Kiekvienas mūsų kūno organas maitinasi krauju. Be to jo tinkamas veikimas tampa neįmanomas. Bet kuriuo metu organams reikia tam tikro kraujo kiekio. Todėl jo pristatymas į audinius nėra vienodas. Tai įmanoma dėl kraujotakos reguliavimo. Kas yra šis procesas, jo ypatybės bus aptartos toliau.
Bendra koncepcija
Kitstant kiekvieno organo ir audinio funkcinei veiklai bei jų medžiagų apykaitos poreikiams, reguliuojama kraujotaka. Žmogaus kūno fiziologija yra tokia, kad šis procesas vyksta trimis pagrindinėmis kryptimis.
Pirmasis būdas prisitaikyti prie kintančių sąlygų yra reguliavimas per kraujagyslių sistemą. Norint išmatuoti šį rodiklį, kraujo kiekis tam tikramelaikotarpį. Pavyzdžiui, tai gali trukti minutę. Šis indikatorius vadinamas minutiniu kraujo tūriu (MOV). Toks kiekis gali patenkinti audinių poreikius medžiagų apykaitos reakcijų procese.
Antras būdas užtikrinti reguliavimo procesus – palaikyti reikiamą slėgį aortoje, taip pat kitose didelėse arterijose. Tai yra varomoji jėga, užtikrinanti pakankamą kraujotaką bet kuriuo momentu. Be to, jis turi judėti tam tikru greičiu.
Trečia kryptis yra kraujo tūris, kuris tam tikru metu nustatomas sisteminėse kraujagyslėse. Jis pasiskirsto tarp visų organų ir audinių. Kartu nustatomas ir jų kraujo poreikis. Tam atsižvelgiama į jų aktyvumą, funkcines apkrovas šiuo metu. Tokiais laikotarpiais audinių medžiagų apykaitos poreikiai didėja.
Kraujo apytakos reguliavimas vyksta šių trijų procesų įtakoje. Jie yra neatsiejamai susiję. Pagal tai reguliuojamas širdies darbas, vietinė ir sisteminė kraujotaka.
Norėdami apskaičiuoti IOC, turite nustatyti kraujo kiekį, kuris per minutę išstumia kairįjį arba dešinįjį širdies skilvelį į kraujagyslių sistemą. Paprastai šis skaičius yra apie 5-6 l / min. Su amžiumi susiję kraujotakos reguliavimo ypatumai lyginami su kitomis normomis.
Kraujo judėjimas
Smegenų kraujotakos, taip pat visų kūno organų ir audinių reguliavimas vyksta kraujui judant kraujagyslėmis. Venos, arterijos ir kapiliarai turi tam tikrą skersmenį ir ilgį. Jie yrapraktiškai nesikeičia įvairių veiksnių įtakoje. Todėl kraujo judėjimo reguliavimas vyksta keičiant jo greitį. Jis juda dėl širdies darbo. Šis organas sukuria slėgio skirtumą tarp kraujagyslių lovos pradžios ir pabaigos. Kaip ir visi skysčiai, kraujas juda iš aukšto slėgio srities į žemo slėgio sritį. Šie kraštutiniai taškai yra tam tikrose kūno vietose. Didžiausias slėgis nustatomas aortoje ir plaučių arterijose. Kai kraujas keliauja per visą kūną, jis grįžta atgal į širdį. Mažiausias slėgis nustatomas tuščiavidurėse (apatinėse, viršutinėse) ir plaučių venose.
Slėgis mažėja palaipsniui, nes daug energijos sunaudojama kraujui stumti per kapiliarinius kanalus. Taip pat kraujotaka judėjimo procese patiria pasipriešinimą. Jį lemia kraujagyslių spindžio skersmuo, taip pat paties kraujo klampumas. Judėjimas tampa įmanomas dėl kelių kitų priežasčių. Tarp jų pagrindiniai yra:
- venose yra vožtuvai, neleidžiantys skysčiui tekėti atgal;
- skirtingas slėgis kraujagyslėse pradžios ir pabaigos taškuose;
- siurbimo jėgos buvimas įkvėpus;
- skeleto raumenų judėjimas.
