Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
Многие вены средних размеров, особенно вены конечностей, снабжены клапанами, которые препятствуют движению крови в обратном направлении. (У человека в тех венах, по которым кровь оттекает от органов брюшной полости, за исключением воротной вены, а также в полых венах клапанов нет.) Створки клапанов — обычно их две — состоят из содержащей эластиновые волокна соединительной ткани, покрытой эндотелием. Вблизи каждой створки со стороны, лежащей ниже по течению (расположенной ближе к сердцу), обычно имеется карман, т. е. выпячивание стенки. Предполагается, что механическая функция карманов такая же, как и синусов Вальсальвы, расположенных позади каждой створки аортального клапана (механика его рассмотрена в разд. 11.5): они обеспечивают стабильное открывание и плавное закрывание клапанов. Подробно действие венозных клапанов не изучено.
14.2. Трансмуральное давление и статические упругие свойства
Когда испытуемый лежит в горизонтальном положении на спине, давление в находящихся на уровне сердца венозных сосудах, измеренное по отношению к атмосферному давлению, меняется примерно от 2,0-103 Н-м-2 (20 см вод. ст.) в венулах до одной трети этой величины в полых венах, хотя в грудной полости из-за дыхательных колебаний давление может быть и ниже атмосферного (см. рис. 14.20). Разность этих давлений заставляет кровь двигаться по венам обратно к сердцу. Поскольку в обычных условиях давление снаружи вен близко к атмосферному, приведенные значения давления в венах характеризуют также трансмуральное давление, которое стремится их растянуть. Когда испытуемый переходит из горизонтального положения в вертикальное, избыточное давление р„Зб (относительно гидростатического давления; разд. 12.2), которое определяет среднюю величину кровотока в венах, остается в сущности прежним, тогда как трансмуральное давление сохраняется неизменным только на уровне сердца. Вены ног при этом наполняются оттекающей из микрососудов кровью, до тех пор, пока давление в них не увеличится примерно на 104 Н-м~2 (1. е. на величину гидростатического давления, создаваемого столбом крови высотой 1 м). В то же время в венах шеи или поднятой руки давление значительно уменьшается и становится ниже атмосферного. Как мы увидим дальше, растягивающее вены ног трансмуральное давление можно уменьшить, если напрячь окружающие их скелетные мышцы и тем самым повысить наружное (для вен) давление. Это приведет к уменьшению площади их поперечного сечения, а следовательно, и к уменьшению емкости, и кровь из этих вен переместится к сердцу. Вены, расположенные выше сердца, обычно спадаются (разд. 12.2), и их невозможно раскрыть никакими мышечными усилиями.
Таким образом, физиологические пределы изменения площади поперечного сечения и формы вен значительно больше, чем артерий, круглое поперечное сечение которых при таких же изменениях трансмурального давления изменяет свою площадь на относительно небольшую величину. Возможность спадения вен имеет целый ряд важных механических последствий, которые рассмотрены в следующих трех разделах. Здесь мы опишем (в той мере, в какой это известно) изменения площади поперечного сечения, формы и растяжимости вен, сопровождающие постепенное изменение трансмурального давления (в физиологически нормальном диапазоне). Все упоминаемые ниже измерения производились на удаленных из организма и утративших тонус сегментах крупных вен, длину которых поддерживали такой же, какой она была в условиях организма. In vivo реакции должны быть количественно существенно иными, поскольку из-за сокращения гладких мышц вены становятся менее растяжимыми; тем не менее активность
гладких мышц не меняет в значительной степени их сопротивление спадению, так как стенки вен очень тонки.
Наглядное представление об имеющихся данных относительно упругих свойств сегментов вен дает рис. 14.1, построенный по результатам измерений и исходя из тех выводов, которые можно сделать из этих измерений. На рисунке обобщено все, что известно о статическом поведении вен, и он принципиально важен для понимания последующего материала этой главы. Кривые построены не по непосредственным данным измерений для одного сегмента, и их следует рассматривать как некие схемы. Они отражают изменение ряда параметров в зависимости от величины трацсмураль-ного давления (рты). Этими параметрами являются:
A. Изменение площади поперечного сечения (А—Л0), отнесенное к площади поперечного сечения Л0 при нулевом трансмуральном давлении; эта величина представляет собой безразмерную меру изменения площади, и потому ее можно использовать при сравнении результатов, полученных для разных .сосудов. В диапазоне значений трансмурального давления ±2-103 Н-м-2 эта кривая непосредственно отражает результаты измерений, произведенных на полой вене собаки.
Б. Аналогичное отношение для периметра I поперечного сечения. Центральная часть этой кривой (в диапазоне ±0,5-103 Н-м-2) построена по данным, представленным на рис. 14.2, Б и рис. 14.1, Л; для трансмурального давления, превышающего 1,5-103 Н-м-2,данные взяты из рис. 14.3,Л; остальная часть кривой проведена так, чтобы получить плавное сопряжение указанных выше участков.
