Układ krążenia:
1. Funkcje naczyń tętniczych
Krew przepływa w tętnicach zgodnie z gradientem ciśnienia od serca do naczyń włosowatych w tkankach (krew utlenowana).
Rodzaje tętnic:
Sprężyste- aorta, tętnice szyjne, biodrowe, pachowe. Cechuje je duża rozciągliwość, duża ilość krwi bez dużych zmian ciśnienia, gruba warstwa mięśniowa, zbudowana z koncentrycznych, na przemian ułożonych blaszek sprężystych i cienkich warstw komórek mięśniowych gładkich (włókna elastyczne). Duża elastyczność amortyzuje różnice ciśnień krwi wyrzuconej z serca.
Mięśniowe- przeważają na obwodzie. Spełniają funkcję kanałów dystrybucji krwi. Gruba warstwa mięśniowa zbudowana jest ze ściśle ułożonych komórek mięśniowych gładkich i 2 blaszek sprężystych-wewnętrznej i zewnętrznej. Tętnice te regulują rozprowadzanie krwi do narządów wewnętrznych oraz w nich.
Tętniczki (arteriole), czyli naczynia oporowe- następuje tu zmiana pulsowego przepływu krwi na ciągły. Od nich odchodzą metaarteriole → kapilary → żyłki. Mają największą zdolność regulacji światła, decydują o tzw. oporze naczyniowym. W zależności od zapotrzebowania na tlen w jakims obszarze naczyniowym rozszerzają się w nim tętniczki i przepływ krwi zwiększa się. jednocześnie w innych obszarach naczyniowych w tym samym czasie dochodzi do zwężania światła tętniczek. Pojemność krwi odpływająca ze zbiornika tętniczego nie ulega zmianie. Tętniczki te mają najmniejszą średnicę. Zachodzi w nich największy spadek ciśnienia krwi.
Układ tętniczy jest wysokociśnieniowy, ale niskoobjętościowy (15 % krwi krążącej).
2. Zasady przepływu krwi w naczyniach krwionośnych.
W ciągu minuty w spoczynku w pozycji leżącej dopływa do zbiornika tętniczego dużego ok. 5,4 l krwi, co równa się pojemności minutowej lewej komory, tyle samo krwi odpływa ze zbiornika do sieci naczyń włosowatych.
Krew przepływa w zbiorniku tętniczym dużym zgodnie z gradientem ciśnienia od serca aż do naczyń włosowatych. Przepływ krwi ma charakter pulsujący. Prędkość zwiększa się w czasie skurczu izotonicznego komór w okresie maksymalnego wyrzutu i zmniejsza się do zera w czasie rozkurczu serca. Krew wtłaczana do aorty przepływa przez nią ze średnią prędkością 0,6 m/s. W miarę oddalenia się od serca, średnia prędkość przepływu krwi w tętnicach małego kalibru zmniejsza się do kilku cm/s. Odpływ krwi ze zbiornika tętniczego dużego zależy przede wszystkim od światła naczyń oporowych, czyli od światła małych tętniczek oraz od właściwości krwi- lepkości.
Prawa hemodynamiki:
1. Przy założeniu, że naczynia są sztywne a krew jest cieczą Newtonowską jednorodną, wtedy prawa można zbliżyć do zasad przepływu prądu
2. Objętość całkowita krwi przepływająca przez układ krwionośny w ciągu minuty - pojemność minutowa serca
3. Krew jest wprawiana w ruch siłą wytworzoną przez różnicę ciśnień - nazywa się ją ciśnieniem napędowym
Przepływ krwi zachodzi z obszaru o wyższym ciśnieniu do obszarów o niższym.
1. Przepływ - Q
Wielkość przepływu wynika z prawa Ohma
Całkowity opór: R=P(ciśnienie napędowe - różnica ciśnień między zbiornikami żylnymi i tętniczymi)/Q(poj.minutowa serca)
Jednostka oporu obwodowego: opór, przy którym różnica ciśnień 1mmHg przesuwa przez badany odcinek krążenia 1ml krwi w ciągu minuty w przeliczeniu na 100g tkanki.
Całkowity opór: R=90mmHg/90ml=1R
Objętość Q przepływająca w ciągu minuty przez całe łożysko naczyniowe = pojemność minutowa serca.
2. Zasady ciągłości przepływu
- prędkość liniowa średnia
22,5cm/s w aorcie
Prędkość chwilowa zmienia się rytmicznie w cyklu sercowym (USG Dopplera)
Prawo Poiseuille'a (do przepływu laminarnego)
Przepływ:
1. Przepływ warstwowy (laminarny)
krew jest niejednorodna, warstwy krwi ślizgają się względem siebie, tarcie hamuje te przy brzegu naczynia
centrum - najszybsze - krwinki czerwone
2. Przepływ burzliwy:
- powstają zawirowania
- w anemii
- w sercu
- nie podlega prawu P.
- Liczba Reynoldsa
- wiry › zmiany śródbłonka › blaszki miażdżycowe
3. Ciśnienie krwi.
Ciśnienie tętnicze krwi zależy od dopływu i odpływu krwi ze zbiornika tętniczego. Przy zrównoważonym odpływie i dopływie średnie ciśnienie panujące w tym zbiorniku nie ulega zmianom, jeżeli nie zmienia się jednocześnie napięcie ścian tętnic wywołane skurczem błony mięśniowej. Ciśnienie w zbiorniku tętniczym dużym waha się w zależności od okresu cyklu pracy serca. W okresie maksymalnego wyrzutu lewej komory jest najwyższe i określane jako ciśnienie skurczowe. Mierzone jest w tętnicy ramiennej na poziomie ujścia lewej komory do aorty wynosi 120 mmHg. W rozkurczu i okresie skurczu izowolumetrycznego komór, przed otworzeniem się zastawek aorty, ciśnienie jest najniższe, czyli rozkurczowe, wynosi 70 mmHg.