Kraujo apytakos reguliavimo mechanizmai dažniausiai skirstomi į vietinius ir centrinius. Pirmuoju atveju šis procesas vyksta organuose, vietiniuose audiniuose. Šiuo atveju atsižvelgiama į tai, kaip apkraunamas organas ar skyrius, kiek deguonies jam reikia tinkamam darbui. Centrinis reguliavimas atliekamas veikiantbendrieji prisitaikantys atsakymai.
Vietinės taisyklės
Jei trumpai panagrinėsime kraujotakos reguliavimą, galima pastebėti, kad šis procesas vyksta tiek atskirų organų lygmenyje, tiek visame kūne. Jie turi keletą skirtumų.
Kraujas atneša deguonį į ląsteles ir atima iš jų sunaudotus gyvybinės veiklos elementus. Vietinio reguliavimo procesai yra susiję su bazinio kraujagyslių tonuso palaikymu. Priklausomai nuo metabolizmo intensyvumo konkrečioje sistemoje, šis rodiklis gali skirtis.
Kraujagyslių sienelės padengtos lygiaisiais raumenimis. Jie niekada nėra atsipalaidavę. Ši įtampa vadinama kraujagyslių raumenų tonusu. Jį užtikrina du mechanizmai. Tai miogeninis ir neurohumoralinis kraujotakos reguliavimas. Pirmasis iš šių mechanizmų yra pagrindinis išlaikant kraujagyslių tonusą. Net jei sistemai visiškai nėra jokios išorinės įtakos, liekamasis tonas vis tiek išsaugomas. Jis gavo pavadinimą bazal.
Šį procesą užtikrina spontaniška kraujagyslių lygiųjų raumenų ląstelių veikla. Ši įtampa perduodama per sistemą. Kiekviena ląstelė perduoda kitą sužadinimą. Tai provokuoja ritminių svyravimų atsiradimą. Kai membrana tampa hiperpoliarizuota, spontaniški sužadinimai išnyksta. Tuo pačiu metu išnyksta ir raumenų susitraukimai.
Apykaitos procese ląstelės gamina medžiagas, kurios aktyviai veikia lygiuosius kraujagyslių raumenis. Šis principas vadinamas grįžtamuoju ryšiu. Kai prieškapiliarinių sfinkterių tonusaspadidėja, tokiuose induose sumažėja kraujotaka. Padidėja medžiagų apykaitos produktų koncentracija. Jie padeda išplėsti kraujagysles ir padidinti kraujotaką. Šis procesas kartojamas cikliškai. Jis priklauso vietinio organų ir audinių kraujotakos reguliavimo kategorijai.
Vietinis ir centrinis reguliavimas
Organų kraujotakos reguliavimo mechanizmai priklauso nuo dviejų tarpusavyje susijusių veiksnių. Viena vertus, organizme yra centrinis reguliavimas. Tačiau daugeliui organų, kuriuose vyksta didelis medžiagų apykaitos procesų greitis, to nepakanka. Todėl čia aiškiai išreikšti vietiniai reguliavimo mechanizmai.
Šie organai apima inkstus, širdį ir smegenis. Tuose audiniuose, kuriuose metabolizmas nėra aukštas, tokie procesai yra mažiau ryškūs. Norint palaikyti stabilų kraujotakos greitį ir tūrį, būtini vietiniai reguliavimo mechanizmai. Kuo ryškesni medžiagų apykaitos procesai organizme, tuo daugiau jam reikia palaikyti stabilų kraujo pritekėjimą ir nutekėjimą. Net esant slėgio svyravimams sisteminėje kraujotakoje, šiose kūno dalyse išlaikomas stabilus jo lygis.
