkości krwi
Ciśnienie tętnicze krwi skurczowe- ciśnienie systoliczne, mierzone podczas skurczu komór (szczyt wyrzutu komór). W warunkach prawidłowych u dorosłego człowieka wynosi 13,3-18,7kPa <kilo Pascale> (100-140 mmHg- słupa rtęci). Tętnicze ciśnienie krwi skurczowe jest tym większe, im większa jest:
objętość wyrzutowa lewej komory serca,
prędkość wyrzutu krwi z lewej komory,
sprężystość (E) ściany aorty.
Ciśnienie tętnicze krwi rozkurczowe- ciśnienie diastoliczne, mierzone podczas rozkurczu komór. W warunkach prawidłowych u dorosłego człowieka wynosi 9,3-10,6 kPa (70-80mmHg). Tętnicze ciśnienie krwi rozkurczowe jest tym mniejsze, im:
mniejsza jest częstość skurczów serca
większa jest sprężystość (E) ściany aorty
mniejszy jest opór naczyniowy.
Ciśnienie tętna- różnica pomiędzy tętniczym ciśnieniem krwi skurczowym a rozkurczowym, tj. skurczowo- rozkurczowo amplituda tętniczego ciśnienia krwi. skurczowo-rozkurczowa amplituda
tętniczego ciśnienia krwi determinuje rozciągnięcie ściany tętnic, które jest wyczuwalne jako tętno. W aorcie ciśnienie średnie ma wartość średniej arytmetycznej tętniczego ciśnienia krwi skurczowego i rozkurczowego. Ciśnienie średnie w aorcie = (ciśnienie skurczowe + ciśnienie rozkurczowe)/2
METODY BADANIA UKŁADU SERCOWO- NACZYNIOWEGO
EKG
Tętno
Ciśnienie tętnicze krwi
CZYNNIKI WPŁYWAJACE NA WIELKOŚĆ CIŚNIENIA TĘTNICZEGO
Wpływ pozycji ciała zmiana pozycji ciała z leżącej na stojącą powoduje przemieszczanie się krwi do dolnych części ciała, zwłaszcza w łożysku żylnym. Tym samym utrudniony jest dopływ krwi do serca prawego. Następuje krótkotrwały spadek ciśnienia tętniczego, co drażni baroreceptory tętnicze i powoduje ze strony układu krążenia odruchowa reakcje presyjną, przy wzroście ciśnienia tętniczego o około 10mmHg w porównaniu z pozycją leżącą. Sa to reakcje ortostatyczne (zmiana pozycji ciała z poziomej do pionowej u dorosłych pod wpływem siły ciężkości przemieszcza do dolnych partii ciała ok. 600ml krwi, co powoduje krótkotrwałe zaburzenia hemodynamiki, czasem dochodzi do omdlenia).
Wykonanie oznacza się tętno i ciśnienie tętnicze:
*) w pozycji leżącej po 15’ w wypoczynku
*)bezpośrednio po wstaniu
*)przez kolejne 3’- co minutę
UWAGA tętno liczy się przez 10sek., następnie mnoży się przez 6. Zaraz po obliczeniu tętna mierzy się ciśnienie tętnicze.
Ocena próby u os. Zdrowych tętno ulega przyspieszeniu o kilkanaście uderzeń na minutę i w ciągu 3’ powinno wrócić do normy.
Wpływ pracy fizycznej wpływ pracy związany jest z reakcja odruchowo- warunkową na samym jej początku, przy czym zmiany te nie są zbyt wielkie, i odruchowo- bezwarunkową w trakcie trwania pracy, wywołaną pobudzeniem układu współczulnego, ożywiającego bezpośrednio czynność serca i powodującego zwężenie naczyń, co w efekcie podnosi ciśnienie krwi. Ta reakcja hypertensyjna jest wspomagana i przedłużana wyrzutem do krwi adrenaliny z rdzenia nadnerczy na skutek pobudzenia sympatycznego.
