Особенности кровообращения главного мозга, сердца и легких

Кровоснабжение головного мозга осуществляется внутренними сонными и позвоночными артериями, которые в основании мозга связаны друг с другом и образуют артериальный круг.

Характерной особенностью является то, что мозговые артерии входят в ткань мозга не в одном месте, а распространяются по поверхности мозга, отдавая тонкие ветви. Данная особенность обеспечивает равномерное распределение кровотока по поверхности мозга и оптимальные условия кровоснабжения коры.

Отток крови из головного мозга происходит по поверхностным и глубоким венам, впадающим в венозные синусы твердой мозговой оболочки и далее во внутренние яремные вены. Особенностью венозных сосудов головного мозга является отсутствие в них клапанов и наличие большого числа анастомозов, препятствующих застою венозной крови.

Капилляры сосудов головного мозга обладают специфической избирательной проницаемостью, что обеспечивает транспорт одних веществ из крови в ткани мозга и задержку других.

В головном мозге имеется гематоэнцефалический барьер, отделяющий нейроны головного мозга от крови и отличающийся от других гистогематических барьеров. Для эндотелиальных клеток капилляров характерны: очень малое число пор, плотные контакты между клетками, низкая способность к пиноцитозу. Также особенностью данного барьера является наличие глиального компонента: глиальные клетки, участвующие в образовании барьера, — астроциты — своими отростками образуют своеобразные футляры вокруг капилляров.

Защитная функция гематоэнцефалического барьера заключается в предупреждении или ограничении поступления в головной мозг различных веществ из крови. Этот барьер непроницаем и для многих других физиологически активных соединений: серотонина, адреналина, дофамина и многих гормонов.

Регуляция кровотока в головном мозге происходит с помощью нервной и гуморальной систем. Нервная система осуществлет регуляцию по рефлекторному типу. Большое значение при этом имеют барорецепторы каротидного тельца, расположенного в месте разветвления сонной артерии. Центральное звено регуляции находится в сосудодвигательном центре продолговатого мозга. Эфферентное звено реализуется через норадренергическую и холинергическую иннервацию сосудов. Из гуморальных факторов особенно сильное влияние на мозговые сосуды оказывает диоксид углерода. Увеличение напряжения С02 в артериальной крови приводит к увеличению мозгового кровотока.

Значительно влияние на тонус сосудов и концентрации ионов водорода в межклеточной жидкости мозга. На уровень мозгового кровотока влияет также концентрация ионов калия.

Особенности мозгового кровообращения и кровоснабжения

В покое для мозга массой 1500 г мозговой кровоток составляет 750 мл/мин или около 15 % от минутного объема кровообращения

Интенсивность кровотока в сером веществе, богатом нейронами, в 4 раза и более выше, чем в белом

Общий мозговой кровоток остается относительно постоянным при различных функциональных состояниях (сон, покой, возбуждение и т.д.), так как происходит в замкнутой полости, ограниченной костями черепа

При усилении активности отдельных областей головного мозга происходит увеличение их локального кровотока за счет хорошо развитых перераспределительных механизмов

Кровоток регулируется преимущественно местными миогенными и метаболическими механизмами, плотность иннервации сосудов мозга невелика и вегетативная регуляция сосудистого тонуса имеет второстепенное значение

Метаболические факторы, в частности повышение pCO2, концентрации Н+, молочной кислоты, снижение pO2 в капиллярах и околососудистом пространстве вызывают вазодилатацию

В сосудах мозга хорошо выражена миогенная ауторегуляция, поэтому при изменениях гидростатического давления в связи с переменой положения тела величина его кровотока остается постоянной

Под влиянием норадреналина отмечается вазодилатация сосудов в связи с преобладанием β-

адренорецепторов

Кровоснабжение сердца

Сердце кровоснабжается из двух венечных (коронарные) артерий, которые начинаются от луковицы аорты ниже верхних краев полулунных клапанов аорты. Во время систолы желудочков вход в венечные артерии прикрывается клапанами, а сами артерии частично пережимаются сокращенным миокардом, и кровоток через них резко ослабевает. Во время диастолы напряжение в стенке миокарда падает, входные отверстия венечных артерий не закрываются полулунными клапанами и кровоток в них увеличивается.

Регуляция коронарного кровотока происходит с помощью нервных и гуморальных влияний, а также внутриорганным механизмом.

Особенности кровообращения и кровоснабжения сердца:

· В покое для сердца массой 300 г коронарный кровоток составляет 250 мл/мнн или около 5 % минутного объема кровообращения

· В покое потребление кислорода миокардом составляет 8-10 мл/мин/100 г сердца

· Коронарный кровоток возрастает пропорционально нагрузке

· Хорошо выражены механизмы ауторегуляции кровотока

· Коронарный кровоток зависит от фазы сердечного цикла: уменьшается в систолу и увеличивается в диастолу. При сильных сокращениях миокарда и тахикардии (эмоциональный стресс, тяжелая физическая нагрузка) увеличивается доля систолы и условия коронарного кровотока ухудшаются

· Даже в состоянии покоя в сердце наблюдается высокая экстракция О2 (около 70 %), в результате повышенная потребность в нем удовлетворяется главным образом за счет увеличения объема коронарного кровотока, так как резерв повышения экстракции невелик

· Отмечается тесная связь между метаболической активностью миокарда и величиной коронарного кровотока, которая сохраняется даже в полностью изолированном сердце

· Наиболее мощным стимулятором для расширения коронарных сосудов служит недостаток О2 и последующее образование сосудорасширяющих метаболитов (преимущественно — аденозина)

· Симпатическая стимуляция увеличивает коронарный кровоток опосредованно путем увеличения ЧСС, систолического выброса, активации метаболизма миокарда и накопления продуктов метаболизма с вазодилататорным эффектом (СO2, Н+, К+, аденозин). Прямой эффект симпатической стимуляции может быть как вазоконстрикторным (α2-адренорецепторы), так и вазодилататорным (β1-адренорецепторы)

· Парасимпатическая стимуляция вызывает умеренное расширение коронарных сосудов

· Особенности легочного кровоснабжения

· Площадь поверхности капилляров составляет около 60 м2, а при интенсивной работе в связи с открытием нефункциони- рующих капилляров может вырастать до 90 м2

· Сосудистое сопротивление примерно в 10 раз меньше общего периферического сопротивления

· Градиент давления между артериями и капиллярами (6 мм рт. ст.) и между капиллярами и левым предсердием (1 мм рт. ст.) значительно ниже, чем в большом круге кровообращения

· На давление в легочных сосудах влияет давление в плевральной полости (интраплевральное) и в альвеолах (интраальвеолярное)

· Пульсирующий характер кровотока имеется даже в капиллярах и венах вплоть до левого предсердия

· Кровоток в различных отделах легких неравномерен и сильно зависит от положения тела и фазы дыхательного цикла

· В связи с большой растяжимостью сосуды легких выполняют функцию быстромобилизуемого депо

· При снижении pO2 или pCO2 возникает локальное сужение сосудов легких: гипоксическая легочная вазоконстрикция (рефлекс Эйлера — Лилиестранда)

· Сосуды легких реагируют на стимуляцию симпатической ВНС подобно системным сосудам