Ciśnienie w czasie rozkurczu serca nie obniża się do zera dzięki temu, że ściany zbiornika tętniczego są sprężyste. Krew tłoczona przez lewą komorę do aorty w czasie każdego skurczu serca rozciąga ściany zbiornika tętniczego i napięcie sprężyste jego ścian zapewnia utrzymanie ciśnienia w okresach rozkurczu serca. Jest to zgodne z zasadą powietrzni. Energia skurczów serca jest magazynowana w elastycznych ścianach zbiornika tętniczego. Średnie ciśnienie tętnicze w pozycji leżącej wynosi ok. 90 mmHg, amplituda wahań ciśnienia wynosi zaś 50 mmHg. Prawidłowe wartości ciśnienia skurczowego/rozkurczowego wynoszą 120/70 mmHg i odnoszą się do pomiaru wykonywanego w tętnicy ramiennej na poziomie ujścia lewej komory do aorty u człowieka pozostającego w spoczynku w pozycji leżącej.
Ciśnienie chwilowe - w określonym momencie cyklu sercowego
Średnie ciśnienie:
w uproszczeniu=rozkurczowe + 1/3 ciśnienia tętna
Ciśnienie zależy od:
1. Pracy serca, energii wytworzonej przez skurcz komór
2. Pojemności minutowej
3. Całkowitego oporu (opór błony mięśniowej tętniczek i tętnic)
4. Wpływ siły ciężkości:
- +0,77mmHg/cm poniżej serca
- powyżej serca te wartości się odejmuje
5. Średnicy tętnic (zmniejsza się w tętnicach o dużym przekroju, rośnie w małych tętnicach i tętniczkach, gdzie głównie występuje opór naczyniowy)
6. Napięcia i elastyczności ścian tętnic.
7. Szybkości dopływu krwi z serca i odpływu krwi do żył.
8. Lepkości i objętości krwi (im większe, tym wyższe ciśnienie)
9. Położenia ciała (wyższe w pozycji stojącej niż w leżącej)
10. Pracy fizycznej i emocji (wzrost ciśnienia)
11. Skurczowe - od pory dnia (w dzień wyższe niż w nocy)
12. Czynniki humoralne - angiotensyna powstająca pod wpływem reniny wydz. Z nerek powoduje silny skurcz mięśni gładkich w naczyniach oporowych - podnosi ciśnienie
4. Tętno
Tętno jest to falisty ruch naczyń tętniczych zależny od skurczów serca i od elastyczności ścian tętnic (jest charakterystyczne dla dużych, sprężystych naczyń). Lewa komora wtłaczając do aorty w czasie skurczu objętość wyrzutową krwi, powoduje jednoczesny wzrost ciśnienia i powstanie fali ciśnieniowej i odkształcenie się ścian tętnic. Prędkość rozchodzenia się fali tętna wynosi 5-9m/s.Tętno można podzielić na:
Tętno objętościowe- rozciągnięcie aorty
Tętno ciśnieniowe- wzrost napięcia sprężystego ściany aorty; wzrost ciśnienia w świetle aorty
Tętno przepływowe- wzrost prądu krwi w aorcie
Objętościowe i ciśnieniowe razem przenoszą się na obwód i są szybsze niż przepływ krwi. Prędkość przesuwania się tętna zależy od sprężystości naczyń, bezwładności i lepkości krwi. Fala tętna obniża się w aorcie do 3-5 m/s. Stwardnienie naczyń prowadzi do zwiększenia prędkości fali nawet do 3 razy. W tętnicach o ścianach elastycznych fala tętna przesuwa się wolniej.
Tętno w czasie spoczynku wynosi 60-80/min i wzrasta w czasie wysiłku, emocji, trawienia, wdechu, a zwalnia podczas snu, u ludzi z przewagą nerwu błędnego, po spożyciu alkoholu, przy bloku przedsionkowo-komorowym, wzroście ciśnienia śródczaszkowego, nadczynności tarczycy, częstoskurczu napadowym.
Prawidłowe tętno jest miarowe. Niemiarowość całkowita występuje przy migotaniu przedsionków.
Patologiczne rodzaje tętna:
twarde- miażdżyca, nadciśnienie tętnicze
miękkie- niedociśnienie tętnicze
wysokie- niewydolność zastawki aorty
małe- niedomoga lewej komory
nitkowate- zapaść, wstrząs
chybkie- niedomykalność zastawki aorty, nadczynność tarczycy
leniwe- zwężenie ujścia aorty, miażdżyca naczyń obwodowych
Cechy tętna:
częstotliwość - wyraz częstotliwości skurczów serca (rzadkie/częste)
regularność (regularne/niemiarowe)
amplituda (wahania ciśnienia)
szybkość (szybki lub wolny wzrost i spadek ciśnienia)
twardość (wielkość ciśnienia w tętnicy; tętno twarde jest trudne do pokonania przez ucisk skóry, tętno miękkie można łatwo pokonać w ten sposób)
chybkość - stopień szybkości wypełniania i opróżniania się tętnicy
Rola tętna:
ułatwia ciągłość przepływu krwi - fala tętna wyprzedza ruch krwi
odciąża pracę serca (komór)
krew rozszerza aortę w czasie wyrzutu, potem ciśnienie w komorach spada, ale w aorcie - rozkurczowe 80
niesie energię potrzebną do transportu krwi do tkanek
5. Rola naczyń włosowatych.
W naczyniach włosowatych przytętniczych zachodzi filtracja wody i składników drobnocząsteczkowych przez pory w ścianie naczyń włosowatych do płynu tkankowego. Ciśnienie hydrostatyczne krwi w naczyniach włosowatych przytętniczych wynosi 4,6 kPa, ciśnienie onkotyczne osocza 3,3 kPa i ciśnienie płynu tkankowego 0,2 kPa. W związku z tym ciśnienie filtracyjne krwi w naczyniach włosowatych przytętniczych wynosi 1,1 kPa.
W naczyniach włosowatych przyżylnych zachodzi proces przeciwny- resorpcja wody i związków w niej rozpuszczonych. Ciśnienie onkotyczne białek osocza jest wyższe od ciśnienia hydrostatycznego krwi i woda wraz ze składnikami w niej rozpuszczonymi zostaje resorbowana z płynu tkankowego do krwi. Ciśnienie resorpcyjne w naczyniach włosowatych przyżylnych wynosi 1,6 kPa.
