Влияние силы тяжести

Реакции на изменение положения тела человека

Так как сила тяжести оказывает влияние на величины давления в сердечнососудистой системе, при перемене положения тела в ее регулирующих механизмах происходит серьезная перестройка. В предыдущих главах мы игнорировали влияние силы тяжести и разницу в величине давления в различных точках системной циркуляции мы соотносили только с потоком крови и сосудистым сопротивлением (AP=QR).
Как показано на рис. 11-2, это приближение справедливо для индивидуума, на--ходящегося в горизонтальном положении. У человека в вертикальном положении между сердцем и участками, которые расположены не на уровне сердца, существует дополнительный градиент. Это имеет наибольшее значение для голеней и стоп при вертикальном положении. Как показано на рис. 11-2, В, все величины давления в сосудах стопы могут увеличиться на 90 мм рт. ст. только за счет объема крови в артериях и венах, которые направляются к стопе и отходят от нее.
Обратите внимание при сравнении рис. 11-2, А и В, что вертикальное положение тела само по себе не изменяет кровоток в нижних конечностях, так как сила тяжести оказывает одинаковое действие на артериальное и венозное давление и тем-самым не изменяет артериовенозную разность давления на любой высоте. В то же время существуют два важных непосредственных следствия повышения давления в сосудах нижних конечностей, которые показаны на рис. 11-2, В: (1) абсолютное увеличение венозного давления приводит к растяжению периферических вен и, существенному увеличению периферического венозного объема и (2) абсолютное, увеличение гидростатического давления в капиллярах вызывает существенное увеличение скорости транскапиллярной фильтрации.
По причинам, которые будут описаны позднее, при переходе из горизонтального в вертикальное положение происходит рефлекторная активация симпатических нервов. В то же время на рис. 11-2, С показано, что сужение сосудов в результате активации симпатических нервов оказывает только предельный эффект в снижении нежелательных воздействий силы тяжести на нижние конечности. Сужение артериол может привести к большему давлению на протяжении артериол, это лишь ограниченно влияет на капиллярное давление, поскольку венозное давление остается исключительно высоким. Скорость фильтрации продолжает оставаться очень высокой. Фактически нормальные сердечно-сосудистые рефлекторные механизмы сами по себе не способны осуществить адаптацию к вертикальному положению без помощи «насоса скелетной мускулатуры». Находящийся в вертикальном положении субъект без периодической сократительной деятельности скелетной мускулатуры в нижних конечностях потерял бы сознание минут через 10-20 из-за снижения мозгового кровотока, который возник бы в результате уменьшения центрального объема крови, ; ударного объема, минутного объема и артериального давления.
На рис. 11-2, D и Е показана эффективность насоса скелетной мускулатуры для предотвращения накопления крови в венозном пуле и образования отеков нижних конечностей в вертикальном положении тела. Сжатие сосудов при сокращении! скелетных мышц изгоняет из нижних конечностей, как венозную кровь, так и лимфатическую жидкость (рис. 11-2, D). Сразу после сокращения скелетной мускулатуры как вены, так и лимфатические сосуды относительно пусты, поскольку их работающие только в одном направлении клапаны препятствуют обратному току уже изгнанной из них крови (рис. 11 -2, Е). Наиболее важно, что объем столба венозной крови и лимфатической жидкости временно поддерживается закрытыми створками односторонних венозных клапанов. Соответственно, венозное давление быстро снижается сразу после сокращения скелетных мышц и поднимается только постепенно; по мере того, как вены снова наполняются кровью из капилляров. Таким образом давление в капиллярах и скорость транскапиллярной фильтрации жидкости существенно снижаются на какое-то время после сокращения скелетных мышц. Перио дическое сокращение скелетных мышц может поддерживать среднее значение ве нозного давления на уровне, который лишь ненамного превышает норму. Это в сочетании с увеличением градиента давления на протяжении суженных артериол препятствует подъему капиллярного давления в нижних конечностях до непереносимого уровня. Транскапиллярная фильтрация жидкости в некоторой степени со храняется, но увеличение потока лимфатической жидкости в результате деятельности насоса скелетной мускулатуры в норме оказывается достаточным, чтобЦЯ предотвратить образование выраженных отеков на стопах.
