המודינמיקה היא ענף מדעי החוקר את מנגנוני תנועת הדם בלב מערכת כלי הדם. זהו חלק מענף ההידרודינמיקה של הפיזיקה החוקר את תנועת הנוזלים.
על פי חוקי ההידרודינמיקה, כמות הנוזל (Q) הזורמת דרך כל צינור עומדת ביחס ישר להפרש הלחצים בתחילת (P 1) ובקצה (P 2) של הצינור ובפרופורציונלי הפוך להתנגדות ( R) לזרימת הנוזל:
אם נחיל את המשוואה הזו על מערכת כלי הדם, אז יש לזכור שהלחץ בקצה מערכת זו, כלומר, במפגש הווריד הנבוב ללב, קרוב לאפס. במקרה זה, ניתן לכתוב את המשוואה כך:
כאשר Q הוא כמות הדם שיוצא מהלב לדקה; P - ערך הלחץ הממוצע באבי העורקים, R - ערך ההתנגדות של כלי הדם.
ממשוואה זו נובע ש-P \u003d Q * R, כלומר, הלחץ (P) בפתח אבי העורקים עומד ביחס ישר לנפח הדם שנפלט על ידי הלב בעורק לדקה (Q) ולערך ההתנגדות ההיקפית ( ר). לחץ אבי העורקים (P) ונפח דקות (Q) ניתן למדוד ישירות. לדעת ערכים אלה, מחושבת התנגדות היקפית - האינדיקטור החשוב ביותר למצב מערכת כלי הדם.
ההתנגדות ההיקפית של מערכת כלי הדם היא סכום של התנגדויות בודדות רבות של כל כלי. ניתן להשוות כל אחד מהכלים הללו לצינור, שההתנגדות שלו (R) נקבעת על ידי נוסחת Poiseuille:
כאשר l הוא אורך הצינור; - צמיגות הנוזל הזורם בו; - - יחס בין היקף לקוטר; r הוא הרדיוס של הצינור.
מערכת כלי הדם מורכבת מצינורות בודדים רבים המחוברים במקביל ובסדרה. כאשר הצינורות מחוברים בסדרה, ההתנגדות הכוללת שלהם שווה לסכום ההתנגדויות של כל צינור:
R=R 1 +R 2 +…+R n
כאשר הצינורות מחוברים במקביל, ההתנגדות הכוללת שלהם מחושבת על ידי הנוסחה:
אי אפשר לקבוע במדויק את ההתנגדות של כלי הדם באמצעות נוסחאות אלה, שכן הגיאומטריה של הכלים משתנה עקב התכווצות שרירי כלי הדם. גם צמיגות הדם אינה ערך קבוע. לדוגמה, אם הדם זורם דרך כלי דם בקוטר של פחות מ-1 מ"מ, צמיגות הדם יורדת באופן משמעותי. ככל שקוטר הכלי קטן יותר, כך צמיגות הדם הזורם בו נמוכה יותר. זאת בשל העובדה שבדם, יחד עם הפלזמה, ישנם אלמנטים מעוצבים הממוקמים במרכז הזרימה. השכבה הפריאטלית היא פלזמה, שצמיגותה נמוכה בהרבה מצמיגות הדם המלא. ככל שהכלי דק יותר, חלק גדול משטח החתך שלו תפוס על ידי שכבה בעלת צמיגות מינימלית, מה שמפחית את הערך הכולל של צמיגות הדם. החישוב התיאורטי של התנגדות נימים הוא בלתי אפשרי, מכיוון שבדרך כלל רק חלק מהמיטה הנימה פתוחה, שאר הנימים הם מילואים ופתוחים ככל שהמטבוליזם ברקמות עולה.
ניתן לראות מהמשוואות לעיל כי נימי בקוטר של 5-7 מיקרומטר צריך להיות בעל ערך ההתנגדות הגדול ביותר. עם זאת, בשל העובדה שמספר עצום של נימים כלולים ברשת כלי הדם, שדרכו זורם הדם, במקביל, ההתנגדות הכוללת שלהם קטנה מההתנגדות הכוללת של העורקים.
ההתנגדות העיקרית לזרימת הדם מתרחשת בעורקים. מערכת העורקים והעורקים נקראת כלי התנגדות, או כלי התנגדות.