Średnica porów pomiędzy komórkami śródbłonka naczyń włosowatych nie jest jednakowa. Naczynia włosowate w kłębuszkach nerkowych mają pory o średnicy 10 nm. Pory w naczyniach włosowatych mięśni szkieletowych mają mniejszę średnicę, a w wątrobie większą niż średnica w kłębuszkach nerkowych.
W zależności od stanu błony mięśniowej małych tętniczek i naczyń przedwłosowatych tętniczych może przeważać filtracja lub resorpcja. Rozszerzenie się małych tętniczek i naczyń przed włosowatych tętniczych, czyli przekrwienie, powoduje otwieranie się naczyń włosowatych, wypełnianie ich krwią i przewagę filtracji nad resorpcją. Natomiast skurcz błony mięśniowej małych tętniczek i naczyń przedwłosowych tętniczych prowadzi do niedokrwienia- zamykania się naczyń włosowatych, w naczyniach otwartych i wypełnionych krwią resorpcja przeważa nad filtracją.
U człowieka w ciągu doby filtruje się do przestrzeni międzykomórkowych ok. 0,25 % objętości krwi przepływającej przez naczynia włosowate. Większość przefiltrowanego płynu, dzięki resorpcji powraca do krwi, a od 2 do 4 l płynu dostaje się do naczyń chłonnych.
6. Przepływ krwi w żyłach.
Warunki przepływu krwi w zbiorniku żylnym całkowicie różnią się od warunków przepływu w zbiorniku tętniczym. Krew napływa do prawego przedsionka dzięki:
Ssącemu działaniu ruchów oddechowych klatki piersiowej i ssącemu działaniu serca, czyli tzw. sile od przodu
Resztkowemu gradientowi ciśnienia od małych żył aż do prawego przedsionka, wytworzonego dzięki skurczom lewej komory serca, czyli tzw. sile od tyłu
Pompie mięśniowej- skurczom mięśni szkieletowych, czyli tzw. sile z boku, uciskającym żyły i wyciskającym krew z żył w kierunku serca, ponieważ zastawki żylne nie pozwalają krwi cofnąć się na obwód
Przez zbiornik żylny przepływa ok. 5,4 l krwi/min, a średnia prędkość przepływu krwi w żyłach głównych w pobliżu serca wynosi do 0,4 m/s
Naczynia żylne - cechy:
niskie ciśnienie
wysokoobjętościowe, rozciągliwe
ściany cieńsze
mniej sprężyste
mają zastawki
7. Ośrodek sercowo-naczyniowy.
W regulacji krążenia udział biorą 2 efektory: mięsień sercowy i mięśnie gładkie naczyń krwionośnych. Ich praca regulowana jest przez ośrodek sercowy oraz naczynioruchowy.
Ośrodek sercowy- neurony regulujące prace serca znajdują się w różnych częściach układu nerwowego. Neurony powodujące impulsy pobudzające pracę serca (wzrost częstości skurczów), nazywane są ośrodkiem rdzeniowym przyspieszającym pracę serca. Jest on zlokalizowany w rdzeniu kręgowym- w rogach bocznych- w odcinku piersiowym (segmenty 1-5). Neurony przewodzące impulsy zwalniające pracę serca nazywane są ośrodkiem zwalniającym pracę serca. Zlokalizowany jest w rdzeniu przedłużonym i stanowią go neurony należące do grzbietowego jadra nerwu błędnego. Na zakończeniach neuronów od ośrodka przyspieszającego wydzielane są noradrenalina i adrenalina. Na zakończeniach włókien zazwojowych ośrodka zwalniającego uwalniana jest acetylocholina. Te 2 ośrodki stanowią wspólną drogę końcową dla impulsacji z kory mózgu i podwzgórza oraz z receptorów w układzie sercowo-naczyniowym. Impulsy z kory mózgu i podwzgórza biegną za pośrednictwem tworu siatkowatego.
Ośrodek naczynioruchowy- znajduje się w rdzeniu przedłużonym w tworze siatkowatym. składa się on z części presyjnej (skurcz) i z części depresyjnej (rozkurcz). Neurony części presyjnej ośrodka naczynioruchowego wysyłają wypustki do neuronów w rogach bocznych rdzenia kręgowego. Te z kolei wysyłają wypustki do mięśni gładkich naczyń krwionośnych, przekazują impulsy powodujące ich skurcz za pośrednictwem neuronów zwojów współczulnych. Pobudzenie części presyjnej powoduje impulsację we włóknach naczyniozwężających, naczynia zwężają się, przepływ krwi ze zbiornika tętniczego do żylnego maleje, więc ciśnienie w zbiorniku tętniczym rośnie. Pobudzenie części depresyjnej powoduje hamowanie aktywności neuronów w rogach bocznych rdzenia kręgowego i tym samym hamuje impulsację we włóknach naczyniozwężających. Powoduje to rozszerzanie naczyń, zwiększony przepływ i spadek ciśnienia w zbiorniku tętniczym.
Część presyjna pobudzana jest przez:
-wyższe ośrodki- kory mózgowej i układu limbicznego przez podwzgórze i układ siatkowaty
-ośrodek oddechowy w rdzeniu przedłużonym
-spadek prężności tlenu oraz wzrost prężności dwutlenku węgla
-impulsy aferentne: bólowe i z chemoreceptorów kłębków szyjnych aortalnych
Część depresyjna pobudzana jest przez:
-spadek prężności dwutlenku węgla
-impulsację z baroreceptorów w ścianach łuku aorty i zatoki tętnicy szyjnej wewnętrznej
Ogólnie dopływ krwi do zbiornika tętniczego regulowany jest przez ośrodek sercowy, a odpływ przez ośrodek naczynioruchowy. Oba ośrodki są pod stałym wpływem impulsacji z baroreceptorów.
Odruch Aschnera- ucisk na gałkę oczną poprzez nerw trójdzielny przebiega do rdzenia przedłużonego, następnie impulsacja nerwem błędnym prowadzi do hamowania akcji serca.
