Легочные капилляры

Капилляры легких

Легочные капилляры
Легочные капилляры

        1. Ещё раз необходимо подчеркнуть, что постоянная скорость диффузии, как кислорода, так и углекислого газа через аэрогематический барьер определяются достаточно стабильным составом альвеолярного газа во время вдоха и выдоха.

Функции газообменав легких и насыщение крови кислородомосуществляется с участием сосудовмалого круга кровообращения. Стенкиветвей легочной артерии тоньше, чемстенки такого же калибра артерий большогокруга кровообращения. Сосудистая системалегких очень податлива и способна легкорастягиваться.

В систему легочнойартерии поступает сравнительно большойобъем крови (6 литров/мин) из правогожелудочка, а давление в малом круге низкое – 15-20 мм рт. ст., потому, чтососудистое сопротивление примерно в10 раз меньше, чем в сосудах большогокруга кровообращения.

Сеть альвеолярныхкапилляров не сравнима с организациейкапиллярного русла других органов.

Отличительными чертами капиллярногорусла легких являются 1) малая величинакапиллярных сегментов, 2) их обильнаявзаимосвязь, что формирует петлистуюсеть, 3) высокая плотность отдельныхкапиллярных сегментов на единицу площадиальвеолярной поверхности, 4) низкаяскорость кровотока.

Капиллярная сетьв стенках альвеол настолько плотная,что некоторые физиологи рассматриваютее как сплошной слой движущейся крови.Площадь поверхности капиллярной сетиблизка площади поверхности альвеол (80м2),в ней содержится около 200 мл крови.Диаметр альвеолярных кровеносныхкапилляров колеблется в пределах 8.3 -9.

9 мкм, а диаметр эритроцитов – 7.4 мкм.Таким образом,эритроциты плотно прилегают к стенкамкапилляров.Эти особенности кровоснабжения легкихсоздают условия для быстрого и эффективногогазообмена, в результате которогопроисходит уравновешивание газовогосостава альвеолярного воздуха иартериальной крови. Взгляните еще разна таблицу 2 и отметьте, что напряжениекислорода в артериальной крови становитсяравным 100, а углекислого газа – 40 мм рт.ст.

Большаячасть кислорода в организме млекопитающихпереносится кровью в виде химическогосоединения с гемоглобином. Свободнорастворенного кислорода в крови всего0.3%. Реакцию оксигенации, превращениедезоксигемоглобина в оксигемоглобин,протекающую в эритроцитах капилляровлегких можно записать следующим образом:

Нв+ 4О2 Нв(О2)4

Эта реакцияпротекает очень быстро – времяполунасыщения гемоглобина кислородомоколо 3 миллисекунд. Гемоглобин обладаетдвумя удивительными свойствами, которыепозволяют ему быть идеальным переносчикомкислорода. Первое – это способностьприсоединять кислород, а второе –отдавать его.

Оказывается способностьгемоглобина присоединять и отдаватькислород зависит от напряжения кислородав крови.Попробуем изобразить графическизависимость количества оксигенированногогемоглобина от напряжения кислорода вкрови, и тогда нам удастся выяснить: вкаких случаях гемоглобин присоединяеткислород, а в каких отдает.

Гемоглобини оксигемоглобин неодинаково поглощаютсветовые лучи, поэтому их концентрацию можно определить спектрометрическимиметодами.

График, отражающийспособность гемоглобина присоединятьи отдавать кислород называется «Криваядиссоциации оксигемоглобина».По оси абсцисс на этом графике отложеноколичество оксигемоглобина в процентахко всему гемоглобину крови, по осиординат – напряжение кислорода в кровив мм рт. ст.

Рисунок 9А. Кривая диссоциации оксигемоглобина внорме

Рассмотрим графикв соответствии с этапами транспортакислорода: самая высокая точкасоответствует тому напряжению кислорода,которое наблюдается в крови легочныхкапилляров – 100 мм рт.ст. (столько же,сколько и в альвеолярном воздухе).

Изграфика видно, что при таком напряжениивесь гемоглобин переходит в формуоксигемоглобина – насыщается кислородомполностью. Попробуем рассчитать, сколькокислорода связывает гемоглобин.

Одинмоль гемоглобина может связать 4 моляО2, а 1граммНв связывает 1,39 мл О2в идеале,а на практике 1,34мл .При концентрации гемоглобина в крови,например, 140 г/литр количество связанногокислорода составит 140 × 1,34 = 189,6 мл/литркрови.

Количествокислорода, которое может связатьгемоглобин при условии его полногонасыщения, называется кислороднойемкостью крови (КЕК). В нашем случае КЕК = 189,6 мл.

Обратим вниманиена важную особенность гемоглобина –при снижении напряжения кислорода вкрови до 60 мм рт.ст, насыщение практическине изменяется – почти весь гемоглобинприсутствует в виде оксигемоглобина.Эта особенность позволяет связыватьмаксимально возможное количествокислорода при снижении его содержанияв окружающей среде (например, на высотедо 3000 метров).

Кривая диссоциацииимеет s– образныйхарактер, что связано с особенностямивзаимодействия кислорода с гемоглобином.Молекула гемоглобина связывает поэтапно4 молекулы кислорода. Связывание первоймолекулы резко увеличивает связывающуюспособность, так же действуют и вторая,и третья молекулы. Этот эффект называетсякооперативное действие кислорода

Артериальная кровьпоступает в большой круг кровообращенияи доставляется к тканям. Напряжениекислорода в тканях, как видно из таблицы2, колеблется от 0 до 20 мм рт. ст.,незначительное количество физическирастворенного кислорода диффундируетв ткани, его напряжение в крови снижается.

Снижение напряжения кислородасопровождается диссоциациейоксигемоглобина и освобождениемкислорода. Освободившийся из соединениякислород переходит в физическирастворенную форму и может диффундироватьв ткани по градиенту напряжения.. Навенозном конце капилляра напряжениекислорода равно 40 мм.рт.ст, что соответствуетпримерно 73% насыщения гемоглобина.

Крутая часть кривой диссоциациисоответствует напряжению кислородаобычному для тканей организма – 35 ммрт.ст и ниже.

Таким образом,кривая диссоциации гемоглобина отражаетспособность гемоглобина присоединятькислород, если напряжение кислорода вкрови высоко, и отдавать его при снижениинапряжения кислорода.

Переход кислородав ткани осуществляется путем диффузии,и описывается законом Фика, следовательнозависит от градиента напряженийкислорода.

Можно узнать,сколько кислорода извлекается тканью. Для этого нужно определить количествокислорода в артериальной крови и ввенозной крови, оттекающей от определеннойобласти. В артериальной крови, как намудалось вычислить (КЕК) содержится180-200 мл. кислорода. Венозная кровь всостоянии покоя содержит около 120 мл.

кислорода. Попробуем рассчитатькоэффициент утилизации кислорода: 180мл. 120 мл. = 60 мл.- это количество извлеченноготканями кислорода, 60мл./180 100 = 33%. Следовательно, коэффициентутилизации кислорода равен 33% (в нормеот 25 до 40%). Как видно из этих данных, невесь кислород утилизируется тканями.

В норме в течение одной минуты к тканямдоставляется около 1000 мл. кислорода.Если учесть коэффициент утилизации,становится ясно, что ткани извлекаютот 250 до 400 мл. кислорода в минуту, остальнойкислород возвращается к сердцу в составевенозной крови.

При тяжелой мышечнойработе коэффициент утилизации повышаетсядо 50 – 60 %.

Однако количествокислорода, которое получают ткани,зависит не только от коэффициентаутилизации. При изменении условий вовнутренней среде и тех тканях, гдеосуществляется диффузия кислорода,свойства гемоглобина могут измениться.Изменениесвойств гемоглобина отражается награфике и называется «сдвиг кривой».

Отметим важную точку на кривой – точкаполунасыщения гемоглобина кислородом наблюдается при напряжении кислорода27 мм рт. ст., при таком напряжении 50 %гемоглобина находится в формеоксигемоглобина, 50% в виде дезоксигемоглобина,следовательно 50 % связанного кислорода– свободно (примерно 100мл/л).

Если в тканиувеличивается концентрация углекислогогаза, ионов водорода, температура, токриваясдвигается вправо.В этом случае точка полунасыщенияпереместится к более высоким значениямнапряжения кислорода – уже при напряжении40 мм рт. ст. будет освобождено 50 % кислорода(рисунок 9Б). Интенсивно работающей тканигемоглобин отдаст кислород легче.

Изменение свойств гемоглобина обусловленыследующими причинами: закислениесреды в результате увеличения концентрацииуглекислого газа действует двумя путями1) увеличение концентрации ионов водородаспособствует отдаче кислородаоксигемоглобином потому, что ионыводорода легче связываются сдезоксигемоглобином, 2) прямое связываниеуглекислого газа с белковой частьюмолекулы гемоглобина уменьшает еесродство к кислороду; увеличениеконцентрации 2,3-дифосфоглицерата,который появляется в процессе анаэробногогликолиза и тоже встраивается в белковуючасть молекулы гемоглобина и снижаетего сродство к кислороду.

Сдвиг кривой влевонаблюдается, например, у плода, когда вкрови определяется большое количествофетального гемоглобина.

Рисунок 9 Б.Влияние изменения параметров внутреннейсреды

Источник: https://studfile.net/preview/2705008/page:10/

Что такое капилляры — строение и виды сосудов, их функции, патологии

Легочные капилляры

Капиллярная сеть — одна из самых протяженных и разветвленных частей кровеносной системы человека. Суммарная длина капилляров — это больше 100 тысяч километров, что несколько больше, чем протяженность крупных сосудов, а площадь внешних поверхностей этого вида кровеносных трубок составляет около 1 км. кв.

В медицине кровеносные капилляры относятся к категории сосудов с наименьшим диаметром. В среднем этот показатель составляет около 10 мкм, а длина не превышает 1 мм. Несмотря на скромные размеры, на этот тип сосудов возложено несколько жизненно важных функций, а их патологии могут вызвать серьезные сбои в работе всего организма.

  • 1 Строение
  • 2 Виды
  • 3 Функции
  • 4 Патологии

Строение

Капилляры — сеть из сверхтонких сосудов, соединяющих венозное и артериальное русло. Анатомическому строению капилляров присуще несколько уникальных черт:

  • однослойная или максимум двухслойная сосудистая стенка, которая обеспечивает высокую проницаемость капилляров для компонентов крови, питательных веществ, углекислого газа и кислорода;
  • повышенная эластичность сосудистой стенки, обеспечивающая непрерывность кровотока при механическом сдавливании трубок;
  • одиночные клапаны в месте соединения с артериальной кровеносной системой, которые обеспечивают достаточную скорость кровотока на большом удалении от сердца.

Наиболее выражены индивидуальные особенности строения этой разновидности сосудов наблюдаются при рассмотрении клеточной структуры их стенок. Они не многослойные, а состоят максимум из 2 слоев: внутреннего и часто единственного слоя эндотелия и слабо выраженной наружной оболочки, именуемой базальной мембраной.

Толщина стенок капилляров очень мала, а плотность прилегания клеток эндотелия друг к другу снижена, чтобы обеспечить свободное проникновения крови и содержащихся в ней низкомолекулярных веществ из просвета сосуда в окружающие ткани и обратно.

