Гладком'язові елементи стінки кровоносної судини постійно перебувають у стані помірного напруження - судинного тонусу. Існує три механізми регуляції судинного тонусу:
- ауторегуляция
- нервова регуляція
- гуморальна регуляція.
Ауторегуляция забезпечує зміна тонусу гладком'язових клітин під впливом місцевого збудження. Миогенная регуляція пов'язана зі зміною стану гладких м'язів судин в залежності від ступеня їх розтягування - ефект Остроумова-Бейліса. Гладеньких м'язів стінки судин відповідають скороченням на розтягнення і розслабленням - на зниження тиску в судинах. Значення: підтримка на постійному рівні обсягу крові, що надходить до органу (найбільш виражений механізм в нирках, печінці, легенях, головному мозку).
Нервова регуляція судинного тонусу здійснюється вегетативною нервовою системою, яка надає судинозвужувальну і судинорозширювальну дію.
Симпатичні нерви є вазоконстрикторами (звужують судини) для судин шкіри, слизових оболонок, шлунково-кишкового тракту і вазодилататорами (розширюють судини) для судин головного мозку, легенів, серця і працюючих м'язів. Парасимпатический відділ нервової системи надає на судини розширює дію.
Гуморальна регуляція здійснюється речовинами системного і місцевого дії. До речовин системної дії відносяться іони кальцію, калію, натрію, гормони. Іони кальцію викликають звуження судин, іони калію надають розширює дію.
Дія гормонів на тонус судин:
- вазопресин - підвищує тонус гладком'язових клітин артеріол, викликаючи звуження судин;
- адреналін надає одночасно і звужуючий і розширює дію, впливаючи на альфа 1-адренорецептори і бета 1 -адренорецептори, тому при незначних концентраціях адреналіну відбувається розширення кровоносних судин, а при високих - звуження;
- тироксин - стимулює енергетичні процеси і викликає звуження кровоносних судин;
- ренін - виробляється клітинами юкстагломерулярного апарату і надходить в кровотік, надаючи вплив на білок ангиотензиноген, який переходить в ангіотезін II, що викликає звуження судин.
- медіатори симпатичної нервової системи - судинозвужувальну дію, парасимпатичної (ацетилхолін) - розширює;
- біологічно активні речовини - гістамін розширює судини, а серотонін звужує;
- кініни - брадикинин, калідін - надають розширює дію;
- простогландини А1, А2, Е1 розширюють судини, а F2α звужує.
Метаболіти (вуглекислий газ, піровиноградна кислота, молочна кислота, іони водню) впливають на хеморецептори серцево-судинної системи, приводячи до рефлекторного звуження просвіту судин.
До речовин місцевого впливу відносяться:
Роль судинного центру в регуляції судинного тонусу.
У нервової регуляції тонусу судин беруть участь спинний, довгастий, середній і проміжний мозок, кора головного мозку. КГМ і гипоталамическая область надають опосередкований вплив на тонус судин, змінюючи збудливість нейронів довгастого і спинного мозку.
У довгастому мозку локалізується судиноруховий центр, який складається з двох областей - прессорной і депрессорной. Порушення нейронів прессорной області призводить до підвищення тонусу судин і зменшення їх просвіту, збудження нейронів депрессорной зони обумовлює зниження тонусу судин і збільшення їх просвіту.
Тонус судинного центру залежить від нервових імпульсів, постійно йдуть до нього від рецепторів рефлексогенних зон. Особливо важлива роль належить аортальной і каротидної рефлексогенних зон.
Рецепторная зона дуги аорти представлена чутливими нервовими закінченнями депрессорного нерва, що є гілочкою блукаючого нерва. В області сонних синусів розташовуються механорецептори, пов'язані з язикоглотковим (IX пара ЧМН) і симпатичними нервами. Природним подразником їх є механічне розтягнення, яке спостерігається при зміні величини артеріального тиску.
При підвищенні артеріального тиску в судинній системі збуджуються механорецептори. Нервові імпульси від рецепторів по депрессорная нерву і блукаючим нервах направляються в довгастий мозок до судинного центру. Під впливом цих імпульсів знижується активність нейронів прессорной зони судинного центру, що призводить до збільшення просвіту судин і зниження артеріального тиску. При зменшенні артеріального тиску спостерігаються протилежні зміни активності нейронів судинного центру, що призводять до нормалізації артеріального тиску.
У висхідної частини аорти, в її зовнішньому шарі, розташовується аортальне тільце. а в області розгалуження сонної артерії - каротидне тільце. в яких локалізовані хеморецептори. чутливі до змін хімічного складу крові, особливо до зрушень вмісту вуглекислого газу і кисню.
При підвищенні концентрації вуглекислого газу і зниженні вмісту кисню в крові відбувається порушення цих хеморецепторів, що обумовлює збільшення активності нейронів прессорной зони судинного центру. Це призводить до зменшення просвіту кровоносних судин і підвищення артеріального тиску.