Odruch Goltza- uderzenie lub ucisk trzewia powoduje ucisk receptora, impuls dochodzi do rdzenia przedłużonego i stamtąd gałązką nerwu błędnego, powodując zwolnienie akcji serca.
Odruch Bezolda-Jarischa- do lewego naczynia wieńcowego wstrzykuje się weratrydynę lub nikotynę, dochodzi do zwolnienia akcji serca i obniżenia ciśnienia (odruch z chemoreceptorów w naczyniach wieńcowych)
Odruch Bainbridge'a- wywołany z receptorów przedsionków serca, które pobudzane są zarówno w czasie skurczu jak i rozkurczu przedsionków. Przyspieszenie akcji serca zachodzi na drodze hamowania nerwu błędnego w odpowiedzi na szybkie wypełnienie się krwią dużego zbiornika zylnego.
8. Odruchy z baroreceptorów tętniczych.
Baroreceptory jest to rodzaj mechanoreceptorów. Bodźcem dla nich jest odkształcenie mechaniczne, jakim jest zwiększone ciśnienie transmuralne (panującym w otoczeniu naczynia). Zostają podrażnione rozciągnięciem ścian naczyń krwionośnych i jam serca. Można je pobudzić także np. uciskiem zatoki lub pociągnięciem tętnicy szyjnej. Znajdują się one w:
- zatoce szyjnej
- łuku aorty
- przedsionkach serca
-lewej komorze
- naczyniach krążenia płucnego
Po każdym skurczu serca i przesunięciu fali tętna wzdłuż tętnic od baroreceptorów do rdzenia przedłużonego biegnie salwa impulsów. Dzięki temu ciśnienie w zbiorniku tętniczym jest stale regulowane w zależności od zapotrzebowania organizmu.
Impulsacja z receptorów w układzie sercowo-naczyniowym zwalnia lub przyspiesza pracę serca. Pod wpływem impulsacji przewodzonej przez włókna aferentne nerwu językowo-gardłowego i błędnego pobudzany zostaje ośrodek zwalniający pracę serca (częstość skurczów serca maleje). Przeciwnie- spadek ciśnienia krwi powoduje wzrost częstości skurczów serca, gdyż zahamowany zostaje ośrodek zwalniający pracę serca.
Impulsacja przewodzona z baroreceptorów powoduje:
pobudzenie części depresyjnej ośrodka sercowego
pobudzenie ośrodka zwalniającego pracę serca
zahamowanie części presyjnej ośrodka sercowego
zahamowania ośrodka pobudzającego pracę serca
Pobudzenie tych receptorów ma także wpływ na układ żylny, powoduje odruchowe zmniejszenie neurogennego napięcia współczulnego w dużych żyłach, rozszerzenie ich oraz zwiększa zaleganie w nich krwi.
9. Odruchy z chemoreceptorów tętniczych.
Chemoreceptory są to komórki chemoczuciowe wrażliwe na:
Obniżenie prężności O2 we krwi (hipoksja; prowadzi do hipoksemii)
Wzrost prężności CO2
Nadmiar jonów H+ (kwasica metaboliczna)
Chemoreceptory są zlokalizowane w kłębkach szyjnych (w rozwidleniu tętnicy szyjnej) i w kłębkach aortalnych. Chemoreceptory wyzwalają impulsy, które biegną włóknami nerwowymi, często występują z włóknami z baroreceptorów w nerwie Heringa, mięśniach błędnych do ośrodka naczynioruchowego. Przez kłębek przepływa duża ilość krwi, dochodząca przez tętniczkę odżywczą (chemoreceptory są w ścisłym kontakcie z krwią tętniczą).
Gdy ciśnienie spadnie poniżej poziomu krytycznego (poniżej 80 mmHg), chemoreceptory ulegają pobudzeniu z powodu zmniejszonego przepływu krwi do kłębuszków, obniżonej dostępności tlenu, nadmiernego wzrostu prężności CO2 oraz wzrostu stężenia jonów H+, które nie są usunięte przez wolny przepływ krwi. Sygnały przekazywane z chemoreceptorów do ośrodka naczynioruchowego pobudzają go i to podnosi ciśnienie tętnicze.
10. Odruchy z receptorów objętościowych.
W warstwie podwsierdziowej przedsionków znajdują się 2 typy receptorów objętościowych- A i B. Receptory A- pobudzane są w czasie skurczu, reagują na zmiany napięcia skurczowego, a receptory B- pobudzane w czasie wypełniania przedsionków, reagują na ich rozciągnięcie w okresie rozkurczu. Pobudzenie tych receptorów, zwłaszcza B- powoduje odruchowy wzrost pobudzeń ośrodkowych włókien współczulnych i przyspieszenie akcji serca. Odruch ten jest jednoznaczny z odruchem Bainbridge'a i pozwala na szybkie przepompowanie krwi przez serce i krążenie płucne, zwiększonej ilości krwi napływającej do serca. Odruch ten powstaje w wyniku dożylnej infuzji krwi lub soli fizjologicznej, które wywołują rozszerzenie prawej części serca. Impulsacje aferentne 2 receptorów objętościowych przedsionków docierają do OUN przez nerwy błędne, a eferentnie biegną przez sercowe nerwy współczulne i prowadzą do wybiórczego przyspieszenia akcji serca, bez większych zmian w naczyniach krwionośnych.
11. Nerwy naczynioruchowe.
Ośrodkowe nerwy naczynioruchowe możemy podzielić na zwężające i rozszerzające. Nerwy zwężające należą do układu współczulnego, podczas gdy rozszerzające są przywspółczulne, współczulne i somatyczne. Włokna współczulne unerwiające naczynia biegną w ich przydance lub w nerwach somatycznych czy wreszcie w oddzielnych nerwach współczulnych.
Największą rolę odgrywa układ współczulny (włókna zwężające i niewielka ilość rozszerzających).
Układ naczynio-zwężający jest kontrolowany przez ośrodek naczynio-ruchowy, zlokalizowany w tworze siatkowatym rdzenia.
1. Naczyniozwężające
- na zakończeniach wydzielają noradrenalinę
- wytwarzają splot podstawny
- dają napięcie neurogenne, znajdują się w napięciu tonicznym
- przewodzą impulsy podtrzymujące napięcie ścian naczyń z presyjnej części ośrodka naczynioruchowego.