Tačiau vietinio reguliavimo mechanizmo vis dar nepakanka, kad būtų užtikrintas greitas kraujo pritekėjimo ir nutekėjimo pokytis. Jei organizme egzistuotų tik šie procesai, jie negalėtų užtikrinti teisingo, savalaikio prisitaikymo prie besikeičiančių išorinių sąlygų. Todėl vietinį reguliavimą būtinai papildo centrinės neurohumoralinės kraujotakos reguliavimo procesai.
Nervinasgalūnės yra atsakingos už kraujagyslių ir širdies inervacijos procesus. Sistemoje esantys receptoriai reaguoja į skirtingus kraujo parametrus. Pirmoji kategorija apima nervų galūnes, kurios reaguoja į slėgio pokyčius kanale. Jie vadinami mechanoreceptoriais. Pasikeitus kraujo cheminei sudėčiai, į tai reaguoja kitos nervų galūnėlės. Tai yra chemoreceptoriai.
Mechanoreceptoriai reaguoja į kraujagyslių sienelių tempimą ir skysčių judėjimo jose greičio pokyčius. Jie gali atskirti kylančius slėgio svyravimus ar pulso trūkčiojimus.
Vieną nervų galūnėlių lauką, esantį kraujagyslių sistemoje, sudaro angioreceptoriai. Jie kaupiasi tam tikrose srityse. Tai yra refleksinės zonos. Jie nustatomi miego sinusuose, aoralinėje srityje, taip pat kraujagyslėse, kurios yra sutelktos plaučių kraujotakoje. Kai slėgis pakyla, mechanoreceptoriai sukuria impulsų salvę. Jie išnyksta nukritus slėgiui. Mechanoreceptorių sužadinimo slenkstis yra nuo 40 iki 200 mm Hg. st.
Chemoreceptoriai reaguoja į hormonų, maistinių medžiagų koncentracijos padidėjimą arba sumažėjimą kraujagyslėse. Jie perduoda signalus apie surinktą informaciją į centrinę nervų sistemą.
Centrinė pavara
Kraujo apytakos reguliavimo centras reguliuoja išstūmimo iš širdies kiekį, taip pat kraujagyslių tonusą. Šis procesas vyksta dėl bendro nervų struktūrų darbo. Jie taip pat vadinami vazomotoriniu centru. Tai apima skirtingus reguliavimo lygius. Be to, yra aiškus hierarchinis pavaldumas.
Centraskraujotakos reguliavimas yra pagumburyje. Pavaldžios vazomotorinės sistemos struktūros yra nugaros ir galvos smegenyse, taip pat smegenų žievėje. Yra keli reguliavimo lygiai. Jų kraštinės neryškios.
Stuburo lygis – tai neuronai, esantys krūtinės ląstos nugaros smegenų juosmens ir šoniniuose raguose. Šių nervų ląstelių aksonai sudaro pluoštus, kurie siaurina kraujagysles. Jų impulsus palaiko pagrindinės struktūros.
Bulbarinis lygis yra vazomotorinis centras, esantis pailgosiose smegenyse. Jis yra 4-ojo skilvelio apačioje. Tai pagrindinis kraujotakos proceso reguliavimo centras. Jis skirstomas į preso, depresoriaus dalis.
Pirmoji iš šių zonų yra atsakinga už slėgio padidėjimą kanale. Tuo pačiu metu padidėja širdies raumens susitraukimų dažnis ir stiprumas. Tai prisideda prie IOC padidėjimo. Depresoriaus zona atlieka priešingą funkciją. Tai sumažina spaudimą arterijose. Kartu mažėja ir širdies raumens veikla. Refleksiškai ši sritis slopina neuronus, priklausančius spaudimo zonai.
Kiti reguliavimo lygiai
Nervinį-humoralinį kraujotakos reguliavimą užtikrina kitų lygių darbas. Jie užima aukštesnę vietą hierarchijoje. Taigi pagumburio reguliavimo lygis veikia vazomotorinį centrą. Ši įtaka yra žemyn. Pagumburyje taip pat išskiriamos spaudimo ir depresijos zonos. Tai yragali būti laikomas bulbaro lygio dublikatu.