Деятельность насоса скелетной мускулатуры, хотя и эффективна, но не предотвращает в полной мере увеличения среднего уровня венозного давления и накопления крови в нижних конечностях при вертикальном положении. Таким образом, при-! нятие вертикального положения нарушает деятельность сердечно-сосудистой! системы и запускает рефлекторные приспособительные реакции, как показано на рис. 11-3.
Как и в случае всех реакций сердечно-сосудистой системы, ключ к пониманию тех изменений, которые связаны с вертикальным положением тела, заключается в том, чтобы отличить первичные изменения от компенсаторных реакций. Как показано в верхней части рис. 11-3, немедленным следствием перехода в вертикальное положение является увеличение как венозного, так и артериального давления на! нижних конечностях. В ходе представленной цепи событий первичные изменения! воздействуют на сосудодвигательный центр за счет снижения нормальной частоты! импульсов как артериальных, так и сердечно-легочных барорецепторов.
Результатом снижения частоты импульсов барорецепторов, поступающих в сосудодвигательный центр является рефлекторная реакция, направленная на увеличение артериального давления, т. е. уменьшение активности парасимпатических нервов сердца и увеличение активности сосудодвигательных симпатических нервов,' как показано в нижней части рис. 11-3. Частота сердечных сокращений и сократительная способность сердца возрастают одновременно с сужением артериол и вен в большинстве органов тела (за исключением головного мозга и сердца).
Частота сердечных сокращений и общее периферическое сосудистое сопротивление выше в вертикальном положении, чем в горизонтальном. Обратите внимание, что эти конкретные показатели деятельности сердечно-сосудистой системы не испытывают непосредственного воздействия вертикальной позиции тела, но изменяются под влиянием компенсаторных реакций. Ударный объем и минутный объем, напротив, обычно снижаются по сравнению со значениями их в горизонтальном положении тела, если человек стоит неподвижно, несмотря на рефлекторную регуляцию, направленную на увеличение их значений. Так, происходит потому, что рефлекторная регуляция не компенсирует полностью первичные изменения данных показателей, вызванные переходом в вертикальное положение. Это одно из подтверждений того, что кратковременные компенсаторные реакции со стороны сердечнососудистой системы никогда не бывают полными.
Часто обнаруживается, что среднее артериальное давление повышается при переходе из горизонтального в вертикальное положение. На первый взгляд это является нарушением многих законов деятельности сердечно-сосудистой системы. Каким образом компенсаторная реакция может быть более чем полной? Более того, каким образом конкурирует усиленная симпатическая активность с более высоким, чем в норме, средним артериальным давлением? При вертикальном положении тела существует много ответов на эти очевидные загадки. Во-первых, средняя частота импульсации артериальных барорецепторов может фактически снизиться, несмотря на небольшое увеличение среднего артериального давления, если одновременно отменается достаточно большое снижение пульсового давления. Во-вторых, среднее артериальное давление при измерении сфигмоманометром на руке стоящего вертикально субъекта фактически превосходит величину среднего артериального давления, воспринимаемого барорецептором каротидного синуса в области шеи, из-за наличия гравитации в-третьих, воздействие на сосудодвигательный центр продолговатого мозга со стороны сердечно-легочных рецепторов может увеличить артериальное давление посредством механизмов.
Почки в особенности чувствительны к переменам в активности симпатических нервов и, соответственно, как показано на рис. 11-3, любые рефлекторные изменения симпатической активности воздействуют на жидкостное равновесие, что в конечном итоге является важным фактором долговременной регуляции. Вертикальное положение, которое связано с увеличением симпатического тонуса, конечном итоге ведет к увеличению объема жидкости. Конечный результат этого заключается в том, что увеличение объема крови в целом снижает величину рефлекторных изменений, необходимых для того, чтобы скомпенсировать влияния вер тикального положения.


 

 

 

 

 

 

 
© www.cardio-portal.ru 2009 - 2011