2. Naczyniorozszerzające
Trzy rodzaje nerwów:
1.Włokna pozazwojowe układu przywspółczulnego
- włókna cholinergiczne,
-biegną w nerwach czaszkowych: III, VII, IX, X
-, rozszerzają naczynia krwionośne przy udziale bradykininy
- należą tu także włókna pozazwojowe przywspółczulne tworzące nerw miedniczny
2.Włokna układu somatycznego
- są to czuciowe włókna grzbietowych korzeni rdzenia kręgowego
- powodują rozszerzanie naczyń krwionośnych w miejscu podrażnienia skóry
3.Włokna pozazwojowe układu współczulnego cholinergiczne
- dochodzą do mięśniówki naczyń w mięśniach szkieletowych powodując ich rozszerzenie
- znajdują się przy nerwach somatycznych wraz ze współczulnymi ale adrenergicznymi włóknami zwężającymi
- pobudzenie włókien rozszerzających naczynia nie zaczyna się samoistnie w ośrodkach rogów bocznych rdzenia, ale wychodzi z neuronów kory mózgu. Stąd biegnie w podwzgórzu i śródmózgowiu i przez rdzeń przedłużony do odpowiedniego segmentu rdzenia. Współczulne włókna cholinergiczne powodują wybitne zwiększenie przepływu krwi w mięśniach szkieletowych, ale głównie przez rozszerzenie zespoleń tętniczo-żylnych (nie wpływają na naczynia włosowate i przepływ przez nie).
Nerwy zwężające naczynia znajdują się w tonicznym napięciu, czego nie wykazują nerwy rozszerzające. Oznacza to, ze przez nerwy rozszerzające nie płyną stałe impulsy z części depresyjnej ośrodka naczynioruchowego. Włókna cholinergiczne współczulne wydzielają na swoich zakończeniach Ach i histaminę, działają za pośrednictwem receptorów H.
12. Regulacja humoralna krążenia.
Układ krążenia jest regulowany na drodze humoralnej, miejscowej oraz nerwowej. Te trzy rodzaje regulacji pozostają ze sobą w ścisłych związkach. Istnieje wiele czynników humoralnych uczestniczących w regulacji miejscowej. Czynniki humoralne są to czynniki krążące we krwi, które regulują krążenie wpływając na naczynia krwionośne. Do typu zdalnej regulacji humoralnej należy działanie hormonów nadnerczy, angiotensyny II, wazopresyny i ANP.
Czynniki naczyniozwężające:
wazopresyna - hormon antydiuretyczny - wytworzona w podwzgórzu, wydzielana przez tylną przysadkę mózgowia powoduje zwężania naczyń krwionośnych i oporowych. W organizmie występuje w małych ilościach i sama nie podnosi ciśnienia tętniczego, gdyż równocześnie działa presyjnie na neurony w opuszkowym ośrodku naczynioruchowym. Jej stężenie rośnie podczas silnych krwotoków. Ma również ważne znaczenie w regulacji resorpcji zwrotnej wody w kanalikach nerkowych.
noradrenalina - bardzo silnie zwęża tętniczki i zwieracze przedwłośniczkowe, a na niektóre naczynia działa nawet rozszerzając je, jest wydzielana w oziębieniu, zwiększa częstość skurczów, wzrasta pojemność minutowa oraz ciśnienie tętnicze.
adrenalina - zwęża naczynia w skórze, trzewiach brzusznych i w płucach, a rozszerza w mięśniu sercowym, wątrobie, pobudza mięsień sercowy. Wspólne działanie adrenaliny i noradrenaliny podnosi ciśnienie krwi i zwiększa przepływ przez naczynia pracujące, ponieważ noradrenalina zwiększa opór naczyniowy w okolicach mniej aktywnych, przez co podtrzymuje wysokie ciśnienie w zbiorniku tętniczym, natomiast adrenalina nasila czynność serca i zmniejsza opór w okolicach aktywnych. A i NA są wydzielane, gdy nie można dopuścić do spadku ciśnienia krwi, w czasie krwotoku, intensywnej pracy mięśni i w czasie mocnych pobudzeń emocjonalnych.
układ RAA (renina + angiotensyna + aldosteron) - renina wydzielana jest przez nerki pod wpływem niedotlenienia i obniżenia ciśnienia w tętnicy nerkowej. Enzym ten odszczepia z ?2-globulin angiotensynę I, a następnie pod wpływem konwertyny powstaje angiotensyna II, która powoduje skurcz naczyń oporowych (za pośrednictwem białka błonowego G zwiększa stężenie jonów Ca2+ w cytoplazmie komórek mięśniowych)i wzrost ciśnienia tętniczego. Jest to związek najsilniej kurczący ściany naczyń, jest kilkakrotnie mocniejszy niż NA. Działa na korę nadnerczy, powodując wytwarzanie mineralokortykoidu - aldosteronu, który powoduje resorpcję Na+ i wydalanie K+. Układ RAA daje nadciśnienie tętnicze, a angiotensyna II zwęża naczynia krwionośne.
Angiotensyna powoduje silny skurcz małych tętniczek. Normalnie działa one na wszystkie tętniczki ciała jednocześnie - znacznie zwiększa całkowity opór obwodowy, a przez to ciśnienie tętnicze.
Czynniki naczyniorozszerzające
ANP - przedsionkowy peptyd natriuretyczny, powoduje zwiększenie wydzielania Na+ z moczem, obniża ciśnienie tętnicze i rozszerza naczynia.
Bradykinina - silnie rozszerza tętniczki i zwiększa przepuszczalność naczyń włosowatych
histamina - uwalniana w uszkodzonych tkankach, w stanach zapalnych i podczas reakcji alergicznych. Silnie rozszerza naczynia krwionośne, przede wszystkim tętniczki i podobnie jak bradykinina zwiększa przepuszczalność naczyń włosowatych, co pozwala na przemieszczenie się płynu i białek osocza do tkanek (w stanach patologicznych może powodować obrzęki - szczególnie w reakcjach alergicznych)
prostaglandyny
acetylocholina
prostacyklina
VIP
Substancja P
13. Miejscowa regulacja krążenia.
Miejscowe mechanizmy regulujące krążenie wiążą się z miejscową autoregulacją, czynnikami nerwowymi i humoralnymi.