Wpływ asfiksji wszelkie stany niedotlenienia (asfiksji) wpływają na ciśnienie tętnicze, ponieważ w początkowym okresie niedotlenienia serce przyspiesza swoją czynność. Dłużej trwające niedotlenienie powoduje osłabienie serca, spadek ciśnienia, ustanie czynności serca i śmierć.
Wpływ podwyższonego ciśnienia w KP wzrost ciśnienia w KP, jak to się dzieje przy poronnym wdechu przy zamkniętej głośni, zaburza żylny dopływ krwi do serca prawego, co widać po brzęknięciu żył na twarzy i szyi. Nie działa wówczas wspomagająca krążenie pompa oddechowa. Te zmiany dopływu uruchamiają reakcje odruchowa ze strony serca w postaci wzrostu ciśnienia przy jednoczesnym zwolnieniu częstości jego skurczów. Potem następuje obniżenie ciśnienia aż do momentu ustania bezdechu, ale czynność serca ulega przyspieszeniu, na skutek pobudzenia współczulnego, Az ostatecznie po rozpoczęciu oddychania ciśnienie powoli rośnie, gdyż rośnie dopływ krwi do serca i zwiększa się jego pojemność minutowa.
ZRÓŻNICOWANIE CZYNNOŚCIOWE UKŁADU NACZYNIOWEGO ORAZ OPÓR PRZEPŁYWU KRWI W PRZEKROJU PODŁUŻNYM
Naczynia krążenia dużego można podzielić na następujące odcinki czynnościowe:
Naczynia tętnicze duże i średnie (naczynia transportujące)
Naczynia oporowe
Naczynia wymiany odżywczej (włosowate)
Naczynia żylne pojemnościowe, niskociśnieniowe, wysokoobjętościowe
Zespolenia tętniczo-żylne
Opór przepływu krwi kształtuje się różnie w poszczególnych odcinkach czynnościowych. Rozkładowi oporu odpowiada nieregularny profil podłużny ciśnienia wzdłuż naczyń krążenia dużego krwi. Tam gdzie opór naczyniowy jest największy, ciśnienie napędowe zużywa się najbardziej i tam jego spadek jest największy.
Naczynia tętnicze duże i średnie stanowią zbiornik wysokociśnieniowy i niskoobjętościowy. Ściany tych tętnic charakteryzują się dużą sprężystością dzięki czemu rytmiczny wyrzut krwi z lewej komory przekształca się w dalszych tętniczkach w ciągły prąd krwi, a duża amplituda skurczowo- rozkurczowa ciśnienia zostaje stłumiona na obwodzie układu krążenia.
W naczyniach oporowych, czyli małych tętniczkach przedwłośniczkowych, następuje największy spadek ciśnienia napędowego w wyniku pokonywania przez krew największego oporu przepływu. Naczynia te maja 50% udział w kształtowaniu całkowitego obwodowego oporu naczyniowego.
W naczyniach włosowatych następuje zwolnienie prędkości przepływu związane z pokonywaniem oporów przepływu. Wolny przepływ krwi w tych naczyniach sprzyja procesom dyfuzji i wzajemnego wyrównywania składu chemicznego krwi i przestrzeni wewnątrzkomórkowej.
Następnie krew dostaje się do zbiornika niskociśnieniowego, wysokoobjętościowego do którego zalicza się cały zbiornik żylny duży i krążenie płucne.
Zespolenia tętniczo- żylne sa obicie unerwione współczulnie i ulegają silnej kontroli nerwowej. Posiadają zdolność do znacznego zwężania się i rozszerzania, dzięki czemu mają znaczący wpływ na zmienność oporu przepływu krwi, która omija sic naczyń włosowatych.
ZRÓŻNICOWANIE CZYNNOŚCIOWE UKŁADU NACZYNIOWEGO ORAZ OPÓR PRZEPŁYWU KRWI W PRZEKROJU RÓWNOLEGŁYM
Aorta rozwija się na wiele tętnic, które równolegle zaopatrują poszczególne narządy i części organizmu. Suma odwrotności oporów w rozgałęziających się równolegle naczyniach jest równa odwrotności TPR. Gł. Role odgrywają tu małe tętniczki oporowe i zespolenie tętniczo- żylne, które zdecydują jak duży strumień krwi przepłynie do naczyń włosowatych poszczególnych narządów.