בידיעת מהירות הנפח של זרימת הדם (כמות הדם הזורמת בחתך הכלי), הנמדדת במיליליטר לשנייה, ניתן לחשב את המהירות הליניארית של זרימת הדם, המתבטאת בסנטימטרים לשנייה. המהירות הליניארית (V) משקפת את מהירות התנועה של חלקיקי הדם לאורך כלי הדם ושווה למהירות הנפח (Q) חלקי שטח החתך של כלי הדם:
המהירות הליניארית המחושבת מנוסחה זו היא המהירות הממוצעת. במציאות, המהירות הליניארית שונה עבור חלקיקי דם הנעים במרכז הזרימה (לאורך ציר האורך של הכלי) וליד דופן כלי הדם. במרכז הכלי המהירות הליניארית היא מקסימלית, ליד דופן הכלי היא מינימלית בשל העובדה שחיכוך חלקיקי הדם כנגד הדופן גבוה במיוחד כאן.
נפח הדם שזורם בדקה אחת דרך אבי העורקים או הווריד הנבוב ודרך עורק הריאה או ורידים ריאתי, אותו הדבר. יציאת הדם מהלב תואמת את זרימתו. מכאן נובע שנפח הדם הזורם בדקה אחת בכל מערכת העורקים והוורידים כולה של מחזור הדם המערכתי והריאתי זהה. עם נפח קבוע של דם שזורם דרך כל חלק משותף של מערכת כלי הדם, המהירות הליניארית של זרימת הדם לא יכולה להיות קבועה. זה תלוי ברוחב הכולל של קטע זה של מיטת כלי הדם. זה נובע מהמשוואה המבטאת את היחס בין המהירות הלינארית והנפחית: ככל ששטח החתך הכולל של הכלים גדול יותר, כך המהירות הליניארית של זרימת הדם נמוכה יותר. הנקודה הצרה ביותר במערכת הדם היא אבי העורקים. כאשר העורקים מסתעפים, למרות שכל ענף של הכלי צר יותר מזה שממנו הוא מוצא, נצפית עלייה בתעלה הכוללת, שכן סכום לומן של ענפי העורקים גדול מהלומן של העורקים. עורק מסועף. ההתרחבות הגדולה ביותר של הערוץ מצוינת ברשת הנימים: סכום הלומן של כל הנימים גדול בערך פי 500-600 מאשר לומן של אבי העורקים. בהתאם לכך, הדם בנימים נע פי 500-600 לאט יותר מאשר באבי העורקים.
מנקודת המבט של משמעות תפקודית עבור מערכת הדם, הכלים מחולקים לקבוצות הבאות:
מתיחה אלסטית - אבי העורקים עם עורקים גדולים במחזור הדם המערכתי, עורק ריאהעם הענפים שלו - במעגל קטן, כלומר כלים מסוג אלסטי.
כלי התנגדות (כלי התנגדות) - עורקים, כולל סוגרים קדם-נימיים, כלומר כלי עם שכבה שרירית מוגדרת היטב.
חילוף (נימים) - כלי דם המבטיחים חילופי גזים וחומרים אחרים בין דם לנוזל הרקמה.
Shunting (אנסטומוזות arteriovenous) - כלי דם המספקים "מזבלה" של דם מהעורקים למערכת כלי הדם הוורידים, עוקפים את הנימים.
קיבולי - ורידים בעלי יכולת הרחבה גבוהה. בגלל זה, הוורידים מכילים 75-80% מהדם.
התהליכים המתרחשים בכלים המחוברים בסדרה המספקים סירקולציה (סירקולציה) של הדם נקראים המודינמיקה מערכתית. התהליכים המתרחשים בתעלות כלי הדם המחוברות במקביל לאבי העורקים ולווריד הנבוב, המספקים אספקת דם לאיברים, נקראים המודינמיקה אזורית או איבר.
לחץ דם בכלי הדם
אינדיקטור חשוב מאוד למצבו של גוף האדם הוא לחץ דם.
לחץ דםנוצר מכוח ההתכווצות של חדרי הלב וההתנגדות של דופן כלי הדם.