Autoregulacja polega na tym, że zmniejszone rozciągnięcie ścian naczyń krwionośnych powoduje zmniejszenie napięcia tych ścian i rozszerzenie naczyń. Przeciwnie dzieje się pod wpływem większego rozciągnięcia.
W tkankach wytwarzane są związki, które działając na mięśnie gładkie rozszerzają lub zwężają światło naczyń. Taką regulacje krążenia nazywamy regulacją miejscową (w obrębie danego obszaru lub narządu).
Czynniki uczestniczące w regulacji miejscowej zwężające naczynia:
endotelina - jest to czynnik wyodrębniony ze śródbłonka, najsilniej kurczący naczynia krwionośne. Jest uwalniany w odpowiedzi na rozciągnięcie ścian naczyń krwionośnych, który to bodziec warunkuje ich lokalne zwężenie. Endotelina 1 znajduje się w mózgu i nerkach, a endotelina 2 wydzielana jest przez śródbłonek kosmków jelita, endotelina 3 przez śródbłonek jelit i gruczołów nadnerczy.
tromboksan - działa silnie zwężająco, mocno nasila zdolność do gromadzenia się krwinek w zespoły i przyleganie do naczyń.
serotonina - zwęża naczynia krwionośne w okolicy uszkodzenia i przyczynia się do hamowania krwawienia. Podobnie jak prostaglandyny najsilniej zwęża naczynia mózgowe w przypadku urazowych krwawień w obrębie czaszki. Uwalniana jest z płytek krwi w czasie ich adhezji i agregacji.
Obniżenie temperatury, zmniejszenie pCO2, zwiększenie pO2, wzrost pH
wzrost wyładowań w noradrenergicznych włóknach mięśniowych
Czynniki rozszerzające:
kininy kurczą trzewne mięśnie gładkie, ale rozszerzają naczynia włosowate zwiększając przepuszczalność ich ścian, np. Bradykinina w osoczu i kalidyna w gruczołach rozszerzają naczynia i obniżają akcję serca.
acetylocholina
prostacyklina - działa rozszerzająco na naczynia krwionośne, zwłaszcza w samym sercu. Wytwarzana jest w śródbłonku naczyniowym, zbliżona do prostaglandyn, można ją uznać za tkankowy hormon ściany naczyniowej. Jest antagonistą tromboksanu, hamuje agregację i adhezję płytek.
prostaglandyny PGE, PGA - działają podobnie do kinin, kurczą trzewne mięśnie gładkie, dotyczy to zwłaszcza zapalenia, czynnościowego przekrwienia i odczuwania bólu. Powstają w mikrokosmkach i działają w najbliższej okolicy nich wytworzenia w tkankach. Jest ich mało we krwi, bo szybko się unieczynniają. PGA obniża ciśnienie tętnicze, a PGE rozszerza naczynia mikrokrążenia z wyjątkiem naczyń mózgowych.
histamina - powstaje w różnych narządach i tkankach, przebywa w ziarnistościach komórek tucznych tkanki łącznej oraz w płytkach krwi i granulocytach zasadochłonnych. Jej stężenie w osoczu krwi jest bardzo małe. Uwalniana jest na skutek reakcji przeciwciał z antygenem podczas pracy mięśni szkieletowych i gruczołów przewodu pokarmowego. Silnie rozszerza naczynia mikrokrążenia i zwiększa przepuszczalność ścian naczyń włosowatych. Poprawia ukrwienie czynnych narządów, zwłaszcza pracujących mięśni szkieletowych. W stanach patologicznych, np. alergia, oparzenia, osłabia mięsień sercowy, tak mocno rozszerza naczynia mikrokrążenia, że zbiera się w nich zbyt duża ilość krwi, wskutek tego obniża się ciśnienie tętnicze i nie wystarcza do ukrwienia ważnych narządów. Jest to szok histaminowy.
Regulacja miejscowa dostosowuje się do intensywnych procesów metabolicznych na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego. Im więcej metabolitów w tkance, tym mniejsze napięcie toniczne mięśni gładkich w ścianie naczyniowej i tym więcej krwi napływa do tej okolicy ze zbiornika tętniczego. Czynniki metaboliczne rozszerzające to: ATP, kwas mlekowy, wzrost stężenia K+, spadek prężności CO2 i pH, wzrost ciśnienia osmotycznego, wzrost temperatury.
Śródbłonkowy czynnik rozluźniający jest uwalniany pod wpływem bodźców działających na śródbłonek. Jest to tlenek azotu.
14. Angiogeneza.
Angiogeneza to proces tworzenia nowych naczyń krwionośnych w warunkach fizjologicznych. Zachodzi wraz ze wzrostem ilości tkanek (aby utrzymać ich ukrwienie na prawidłowym poziomie). Powstawanie sieci nowych naczyń krwionośnych jest procesem złożonym. W rozwoju embrionalnym (waskulogeneza) tworzone są z komórek macieżystych pierwotne sieci komórek endotelialnych, które wchodzą w skład podstawy dla głównych naczyń krwionośnych. Następnie powstają mniejsze naczynia i kapilary, a w wyniku asteriogenezy ściany naczyń krwionośnych powiększają się. Nowe naczynia powstają na bazie już istniejących, poprez ich rozgałęzianie i wydłużanie. W dorosłym życiu angiogeneza odgrywa istotną rolę w procesie gojenia się ran czy podczas miesiączki. Zachodzi też podczas wzrostu nowotworów.