Taip pat yra žievės reguliavimo lygis. Smegenų žievėje yra zonų, kurios veikia žemyn į centrą, esantį pailgosiose smegenyse. Šis procesas yra duomenų, gautų iš aukštesnių receptorių zonų, palyginimo, remiantis informacija iš įvairių receptorių, rezultatas. Tai formuoja elgesio reakcijų realizavimą, širdies ir kraujagyslių sistemos emocijų komponentą.
Išvardyti mechanizmai sudaro centrinę grandį. Tačiau yra ir kitas neurohumoralinio reguliavimo mechanizmas. Ji vadinama eferentine grandimi. Visos šio mechanizmo dalys sąveikauja viena su kita. Jie sudaryti iš skirtingų komponentų. Jų santykiai leidžia reguliuoti kraujotaką pagal esamus organizmo poreikius.
Nervų mechanizmas
Nervinis kraujo apytakos reguliavimas yra pasaulinės sistemos, kontroliuojančios šiuos procesus, eferentinės grandies dalis. Šis procesas vykdomas naudojant tris komponentus:
- Simpatiniai preganglioniniai neuronai. Įsikūręs juosmens srityje ir priekiniuose nugaros smegenų raguose. Jie taip pat randami simpatiniuose gangliuose.
- Parasimpatiniai preganglioniniai neuronai. Tai yra klajoklio nervo branduoliai. Jie yra pailgosiose smegenyse. Taip pat yra dubens nervo, esančio kryžkaulio nugaros smegenyse, branduoliai.
- Eferentiniai metasimpatinės nervų sistemos neuronai. Jie reikalingi tuščiaviduriams visceralinio tipo organams. Šie neuronaiyra jų sienelių intramuralinio tipo ganglijose. Tai yra galutinis kelias, kuriuo centrinis eferentas įtakoja kelionę.
Praktiškai visos kraujagyslės yra inervuojamos. Tai nebūdinga tik kapiliarams. Arterijų inervacija atitinka venų inervaciją. Antruoju atveju neuronų tankis yra mažesnis.
Nervinis-humorinis kraujotakos reguliavimas aiškiai siejamas su pačiu kapiliarų sfinkteriu. Jie baigiasi šių kraujagyslių lygiųjų raumenų ląstelėse. Nervinis kapiliarų reguliavimas pasireiškia eferentine inervacija per laisvą metabolitų difuziją, nukreiptą į kraujagyslių sieneles.
Endokrininė reguliacija
Kraujotakos sistema gali būti reguliuojama naudojant endokrininius mechanizmus. Pagrindinis vaidmuo šiame procese tenka hormonams, kurie gaminami smegenyse ir antinksčių žievės sluoksniuose, hipofizėje (užpakalinėje skiltyje) ir jukstaglomeruliniame inkstų aparate.
Kvazokonstrikcinis adrenalino poveikis odos arterijoms, inkstams, virškinimo organams, plaučiams. Tuo pačiu metu ta pati medžiaga gali sukelti priešingą poveikį. Adrenalinas plečia kraujagysles, kurios praeina griaučių raumenyse, lygiuosiuose bronchų raumenyse. Šis procesas prisideda prie kraujo perskirstymo. Esant stipriam susijaudinimui, jausmams, įtampai, suaktyvėja kraujotaka griaučių raumenyse, taip pat širdyje ir smegenyse.
Norepinefrinas taip pat veikia kraujagysles, todėl kraujas persiskirsto. Kai šios medžiagos lygis pakyla, į ją reaguoja specialūs receptoriai. Jie gali būti dviejų tipų. Induose yra abiejų veislių. Jie kontroliuoja kanalo susiaurėjimą arba išplėtimą.