זה משתנה מכלי לכלי. הפרש הלחץ בחלקים שונים של מערכת הדם מספק זרימה רציפה של דם דרך הכלים מאזור הלחץ הגבוה לאזור הלחץ המפוח.
לחץ הדם הגבוה ביותר נמצא באבי העורקים (120 מ"מ כספית). ככל שהדם עובר דרך הכלים, הוא יורד בהדרגה, ומגיע לערך הקטן ביותר בוריד הנבוב העליון והתחתון. בוורידים גדולים חלל החזההלחץ כמעט שווה ללחץ האטמוספרי. לחץ הדם בנימים מופחת ל-15 מ"מ כספית. אומנות.
אם לחץ הדם יורד בחדות (לדוגמה, עם אובדן דם גדול), אז הרקמות (בעיקר המוח) כבר לא מקבלות מספיק חמצן וחומרים מזינים. אדם הופך לרדום, מנומנם, קשה לו להטמיע מידע חדש ולהיזכר בחומר שנלמד בעבר. עם ירידה משמעותית בלחץ הדם, מתרחש אובדן הכרה, ואם לא יינקטו אמצעים להעלאת הלחץ, אדם עלול למות.
במקרה שהלחץ בכלי הדם עולה מאוד והם לא יכולים לעמוד בעומס גדול, קיים איום של הרס של הנימים - שטפי דם.
מדידת לחץ
לחץ דם נמדד בדרך כלל ב עורק זרועבאמצעות מנומטר.
באנשים בריאים במנוחה, הלחץ הממוצע הוא 120 מ"מ כספית. אומנות. ברגע התכווצות הלב (לחץ מרבי), וברגע הרפיה - 70-80 מ"מ כספית. אומנות. עם לב נינוח (לחץ מינימלי).
עלייה מתמשכת בלחץ הדם בבני אדם נקראת לַחַץ יֶתֶר.
לחץ דם נמוך מתמשך בבני אדם נקרא תת לחץ דם.
קצב זרימת הדם
קצב זרימת הדם- אינדיקטור חשוב למחזור הדם.
דרך חלקים שונים של זרם הדם, הדם זורם עם מהירות שונה, אשר תלוי בהתנגדות המופעלת על ידי דפנות הכלים, ובשטח החתך הכולל של כל הכלים.
באבי העורקים, מהירות זרימת הדם היא הגבוהה ביותר - כ-2.5 מ' לשנייה.
הלומן הכולל של כל הנימים גדול בערך פי 1000 מהלומן של אבי העורקים, כך שהדם זורם לתוכם פי אלף לאט יותר - בערך 0.5-1.2 מ"ש.
הזרימה האיטית של הדם דרך הנימים מקדמת חילופי חומרים וגזים בין רקמות ודם: לחומרי הזנה יש זמן לחדור לתוך התאים, ותוצרי הפסולת שלהם ופחמן דו חמצני חודרים לדם.
חלוקה מחדש של הדם בגוף
אספקת הדם לאיברים שונים תלויה בעוצמת עבודתם. יותר דם זורם לאיבר עובד הזקוק לחמצן וחומרי מזון מאשר לאיבר במנוחה. אז, בעת ביצוע עבודה פיזית, זה זורם לשרירים מספר גדול שלדָם. זה מפחית את זרימתו לאיברי העיכול. כלומר, בגוף כל הזמן יש חלוקה מחדש של הדם: דרך איברים מסוימים הוא זורם יותר, ודרך אחרים - פחות.
לחץ דם פנימה מחלקות שונותמיטת כלי הדם אינה זהה: במערכת העורקים היא גבוהה יותר, במערכת הוורידית היא נמוכה יותר. זה נראה בבירור מהנתונים המוצגים בטבלה. 3 ובאיור. 16.
טבלה 3. ערך הלחץ הדינמי הממוצע בחלקים שונים של מערכת הדם האנושית
אורז. 16. תרשים שינוי הלחץ ב חלקים שוניםמערכת כלי הדם. A - סיסטולי; B - דיאסטולי; B - בינוני; 1 - אבי העורקים; 2 - עורקים גדולים; 3 - עורקים קטנים; 4 - עורקים; 5 - נימים; 6 - ורידים; 7 - ורידים; 8 - ורידים חלולים
לחץ דם- לחץ דם על דפנות כלי הדם - נמדד בפסקל (1 Pa = 1 N / m 2). לחץ דם תקין הכרחי לזרימת הדם ולאספקת דם תקינה לאיברים ולרקמות, ליצירת נוזל רקמות בנימים וכן לתהליכי ההפרשה וההפרשה.