Czynniki hamujące angiogenezę:
heparyna
czynnik płytkowy 4
16 karboksylowy fragment prolaktyny
Czynniki pobudzające angiogenezę:
czynnik wzrostu fibroblastów kwaśnych i zasadowych
płytkowy czynnik wzrostu komórek śródbłonka
naczyniowy czynnik wzrostu śródbłonka
czynnik przepuszczalności naczyniowej
15. Krążenie mózgowe.
Krążenie mózgowe w przeciwieństwie do przepływu krwi przez inne narzady nie zmienia się istotnie w czasia pracy fizycznej i umysłowej oraz w czasie czuwania i snu. Przez mózgowie przepływa ok. 750ml krwi/min. Krążenie mózgow zależy przede wszystkim od ciśnienia środczaszkowego ( rośnie wraz ze wzrostem ciśnienia). Ciśnienie śródczaszkowe rośnie pod wpływem:
- wzrostu ciśnienia tętniczego i żylnego w tętnicach i żyłach mózgowych
- zwiększenia lepkości krwi
-miejscowego zwiększenia pco2
- miejscowego zmniejszenia po2
Unerwienie współczulne i przywspółczulne ma mniejsze znaczenie
W naczyniach włosowatych występuje bariera krew-mózg
glukoza jest transportowana przez nośniki
oprócz glukozy przedostają się tylko woda, tlen i CO2
tworzą ją astrocyty, których wypustki otaczają naczynia włosowate uniemożliwiając przenikanie niektórych związków chemicznych krążących we krwi
W niektórych obszarach naczyniowych brak jest bariery krew-mózg, są to: narząd okołokomorowy, dno III komory, blaszka końcowa, narząd podsklepieniowy → mogą do nich docierać angiotensyna, wazopresyna, mogą działać katecholaminy.
Żyły z mózgu zbierają się w zatoce opony twardej.
Krążenie mózgowe charakteryzuje się stabilną wartością przepływu
istota szara - większy przepływ niż istota biała
wiek - u dzieci i młodzieży przepływ większy niż u starszych
zależy od ciśnienia śródczaszkowego, lepkości krwi
stopień skurczu i rozkurczu tętniczek mózgowych jest regulowany przez metabolity rozszerzające
wzrost pCO2, spadek pO2, adenozyna, histamina - rozszerzają naczynia, zwiększają przepływ
spadek pCO2, wzrost pO2, serotonina, prostaglandyna - zmniejszają
Obowiązuje tu zasada Monroe-Kell'ego, która mówi, że suma objętości krwi w mózgu, płynu mózgowo-rdzeniowego i samego mózgu w czaszce ma wartość stałą.
Przez mózg przepływa 750 ml krwi/min
16. Krążenie wieńcowe.
Krew tętnicza dopływa do mięśnia sercowego przez dwie tętnice wieńcowe - prawą i lewą (zaczynają się na początku aorty). Nie łączą się one ze sobą za pośrednictwem naczyń o większej średnicy. W przypadku zaczopowania jednej z tętnic druga nie może jej zastąpić.
Przez naczynia wieńcowe przepływa przeciętnie 250 ml krwi na minutę (przy wysiłku przepływ się zwiększa), czyli ok, 5% poj.minutowej serca. Mięsień sercowy zużywa ok. 10% całego zapotrzebowania organizmu na tlen.
Tętnica lewa zaopatruje do 60-70% masy mięśnia sercowego (przednią i boczną powierzchnię lewej komory, prawie całą przegrodę międzykomorową, lewy przedsionek), przepływa przez nią 80% objętości przepływu krwi w naczyniach wieńcowych,
Prawa - zaopatruje komorę prawą i przedsionek
Przepływ krwi w naczyniach wieńcowych zależy od fazy cyklu pracy serca i od ciśnienia w aorcie. W fazie rozkurczu krew przepływa swobodnie przez obie tętnice wieńcowe. Na początku skurczu komór, w miarę wzrastania ciśnienia w komorach, przepływ przez naczynia wieńcowe się zmniejsza. Przy skurczu izowolumetrycznym przepływ jest najmniejszy, a nawet część krwi z naczyń lewej komory cofa się do aorty. W połowie okresu maksymalnego wyrzutu krew zaczyna przepływać przez lewą tętnicę wieńcową, w okresie zredukowanego wyrzutu ponownie się zmniejsza.
W prawej tętnicy wieńcowej wahania są podobne, lecz nie występuje wsteczny kierunek przepływu krwi.
Przyspieszenie częstości skurczów serca powoduje niedostateczny przepływ wieńcowy co jest przyczyn niedotlenienia mięśnia sercowego.
Czynniki zmieniające przepływ wieńcowy:
1. Chemiczne:
niedotlenienie → komórki mięśnia sercowego wydz. Adenozynę, adenozynofosforany, prostaglandyny, histaminę i cholinę → działają rozkurczająco na tętnice wieńcowe
wzrost pCO2 → zwiększa przepływ wieńcowy
wazopresyna - zmniejsza przepływ
prostacykliny - zwiększają
tromboksan i leukotrieny - zmniejszają
wzrost pH - zwęża naczynia, zmniejsza przepływ
2. Nerwowe
acetylocholina (ukł. Przywspółczulny - nerw błędny) - zwiększa przepływ
adrenalina i NA (ukł. Współczulny) - przez beta-receptory - zwiększa; przez alpha-receptor adrenergiczny - zmniejsza
17. Funkcje i specyfika krążenia płucnego.
Zbiornik tętniczy płucny i zbiornik żylny płucny - sieć naczyń włosowatych oplatających pęcherzyki płucne
Krążenie płucne rozpoczyna się w prawej komorze pniem płucnym, który dzieli się na 2 tętnice płucne. Krew żylna uchodzi 4 tętnicami płucnymi do lewego przedsionka.
W tętnicach płynie krew odtlenowana, w żyłach natleniona!
W krążeniu płucnym znajduje się ok. 12% objętości całkowitej krwi.
Ciśnienia w zbiorniku tętniczym płucnym:
skurczowe: 3,3 kPa
rozkurczowe: 0,9 kPa
średnie: ok. 2,0 kPa
W zbiorniku żylnym: 0,9 kPa (takie jak w lewym przedsionku)
Niewielka różnica ciśnień między zbiornikiem tętniczym a żylnym - ok. 1 kPa
Ciśnienie krwi w naczyniach włosowatych zależy od pozycji ciała i okolicy płuc
w pozycji pionowej w górnych partiach płuc większość naczyń włosowatych jest zamknięta → mniejszy przepływ krwi w por. z dolnymi i środkowymi partiami płuc.
