Распределение крови в организме

 

Сердечный выброс отражает величину кровотока суммарно по всем органам и тканям организма. Однако уровень обмена в них весьма различен. Так, максимум метаболических превращений наблюдается в печени, мозге и сердце.

Печень, сердце, мозг и почки получают в минуту максимальное количество крови (соответственно, 1500, 250, 750 и 1300 мл при средней массе тела человека около 60 кг); на долю других органов (тканей), включая сравнительно большую массу мышц, приходится лишь 1400—1500 мл крови. Если вычислить относительный кровоток на 100 г ткани, то будет очевидной еще большая разница в кровоснабжении различных органов. Эти различия обусловлены разным сопротивлением сосудистой сети этих органов.

В табл. 17.3 приведены величины кровотока по отдельным органам и тканям и соответствующие значения сосудистого сопротивления. Из нее следует, что наибольшее количество крови получают почки, сердце, печень и мозг. Периферическое сопротивление представляет собой переменную величину, меняющуюся в зависимости от ряда внешних и внутренних условий, возникающих в результате различных нервных, гуморальных, метаболических и эндокринных воздействий.

Таблица 17.3

Кровоток и периферическое сосудистое сопротивление в различных органах и тканях человека

Органы и ткани	Масса кг	Кровоток	Сопротивление
		мл/мин	мл на 100 г ткани	в% к сердечному выбросу	абсолютное, R-единицы	относительное R-единицы на 1 кг массы
Печень	2,6		57,7	27,28	3,6	9,4
Почки	0,3		420,0	23,34	4,3	1,3
Мозг	1,4		53,6	13,88	7,2	10,1
Кожа	3,6		12,8	8,55	11,7	42,1
Скелетные мышцы	31,0		2,7	15,55	6,4	198,4
Сердечная мышца	0,3		84,0	4,67	21,4	6,4
Остальные ткани	23,8		1,4	6,23	16,1	383,2
Организм в целом	63,0		8,6	100,0	1.0-	63,0

Объем циркулирующей крови (ОЦК)

 

Кровь является субстанцией кровообращения, поэтому оценка эффективности последнего должна быть начата с оценки объема крови в организме. Общий объем циркулирующей крови (ОЦК) можно условно разделить на часть, активно циркулирующую по сосудам, и часть, которая не участвует в данный момент в кровообращении, т. е. депонированную (которая, однако, может при определенных условиях включиться в кровообращение). В настоящее время признается существование так называемого объема быстро циркулирующей крови и объема медленно циркулирующей крови. Последний и является объемом депонированной крови.

Наибольшая часть крови (73—75% всего объема) находится в венозном отделе сосудистой системы, в так называемой системе низкого давления. Артериальный отдел — система высокого давления — содержит 20% ОЦК; наконец, в капиллярном отделе имеется лишь 5—7% общего объема крови. Из этого следует, что даже небольшая внезапная кровопотеря из артериального русла, например 200—300 мл, существенно уменьшает объем крови, находящейся в артериальном русле, и может повлиять на условия гемодинамики, тогда как такая же по объему кровопотеря из венозного отдела сосудистой емкости практически не отражается на гемодинамике.

На уровне капиллярной сети происходит процесс обмена электролитов и жидкостной части крови между внутрисосудистым и внесосудистым пространством. Поэтому потеря объема циркулирующей крови, с одной стороны, отражается на интенсивности течения этих процессов, с другой — именно обмен жидкости и электролитов на уровне капиллярной сети может быть тем адаптационным механизмом, который в известной степени способен корригировать остро возникающий дефицит крови. Эта коррекция происходит путем перехода определенного количества жидкости и электролитов из внесосудистого сектора в сосудистый.

У различных субъектов в зависимости от пола, возраста, телосложения, условий жизни, степени физического развития и тренированности объем крови колеблется и составляет в среднем 50— 80 мл/кг.