ZRÓZNICOWANIE STRUKTURALNE ŚCIAN NACZYŃ KRWIONOŚNYCH
Ściana naczyń krwionośnych składa się z wew. Warstwy komórek śródbłonka, warstwy środkowej oraz przydanki. Wzajemny stosunek ilościowy tych 3 warstw oraz stosunek grubości ściany do promienia wew. Naczynia kształtuje się odmiennie w różnych naczyniach i tym samym decydują o właściwościach biofizycznych ich ścian. Warstwa środkowa zbudowana jest gł. Z mm gładkich, włókien sprężystych i kolagenowych.
Tętnice- ściany aorty i naczyń tętniczych charakteryzują się niezbyt wysokim stosunkiem grubości ściany do promienia wew. Oraz znaczna liczba włókien sprężystych i niewielka zawartością włókien kolagenowych. Dzięki temu naczynia te odznaczają się duża sprężystością i względną rozciągliwością. Wraz ze zmniejszającym się przekrojem tętnic ku obwodowi ścian ich grubieje w stosunku do promienia wew. I zwiększa się zawartość mało rozciągliwych mm gładkich. W efekcie małe tętnice obwodowe sa znacznie sztywniejsze niż np. aorta.
Żyły- duże naczynia żylne posiadają cienką ścianę, a stosunek grubości ściany do promienia wew. Wynosi zaledwie 1;10 do 1:15 co sprzyja ich dużej rozciągliwości. Jest ona jednak ograniczona za sprawą dużej ilości włókien kolagenowych w przydance, które tworzą rodzaj luźnej sieci tworzącej cos w rodzaju oplotu zbrojeniowego. Współczynnik sprężystości włókien kolagenowych jest bardzo wysoki, tzn. że ich rozciągliwość jest mała, dzięki czemu włókna te pełnia funkcję ochronną przed nadmiernym rozciągnięciem, grożącym rozerwaniem naczynia.
MECHANIZMY REGULUJĄCE CISNIENIE TĘTNICZE
Regulacja nerwowa dopływ krwi do zbiornika tętniczego kontrolowany jest przede wszystkim przez ośrodek sercowy, a dopływ przez ośrodek naczynioruchowy. Oba środki działają równocześnie, współdziałając ze sobą odbierając stałą aferentną impulsację z baroreceptorów. Największe skupienie baroreceptorów występuje w zatokach tętnic szyjnych wew. I w łuku aorty, ale występują także w innych miejscach układu krążenia.
Baroreceptory są czułe na rozciąganie ścian naczyń i ścian przedsionków serca przez napływającą krew, czyli każdy wzrost ciśnienia będzie powodował ich podrażnienie i nasilenie impulsacji aferentnej. Prowadzi to do:
*)pobudzenia: ośrodka zwalniającego pracę serca; części depresyjnej ośrodka naczynioruchowego
*)hamowania: ośrodka przyspieszającego pracę serca; części presyjnej ośrodka naczynioruchowego.
W przypadku spadku ciśnienia następuje odbarczenie baroreceptorów i zmniejszenie impulsacji aferentnej co wywołuje przeciwny efekt.
Regulacja neurohormonalna wysiłek fizyczny, stres, emocje, utrata krwi powodują na drodze odruchowej autonomicznej, pobudzenie rdzenia nadnerczy i wydzielanie adrenaliny i noradrenaliny. Pod wpływem hormonów rdzenia nadnerczy zwiększa się częstotliwość skurczów serca i wzrasta pojemność minutowa serca, co wpływa na zwiększenie dopływu krwi do zbiornika tętniczego i wzrostu ciśnienia krwi.