W czasie wydechu ciśnienie powietrza w pęcherzykach płucnych jest wyższe od atmosferycznego, uciska naczynia naczynia włosowate i zmniejsza przepływ krwi
w górnych partiach płuc ciśnienie powietrza pęcherzykowego (PA) przewyższa ciśnienie krwi w naczyniach włosowatych przytętniczych (Pa), a to z kolei jest wyższe od ciśnienia w naczyniach włosowatych przyżylnych (Pv), czyli PA>Pa>Pv
w środkowych partiach płuc: Pa>PA>Pv
w dolnych partiach płuc: Pa>Pv>PA
w dolnych partiach nacz. Włosowate są rozszerzone i tam przepływa najwięcej krwi
w pozycji leżącej na plecach największy przepływ w tylnych partiach płuc
Małe tętniczki, w przeciwieństwie do krążenia dużego, mają słabo rozwiniętą błonę mięśniową i nie spełniają funkcji naczyń oporowych. Krew przepływając ze zbiornika tętniczego do żylnego spotyka jedynie opór ze strony naczyń włosowatych.
W naczyniach włosowatych płuc w warunkach prawidłowych nie zachodzi filtracja osocza - ciśnienie onkotyczne białek osocza jest wyższe od ciśnienia hydrostatycznego krwi.
Wzrost ciśnienia w krążeniu płucnym powyżej granicy fizjologicznej → filtrowanie płynu do pęcherzyków płucnych → obrzęk płuc.
18. Przepływ krwi przez skórę.
Przeplyw skórny sluzy glównie regulacji cieploty ciala i odzywianiu skóry, ale ma tez swój udzial w ogólnym krazeniu krwi. Doplyw krwi do skóry zalezy od wielu czynników, takich jak temperatura krwi, zwezenie lub rozszerzenie tetnic, stezenie produktów przemiany materii rozluzniajacych miesnie gladkie naczyn. Przede wszystkim jednak jest on pod kontrola wspólczulnego ukladu autonomicznego. Pozszerzenie naczyn moze sie tez odbywac na zasadzie lokalnego odruchu, zwanego odruchem osiowym. Regulacja przeplywu krwi przez skóre ma duze znaczenie dla krazenia w calym ustroju. Rozszezeniu naczyn skóry towarzyszy zmniejszenie przeplywu przez lozysko trzewne; zwezenie naczyn skóry wiaze sie z przemieszczeniem krwi do naczyn glebiej polozonych. Bodzce z narzadów wewnetrznych hamuja osrodkowe neurony autonomiczne, co na drodze odruchowej prowadzi do rozszerzenia naczyn skóry. Dlatego podraznienie narzadów wewnetrznych moze wywolac spadek cisnienia.
Czynniki warunkujące przepływ krwi w skórze:
bodźce termoregulacyjne - zmiana przepływu krwi w naczyniach w skórze pozwala na termoregulację
podwyższone temperatura - rozszerza połączenia tętniczo-żylne
praca mięśni i przewodu pokarmowego - zwężenie naczyń, zmniejszenie przepływu
układ współczulny (noradrenalina) - zwęża naczynia skóry
dermografizm biały - reakcja polegająca na zblednięciu skóry w postaci białej linii, kiedy krew odpływa z naczyń włosowatych po lekkim podrażnieniu ostrym przedmiotem
dermografizm czerwony i obrzęk - zaczerwienienie w wyniku rozszerzania tętniczek oraz obrzęk w wyniku przepuszczalności naczyń włosowatych powstają wskutek mocnego podrażnienia
Przeplyw krwi przez skóre w warunkach termoneutralnych wynosi 5% pojemnosci minutowej serca, a w bardzo goracym otoczeniu moze wzrosnac do 20% tej objetosci.
Zmianom skórnego przeplywu krwi w tych warunkach towarzysza niekorzystne skutki: wzrost czestosci skurczów serca, pojemnosci minutowej, obnizenie cisnienia tetniczego krwi wskutek zmniejszenia obwodowego oporu naczyniowego. W tych warunkach dochodzi równiez do pobudzenia czynnosci gruczolów potowych.
19. Rola układu chłonnego.
Układ chłonny
działa w ścisłym związku z układem krążenia
zaliczamy do niego struktury, przez które bezpośrednio przepływa chłonka: naczynia chłonne i węzły chłonne, oraz samą chłonkę
Naczynia chłonne
są obecne prawie we wszystkich narządach
1. naczynia chłonne włosowate
- zespalają się tworząc sieci chłonne
- odgrywają rolę w drenażu tkankowym - wchłaniają produkty przemiany materii, białka, lipidy, cząsteczki zawiesin, kuleczki tłuszczu w trawieniu, w warunkach patologicznych komórki nowotworowe
- głownie cząsteczki, które mają za dużą masę cząsteczkową żeby przeniknąć do naczyń krwionośnych
2. naczynia chłonne małe
- ogniwo pośrednie między naczyniami chłonnymi włosowatymi i dużymi
- maja zastawki
- funkcja: odprowadzanie chłonki z narządów i części ciała do węzłów chłonnych lub pni i przewodów chłonnych
3. naczynia chłonne duże:
- pnie i przewody chłonne, mają największą średnicę
- zespalają się bezpośrednio z żyłami w kątach żylnych
Węzły chłonne:
w warunkach normalnych niewyczuwalne, w stanach patologicznych powiększają się
rola: obronna - oczyszczanie z bakterii i komórek nowotworowych
odpornościowa- wytwarzają limfocyty oraz immunoglobuliny
odprowadzająca- powrót limfy do krwi
mają zdolność regeneracyjną
Chłonka:
zawiera te same składniki co osocze pozbawione białek oraz związki wielkocząsteczkowe
odprowadza część płynu tkankowego przefiltrowanego przez ściany naczyń włosowatych
Chłonka przepływa w naczyniach chłonnych dzięki:
-rytmicznym skurczom dużych naczy n chłonnych
- skurczom mięśni szkieletowych
-ujemnemu ciśnieniu w klatce piersiowej