Виды

Существует несколько разновидностей капиллярных сосудов в зависимости от диаметра, типа строения их стенок и выполняемых функций. По диаметру просвета выделяют узкие и широкие (ширина просвет 3-7 или 8-30 мкм соответственно), а также лакуны, толщина которых превышает 30 мкм.

По строению стенок выделяют следующие виды сосудистых трубок:

  1. Непрерывные или соматические со сплошной стенкой из двух слоев. Из-за отсутствия устий в стенках они обладают наименьшими проницаемостью и пропускной способностью. Расположены такие типы капилляров в соединительных, железистых тканях эндокринной системы, мышечных волокнах и тканях нервной системы.
  2. Фенестрированные капилляры — трубки с равномерно расположенными щелевидными отверстиями в эндотелиальном слое сосудистых стенок и прерывистой базальной мембраной. Через стенку фенестрированного сосуда с легкостью проникают компоненты крови, низкомолекулярные соединения, гормоны и питательные вещества. Располагаются они в органах, требующих активного сообщения с внутренней средой организма: ЖКТ, почках, железах внутренней и внешней секреции.
  3. Синусоидные капилляры — трубки с многочисленными крупными отверстиями в эндотелиальном слое и прерывистой наружной оболочкой. Обладают очень высокой пропускной способностью и проницаемостью. Через их стенки свободно проходит жидкость, белковые молекулы, питательные вещества, клетки крови. Располагаются они в органах кроветворения и фильтрующих органах (печень, селезенка).

По расположению в системе кровообращения и очередности соединения с другими ее отделами выделяют магистральные и нутритивные трубки. Магистральные напрямую соединяют венозную и артериальную системы, присоединяясь одним концом к артериолам, а другим к венулам. Нутритивные берут свое начало непосредственно от артерии и впадают в вены.

Несмотря на то, что нутритивные капилляры подвергаются большему давлению, их диаметр существенно ниже, чем у магистральных.

Функции

Основной функцией капилляров является обеспечение обменных процессов между жидкой средой организма (кровью и лимфой) и тканями. Этот процесс протекает по-разному в зависимости от локализации сосудистой сети:

  1. Альвеолярный капилляр, расположенный в легочных тканях, обеспечивает отдачу углекислого газа и выведение отработанных веществ, преобразованных в газообразное состояние. В этих же капиллярах происходит насыщение крови кислородом, которым наполняется альвеола при вдохе.
  2. Легочные капилляры, расположенные в органах, отвечают за доставку питательных веществ к тканям, а также транспортируют синтезированные железами внутренней секреции сигнальные вещества, способные влиять на работоспособность дыхательной системы.
  3. В кишечнике капилляры отдают кислород и сигнальные элементы (гормоны, ферменты и т.д.), регулирующие функциональное состояние пищеварительного тракта. Направление тока крови в них ограничено кишечно-печеночной системой, так как до поступления в другие органы кровь очищается в печени.
  4. Преимущественно отдающие функции наблюдаются в сети нефрона — почечного клубочка. Здесь через стенки трубочек в фильтрующую систему выделяется основная масса жидкости, в результате чего кровь становится гуще и давление в капиллярах возрастает. Восстановление вязкости происходит только после перехода капиллярной сети в венулы.
  5. В железах внутренней секреции сеть выполняет преимущественно транспортную функцию. Через стенки трубок всасываются гормоны и другие биологически активные вещества, и переносятся в органы-мишени.
  6. В мышечной системе, кожном покрове и других внутренних органах капиллярная сеть выполняет комплекс функций — транспортную, регуляторную, защитную.

Отдельной строкой в биологии и анатомии рассматривается функция эндотелия капилляров.

Согласно последним исследованиям, внутренняя оболочка этого вида сосудов отвечает за синтез веществ, отвечающих за степень свертываемости крови и регулирующих процесс кроветворения в организме.

Также благодаря присутствию специфических рецепторов они способны направлять поток иммунных клеток к проблемным очагам и удерживать их там.

Патологии

Несмотря на сверхмалый диаметр и довольно низкое давление крови внутри капилляров, они так же, как более крупные сосуды, подвергаются растяжению, в результате чего развивается капиллярный варикоз.

Эта патология считается самой распространенной и диагностируется преимущественно у беременных женщин. Выражается она появлением синеватых «звездочек», вокруг которых могут появляться гематомы.

Состояние может осложниться воспалением, сопровождающимся болью, отечностью пораженной области.

Вторая по распространенности проблема самых мелких сосудов — спазм их стенок.

Так как мышечный слой в этих сосудах отсутствует, патология считается следствием чрезмерной нагрузки на мышцы, в толще которых пролегает капиллярная сеть.

Сужение поверхностно расположенных сосудов приводит к побледнению кожи, чувству онемения. При спазме капиллярной сети внутренних органов симптомы зависят от локализации процесса:

  • при сужении трубок в головном мозге возникает мигрень, головокружение, нарушается зрение, слух или память;
  • при спазме капилляров в матке возникает состояние предэклампсии;
  • при сужении сосудов в кишечнике наблюдаются колики, спазмы, симптомы диспепсии.

Наименее распространенным заболеванием капиллярной сети считается капилляротоксикоз или геморрагический васкулит. Он сопровождается повышенной ломкостью капилляров и образованием многочисленных тромбов в них.

Патологический очаг может располагаться как на поверхности тела, так и на внутренних органах. Основной причиной заболевания считается инфицирование кровеносной системы вирусами и бактериями.

В отдельных случаях заболевание возникает вследствие глубокой травмы или переохлаждения.

Источник: https://bloodvessel.ru/krovenosnaya-sistema-cheloveka/kapillyary

Легочное кровообращение у детей. Капиляры легких

Легочные капилляры

Легочный газообмен проходит в миллионах мельчайших субъединиц, представленных легочными капиллярами и расположенных рядом с воздушным пространством. В легочные капилляры кровь поступает из правого желудочка сердца.

После периода адаптации к дыханию атмосферным воздухом сопротивление малого круга кровообращения существенно снижается по сравнению с большим кругом, поэтому для создания достаточного легочного кровотока необходимо относительно невысокое давление в легочной артерии.

В результате миокард правого желудочка перестраивается таким образом, чтобы обеспечить максимальную нагрузку объемом, а не давлением. При заболеваниях, сопровождаемых легочной гипертензией, наблюдается обратная картина.

Главным проявлением легочной гипертензии служит существенное повышение давления в легочной артерии.

В экспериментальных исследованиях было показано, что такие физиологические стимулы, как хроническая гипоксия или высокая сила сдвига на стенки сосудов, приводят к гипертрофии гладкой мускулатуры, отложению эластина и коллагена I типа. В итоге у таких животных развивается облитерация легочных сосудов.

Сходные процессы приводят к развитию легочной гипертензии у больных с паренхиматозными заболеваниями легких и врожденным пороком сердца, характеризуемым обструкцией выносящего тракта левого желудочка или большим сбросом крови слева направо.

Легочные артериолы (резистивные сосуды системы легочного кровообращения) более чувствительны к изменению концентрации кислорода и углекислого газа крови по сравнению с артериолами большого круга кровообращения. Снижение содержания кислорода в альвеолах служит мощным сосудосуживающим стимулом.

Для профилактики артериальной гипоксемии неоксигенированная кровь максимально удаляется от участков с низким вентиляционно-перфузионным соотношением. Гиперкапния также сопровождается сужением легочных сосудов, а гипокапния — их расширением.

Воздействие кислорода и углекислого газа на систему легочного кровообращения противоположно эффекту этих газов на систему сосудов мозга.

Легочные капилляры имеют ряд особенностей, отражающих их газообменные функции. Стенка капилляров образована крайне тонкими выростами эндотелиальных клеток. Поскольку альвеолярный эпителий также весьма тонок, расстояние между кровью и воздухом в альвеолах достигает 1 мкм.

Данное обстоятельство объясняет ту легкость, с которой кислород и углекислый газ проникают из одного пространства в другое.

Кроме того, в отличие от древовидного ветвления капилляров, характерного для других тканей и органов, легочные капилляры образуют густую сеть с мелкими очагами соединительной ткани.

Подобная структура обеспечивает максимальную площадь контакта крови и альвеолярного воздуха, снижая вероятность обструкции сосудов при максимальном растяжении альвеол и повышая легочный кровоток в условиях повышенной потребности кислорода. В процессе развития дыхательной системы расширение капиллярной сети значительно отстает от показателя роста альвеол.

В экспериментальных исследованиях было показано, что повышение физической активности новорожденного животного не способствует вовлечению в легочный кровоток новых капиллярных элементов. По этой причине существенная активизация легочного кровотока у новорожденных детей может привести к легочной гипертензии.

Подобные проявления наиболее выражены при наличии врожденного порока сердца с существенным сбросом крови слева направо, а также при односторонней гипоплазии легких, после лобэктомии или пневмонэктомии. Более крупные легочные сосуды подвержены действию сил, создаваемых внутри легких при дыхании.

Обратите внимание, что артерии проникают внутрь ацинуса, тогда как легочные вены расположены межацинарно.

Поскольку крупные легочные сосуды контактируют с соединительнотканной основой легких, легочное давление передается на их стенки. Альвеолярные сосуды расположены в толще альвеолярной стенки, поэтому повышение альвеолярного давления при вдохе также сопровождается их сдавлением.

Создаваемое при вдохе давление оказывает максимальное воздействие на экстраальвеолярные сосуды при низком легочном объеме, а на альвеолярные — при высоком объеме. Кривая общей резистивности системы легочного кровообращения в зависимости от легочного объема имеет U-образную форму.

Точка минимальной резистивности совпадает с ФОЕ, при которой наблюдается максимальный кровоток для любого заданного давления в легочной артерии.

Снижение объема легких (например, при спадении альвеол) и их перерастяжение (например, при астме) повышают резистивность легочных сосудов и постнагрузку правого желудочка.

Кроме того, система легочного кровообращения представляет собой зону активного обмена воды и электролитов между сосудистым пространством и интерстицием легких. Последний расположен между альвеолярным эпителием и эндотелием, а также вокруг дыхательных путей и легочных сосудов.

Обмен происходит между клетками эндотелия и регулируется балансом гидростатических и онкотических сил.

Активная фильтрация жидкости, ведущая к отеку легких, наблюдается в случаях превышения давления микрососудистого русла над онкотическим давлением (например, при левожелудочковой недостаточности или обструкции легочных вен), а также при повышенной проницаемости эндотелия для воды и электролитов (примером может служить практически любая форма поражения легких).

Удаление избыточного количества жидкости из интерстиция легких происходит с помощью системы лимфатических сосудов. Полное заполнение последних сопровождается проникновением жидкости в альвеолярное пространство с нарушением как механических функций легких, так и газообмена.

– Читать “Газообмен в легких. Диффузия кислорода и углекислого газа в альвеолах”

Оглавление темы “Физиология дыхания у детей”:

Источник: https://dommedika.com/phisiology/legochnoe_krovoobrachenie.html

Капилляры легких

Легочные капилляры
Легочные капилляры

        1. Ещё раз необходимо подчеркнуть, что постоянная скорость диффузии, как кислорода, так и углекислого газа через аэрогематический барьер определяются достаточно стабильным составом альвеолярного газа во время вдоха и выдоха.