Znaczna utrata krwi i obniżenie ciśnienia powodują spadek impulsacji z receptorów objętościowych w ścianach dużych żył oraz baroreceptorów, co odruchowo zwiększa wydzielanie wazopresyny. Hormon en, działa obkurczająco na mięśniówkę gładką naczyniową zwiększa całkowity obwodowy opór naczyniowy oraz zmniejsza pojemności zbiorników naczyniowych, dostosowując ich wielkość do objętości krwi krążącej.
Układ renina- angiotensyna- aldosteron spadek ciśnienia tętniczego w tętniczkach nerkowych w wyniku zmniejszenia objętości krwi oraz płynu zewnątrzkomórkowego, jest bezpośrednim czynnikiem wpływającym na wydzielanie reniny z nerek. Aparat przykłębuszkowy nerek wydziela do krwi glikoproteinę o właściwościach enzymatycznych. Renina powoduje przemianę białka osocza- angiotensyno genu- w angiotensynę I. ta następnie wędrując z krwią do płuc ulega dalszym przemianom w śródbłonku naczyń włosowatych, gdzie za sprawą enzymu konwertującego zmienia się w angiotensynę II (fizjologicznie aktywną). Angiotensyna II łącząc się z receptorami AT₁А powoduje aktywację fosfolipazy (przez białko błonowe G) i wywołuje wzrost stężenia jonów wapniowych w komórkach mięśni gładkich naczyniowych i ich skurcz. Powoduje to wzrost całkowitego obwodowego oporu naczyniowego i podwyższenie ciśnienia tętniczego krwi.
Regulacja miejscowa
Czynniki miejscowo kurczące naczyniówkę:
*)śródbłonkowy czynnik zwężający i endotelina
*)spadek temp.
*)zmniejszenie prężności dwutlenku węgla
*)zmniejszenie stężenia: mleczanów, histaminy, adenozyny, prostaglandyny
*)Wzrost stężenia endotelin
*)zmniejszenie pH
Czynniki miejscowo rozkurczające naczyniówkę:
*)śródbłonkowy czynnik rozluźniający warstwę mięśniową naczyń krwionośnych czyli tlenek azotu. Jest on wydzielany przez ściany naczyń krwionośnych w sposób ciągły i tonicznie reguluje (zmniejsza) napięcie komórek mięśniówki naczyń krwionośnych
*)wzrost temp.
*)zwiększenie prężności dwutlenku węgla
*)zwiększenie pH
*)wzrost ciśnienia osmotycznego
*)zwiększenie ciśnienia: mleczanów, histaminy, adenozyny, prostaglandyny, prostacykliny
PODSTAWOWE PRAWA HEMODYNAMIKI
Podstawy hemodynamiki:
• natężenie przepływu
• prawo Poiseuille’a prawo fizyczne opisujące zależność między strumieniem objętości cieczy a jej lepkością (która wynika z tarcia wewnętrznego), gradientem ciśnień (który jest bodźcem termodynamicznym powodującym przepływ płynu), a także wielkościami opisującymi wielkość naczynia (długość, promień przekroju poprzecznego).
• zasada Ficka podstawowe prawo dyfuzji, według którego ilość dyfundującej substancji w określonym czasie, przez daną powierzchnię (prostopadłą do kierunku dyfuzji) jest proporcjonalna do pola powierzchni, gradientu (spadku) stężenia i czasu przepływu.
• pojemność minutowa, objętość wyrzutowa
• objętościowa i liniowa prędkość przepływu krwi
• przepływ krwi warstwowy i burzliwy
• struktura i właściwości ściany naczyniowej
• sprężystość i podatność ściany naczyń krwionośnych
• opór przepływu krwi w naczyniach, całkowity opór obwodowy
• ciśnienie tętnicze krwi- skurczowe, rozkurczowe, średnie, pulsacyjne
• czynniki decydujące o wysokości średniego ciśnienia tętniczego
• powrót żylny
• wpływ ciśnienia w żyłach obwodowych na powrót żylny
• zależność pomiędzy powrotem żylnym, ciśnieniem krwi w żyłach głównych oraz pojemnością minutową
• wpływ czynnika grawitacyjnego na hemodynamikę.