ערכו של לחץ הדם תלוי בשלושה גורמים עיקריים: תדירות וחוזק התכווצויות הלב; כמיות התנגדות היקפית, כלומר, הטון של דפנות כלי הדם, בעיקר העורקים והנימים; נפח הדם במחזור.
יש לחץ דם עורקי, ורידי ונימי. הערך של לחץ הדם ב אדם בריאהוא קבוע למדי. עם זאת, הוא תמיד עובר תנודות קלות בהתאם לשלבי פעילות הלב והנשימה.
הבחנה בין סיסטולי, דיאסטולי, דופק וממוצע לחץ עורקי.
סיסטולילחץ (מקסימלי) משקף את מצב שריר הלב של החדר השמאלי של הלב. ערכו הוא 13.3-16.0 kPa (100-120 מ"מ כספית).
דיאסטולילחץ (מינימום) מאפיין את מידת הטונוס של דפנות העורקים. זה שווה ל-7.8-10.7 kPa (60-80 מ"מ כספית).
לחץ דופקהוא ההבדל בין לחץ סיסטולי לדיאסטולי. יש צורך בלחץ דופק כדי לפתוח את השסתומים למחצה במהלך סיסטולה חדרית. לחץ דופק תקין הוא 4.7-7.3 kPa (35-55 מ"מ כספית). אם הלחץ הסיסטולי ישתווה ללחץ הדיאסטולי, תנועת הדם תהיה בלתי אפשרית ומוות.
מְמוּצָעלחץ עורקי שווה לסכום הלחץ הדיאסטולי ו-1/3 מלחץ הדופק. לחץ עורקי ממוצע מבטא את האנרגיה של התנועה המתמשכת של הדם והוא ערך קבועעבור כלי ואורגניזם נתון.
ערך לחץ הדם מושפע מגורמים שונים: גיל, שעה ביום, מצב הגוף, מרכזי מערכת עצביםוכו' בילודים, לחץ הדם המרבי הוא 5.3 kPa (40 מ"מ כספית), בגיל חודש - 10.7 kPa (80 מ"מ כספית), 10-14 שנים - 13, 3-14.7 kPa (100-110 מ"מ) כספית), בני 20-40 שנים - 14.7-17.3 קילו-פאס (110-130 מ"מ כספית). עם הגיל, הלחץ המקסימלי עולה במידה רבה יותר מהמינימום.
במהלך היום נצפות תנודות בלחץ הדם: ביום הוא גבוה יותר מאשר בלילה.
ניתן להבחין בעלייה משמעותית בלחץ הדם המרבי במצב חמור פעילות גופנית, במהלך ספורט וכו' לאחר הפסקת העבודה או סיום התחרות לחץ הדם חוזר במהירות לערכיו המקוריים. עלייה בלחץ הדם נקראת לַחַץ יֶתֶר. הורדת לחץ דם נקראת תת לחץ דם. יתר לחץ דם יכול להתרחש כתוצאה מהרעלת תרופות, עם פציעות קשות, כוויות נרחבות ואובדן דם גדול.
יתר לחץ דם מתמשך ויתר לחץ דם עלולים לגרום לתפקוד לקוי של איברים, מערכות פיזיולוגיותוהאורגניזם בכללותו. במקרים אלו נדרש סיוע רפואי מוסמך.
בבעלי חיים, לחץ הדם נמדד בצורה חסרת דם ודם. במקרה האחרון נחשף אחד מהעורקים הגדולים (התרדמת או הירך). מבצעים חתך בדופן העורק, דרכו מוחדרת צינורית זכוכית (צינור). הקנולה מקובעת בכלי באמצעות קשירה ומחברת לקצה אחד של מנמטר הכספית באמצעות מערכת של צינורות גומי וזכוכית מלאים בתמיסה המונעת קרישת דם. בקצה השני של מד הלחץ מורידים מצוף עם סופר. תנודות הלחץ מועברות דרך צינורות הנוזלים למנומטר כספית ולמצוף, שתנועותיהם מתועדות על פני השטח המפויחים של תוף הקימוגרפיה.