Уменьшение или увеличение ОЦК у нормоволемического субъекта на 5—10% обычно полностью компенсируется изменением емкости венозного русла без изменений центрального венозного давления. Более значительное увеличение ОЦК обычно сопряжено с увеличением венозного возврата и при сохранении эффективной сократимости сердца приводит к увеличению сердечного выброса.

Объем крови складывается из общего объема эритроцитов и объема плазмы. Циркулирующая кровь неравномерно распределяется в организме. Сосуды малого круга содержат 20—25% объема крови. Значительная часть крови (10—15%) аккумулируется органами брюшной полости (включая печень и селезенку). После приема пищи сосуды гепатодигестивной области могут содержать в себе 20—25% ОЦК. Подсосочковый слой кожи при определенных условиях, например, при температурной гиперемии вмещает до 1 л крови. Гравитационные силы (в спортивной акробатике, гимнастике, у космонавтов и др.) также оказывают существенное влияние на распределение ОЦК. Переход из горизонтального в вертикальное положение у здорового взрослого человека приводит к накоплению в венах нижних конечностей до 500—1000 мл крови.

Хотя известны средние нормы ОЦК для нормального здорового человека, эта величина у различных людей весьма вариабельна и зависит от возраста, массы тела, условий жизни, степени тренированности и т. д. Если установить здоровому человеку постельный режим, т. е. создать условия гиподинамии, то через 1,5—2 недели общий объем его крови снизится на 9—15% от исходного. Условия жизни различны у обычного здорового человека, у спортсменов и у людей, занимающихся физическим трудом, а они влияют на величину ОЦК. Показано, что у больного, находящегося на постельном режиме в течение длительного периода, может произойти снижение ОЦК на 35—40%.

При снижении ОЦК отмечается: тахикардия, артериальная гипотония, снижение центрального венозного давления, мышечного тонуса, атрофия мышц и т. д.

В основу методов измерения объема крови в настоящее время положен непрямой способ, основанный на принципе разведения.

Расчет объемов плазмы, эритроцитов и общего объема крови производят по формуле:

 

объем плазмы·100

ОЦК=-------------------------(при использовании синегоЭван)

гематокрит

 

объем эритроцитов·100

ОЦК =------------------------------(при использовании ⁵¹ Cr)

гематокрит

 

Нормальные величины объемов крови у здоровых взрослых людей приведены в табл. 17.4.

 

Таблица 17. 4

Объем крови (в миллилитрах) у здоровых взрослых людей

Пол, телосложение, % от массы тела	Мужчины	Женщины
Масса тела, кг	норма (7%)	тучные (6%)	худые (6,5%)	мускулистые (7,5%)	норма (6,5%)	тучные (5,5%)	худые (6%)	мускулистые (7%)

Дыхательная функция крови

 

Кислород (О₂) в организме может быть в двух состояниях: растворенном в водных средах и связанным с носителем его — гемоглобином. Для того, чтобы понять процессы переноса газов кровью от легких к тканям и обратно, необходимо рассмотреть вопрос о парциальных давлениях (напряжениях) газов и, в частности, кислорода. Парциальное давление О₂ в воздухе при нормальном атмосферном давлении 760 мм рт. ст. равно 159 мм рт. ст., т. е. на долю О₂ приходится примерно 1/5 давления, создаваемого всеми газами, содержащимися в воздухе. Поскольку в альвеолярном воздухе доля О₂ уменьшается за счет повышения в нем количества углекислоты и водяных паров и составляет примерно 14%, парциальное давление его в альвеолах равно 100—108 мм рт. ст. Термин «парциальное давление» применим лишь к смеси газов. Согласно закону Генри, растворимость идеальных газов в воде прямо пропорциональна их парциальному давлению над уровнем воды.

Общая схема диффузии и изменения парциального давления О₂ в различных средах организма показаны нарис.17.12. Как следует из этого рисунка, в альвеоле рО₂ снижается со 150 до 104 мм рт. ст. благодаря наличию выделяющейся углекислоты. Кислород диффундирует через альвеоло-капиллярную мембрану в плазму, и его напряжение в плазме повышается с 40 до 100 мм рт. ст. (см. 17.12). В тканях О₂ в силу разности парциальных давлений проникает в клетку (также путем диффузии), где участвует в процессах метаболизма.