Функции газообменав легких и насыщение крови кислородомосуществляется с участием сосудовмалого круга кровообращения. Стенкиветвей легочной артерии тоньше, чемстенки такого же калибра артерий большогокруга кровообращения. Сосудистая системалегких очень податлива и способна легкорастягиваться.

В систему легочнойартерии поступает сравнительно большойобъем крови (6 литров/мин) из правогожелудочка, а давление в малом круге низкое – 15-20 мм рт. ст., потому, чтососудистое сопротивление примерно в10 раз меньше, чем в сосудах большогокруга кровообращения.

Сеть альвеолярныхкапилляров не сравнима с организациейкапиллярного русла других органов.

Отличительными чертами капиллярногорусла легких являются 1) малая величинакапиллярных сегментов, 2) их обильнаявзаимосвязь, что формирует петлистуюсеть, 3) высокая плотность отдельныхкапиллярных сегментов на единицу площадиальвеолярной поверхности, 4) низкаяскорость кровотока.

Капиллярная сетьв стенках альвеол настолько плотная,что некоторые физиологи рассматриваютее как сплошной слой движущейся крови.Площадь поверхности капиллярной сетиблизка площади поверхности альвеол (80м2),в ней содержится около 200 мл крови.Диаметр альвеолярных кровеносныхкапилляров колеблется в пределах 8.3 -9.

9 мкм, а диаметр эритроцитов – 7.4 мкм.Таким образом,эритроциты плотно прилегают к стенкамкапилляров.Эти особенности кровоснабжения легкихсоздают условия для быстрого и эффективногогазообмена, в результате которогопроисходит уравновешивание газовогосостава альвеолярного воздуха иартериальной крови. Взгляните еще разна таблицу 2 и отметьте, что напряжениекислорода в артериальной крови становитсяравным 100, а углекислого газа – 40 мм рт.ст.

Большаячасть кислорода в организме млекопитающихпереносится кровью в виде химическогосоединения с гемоглобином. Свободнорастворенного кислорода в крови всего0.3%. Реакцию оксигенации, превращениедезоксигемоглобина в оксигемоглобин,протекающую в эритроцитах капилляровлегких можно записать следующим образом:

Нв+ 4О2 Нв(О2)4

Эта реакцияпротекает очень быстро – времяполунасыщения гемоглобина кислородомоколо 3 миллисекунд. Гемоглобин обладаетдвумя удивительными свойствами, которыепозволяют ему быть идеальным переносчикомкислорода. Первое – это способностьприсоединять кислород, а второе –отдавать его.

Оказывается способностьгемоглобина присоединять и отдаватькислород зависит от напряжения кислородав крови.Попробуем изобразить графическизависимость количества оксигенированногогемоглобина от напряжения кислорода вкрови, и тогда нам удастся выяснить: вкаких случаях гемоглобин присоединяеткислород, а в каких отдает.

Гемоглобини оксигемоглобин неодинаково поглощаютсветовые лучи, поэтому их концентрацию можно определить спектрометрическимиметодами.

График, отражающийспособность гемоглобина присоединятьи отдавать кислород называется «Криваядиссоциации оксигемоглобина».По оси абсцисс на этом графике отложеноколичество оксигемоглобина в процентахко всему гемоглобину крови, по осиординат – напряжение кислорода в кровив мм рт. ст.

Рисунок 9А. Кривая диссоциации оксигемоглобина внорме

Рассмотрим графикв соответствии с этапами транспортакислорода: самая высокая точкасоответствует тому напряжению кислорода,которое наблюдается в крови легочныхкапилляров – 100 мм рт.ст. (столько же,сколько и в альвеолярном воздухе).

Изграфика видно, что при таком напряжениивесь гемоглобин переходит в формуоксигемоглобина – насыщается кислородомполностью. Попробуем рассчитать, сколькокислорода связывает гемоглобин.

Одинмоль гемоглобина может связать 4 моляО2, а 1граммНв связывает 1,39 мл О2в идеале,а на практике 1,34мл .При концентрации гемоглобина в крови,например, 140 г/литр количество связанногокислорода составит 140 × 1,34 = 189,6 мл/литркрови.

Количествокислорода, которое может связатьгемоглобин при условии его полногонасыщения, называется кислороднойемкостью крови (КЕК). В нашем случае КЕК = 189,6 мл.

Обратим вниманиена важную особенность гемоглобина –при снижении напряжения кислорода вкрови до 60 мм рт.ст, насыщение практическине изменяется – почти весь гемоглобинприсутствует в виде оксигемоглобина.Эта особенность позволяет связыватьмаксимально возможное количествокислорода при снижении его содержанияв окружающей среде (например, на высотедо 3000 метров).

Кривая диссоциацииимеет s– образныйхарактер, что связано с особенностямивзаимодействия кислорода с гемоглобином.Молекула гемоглобина связывает поэтапно4 молекулы кислорода. Связывание первоймолекулы резко увеличивает связывающуюспособность, так же действуют и вторая,и третья молекулы. Этот эффект называетсякооперативное действие кислорода

Артериальная кровьпоступает в большой круг кровообращенияи доставляется к тканям. Напряжениекислорода в тканях, как видно из таблицы2, колеблется от 0 до 20 мм рт. ст.,незначительное количество физическирастворенного кислорода диффундируетв ткани, его напряжение в крови снижается.

Снижение напряжения кислородасопровождается диссоциациейоксигемоглобина и освобождениемкислорода. Освободившийся из соединениякислород переходит в физическирастворенную форму и может диффундироватьв ткани по градиенту напряжения.. Навенозном конце капилляра напряжениекислорода равно 40 мм.рт.ст, что соответствуетпримерно 73% насыщения гемоглобина.

Крутая часть кривой диссоциациисоответствует напряжению кислородаобычному для тканей организма – 35 ммрт.ст и ниже.

Таким образом,кривая диссоциации гемоглобина отражаетспособность гемоглобина присоединятькислород, если напряжение кислорода вкрови высоко, и отдавать его при снижениинапряжения кислорода.

Переход кислородав ткани осуществляется путем диффузии,и описывается законом Фика, следовательнозависит от градиента напряженийкислорода.

Можно узнать,сколько кислорода извлекается тканью. Для этого нужно определить количествокислорода в артериальной крови и ввенозной крови, оттекающей от определеннойобласти. В артериальной крови, как намудалось вычислить (КЕК) содержится180-200 мл. кислорода. Венозная кровь всостоянии покоя содержит около 120 мл.

кислорода. Попробуем рассчитатькоэффициент утилизации кислорода: 180мл. 120 мл. = 60 мл.- это количество извлеченноготканями кислорода, 60мл./180 100 = 33%. Следовательно, коэффициентутилизации кислорода равен 33% (в нормеот 25 до 40%). Как видно из этих данных, невесь кислород утилизируется тканями.

В норме в течение одной минуты к тканямдоставляется около 1000 мл. кислорода.Если учесть коэффициент утилизации,становится ясно, что ткани извлекаютот 250 до 400 мл. кислорода в минуту, остальнойкислород возвращается к сердцу в составевенозной крови.

При тяжелой мышечнойработе коэффициент утилизации повышаетсядо 50 – 60 %.

Однако количествокислорода, которое получают ткани,зависит не только от коэффициентаутилизации. При изменении условий вовнутренней среде и тех тканях, гдеосуществляется диффузия кислорода,свойства гемоглобина могут измениться.Изменениесвойств гемоглобина отражается награфике и называется «сдвиг кривой».

Отметим важную точку на кривой – точкаполунасыщения гемоглобина кислородом наблюдается при напряжении кислорода27 мм рт. ст., при таком напряжении 50 %гемоглобина находится в формеоксигемоглобина, 50% в виде дезоксигемоглобина,следовательно 50 % связанного кислорода– свободно (примерно 100мл/л).

Если в тканиувеличивается концентрация углекислогогаза, ионов водорода, температура, токриваясдвигается вправо.В этом случае точка полунасыщенияпереместится к более высоким значениямнапряжения кислорода – уже при напряжении40 мм рт. ст. будет освобождено 50 % кислорода(рисунок 9Б). Интенсивно работающей тканигемоглобин отдаст кислород легче.

Изменение свойств гемоглобина обусловленыследующими причинами: закислениесреды в результате увеличения концентрацииуглекислого газа действует двумя путями1) увеличение концентрации ионов водородаспособствует отдаче кислородаоксигемоглобином потому, что ионыводорода легче связываются сдезоксигемоглобином, 2) прямое связываниеуглекислого газа с белковой частьюмолекулы гемоглобина уменьшает еесродство к кислороду; увеличениеконцентрации 2,3-дифосфоглицерата,который появляется в процессе анаэробногогликолиза и тоже встраивается в белковуючасть молекулы гемоглобина и снижаетего сродство к кислороду.

Сдвиг кривой влевонаблюдается, например, у плода, когда вкрови определяется большое количествофетального гемоглобина.

Рисунок 9 Б.Влияние изменения параметров внутреннейсреды

Источник: https://studfile.net/preview/2705008/page:10/

Что такое капилляры — строение и виды сосудов, их функции, патологии

Легочные капилляры

Капиллярная сеть — одна из самых протяженных и разветвленных частей кровеносной системы человека. Суммарная длина капилляров — это больше 100 тысяч километров, что несколько больше, чем протяженность крупных сосудов, а площадь внешних поверхностей этого вида кровеносных трубок составляет около 1 км. кв.

В медицине кровеносные капилляры относятся к категории сосудов с наименьшим диаметром. В среднем этот показатель составляет около 10 мкм, а длина не превышает 1 мм. Несмотря на скромные размеры, на этот тип сосудов возложено несколько жизненно важных функций, а их патологии могут вызвать серьезные сбои в работе всего организма.

  • 1 Строение
  • 2 Виды
  • 3 Функции
  • 4 Патологии

Строение

Капилляры — сеть из сверхтонких сосудов, соединяющих венозное и артериальное русло. Анатомическому строению капилляров присуще несколько уникальных черт:

  • однослойная или максимум двухслойная сосудистая стенка, которая обеспечивает высокую проницаемость капилляров для компонентов крови, питательных веществ, углекислого газа и кислорода;
  • повышенная эластичность сосудистой стенки, обеспечивающая непрерывность кровотока при механическом сдавливании трубок;
  • одиночные клапаны в месте соединения с артериальной кровеносной системой, которые обеспечивают достаточную скорость кровотока на большом удалении от сердца.

Наиболее выражены индивидуальные особенности строения этой разновидности сосудов наблюдаются при рассмотрении клеточной структуры их стенок. Они не многослойные, а состоят максимум из 2 слоев: внутреннего и часто единственного слоя эндотелия и слабо выраженной наружной оболочки, именуемой базальной мембраной.

Толщина стенок капилляров очень мала, а плотность прилегания клеток эндотелия друг к другу снижена, чтобы обеспечить свободное проникновения крови и содержащихся в ней низкомолекулярных веществ из просвета сосуда в окружающие ткани и обратно.

Виды

Существует несколько разновидностей капиллярных сосудов в зависимости от диаметра, типа строения их стенок и выполняемых функций. По диаметру просвета выделяют узкие и широкие (ширина просвет 3-7 или 8-30 мкм соответственно), а также лакуны, толщина которых превышает 30 мкм.

По строению стенок выделяют следующие виды сосудистых трубок:

  1. Непрерывные или соматические со сплошной стенкой из двух слоев. Из-за отсутствия устий в стенках они обладают наименьшими проницаемостью и пропускной способностью. Расположены такие типы капилляров в соединительных, железистых тканях эндокринной системы, мышечных волокнах и тканях нервной системы.
  2. Фенестрированные капилляры — трубки с равномерно расположенными щелевидными отверстиями в эндотелиальном слое сосудистых стенок и прерывистой базальной мембраной. Через стенку фенестрированного сосуда с легкостью проникают компоненты крови, низкомолекулярные соединения, гормоны и питательные вещества. Располагаются они в органах, требующих активного сообщения с внутренней средой организма: ЖКТ, почках, железах внутренней и внешней секреции.
  3. Синусоидные капилляры — трубки с многочисленными крупными отверстиями в эндотелиальном слое и прерывистой наружной оболочкой. Обладают очень высокой пропускной способностью и проницаемостью. Через их стенки свободно проходит жидкость, белковые молекулы, питательные вещества, клетки крови. Располагаются они в органах кроветворения и фильтрующих органах (печень, селезенка).

По расположению в системе кровообращения и очередности соединения с другими ее отделами выделяют магистральные и нутритивные трубки. Магистральные напрямую соединяют венозную и артериальную системы, присоединяясь одним концом к артериолам, а другим к венулам. Нутритивные берут свое начало непосредственно от артерии и впадают в вены.

Несмотря на то, что нутритивные капилляры подвергаются большему давлению, их диаметр существенно ниже, чем у магистральных.

Функции

Основной функцией капилляров является обеспечение обменных процессов между жидкой средой организма (кровью и лимфой) и тканями. Этот процесс протекает по-разному в зависимости от локализации сосудистой сети:

  1. Альвеолярный капилляр, расположенный в легочных тканях, обеспечивает отдачу углекислого газа и выведение отработанных веществ, преобразованных в газообразное состояние. В этих же капиллярах происходит насыщение крови кислородом, которым наполняется альвеола при вдохе.
  2. Легочные капилляры, расположенные в органах, отвечают за доставку питательных веществ к тканям, а также транспортируют синтезированные железами внутренней секреции сигнальные вещества, способные влиять на работоспособность дыхательной системы.
  3. В кишечнике капилляры отдают кислород и сигнальные элементы (гормоны, ферменты и т.д.), регулирующие функциональное состояние пищеварительного тракта. Направление тока крови в них ограничено кишечно-печеночной системой, так как до поступления в другие органы кровь очищается в печени.
  4. Преимущественно отдающие функции наблюдаются в сети нефрона — почечного клубочка. Здесь через стенки трубочек в фильтрующую систему выделяется основная масса жидкости, в результате чего кровь становится гуще и давление в капиллярах возрастает. Восстановление вязкости происходит только после перехода капиллярной сети в венулы.
  5. В железах внутренней секреции сеть выполняет преимущественно транспортную функцию. Через стенки трубок всасываются гормоны и другие биологически активные вещества, и переносятся в органы-мишени.
  6. В мышечной системе, кожном покрове и других внутренних органах капиллярная сеть выполняет комплекс функций — транспортную, регуляторную, защитную.

Отдельной строкой в биологии и анатомии рассматривается функция эндотелия капилляров.

Согласно последним исследованиям, внутренняя оболочка этого вида сосудов отвечает за синтез веществ, отвечающих за степень свертываемости крови и регулирующих процесс кроветворения в организме.

Также благодаря присутствию специфических рецепторов они способны направлять поток иммунных клеток к проблемным очагам и удерживать их там.

Патологии

Несмотря на сверхмалый диаметр и довольно низкое давление крови внутри капилляров, они так же, как более крупные сосуды, подвергаются растяжению, в результате чего развивается капиллярный варикоз.

Эта патология считается самой распространенной и диагностируется преимущественно у беременных женщин. Выражается она появлением синеватых «звездочек», вокруг которых могут появляться гематомы.

Состояние может осложниться воспалением, сопровождающимся болью, отечностью пораженной области.

Вторая по распространенности проблема самых мелких сосудов — спазм их стенок.

Так как мышечный слой в этих сосудах отсутствует, патология считается следствием чрезмерной нагрузки на мышцы, в толще которых пролегает капиллярная сеть.

Сужение поверхностно расположенных сосудов приводит к побледнению кожи, чувству онемения. При спазме капиллярной сети внутренних органов симптомы зависят от локализации процесса:

  • при сужении трубок в головном мозге возникает мигрень, головокружение, нарушается зрение, слух или память;
  • при спазме капилляров в матке возникает состояние предэклампсии;
  • при сужении сосудов в кишечнике наблюдаются колики, спазмы, симптомы диспепсии.

Наименее распространенным заболеванием капиллярной сети считается капилляротоксикоз или геморрагический васкулит. Он сопровождается повышенной ломкостью капилляров и образованием многочисленных тромбов в них.

Патологический очаг может располагаться как на поверхности тела, так и на внутренних органах. Основной причиной заболевания считается инфицирование кровеносной системы вирусами и бактериями.

В отдельных случаях заболевание возникает вследствие глубокой травмы или переохлаждения.

Источник: https://bloodvessel.ru/krovenosnaya-sistema-cheloveka/kapillyary

Легочное кровообращение у детей. Капиляры легких

Легочные капилляры

Легочный газообмен проходит в миллионах мельчайших субъединиц, представленных легочными капиллярами и расположенных рядом с воздушным пространством. В легочные капилляры кровь поступает из правого желудочка сердца.

После периода адаптации к дыханию атмосферным воздухом сопротивление малого круга кровообращения существенно снижается по сравнению с большим кругом, поэтому для создания достаточного легочного кровотока необходимо относительно невысокое давление в легочной артерии.

В результате миокард правого желудочка перестраивается таким образом, чтобы обеспечить максимальную нагрузку объемом, а не давлением. При заболеваниях, сопровождаемых легочной гипертензией, наблюдается обратная картина.

Главным проявлением легочной гипертензии служит существенное повышение давления в легочной артерии.

В экспериментальных исследованиях было показано, что такие физиологические стимулы, как хроническая гипоксия или высокая сила сдвига на стенки сосудов, приводят к гипертрофии гладкой мускулатуры, отложению эластина и коллагена I типа. В итоге у таких животных развивается облитерация легочных сосудов.

Сходные процессы приводят к развитию легочной гипертензии у больных с паренхиматозными заболеваниями легких и врожденным пороком сердца, характеризуемым обструкцией выносящего тракта левого желудочка или большим сбросом крови слева направо.

Легочные артериолы (резистивные сосуды системы легочного кровообращения) более чувствительны к изменению концентрации кислорода и углекислого газа крови по сравнению с артериолами большого круга кровообращения. Снижение содержания кислорода в альвеолах служит мощным сосудосуживающим стимулом.

Для профилактики артериальной гипоксемии неоксигенированная кровь максимально удаляется от участков с низким вентиляционно-перфузионным соотношением. Гиперкапния также сопровождается сужением легочных сосудов, а гипокапния — их расширением.

Воздействие кислорода и углекислого газа на систему легочного кровообращения противоположно эффекту этих газов на систему сосудов мозга.

Легочные капилляры имеют ряд особенностей, отражающих их газообменные функции. Стенка капилляров образована крайне тонкими выростами эндотелиальных клеток. Поскольку альвеолярный эпителий также весьма тонок, расстояние между кровью и воздухом в альвеолах достигает 1 мкм.

Данное обстоятельство объясняет ту легкость, с которой кислород и углекислый газ проникают из одного пространства в другое.

Кроме того, в отличие от древовидного ветвления капилляров, характерного для других тканей и органов, легочные капилляры образуют густую сеть с мелкими очагами соединительной ткани.

Подобная структура обеспечивает максимальную площадь контакта крови и альвеолярного воздуха, снижая вероятность обструкции сосудов при максимальном растяжении альвеол и повышая легочный кровоток в условиях повышенной потребности кислорода. В процессе развития дыхательной системы расширение капиллярной сети значительно отстает от показателя роста альвеол.

В экспериментальных исследованиях было показано, что повышение физической активности новорожденного животного не способствует вовлечению в легочный кровоток новых капиллярных элементов. По этой причине существенная активизация легочного кровотока у новорожденных детей может привести к легочной гипертензии.

Подобные проявления наиболее выражены при наличии врожденного порока сердца с существенным сбросом крови слева направо, а также при односторонней гипоплазии легких, после лобэктомии или пневмонэктомии. Более крупные легочные сосуды подвержены действию сил, создаваемых внутри легких при дыхании.

Обратите внимание, что артерии проникают внутрь ацинуса, тогда как легочные вены расположены межацинарно.

Поскольку крупные легочные сосуды контактируют с соединительнотканной основой легких, легочное давление передается на их стенки. Альвеолярные сосуды расположены в толще альвеолярной стенки, поэтому повышение альвеолярного давления при вдохе также сопровождается их сдавлением.

Создаваемое при вдохе давление оказывает максимальное воздействие на экстраальвеолярные сосуды при низком легочном объеме, а на альвеолярные — при высоком объеме. Кривая общей резистивности системы легочного кровообращения в зависимости от легочного объема имеет U-образную форму.

Точка минимальной резистивности совпадает с ФОЕ, при которой наблюдается максимальный кровоток для любого заданного давления в легочной артерии.

Снижение объема легких (например, при спадении альвеол) и их перерастяжение (например, при астме) повышают резистивность легочных сосудов и постнагрузку правого желудочка.

Кроме того, система легочного кровообращения представляет собой зону активного обмена воды и электролитов между сосудистым пространством и интерстицием легких. Последний расположен между альвеолярным эпителием и эндотелием, а также вокруг дыхательных путей и легочных сосудов.

Обмен происходит между клетками эндотелия и регулируется балансом гидростатических и онкотических сил.

Активная фильтрация жидкости, ведущая к отеку легких, наблюдается в случаях превышения давления микрососудистого русла над онкотическим давлением (например, при левожелудочковой недостаточности или обструкции легочных вен), а также при повышенной проницаемости эндотелия для воды и электролитов (примером может служить практически любая форма поражения легких).

Удаление избыточного количества жидкости из интерстиция легких происходит с помощью системы лимфатических сосудов. Полное заполнение последних сопровождается проникновением жидкости в альвеолярное пространство с нарушением как механических функций легких, так и газообмена.

– Читать “Газообмен в легких. Диффузия кислорода и углекислого газа в альвеолах”

Оглавление темы “Физиология дыхания у детей”:

Источник: https://dommedika.com/phisiology/legochnoe_krovoobrachenie.html

Капилляры легких

Легочные капилляры
Легочные капилляры

        1. Ещё раз необходимо подчеркнуть, что постоянная скорость диффузии, как кислорода, так и углекислого газа через аэрогематический барьер определяются достаточно стабильным составом альвеолярного газа во время вдоха и выдоха.

Функции газообменав легких и насыщение крови кислородомосуществляется с участием сосудовмалого круга кровообращения. Стенкиветвей легочной артерии тоньше, чемстенки такого же калибра артерий большогокруга кровообращения. Сосудистая системалегких очень податлива и способна легкорастягиваться.

В систему легочнойартерии поступает сравнительно большойобъем крови (6 литров/мин) из правогожелудочка, а давление в малом круге низкое – 15-20 мм рт. ст., потому, чтососудистое сопротивление примерно в10 раз меньше, чем в сосудах большогокруга кровообращения.

Сеть альвеолярныхкапилляров не сравнима с организациейкапиллярного русла других органов.

Отличительными чертами капиллярногорусла легких являются 1) малая величинакапиллярных сегментов, 2) их обильнаявзаимосвязь, что формирует петлистуюсеть, 3) высокая плотность отдельныхкапиллярных сегментов на единицу площадиальвеолярной поверхности, 4) низкаяскорость кровотока.

Капиллярная сетьв стенках альвеол настолько плотная,что некоторые физиологи рассматриваютее как сплошной слой движущейся крови.Площадь поверхности капиллярной сетиблизка площади поверхности альвеол (80м2),в ней содержится около 200 мл крови.Диаметр альвеолярных кровеносныхкапилляров колеблется в пределах 8.3 -9.

9 мкм, а диаметр эритроцитов – 7.4 мкм.Таким образом,эритроциты плотно прилегают к стенкамкапилляров.Эти особенности кровоснабжения легкихсоздают условия для быстрого и эффективногогазообмена, в результате которогопроисходит уравновешивание газовогосостава альвеолярного воздуха иартериальной крови. Взгляните еще разна таблицу 2 и отметьте, что напряжениекислорода в артериальной крови становитсяравным 100, а углекислого газа – 40 мм рт.ст.

Большаячасть кислорода в организме млекопитающихпереносится кровью в виде химическогосоединения с гемоглобином. Свободнорастворенного кислорода в крови всего0.3%. Реакцию оксигенации, превращениедезоксигемоглобина в оксигемоглобин,протекающую в эритроцитах капилляровлегких можно записать следующим образом:

Нв+ 4О2 Нв(О2)4

Эта реакцияпротекает очень быстро – времяполунасыщения гемоглобина кислородомоколо 3 миллисекунд. Гемоглобин обладаетдвумя удивительными свойствами, которыепозволяют ему быть идеальным переносчикомкислорода. Первое – это способностьприсоединять кислород, а второе –отдавать его.

Оказывается способностьгемоглобина присоединять и отдаватькислород зависит от напряжения кислородав крови.Попробуем изобразить графическизависимость количества оксигенированногогемоглобина от напряжения кислорода вкрови, и тогда нам удастся выяснить: вкаких случаях гемоглобин присоединяеткислород, а в каких отдает.

Гемоглобини оксигемоглобин неодинаково поглощаютсветовые лучи, поэтому их концентрацию можно определить спектрометрическимиметодами.

График, отражающийспособность гемоглобина присоединятьи отдавать кислород называется «Криваядиссоциации оксигемоглобина».По оси абсцисс на этом графике отложеноколичество оксигемоглобина в процентахко всему гемоглобину крови, по осиординат – напряжение кислорода в кровив мм рт. ст.

Рисунок 9А. Кривая диссоциации оксигемоглобина внорме

Рассмотрим графикв соответствии с этапами транспортакислорода: самая высокая точкасоответствует тому напряжению кислорода,которое наблюдается в крови легочныхкапилляров – 100 мм рт.ст. (столько же,сколько и в альвеолярном воздухе).

Изграфика видно, что при таком напряжениивесь гемоглобин переходит в формуоксигемоглобина – насыщается кислородомполностью. Попробуем рассчитать, сколькокислорода связывает гемоглобин.

Одинмоль гемоглобина может связать 4 моляО2, а 1граммНв связывает 1,39 мл О2в идеале,а на практике 1,34мл .При концентрации гемоглобина в крови,например, 140 г/литр количество связанногокислорода составит 140 × 1,34 = 189,6 мл/литркрови.

Количествокислорода, которое может связатьгемоглобин при условии его полногонасыщения, называется кислороднойемкостью крови (КЕК). В нашем случае КЕК = 189,6 мл.

Обратим вниманиена важную особенность гемоглобина –при снижении напряжения кислорода вкрови до 60 мм рт.ст, насыщение практическине изменяется – почти весь гемоглобинприсутствует в виде оксигемоглобина.Эта особенность позволяет связыватьмаксимально возможное количествокислорода при снижении его содержанияв окружающей среде (например, на высотедо 3000 метров).

Кривая диссоциацииимеет s– образныйхарактер, что связано с особенностямивзаимодействия кислорода с гемоглобином.Молекула гемоглобина связывает поэтапно4 молекулы кислорода. Связывание первоймолекулы резко увеличивает связывающуюспособность, так же действуют и вторая,и третья молекулы. Этот эффект называетсякооперативное действие кислорода

Артериальная кровьпоступает в большой круг кровообращенияи доставляется к тканям. Напряжениекислорода в тканях, как видно из таблицы2, колеблется от 0 до 20 мм рт. ст.,незначительное количество физическирастворенного кислорода диффундируетв ткани, его напряжение в крови снижается.

Снижение напряжения кислородасопровождается диссоциациейоксигемоглобина и освобождениемкислорода. Освободившийся из соединениякислород переходит в физическирастворенную форму и может диффундироватьв ткани по градиенту напряжения.. Навенозном конце капилляра напряжениекислорода равно 40 мм.рт.ст, что соответствуетпримерно 73% насыщения гемоглобина.

Крутая часть кривой диссоциациисоответствует напряжению кислородаобычному для тканей организма – 35 ммрт.ст и ниже.

Таким образом,кривая диссоциации гемоглобина отражаетспособность гемоглобина присоединятькислород, если напряжение кислорода вкрови высоко, и отдавать его при снижениинапряжения кислорода.

Переход кислородав ткани осуществляется путем диффузии,и описывается законом Фика, следовательнозависит от градиента напряженийкислорода.

Можно узнать,сколько кислорода извлекается тканью. Для этого нужно определить количествокислорода в артериальной крови и ввенозной крови, оттекающей от определеннойобласти. В артериальной крови, как намудалось вычислить (КЕК) содержится180-200 мл. кислорода. Венозная кровь всостоянии покоя содержит около 120 мл.

кислорода. Попробуем рассчитатькоэффициент утилизации кислорода: 180мл. 120 мл. = 60 мл.- это количество извлеченноготканями кислорода, 60мл./180 100 = 33%. Следовательно, коэффициентутилизации кислорода равен 33% (в нормеот 25 до 40%). Как видно из этих данных, невесь кислород утилизируется тканями.

В норме в течение одной минуты к тканямдоставляется около 1000 мл. кислорода.Если учесть коэффициент утилизации,становится ясно, что ткани извлекаютот 250 до 400 мл. кислорода в минуту, остальнойкислород возвращается к сердцу в составевенозной крови.

При тяжелой мышечнойработе коэффициент утилизации повышаетсядо 50 – 60 %.

Однако количествокислорода, которое получают ткани,зависит не только от коэффициентаутилизации. При изменении условий вовнутренней среде и тех тканях, гдеосуществляется диффузия кислорода,свойства гемоглобина могут измениться.Изменениесвойств гемоглобина отражается награфике и называется «сдвиг кривой».

Отметим важную точку на кривой – точкаполунасыщения гемоглобина кислородом наблюдается при напряжении кислорода27 мм рт. ст., при таком напряжении 50 %гемоглобина находится в формеоксигемоглобина, 50% в виде дезоксигемоглобина,следовательно 50 % связанного кислорода– свободно (примерно 100мл/л).

Если в тканиувеличивается концентрация углекислогогаза, ионов водорода, температура, токриваясдвигается вправо.В этом случае точка полунасыщенияпереместится к более высоким значениямнапряжения кислорода – уже при напряжении40 мм рт. ст. будет освобождено 50 % кислорода(рисунок 9Б). Интенсивно работающей тканигемоглобин отдаст кислород легче.

Изменение свойств гемоглобина обусловленыследующими причинами: закислениесреды в результате увеличения концентрацииуглекислого газа действует двумя путями1) увеличение концентрации ионов водородаспособствует отдаче кислородаоксигемоглобином потому, что ионыводорода легче связываются сдезоксигемоглобином, 2) прямое связываниеуглекислого газа с белковой частьюмолекулы гемоглобина уменьшает еесродство к кислороду; увеличениеконцентрации 2,3-дифосфоглицерата,который появляется в процессе анаэробногогликолиза и тоже встраивается в белковуючасть молекулы гемоглобина и снижаетего сродство к кислороду.

Сдвиг кривой влевонаблюдается, например, у плода, когда вкрови определяется большое количествофетального гемоглобина.

Рисунок 9 Б.Влияние изменения параметров внутреннейсреды

Источник: https://studfile.net/preview/2705008/page:10/

Что такое капилляры — строение и виды сосудов, их функции, патологии

Легочные капилляры

Капиллярная сеть — одна из самых протяженных и разветвленных частей кровеносной системы человека. Суммарная длина капилляров — это больше 100 тысяч километров, что несколько больше, чем протяженность крупных сосудов, а площадь внешних поверхностей этого вида кровеносных трубок составляет около 1 км. кв.

В медицине кровеносные капилляры относятся к категории сосудов с наименьшим диаметром. В среднем этот показатель составляет около 10 мкм, а длина не превышает 1 мм. Несмотря на скромные размеры, на этот тип сосудов возложено несколько жизненно важных функций, а их патологии могут вызвать серьезные сбои в работе всего организма.

  • 1 Строение
  • 2 Виды
  • 3 Функции
  • 4 Патологии

Строение

Капилляры — сеть из сверхтонких сосудов, соединяющих венозное и артериальное русло. Анатомическому строению капилляров присуще несколько уникальных черт:

  • однослойная или максимум двухслойная сосудистая стенка, которая обеспечивает высокую проницаемость капилляров для компонентов крови, питательных веществ, углекислого газа и кислорода;
  • повышенная эластичность сосудистой стенки, обеспечивающая непрерывность кровотока при механическом сдавливании трубок;
  • одиночные клапаны в месте соединения с артериальной кровеносной системой, которые обеспечивают достаточную скорость кровотока на большом удалении от сердца.

Наиболее выражены индивидуальные особенности строения этой разновидности сосудов наблюдаются при рассмотрении клеточной структуры их стенок. Они не многослойные, а состоят максимум из 2 слоев: внутреннего и часто единственного слоя эндотелия и слабо выраженной наружной оболочки, именуемой базальной мембраной.

Толщина стенок капилляров очень мала, а плотность прилегания клеток эндотелия друг к другу снижена, чтобы обеспечить свободное проникновения крови и содержащихся в ней низкомолекулярных веществ из просвета сосуда в окружающие ткани и обратно.

Виды

Существует несколько разновидностей капиллярных сосудов в зависимости от диаметра, типа строения их стенок и выполняемых функций. По диаметру просвета выделяют узкие и широкие (ширина просвет 3-7 или 8-30 мкм соответственно), а также лакуны, толщина которых превышает 30 мкм.

По строению стенок выделяют следующие виды сосудистых трубок:

  1. Непрерывные или соматические со сплошной стенкой из двух слоев. Из-за отсутствия устий в стенках они обладают наименьшими проницаемостью и пропускной способностью. Расположены такие типы капилляров в соединительных, железистых тканях эндокринной системы, мышечных волокнах и тканях нервной системы.
  2. Фенестрированные капилляры — трубки с равномерно расположенными щелевидными отверстиями в эндотелиальном слое сосудистых стенок и прерывистой базальной мембраной. Через стенку фенестрированного сосуда с легкостью проникают компоненты крови, низкомолекулярные соединения, гормоны и питательные вещества. Располагаются они в органах, требующих активного сообщения с внутренней средой организма: ЖКТ, почках, железах внутренней и внешней секреции.
  3. Синусоидные капилляры — трубки с многочисленными крупными отверстиями в эндотелиальном слое и прерывистой наружной оболочкой. Обладают очень высокой пропускной способностью и проницаемостью. Через их стенки свободно проходит жидкость, белковые молекулы, питательные вещества, клетки крови. Располагаются они в органах кроветворения и фильтрующих органах (печень, селезенка).

По расположению в системе кровообращения и очередности соединения с другими ее отделами выделяют магистральные и нутритивные трубки. Магистральные напрямую соединяют венозную и артериальную системы, присоединяясь одним концом к артериолам, а другим к венулам. Нутритивные берут свое начало непосредственно от артерии и впадают в вены.

Несмотря на то, что нутритивные капилляры подвергаются большему давлению, их диаметр существенно ниже, чем у магистральных.

Функции

Основной функцией капилляров является обеспечение обменных процессов между жидкой средой организма (кровью и лимфой) и тканями. Этот процесс протекает по-разному в зависимости от локализации сосудистой сети:

  1. Альвеолярный капилляр, расположенный в легочных тканях, обеспечивает отдачу углекислого газа и выведение отработанных веществ, преобразованных в газообразное состояние. В этих же капиллярах происходит насыщение крови кислородом, которым наполняется альвеола при вдохе.
  2. Легочные капилляры, расположенные в органах, отвечают за доставку питательных веществ к тканям, а также транспортируют синтезированные железами внутренней секреции сигнальные вещества, способные влиять на работоспособность дыхательной системы.
  3. В кишечнике капилляры отдают кислород и сигнальные элементы (гормоны, ферменты и т.д.), регулирующие функциональное состояние пищеварительного тракта. Направление тока крови в них ограничено кишечно-печеночной системой, так как до поступления в другие органы кровь очищается в печени.
  4. Преимущественно отдающие функции наблюдаются в сети нефрона — почечного клубочка. Здесь через стенки трубочек в фильтрующую систему выделяется основная масса жидкости, в результате чего кровь становится гуще и давление в капиллярах возрастает. Восстановление вязкости происходит только после перехода капиллярной сети в венулы.
  5. В железах внутренней секреции сеть выполняет преимущественно транспортную функцию. Через стенки трубок всасываются гормоны и другие биологически активные вещества, и переносятся в органы-мишени.
  6. В мышечной системе, кожном покрове и других внутренних органах капиллярная сеть выполняет комплекс функций — транспортную, регуляторную, защитную.

Отдельной строкой в биологии и анатомии рассматривается функция эндотелия капилляров.

Согласно последним исследованиям, внутренняя оболочка этого вида сосудов отвечает за синтез веществ, отвечающих за степень свертываемости крови и регулирующих процесс кроветворения в организме.

Также благодаря присутствию специфических рецепторов они способны направлять поток иммунных клеток к проблемным очагам и удерживать их там.

Патологии

Несмотря на сверхмалый диаметр и довольно низкое давление крови внутри капилляров, они так же, как более крупные сосуды, подвергаются растяжению, в результате чего развивается капиллярный варикоз.

Эта патология считается самой распространенной и диагностируется преимущественно у беременных женщин. Выражается она появлением синеватых «звездочек», вокруг которых могут появляться гематомы.

Состояние может осложниться воспалением, сопровождающимся болью, отечностью пораженной области.

Вторая по распространенности проблема самых мелких сосудов — спазм их стенок.

Так как мышечный слой в этих сосудах отсутствует, патология считается следствием чрезмерной нагрузки на мышцы, в толще которых пролегает капиллярная сеть.

Сужение поверхностно расположенных сосудов приводит к побледнению кожи, чувству онемения. При спазме капиллярной сети внутренних органов симптомы зависят от локализации процесса:

  • при сужении трубок в головном мозге возникает мигрень, головокружение, нарушается зрение, слух или память;
  • при спазме капилляров в матке возникает состояние предэклампсии;
  • при сужении сосудов в кишечнике наблюдаются колики, спазмы, симптомы диспепсии.

Наименее распространенным заболеванием капиллярной сети считается капилляротоксикоз или геморрагический васкулит. Он сопровождается повышенной ломкостью капилляров и образованием многочисленных тромбов в них.

Патологический очаг может располагаться как на поверхности тела, так и на внутренних органах. Основной причиной заболевания считается инфицирование кровеносной системы вирусами и бактериями.

В отдельных случаях заболевание возникает вследствие глубокой травмы или переохлаждения.

Источник: https://bloodvessel.ru/krovenosnaya-sistema-cheloveka/kapillyary

Легочное кровообращение у детей. Капиляры легких

Легочные капилляры

Легочный газообмен проходит в миллионах мельчайших субъединиц, представленных легочными капиллярами и расположенных рядом с воздушным пространством. В легочные капилляры кровь поступает из правого желудочка сердца.

После периода адаптации к дыханию атмосферным воздухом сопротивление малого круга кровообращения существенно снижается по сравнению с большим кругом, поэтому для создания достаточного легочного кровотока необходимо относительно невысокое давление в легочной артерии.

В результате миокард правого желудочка перестраивается таким образом, чтобы обеспечить максимальную нагрузку объемом, а не давлением. При заболеваниях, сопровождаемых легочной гипертензией, наблюдается обратная картина.

Главным проявлением легочной гипертензии служит существенное повышение давления в легочной артерии.

В экспериментальных исследованиях было показано, что такие физиологические стимулы, как хроническая гипоксия или высокая сила сдвига на стенки сосудов, приводят к гипертрофии гладкой мускулатуры, отложению эластина и коллагена I типа. В итоге у таких животных развивается облитерация легочных сосудов.

Сходные процессы приводят к развитию легочной гипертензии у больных с паренхиматозными заболеваниями легких и врожденным пороком сердца, характеризуемым обструкцией выносящего тракта левого желудочка или большим сбросом крови слева направо.

Легочные артериолы (резистивные сосуды системы легочного кровообращения) более чувствительны к изменению концентрации кислорода и углекислого газа крови по сравнению с артериолами большого круга кровообращения. Снижение содержания кислорода в альвеолах служит мощным сосудосуживающим стимулом.

Для профилактики артериальной гипоксемии неоксигенированная кровь максимально удаляется от участков с низким вентиляционно-перфузионным соотношением. Гиперкапния также сопровождается сужением легочных сосудов, а гипокапния — их расширением.

Воздействие кислорода и углекислого газа на систему легочного кровообращения противоположно эффекту этих газов на систему сосудов мозга.

Легочные капилляры имеют ряд особенностей, отражающих их газообменные функции. Стенка капилляров образована крайне тонкими выростами эндотелиальных клеток. Поскольку альвеолярный эпителий также весьма тонок, расстояние между кровью и воздухом в альвеолах достигает 1 мкм.

Данное обстоятельство объясняет ту легкость, с которой кислород и углекислый газ проникают из одного пространства в другое.

Кроме того, в отличие от древовидного ветвления капилляров, характерного для других тканей и органов, легочные капилляры образуют густую сеть с мелкими очагами соединительной ткани.

Подобная структура обеспечивает максимальную площадь контакта крови и альвеолярного воздуха, снижая вероятность обструкции сосудов при максимальном растяжении альвеол и повышая легочный кровоток в условиях повышенной потребности кислорода. В процессе развития дыхательной системы расширение капиллярной сети значительно отстает от показателя роста альвеол.

В экспериментальных исследованиях было показано, что повышение физической активности новорожденного животного не способствует вовлечению в легочный кровоток новых капиллярных элементов. По этой причине существенная активизация легочного кровотока у новорожденных детей может привести к легочной гипертензии.

Подобные проявления наиболее выражены при наличии врожденного порока сердца с существенным сбросом крови слева направо, а также при односторонней гипоплазии легких, после лобэктомии или пневмонэктомии. Более крупные легочные сосуды подвержены действию сил, создаваемых внутри легких при дыхании.

Обратите внимание, что артерии проникают внутрь ацинуса, тогда как легочные вены расположены межацинарно.

Поскольку крупные легочные сосуды контактируют с соединительнотканной основой легких, легочное давление передается на их стенки. Альвеолярные сосуды расположены в толще альвеолярной стенки, поэтому повышение альвеолярного давления при вдохе также сопровождается их сдавлением.

Создаваемое при вдохе давление оказывает максимальное воздействие на экстраальвеолярные сосуды при низком легочном объеме, а на альвеолярные — при высоком объеме. Кривая общей резистивности системы легочного кровообращения в зависимости от легочного объема имеет U-образную форму.

Точка минимальной резистивности совпадает с ФОЕ, при которой наблюдается максимальный кровоток для любого заданного давления в легочной артерии.

Снижение объема легких (например, при спадении альвеол) и их перерастяжение (например, при астме) повышают резистивность легочных сосудов и постнагрузку правого желудочка.

Кроме того, система легочного кровообращения представляет собой зону активного обмена воды и электролитов между сосудистым пространством и интерстицием легких. Последний расположен между альвеолярным эпителием и эндотелием, а также вокруг дыхательных путей и легочных сосудов.

Обмен происходит между клетками эндотелия и регулируется балансом гидростатических и онкотических сил.

Активная фильтрация жидкости, ведущая к отеку легких, наблюдается в случаях превышения давления микрососудистого русла над онкотическим давлением (например, при левожелудочковой недостаточности или обструкции легочных вен), а также при повышенной проницаемости эндотелия для воды и электролитов (примером может служить практически любая форма поражения легких).

Удаление избыточного количества жидкости из интерстиция легких происходит с помощью системы лимфатических сосудов. Полное заполнение последних сопровождается проникновением жидкости в альвеолярное пространство с нарушением как механических функций легких, так и газообмена.

– Читать “Газообмен в легких. Диффузия кислорода и углекислого газа в альвеолах”

Оглавление темы “Физиология дыхания у детей”:

Источник: https://dommedika.com/phisiology/legochnoe_krovoobrachenie.html

Капилляры легких

Легочные капилляры
Легочные капилляры

        1. Ещё раз необходимо подчеркнуть, что постоянная скорость диффузии, как кислорода, так и углекислого газа через аэрогематический барьер определяются достаточно стабильным составом альвеолярного газа во время вдоха и выдоха.

Функции газообменав легких и насыщение крови кислородомосуществляется с участием сосудовмалого круга кровообращения. Стенкиветвей легочной артерии тоньше, чемстенки такого же калибра артерий большогокруга кровообращения. Сосудистая системалегких очень податлива и способна легкорастягиваться.

В систему легочнойартерии поступает сравнительно большойобъем крови (6 литров/мин) из правогожелудочка, а давление в малом круге низкое – 15-20 мм рт. ст., потому, чтососудистое сопротивление примерно в10 раз меньше, чем в сосудах большогокруга кровообращения.

Сеть альвеолярныхкапилляров не сравнима с организациейкапиллярного русла других органов.

Отличительными чертами капиллярногорусла легких являются 1) малая величинакапиллярных сегментов, 2) их обильнаявзаимосвязь, что формирует петлистуюсеть, 3) высокая плотность отдельныхкапиллярных сегментов на единицу площадиальвеолярной поверхности, 4) низкаяскорость кровотока.

Капиллярная сетьв стенках альвеол настолько плотная,что некоторые физиологи рассматриваютее как сплошной слой движущейся крови.Площадь поверхности капиллярной сетиблизка площади поверхности альвеол (80м2),в ней содержится около 200 мл крови.Диаметр альвеолярных кровеносныхкапилляров колеблется в пределах 8.3 -9.

9 мкм, а диаметр эритроцитов – 7.4 мкм.Таким образом,эритроциты плотно прилегают к стенкамкапилляров.Эти особенности кровоснабжения легкихсоздают условия для быстрого и эффективногогазообмена, в результате которогопроисходит уравновешивание газовогосостава альвеолярного воздуха иартериальной крови. Взгляните еще разна таблицу 2 и отметьте, что напряжениекислорода в артериальной крови становитсяравным 100, а углекислого газа – 40 мм рт.ст.

Большаячасть кислорода в организме млекопитающихпереносится кровью в виде химическогосоединения с гемоглобином. Свободнорастворенного кислорода в крови всего0.3%. Реакцию оксигенации, превращениедезоксигемоглобина в оксигемоглобин,протекающую в эритроцитах капилляровлегких можно записать следующим образом:

Нв+ 4О2 Нв(О2)4

Эта реакцияпротекает очень быстро – времяполунасыщения гемоглобина кислородомоколо 3 миллисекунд. Гемоглобин обладаетдвумя удивительными свойствами, которыепозволяют ему быть идеальным переносчикомкислорода. Первое – это способностьприсоединять кислород, а второе –отдавать его.

Оказывается способностьгемоглобина присоединять и отдаватькислород зависит от напряжения кислородав крови.Попробуем изобразить графическизависимость количества оксигенированногогемоглобина от напряжения кислорода вкрови, и тогда нам удастся выяснить: вкаких случаях гемоглобин присоединяеткислород, а в каких отдает.

Гемоглобини оксигемоглобин неодинаково поглощаютсветовые лучи, поэтому их концентрацию можно определить спектрометрическимиметодами.

График, отражающийспособность гемоглобина присоединятьи отдавать кислород называется «Криваядиссоциации оксигемоглобина».По оси абсцисс на этом графике отложеноколичество оксигемоглобина в процентахко всему гемоглобину крови, по осиординат – напряжение кислорода в кровив мм рт. ст.

Рисунок 9А. Кривая диссоциации оксигемоглобина внорме

Рассмотрим графикв соответствии с этапами транспортакислорода: самая высокая точкасоответствует тому напряжению кислорода,которое наблюдается в крови легочныхкапилляров – 100 мм рт.ст. (столько же,сколько и в альвеолярном воздухе).

Изграфика видно, что при таком напряжениивесь гемоглобин переходит в формуоксигемоглобина – насыщается кислородомполностью. Попробуем рассчитать, сколькокислорода связывает гемоглобин.

Одинмоль гемоглобина может связать 4 моляО2, а 1граммНв связывает 1,39 мл О2в идеале,а на практике 1,34мл .При концентрации гемоглобина в крови,например, 140 г/литр количество связанногокислорода составит 140 × 1,34 = 189,6 мл/литркрови.

Количествокислорода, которое может связатьгемоглобин при условии его полногонасыщения, называется кислороднойемкостью крови (КЕК). В нашем случае КЕК = 189,6 мл.

Обратим вниманиена важную особенность гемоглобина –при снижении напряжения кислорода вкрови до 60 мм рт.ст, насыщение практическине изменяется – почти весь гемоглобинприсутствует в виде оксигемоглобина.Эта особенность позволяет связыватьмаксимально возможное количествокислорода при снижении его содержанияв окружающей среде (например, на высотедо 3000 метров).

Кривая диссоциацииимеет s– образныйхарактер, что связано с особенностямивзаимодействия кислорода с гемоглобином.Молекула гемоглобина связывает поэтапно4 молекулы кислорода. Связывание первоймолекулы резко увеличивает связывающуюспособность, так же действуют и вторая,и третья молекулы. Этот эффект называетсякооперативное действие кислорода

Артериальная кровьпоступает в большой круг кровообращенияи доставляется к тканям. Напряжениекислорода в тканях, как видно из таблицы2, колеблется от 0 до 20 мм рт. ст.,незначительное количество физическирастворенного кислорода диффундируетв ткани, его напряжение в крови снижается.

Снижение напряжения кислородасопровождается диссоциациейоксигемоглобина и освобождениемкислорода. Освободившийся из соединениякислород переходит в физическирастворенную форму и может диффундироватьв ткани по градиенту напряжения.. Навенозном конце капилляра напряжениекислорода равно 40 мм.рт.ст, что соответствуетпримерно 73% насыщения гемоглобина.

Крутая часть кривой диссоциациисоответствует напряжению кислородаобычному для тканей организма – 35 ммрт.ст и ниже.

Таким образом,кривая диссоциации гемоглобина отражаетспособность гемоглобина присоединятькислород, если напряжение кислорода вкрови высоко, и отдавать его при снижениинапряжения кислорода.

Переход кислородав ткани осуществляется путем диффузии,и описывается законом Фика, следовательнозависит от градиента напряженийкислорода.

Можно узнать,сколько кислорода извлекается тканью. Для этого нужно определить количествокислорода в артериальной крови и ввенозной крови, оттекающей от определеннойобласти. В артериальной крови, как намудалось вычислить (КЕК) содержится180-200 мл. кислорода. Венозная кровь всостоянии покоя содержит около 120 мл.

кислорода. Попробуем рассчитатькоэффициент утилизации кислорода: 180мл. 120 мл. = 60 мл.- это количество извлеченноготканями кислорода, 60мл./180 100 = 33%. Следовательно, коэффициентутилизации кислорода равен 33% (в нормеот 25 до 40%). Как видно из этих данных, невесь кислород утилизируется тканями.

В норме в течение одной минуты к тканямдоставляется около 1000 мл. кислорода.Если учесть коэффициент утилизации,становится ясно, что ткани извлекаютот 250 до 400 мл. кислорода в минуту, остальнойкислород возвращается к сердцу в составевенозной крови.

При тяжелой мышечнойработе коэффициент утилизации повышаетсядо 50 – 60 %.

Однако количествокислорода, которое получают ткани,зависит не только от коэффициентаутилизации. При изменении условий вовнутренней среде и тех тканях, гдеосуществляется диффузия кислорода,свойства гемоглобина могут измениться.Изменениесвойств гемоглобина отражается награфике и называется «сдвиг кривой».

Отметим важную точку на кривой – точкаполунасыщения гемоглобина кислородом наблюдается при напряжении кислорода27 мм рт. ст., при таком напряжении 50 %гемоглобина находится в формеоксигемоглобина, 50% в виде дезоксигемоглобина,следовательно 50 % связанного кислорода– свободно (примерно 100мл/л).

Если в тканиувеличивается концентрация углекислогогаза, ионов водорода, температура, токриваясдвигается вправо.В этом случае точка полунасыщенияпереместится к более высоким значениямнапряжения кислорода – уже при напряжении40 мм рт. ст. будет освобождено 50 % кислорода(рисунок 9Б). Интенсивно работающей тканигемоглобин отдаст кислород легче.

Изменение свойств гемоглобина обусловленыследующими причинами: закислениесреды в результате увеличения концентрацииуглекислого газа действует двумя путями1) увеличение концентрации ионов водородаспособствует отдаче кислородаоксигемоглобином потому, что ионыводорода легче связываются сдезоксигемоглобином, 2) прямое связываниеуглекислого газа с белковой частьюмолекулы гемоглобина уменьшает еесродство к кислороду; увеличениеконцентрации 2,3-дифосфоглицерата,который появляется в процессе анаэробногогликолиза и тоже встраивается в белковуючасть молекулы гемоглобина и снижаетего сродство к кислороду.

Сдвиг кривой влевонаблюдается, например, у плода, когда вкрови определяется большое количествофетального гемоглобина.

Рисунок 9 Б.Влияние изменения параметров внутреннейсреды

Источник: https://studfile.net/preview/2705008/page:10/

Что такое капилляры — строение и виды сосудов, их функции, патологии

Легочные капилляры

Капиллярная сеть — одна из самых протяженных и разветвленных частей кровеносной системы человека. Суммарная длина капилляров — это больше 100 тысяч километров, что несколько больше, чем протяженность крупных сосудов, а площадь внешних поверхностей этого вида кровеносных трубок составляет около 1 км. кв.

В медицине кровеносные капилляры относятся к категории сосудов с наименьшим диаметром. В среднем этот показатель составляет около 10 мкм, а длина не превышает 1 мм. Несмотря на скромные размеры, на этот тип сосудов возложено несколько жизненно важных функций, а их патологии могут вызвать серьезные сбои в работе всего организма.

  • 1 Строение
  • 2 Виды
  • 3 Функции
  • 4 Патологии

Строение

Капилляры — сеть из сверхтонких сосудов, соединяющих венозное и артериальное русло. Анатомическому строению капилляров присуще несколько уникальных черт:

  • однослойная или максимум двухслойная сосудистая стенка, которая обеспечивает высокую проницаемость капилляров для компонентов крови, питательных веществ, углекислого газа и кислорода;
  • повышенная эластичность сосудистой стенки, обеспечивающая непрерывность кровотока при механическом сдавливании трубок;
  • одиночные клапаны в месте соединения с артериальной кровеносной системой, которые обеспечивают достаточную скорость кровотока на большом удалении от сердца.

Наиболее выражены индивидуальные особенности строения этой разновидности сосудов наблюдаются при рассмотрении клеточной структуры их стенок. Они не многослойные, а состоят максимум из 2 слоев: внутреннего и часто единственного слоя эндотелия и слабо выраженной наружной оболочки, именуемой базальной мембраной.

Толщина стенок капилляров очень мала, а плотность прилегания клеток эндотелия друг к другу снижена, чтобы обеспечить свободное проникновения крови и содержащихся в ней низкомолекулярных веществ из просвета сосуда в окружающие ткани и обратно.