Рефлекторні зміни тиску, що виникають в результаті порушення рецепторів різних судинних областей, отримали назву власних рефлексів серцево-судинної системи. Рефлекторні зміни артеріального тиску, обумовлені порушенням рецепторів, локалізованих поза ССС, отримали назву пов'язаних рефлексів.
Звуження і розширення судин в організмі мають різне функціональне призначення. Звуження судин забезпечує перерозподіл крові в інтересах цілого організму, в інтересах життєво важливих органів, коли, наприклад, в екстремальних умовах відзначається невідповідність між об'ємом циркулюючої крові і ємністю судинного русла. Розширення судин забезпечує пристосування кровопостачання до діяльності того чи іншого органу або тканини.
Перерозподіл крові.
Перерозподіл крові в судинному руслі призводить до посилення кровопостачання одних органів і зменшення інших. Перерозподіл крові відбувається в основному між судинами м'язової системи та внутрішніх органів, особливо органів черевної порожнини і шкіри. Під час фізичної роботи зросла кількість крові в судинах скелетних м'язів забезпечує їх ефективну роботу. Одночасно зменшується кровопостачання органів системи травлення.
Під час процесу травлення розширюються судини органів системи травлення, кровопостачання їх збільшується, що створює оптимальні умови для здійснення фізичної та хімічної обробки вмісту шлунково-кишкового тракту. У цей період звужуються судини скелетних м'язів і зменшується їх кровопостачання.
Діяльність серцево-судинної системи при фізичному навантаженні.
Збільшення викиду адреналіну з мозкової речовини надниркових залоз в судинне русло стимулює роботу серця і звужує судини внутрішніх органів. Все це сприяє наростанню величини АТ, збільшення кровотоку через серце, легені, мозок.
Адреналін збуджує симпатичну нервову систему, яка посилює діяльність серця, що також сприяє підвищенню артеріального тиску. Під час фізичної активності кровопостачання м'язів зростає в кілька разів.
Скелетні м'язи при своєму скороченні механічно здавлюють тонкостінні вени, що сприяє збільшеному венозному поверненню крові до серця. Крім того, підвищення активності нейронів дихального центру в результаті наростання кількості вуглекислого газу в організмі призводить до збільшення глибини і частоти дихальних рухів. Це ж в свою чергу збільшує негативне внутрішньо грудний тиск - найважливіший механізм, що сприяє венозному поверненню крові до серця.
При інтенсивної фізичної роботі хвилинний обсяг крові може становити 30л і більше, це в 5-7 разів перевищує хвилинний обсяг крові в стані відносного фізіологічного спокою. При цьому ударний об'єм серця може бути дорівнює 150-200 мл і більше. Значно збільшується число серцевих скорочень. За деякими даними, пульс може зрости до 200 в 1 хв і більше. АТ в плечовій артерії підвищується до 200 мм рт.ст. Швидкість кругообігу крові може збільшуватися в 4 рази.
Фізіологічні особливості регіонарного кровообігу.
Кров до серця надходить по двом вінцевих артеріях. Кровотік в вінцевих артеріях відбувається переважно під час діастоли.
Кровотік в вінцевих артеріях залежить від кардіальних і внекардіальних факторів:
Кардіальні чинники: інтенсивність обмінних процесів в міокарді, тонус коронарних судин, величина тиску в аорті, частота серцевих скорочень. Найкращі умови для коронарного кровообігу створюються при АД у дорослої людини, що дорівнює 110-140 мм рт.ст.
Внекардіальних фактори: впливу симпатичних і парасимпатичних нервів, що іннервують вінцеві судини, а також гуморальніфактори. Адреналін, норадреналін в дозах, які не впливають на роботу серця і величину АТ, сприяють розширенню вінцевих артерій і збільшення коронарного кровотоку. Блукаючі нерви розширюють вінцеві судини. Різко погіршують коронарнийкровообіг нікотин, перенапруження нервової системи, негативні емоції, неправильне харчування, відсутність постійної фізичної тренування.
Легені мають подвійне кровопостачання: 1) посудини малого кола кровообігу забезпечують виконання легкими дихальної функції; 2) харчування легеневої тканини здійснюється від бронхіальних артерій, що відходять від грудної аорти.
Печінка має дві мережі капілярів. Одна мережу капілярів забезпечує діяльність травних органів, всмоктування продуктів перетравлення їжі та їх транспорт від кишечника до печінки. Інша мережа капілярів розташована безпосередньо в тканини печінки. Вона сприяє виконанню печінкою функцій, пов'язаних з обмінними та екськреторнимі процесами.
Кров, яка надходить у венозну систему і серце, попередньо обов'язково проходить через печінку. У цьому полягає особливість портального кровообігу, що забезпечує здійснення печінкою знешкоджуючих функції.
Головний мозок має унікальну особливість кровообігу: воно відбувається в замкнутому просторі черепа і знаходиться у взаємозв'язку з кровообігом спинного мозку і переміщеннями цереброспинальной рідини.