Рис. 17.12. Схема диффузии кислорода: а – науровне альвеолокапиллярной мембраны, б — на уровне клетки

 

Коэффициент растворимости О₂ в плазме при температуре 37°С и парциальном давлении О₂ в крови 100 мм рт. ст. составляет всего 0,3 об. %. Это означает, что каждые 100 мл нормальной крови могут переносить в растворенном состоянии всего 0,3 мл кислорода. Таким образом, в плазме, если принять, что объем циркулирующей крови равен 5 л (около 2 л эритроцитов и 3 л плазмы), может содержаться при указанных условиях в растворенном состоянии 0,3 мл • 30 = 9 мл кислорода. Этого явно недостаточно для поддержания жизнедеятельности организма. Вместе с тем в соответствии с законом Генри, количество растворенного в плазме О₂ можно увеличить, если повысить парциальное напряжение его во вдыхаемом воздухе. При этом коэффициент растворимости будет увеличиваться на 0,003 об. % при повышении парциального давления О₂ на каждый 1 мм рт. ст. Следовательно, если здоровый человек дышит чистым О₂ при нормальном атмосферном давлении 760 мм рт. ст., то количество растворенного в его плазме кислорода (при ОЦК 5 л) составляет:

(660[5] • 0,003 • 30) мл + 9 мл = 59,4 мл + 9 мл = 68,4 мл.

 

Если поместить человека в кислородную среду барокамеры и повысить давление до 3 абсолютных атмосфер (что составит парциальное давление кислорода 760 • 3 = 2280 мм рт. ст.), то количество растворенного в его плазме О₂ возрастает до (68,4 • 3) мл = 205,2 мл. Этим же законам подчиняются и напряжение (парциальное давление), и растворимость О₂ в интерстициальной и внутриклеточной жидкости организма.

В организме перенос О₂ осуществляет гемоглобин, который способен быстро и обратимо присоединять О₂ с образованием лабильного соединения оксигемоглобина, согласно обратимой реакции типа Нb + 4О₂ ↔ Нb(О₂) ₄ или, точнее, Нb + О₂ ↔НbО₂, поскольку в молекуле гемоглобина содержится 4 молекулы гема, каждая из которых присоединяет по одной молекуле кислорода. Гемоглобин присоединяет О₂ в среде с высоким парциальным давлением О₂ и отщепляет его в среде с низким парциальным давлением. Если предположить, что весь гемоглобин находится в состоянии оксигемоглобина, т. е. на 100% насыщен О₂, то легко рассчитать, какое количество О₂ несет на себе гемоглобин в целом.

Известно, что одна грамм-молекула гемоглобина соединяется с грамм-молекулой кислорода, т. е.

Согласно закону Авогадро, одна грамм-молекула любого газа при стандартных условиях занимает объем 22,4 л, следовательно:

т. е. 1 г гемоглобина может присоединить к себе максимально 1,39 мл кислорода (так называемая константа Гюфнера). Так как нормальное содержание гемоглобина в крови составляет 145—150 г/л, то 100 мл крови могут перенести максимально около 19—21 мл О₂ (кислородная емкость крови), а 5 л крови могут максимально содержать около 1000 мл кислорода.

Как видно из табл. 17.5, на всем протяжении сложного пути О₂ от альвеол до тканей происходит постепенное падение парциального давления. Разность парциальных давлений газов в средах, разделенных проницаемыми мембранами (альвеолы, капилляры) является основным фактором, обусловливающим переход О₂ и СО₂ из одной среды в другую (табл. 17.6).

Таблица 17.5

Парциальное давление О₂ и СО₂ в альвеолах, крови и тканях

Среда	О2, мм рт. ст.	СО2, мм рт. ст.
Альвеолы	100—85	38—40
Кровь: артерия	100—85	38—40
вена	40-50 _	46—48
Ткани	10—20	50—60

Таблица 17.6

⇐ Предыдущая58596061626364656667Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: