Гемодинамика

Сначала необходимо вспомнить основные характеристики кровотока.

Скорость кровотока

Скорость кровотока, которую называют линейной, является скоростью перемещения крови в единицу времени и выражается в единицах расстояния, пройденного кровью, за единицу времени. Объемная скорость кровотока выражается в единицах объема крови, пройденного за единицу времени.

При заданном потоке изменения линейной скорости кровотока обратны изменениям площади поперечного сечения кровеносного русла. Линейная скорость кровотока прогрессивно уменьшается по мере прохождения крови от аорты через артерии к артериолам. В капиллярах скорость падает до своего минимума. При движении крови от венул к полым венам скорость прогрессивно возрастает. Т.о., скорости кровотока в разных отделах системы кровообращения связаны только с соответствующими площадями поперечных сечений. Кроме того, линейная скорость различна для частиц крови, продвигающихся в центре потока и у сосудистой стенки. В центре сосуда она максимальна, а около стенки сосуда она минимальна. Общее время прохождения частиц крови по большому и малому кругам кровообращения в норме составляет примерно 23 сек.

Артериальная система

Основной функцией артериальной системы большого круга кровообращения и легких является доставка крови в капилляры сосудистого русла всего организма. В силу своей эластичности аорта, легочная артерия и их основные ветви формируют систему сосудов, способных вмещать значительные объемы крови. Артериальная система преобразует прерывистый выброс из сердца в непрерывный кровоток через капилляры. Лишь незначительная часть энергии сердечного сокращения переходит в кинетическую энергию движущейся крови к капиллярам во время систолы. Большая часть энергии сохраняется – переходит в потенциальную энергию сосудистой стенки за счет ее растяжения кровью, поступившей в аорту при систоле. Во время диастолы стремление эластичных артериальных стенок вернуться к исходному состоянию превращает эту потенциальную энергию в кинетическую энергию потока крови, движущегося к капиллярам. Если бы артериальные стенки были жесткими, то кровоток к капиллярам во время диастолы прекращался.

Факторы, определяющие величину артериального давления

Измерение артериального давления у пациентов является рутинной процедурой, которая позволяет получить полезную информацию о состоянии их сердечно-сосудистой системы. Факторы, определяющие артериальное давление условно делятся на физические и физиологические. Физические факторы связаны с механическими свойствами жидкости, в то время как физиологические отражают определенные свойства сердечно-сосудистой системы. К основным физическим факторам можно отнести объем крови и compliance (механические свойства стенки сосуда, отражающие его эластические характеристики). Среди физиологических факторов: сердечный выброс (ЧСС х СО) и периферическое сопротивление. Они действуют через один или оба физических фактора. Когда приток крови в артериальную систему равен оттоку, артериальное давление остается постоянным. Если приток крови в артериальную систему превышает отток, то объем крови в ней увеличивается, артериальные стенки растягиваются в большей степени и давление повышается. Противоположная ситуация складывается, когда отток крови из артериальной системы превышает ее приток.

Периферическое сопротивление

Уровень артериального давления зависит от двух физиологических факторов: сердечного выброса и периферического сопротивления. В клинической литературе чаще используют понятие не сердечный выброс, а минутный объем кровообращения (МОК). МОК характеризует общее количество крови, перекачиваемое правым и левым отделами сердца в течение одной минуты. Для условий физического покоя нормальные величины МОК соответствуют диапазону 4-6 л/мин. В период тяжелой работы МОК может увеличиваться в 5-6 раз. Под термином общее периферическое сопротивление сосудов понимают общее сопротивление всей сосудистой системы выбрасываемому сердцем потоку крови. Для расчета ОПСС необходимо определить величину системного АД и сердечного выброса (ОПСС = САД/СВ). При гипертонической болезни величина ОПСС может возрастать в два раза против нормы. Не имеет значения, вызваны ли изменения сердечного выброса изменением ЧСС или систолического объема, или и тем, и другим. Любые изменения в ЧСС, которые уравновешиваются противоположными изменениями систолического объема, не изменят сердечный выброс, поэтому артериальное давление не изменится.

Периферическое артериальное давление

Выброс систолического объема крови в аорту вызывает повышение давления и радиальное растяжение стенок аорты. Эта волна повышенного давления распространяется вниз по аорте и ее ответвлениям гораздо быстрее, чем сама кровь. Этой волной давления является пульс, который можно определить пальпацией периферической артерии. Скорость распространения волны повышенного давления изменяется обратно пропорционально эластичности артериальной системы. Скорость распространения увеличивается с возрастом человека, т.к. в процессе старения артерии становятся менее эластичными. Скорость распространения пульсовой волны также прогрессивно возрастает по мере ее распространения от аорты к периферии. Это увеличение скорости отражает снижение эластичности сосудистой системы в более дистальных отделах по сравнению с более проксимальными. Контур кривой АД меняется по мере перемещения волны вниз по артериальной системе. Это проявляется в виде изменений конфигурации кривой пульса на удаленных участках. По мере распространения волны давления к отдаленным областям: 1)систолические участки волны давления становятся более узкими и увеличиваются, 2)высокочастотные составляющие пульса, такие как выемка, которая появляется в конце периода изгнания крови из желудочка, уменьшаются и вскоре исчезают, 3)горб может появиться на диастолическом участке волны давления в той точке, рядом с которой возникает выемка. Эти изменения кривой пульса отчетливо заметны у молодых людей, но с возрастом они менее выражены. У пожилых пациентов пульсовая волна может распространяться фактически неизмененной от восходящей аорты к периферии. Регуляторные влияния, вызывающие изменения частоты сердечных сокращений, называют хронотропными, а изменения силы сокращений сердца – инотропными.