Соотношение между давлением и скоростью кровотока в сосудах разного типа (Пассивное растяжение и ауторегуляция сосудистого тонуса)
-
При исследовании зависимости между кровотоком и обуславливающим его давлением выяснилось, что характер её существенно зависит от типа сосуда и заметно отличается от характера зависимости для жёсткой трубки.
-
При повышении давления в сосуде он либо пассивно растягивается (легочный сосуд), либо сокращается в результате ауторегуляторных реакций (почечный сосуд). Следовательно, в сосудах типа легочных повышение давления приводит к большему увеличению кровотока, чем в жестких трубках, а в сосудах типа почечных к меньшему. В жестких же трубках (прямые) кровоток прямо пропорционален давлению, причем при увеличении радиуса трубки от 1 до 1,2 и 2 коэффициент пропорциональности возрастает соответственно в 2 и 16 раз.
Кривые давление кровоток часто пересекают горизонтальную ось не в области нуля, а в точке, соответствующей некой положительной величине так называемому критическому давлению закрытия.
Критическое давление закрытия – это давление ниже которого кровоток в сосудах прекращается.
При перфузии сосуда кровью критическое давление закрытия составляет около 20 мм рт. cm., а при высоком сосудистом тонусе оно может достигать 60 мм рт.ст. В отсутствие тонуса критическое давление закрытия может снижаться до 1 мм рт. ст.
В скелетной мышце в состоянии покоя функционирует только сотая часть капилляров, остальные капилляры находятся в спавшемся состоянии. Считается, что спадение сосуда при критическом давлении характерно для артериол. Это связано с тем, что по мере снижения их радиуса, наступающего в результате уменьшения давления, растягивающая сила убывает быстрее, чем она уменьшалась бы только в соответствии со снижением давления.
Кроме того, к остановке кровотока может приводить увеличение вязкости крови, наблюдающееся при низких скоростях кровотока.
В тех участках сосудистой системы, где наружное давление достаточно велико по сравнению с внутрисосудистым, кровоток может прекращаться даже при наличии артериовенозного градиента давления. Это может быть обусловлено либо спадением сосудов (легочные сосуды, вены), либо их сдавлением (коронарные сосуды при систоле). В условиях значительного критического давления при снижении чрезмерно высокого кровяного давления до нормы кровообращение в той или иной сосудистой области может прекратиться. Таким образом, для определения эффективной артериовенозной разницы давлений в сосудистой системе из полученной при измерении величины следует вычитать критическое давление закрытия
Релаксация напряжения, обратная релаксация напряжения
Если внезапно увеличить объем изолированного участка сосуда, то давление в нем сначала резко повысится, а затем будет постепенно снижаться при том же объеме. Через несколько минут давление может стать лишь немногим больше, чем до увеличения объема (рис. ).
-
Рис. . Кривая изменения давления при ступенчатом изменении объема в изолированном участке вены.
Это медленное снижение давления связано с тем, что после первоначального растяжения эластических волокон развивается приспособление тонуса гладких мышц к увеличенному растяжению. Этот процесс называется релаксацией напряжения.
Возможно, такое вязкоэластичное поведение сосудистой стенки обусловлено перестройкой актомиозиновых мостиков в растянутых мышечных волокнах, в результате которой миофиламенты медленно скользят относительно друг друга, что и приводит к уменьшению напряжения.
При внезапном снижении объема в сосуде происходят обратные процессы (рис. ). Напряжение в гладкомышечных волокнах сначала резко снижается, а в последующие минуты постепенно повышается; вместе с напряжением возрастает и внутрисосудистое давление. Это так называемая обратная релаксация напряжения.
Рис. . Кривая изменения давления при ступенчатом изменении объема в изолированном участке вены.
Прямую и обратную релаксацию напряжения можно наблюдать как в артериях, так и в венах, но гораздо более выражены эти явления в венах. Благодаря этому, а также вследствие большой емкости вены могут задерживать и выбрасывать значительный объем крови без длительных изменений внутрисосудистого давления. Возможно, релаксация напряжения и обратная релаксация служат важными механизмами поддержания давления наполнения кровеносной системы в соответствии с различными физиологическими потребностями организма .