Виды

Существует несколько разновидностей капиллярных сосудов в зависимости от диаметра, типа строения их стенок и выполняемых функций. По диаметру просвета выделяют узкие и широкие (ширина просвет 3-7 или 8-30 мкм соответственно), а также лакуны, толщина которых превышает 30 мкм.

По строению стенок выделяют следующие виды сосудистых трубок:

  1. Непрерывные или соматические со сплошной стенкой из двух слоев. Из-за отсутствия устий в стенках они обладают наименьшими проницаемостью и пропускной способностью. Расположены такие типы капилляров в соединительных, железистых тканях эндокринной системы, мышечных волокнах и тканях нервной системы.
  2. Фенестрированные капилляры — трубки с равномерно расположенными щелевидными отверстиями в эндотелиальном слое сосудистых стенок и прерывистой базальной мембраной. Через стенку фенестрированного сосуда с легкостью проникают компоненты крови, низкомолекулярные соединения, гормоны и питательные вещества. Располагаются они в органах, требующих активного сообщения с внутренней средой организма: ЖКТ, почках, железах внутренней и внешней секреции.
  3. Синусоидные капилляры — трубки с многочисленными крупными отверстиями в эндотелиальном слое и прерывистой наружной оболочкой. Обладают очень высокой пропускной способностью и проницаемостью. Через их стенки свободно проходит жидкость, белковые молекулы, питательные вещества, клетки крови. Располагаются они в органах кроветворения и фильтрующих органах (печень, селезенка).

По расположению в системе кровообращения и очередности соединения с другими ее отделами выделяют магистральные и нутритивные трубки. Магистральные напрямую соединяют венозную и артериальную системы, присоединяясь одним концом к артериолам, а другим к венулам. Нутритивные берут свое начало непосредственно от артерии и впадают в вены.

Несмотря на то, что нутритивные капилляры подвергаются большему давлению, их диаметр существенно ниже, чем у магистральных.

Функции

Основной функцией капилляров является обеспечение обменных процессов между жидкой средой организма (кровью и лимфой) и тканями. Этот процесс протекает по-разному в зависимости от локализации сосудистой сети:

  1. Альвеолярный капилляр, расположенный в легочных тканях, обеспечивает отдачу углекислого газа и выведение отработанных веществ, преобразованных в газообразное состояние. В этих же капиллярах происходит насыщение крови кислородом, которым наполняется альвеола при вдохе.
  2. Легочные капилляры, расположенные в органах, отвечают за доставку питательных веществ к тканям, а также транспортируют синтезированные железами внутренней секреции сигнальные вещества, способные влиять на работоспособность дыхательной системы.
  3. В кишечнике капилляры отдают кислород и сигнальные элементы (гормоны, ферменты и т.д.), регулирующие функциональное состояние пищеварительного тракта. Направление тока крови в них ограничено кишечно-печеночной системой, так как до поступления в другие органы кровь очищается в печени.
  4. Преимущественно отдающие функции наблюдаются в сети нефрона — почечного клубочка. Здесь через стенки трубочек в фильтрующую систему выделяется основная масса жидкости, в результате чего кровь становится гуще и давление в капиллярах возрастает. Восстановление вязкости происходит только после перехода капиллярной сети в венулы.
  5. В железах внутренней секреции сеть выполняет преимущественно транспортную функцию. Через стенки трубок всасываются гормоны и другие биологически активные вещества, и переносятся в органы-мишени.
  6. В мышечной системе, кожном покрове и других внутренних органах капиллярная сеть выполняет комплекс функций — транспортную, регуляторную, защитную.

Отдельной строкой в биологии и анатомии рассматривается функция эндотелия капилляров.

Согласно последним исследованиям, внутренняя оболочка этого вида сосудов отвечает за синтез веществ, отвечающих за степень свертываемости крови и регулирующих процесс кроветворения в организме.

Также благодаря присутствию специфических рецепторов они способны направлять поток иммунных клеток к проблемным очагам и удерживать их там.

Патологии

Несмотря на сверхмалый диаметр и довольно низкое давление крови внутри капилляров, они так же, как более крупные сосуды, подвергаются растяжению, в результате чего развивается капиллярный варикоз.

Эта патология считается самой распространенной и диагностируется преимущественно у беременных женщин. Выражается она появлением синеватых «звездочек», вокруг которых могут появляться гематомы.

Состояние может осложниться воспалением, сопровождающимся болью, отечностью пораженной области.

Вторая по распространенности проблема самых мелких сосудов — спазм их стенок.

Так как мышечный слой в этих сосудах отсутствует, патология считается следствием чрезмерной нагрузки на мышцы, в толще которых пролегает капиллярная сеть.

Сужение поверхностно расположенных сосудов приводит к побледнению кожи, чувству онемения. При спазме капиллярной сети внутренних органов симптомы зависят от локализации процесса:

  • при сужении трубок в головном мозге возникает мигрень, головокружение, нарушается зрение, слух или память;
  • при спазме капилляров в матке возникает состояние предэклампсии;
  • при сужении сосудов в кишечнике наблюдаются колики, спазмы, симптомы диспепсии.

Наименее распространенным заболеванием капиллярной сети считается капилляротоксикоз или геморрагический васкулит. Он сопровождается повышенной ломкостью капилляров и образованием многочисленных тромбов в них.

Патологический очаг может располагаться как на поверхности тела, так и на внутренних органах. Основной причиной заболевания считается инфицирование кровеносной системы вирусами и бактериями.

В отдельных случаях заболевание возникает вследствие глубокой травмы или переохлаждения.

Источник: https://bloodvessel.ru/krovenosnaya-sistema-cheloveka/kapillyary

Легочное кровообращение у детей. Капиляры легких

Легочные капилляры

Легочный газообмен проходит в миллионах мельчайших субъединиц, представленных легочными капиллярами и расположенных рядом с воздушным пространством. В легочные капилляры кровь поступает из правого желудочка сердца.

После периода адаптации к дыханию атмосферным воздухом сопротивление малого круга кровообращения существенно снижается по сравнению с большим кругом, поэтому для создания достаточного легочного кровотока необходимо относительно невысокое давление в легочной артерии.

В результате миокард правого желудочка перестраивается таким образом, чтобы обеспечить максимальную нагрузку объемом, а не давлением. При заболеваниях, сопровождаемых легочной гипертензией, наблюдается обратная картина.

Главным проявлением легочной гипертензии служит существенное повышение давления в легочной артерии.

В экспериментальных исследованиях было показано, что такие физиологические стимулы, как хроническая гипоксия или высокая сила сдвига на стенки сосудов, приводят к гипертрофии гладкой мускулатуры, отложению эластина и коллагена I типа. В итоге у таких животных развивается облитерация легочных сосудов.

Сходные процессы приводят к развитию легочной гипертензии у больных с паренхиматозными заболеваниями легких и врожденным пороком сердца, характеризуемым обструкцией выносящего тракта левого желудочка или большим сбросом крови слева направо.

Легочные артериолы (резистивные сосуды системы легочного кровообращения) более чувствительны к изменению концентрации кислорода и углекислого газа крови по сравнению с артериолами большого круга кровообращения. Снижение содержания кислорода в альвеолах служит мощным сосудосуживающим стимулом.

Для профилактики артериальной гипоксемии неоксигенированная кровь максимально удаляется от участков с низким вентиляционно-перфузионным соотношением. Гиперкапния также сопровождается сужением легочных сосудов, а гипокапния — их расширением.

Воздействие кислорода и углекислого газа на систему легочного кровообращения противоположно эффекту этих газов на систему сосудов мозга.

Легочные капилляры имеют ряд особенностей, отражающих их газообменные функции. Стенка капилляров образована крайне тонкими выростами эндотелиальных клеток. Поскольку альвеолярный эпителий также весьма тонок, расстояние между кровью и воздухом в альвеолах достигает 1 мкм.

Данное обстоятельство объясняет ту легкость, с которой кислород и углекислый газ проникают из одного пространства в другое.

Кроме того, в отличие от древовидного ветвления капилляров, характерного для других тканей и органов, легочные капилляры образуют густую сеть с мелкими очагами соединительной ткани.

Подобная структура обеспечивает максимальную площадь контакта крови и альвеолярного воздуха, снижая вероятность обструкции сосудов при максимальном растяжении альвеол и повышая легочный кровоток в условиях повышенной потребности кислорода. В процессе развития дыхательной системы расширение капиллярной сети значительно отстает от показателя роста альвеол.

В экспериментальных исследованиях было показано, что повышение физической активности новорожденного животного не способствует вовлечению в легочный кровоток новых капиллярных элементов. По этой причине существенная активизация легочного кровотока у новорожденных детей может привести к легочной гипертензии.

Подобные проявления наиболее выражены при наличии врожденного порока сердца с существенным сбросом крови слева направо, а также при односторонней гипоплазии легких, после лобэктомии или пневмонэктомии. Более крупные легочные сосуды подвержены действию сил, создаваемых внутри легких при дыхании.

Обратите внимание, что артерии проникают внутрь ацинуса, тогда как легочные вены расположены межацинарно.

Поскольку крупные легочные сосуды контактируют с соединительнотканной основой легких, легочное давление передается на их стенки. Альвеолярные сосуды расположены в толще альвеолярной стенки, поэтому повышение альвеолярного давления при вдохе также сопровождается их сдавлением.

Создаваемое при вдохе давление оказывает максимальное воздействие на экстраальвеолярные сосуды при низком легочном объеме, а на альвеолярные — при высоком объеме. Кривая общей резистивности системы легочного кровообращения в зависимости от легочного объема имеет U-образную форму.

Точка минимальной резистивности совпадает с ФОЕ, при которой наблюдается максимальный кровоток для любого заданного давления в легочной артерии.

Снижение объема легких (например, при спадении альвеол) и их перерастяжение (например, при астме) повышают резистивность легочных сосудов и постнагрузку правого желудочка.

Кроме того, система легочного кровообращения представляет собой зону активного обмена воды и электролитов между сосудистым пространством и интерстицием легких. Последний расположен между альвеолярным эпителием и эндотелием, а также вокруг дыхательных путей и легочных сосудов.

Обмен происходит между клетками эндотелия и регулируется балансом гидростатических и онкотических сил.

Активная фильтрация жидкости, ведущая к отеку легких, наблюдается в случаях превышения давления микрососудистого русла над онкотическим давлением (например, при левожелудочковой недостаточности или обструкции легочных вен), а также при повышенной проницаемости эндотелия для воды и электролитов (примером может служить практически любая форма поражения легких).

Удаление избыточного количества жидкости из интерстиция легких происходит с помощью системы лимфатических сосудов. Полное заполнение последних сопровождается проникновением жидкости в альвеолярное пространство с нарушением как механических функций легких, так и газообмена.

– Читать “Газообмен в легких. Диффузия кислорода и углекислого газа в альвеолах”

Оглавление темы “Физиология дыхания у детей”:

Источник: https://dommedika.com/phisiology/legochnoe_krovoobrachenie.html

Легочные капилляры

Источник: https://academic2.ru/%D0%BB%D0%B5%D0%B3%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%BA%D0%B0%D0%BF%D0%B8%D0%BB%D0%BB%D1%8F%D1%80%D1%8B_21041195

Мед-Консультация
Добавить комментарий