Atsižvelgdami į kraujotakos reguliavimo fiziologiją, turėtume atsižvelgti ir į kitas medžiagas, turinčias įtakos visam procesui. Vienas iš jų yra aldosteronas. Jį gamina antinksčiai. Tai turi įtakos kraujagyslių sienelių jautrumui. Šis procesas kontroliuojamas keičiant natrio absorbciją inkstuose, seilių liaukose, taip pat virškinimo trakte. Adrenalinas ir norepinefrinas labiau ar mažiau veikia kraujagysles.
Tokia medžiaga kaip vazopresinas prisideda prie arterijų sienelių susiaurėjimo plaučiuose ir pilvaplėvės organuose. Tuo pačiu metu širdies ir smegenų kraujagyslės į tai reaguoja plečiasi. Vazopresinas taip pat atlieka kraujo perskirstymo organizme funkciją.
Kiti endokrininės sistemos reguliavimo komponentai
Galimas endokrininio tipo kraujotakos reguliavimas dalyvaujant kitiems mechanizmams. Viename iš jų yra tokia medžiaga kaip angiotenzinas-II. Jis susidaro skaidant angiotenzino I fermentus. Šiam procesui įtakos turi reninas. Ši medžiaga turi stiprų vazokonstrikcinį poveikį. Be to, jis yra daug galingesnis nei norepinefrino išsiskyrimo į kraują pasekmės. Tačiau, skirtingai nei ši medžiaga, angiotenzinas II neprovokuoja kraujo išsiskyrimo iš sandėlio.
Šį veiksmą užtikrina medžiagai jautrių receptorių buvimas tik arteriolėse prie įėjimo į kapiliarus. Jie netolygiai išsidėstę kraujotakos sistemoje. Tai paaiškina pateikto poveikio nevienalytiškumąmedžiagos įvairiose kūno vietose. Taigi, odoje, žarnyne ir inkstuose nustatomas kraujotakos sumažėjimas, padidėjus angiotenzino-II koncentracijai. Tokiu atveju kraujagyslės plečiasi smegenyse, širdyje, taip pat antinksčiuose. Raumenyse kraujotakos pokytis šiuo atveju bus nereikšmingas. Jei angiotenzino dozės yra labai didelės, smegenų ir širdies kraujagyslės gali susiaurėti. Ši medžiaga kartu su reninu sudaro atskirą reguliavimo sistemą.
Angiotenzinas taip pat gali turėti netiesioginį poveikį endokrininei ir autonominei nervų sistemai. Ši medžiaga skatina adrenalino, norepinefrino, aldosterono gamybą. Tai sustiprina vazokonstrikcinį poveikį.
Vietiniai hormonai (serotoninas, histaminas, bradikininas ir kt.), taip pat biologiškai aktyvūs junginiai taip pat gali išplėsti kraujagysles.
Amžiaus reakcijos
Išskirkite su amžiumi susijusius kraujotakos reguliavimo ypatumus. Vaikystėje ir pilnametystėje jie labai skiriasi. Taip pat šiam procesui įtakos turi žmogaus lavinimas. Naujagimiams simpatinės ir parasimpatinės nervų galūnėlės yra ryškios. Iki trejų metų vaikams vyrauja tonizuojanti nervų įtaka širdžiai. Klajoklio nervo centras šiame amžiuje išsiskiria žemu tonu. Jis pradeda veikti kraujotaką jau nuo 3-4 mėnesių. Tačiau šis procesas ryškesnis suaugus. Tai pastebima mokykliniame amžiuje. Šiuo laikotarpiu kūdikio širdies susitraukimų dažnis sumažėja.
Atsižvelgę į kraujotakos reguliavimo ypatumus, galime daryti išvadą, kad šis procesas yra sudėtingas. Tam įtakos turi daug veiksnių ir mechanizmų. Tai leidžia aiškiai reaguoti į bet kokius aplinkos pokyčius, reguliuoti gyvybiškai svarbių medžiagų srautą į organus, kurie šiuo metu yra labiau apkrauti.