בבני אדם, לחץ הדם נקבע בשיטת ההשמעה לפי קורוטקוב (איור 17). לשם כך יש צורך במד לחץ דם של Riva-Rocci או מד לחץ דם (מנומטר מסוג ממברנה). מד לחץ הדם מורכב ממד כספית, שרוול גומי שטוח רחב וצינור לחץ. אגס גומימחוברים זה לזה על ידי צינורות גומי. לחץ דם אנושי נמדד בדרך כלל בעורק הברכיאלי. שרוול גומי, בלתי ניתן להרחבה הודות לכיסוי קנבס, נכרך סביב הכתף ומהודק. לאחר מכן, בעזרת אגס, נשאב אוויר לתוך השרוול. השרוול מנפח ודוחס את רקמות הכתף והעורק הברכיאלי. את מידת הלחץ הזה ניתן למדוד על ידי מנומטר. אוויר נשאב עד שהדופק בעורק הברכיאלי אינו מורגש יותר, דבר המתרחש כאשר הוא דחוס לחלוטין. לאחר מכן, באזור כפיפת המרפק, כלומר מתחת למקום ההידוק, מוחל טלפון על העורק הברכיאלי והם מתחילים לשחרר בהדרגה אוויר מהשרוול בעזרת בורג. כאשר הלחץ בשרוול יורד עד כדי כך שהדם בזמן הסיסטולה מצליח להתגבר עליו, נשמעים צלילים אופייניים בעורק הזרוע - צלילים. גוונים אלו נובעים מהופעת זרימת דם בזמן הסיסטולה והיעדרה במהלך הדיאסטולה. קריאות המנומטר, המתאימות להופעת הטונים, מאפיינות את הלחץ המרבי, או הסיסטולי, בעורק הברכיאלי. עם ירידה נוספת בלחץ בשרוול, הטונים עולים תחילה, ולאחר מכן שוככים ומפסיקים להישמע. הפסקת תופעות הקול מצביעה על כך שכעת, גם בזמן הדיאסטולה, הדם מסוגל לעבור דרך הכלי. זרימת הדם לסירוגין הופכת לזרימה מתמשכת. תנועה דרך הכלים במקרה זה אינה מלווה תופעות סאונד. קריאות מד הלחץ, המתאימות לרגע היעלמות הטונים, מאפיינות את הלחץ הדיאסטולי, המינימלי, בעורק הברכיאלי.
אורז. 17. קביעת לחץ דם בבני אדם
דופק עורקי- אלו הן התרחבות תקופתית והתארכות של דפנות העורקים, עקב זרימת הדם לאבי העורקים בזמן סיסטולה של חדר שמאל. הדופק מאופיין במספר איכויות הנקבעות במישוש, לרוב של העורק הרדיאלי בשליש התחתון של האמה, שם הוא ממוקם בצורה השטחית ביותר.
מישוש קובע את האיכויות הבאות של הדופק: תדירות- מספר החבטות בדקה אחת, קֶצֶב- החלפה נכונה של פעימות הדופק, מילוי- מידת השינוי בנפח העורק, שנקבעה לפי עוצמת פעימות הדופק, מתח- מאופיין בכוח שיש להפעיל כדי לסחוט את העורק עד להיעלמות מוחלטת של הדופק.
מצב דפנות העורקים נקבע גם במישוש: לאחר דחיסה של העורק עד להיעלמות הדופק, במקרה של שינויים טרשתיים בכלי, הוא מורגש כחוט צפוף.
גל הדופק שנוצר מתפשט דרך העורקים. ככל שהוא מתקדם, הוא נחלש ודועך בגובה הנימים. מהירות ההתפשטות של גל דופק בכלים שונים אצל אותו אדם אינה זהה, היא גדולה יותר בכלים מהסוג השרירי ופחות בכלים האלסטיים. אז, אצל אנשים צעירים ומבוגרים, מהירות ההתפשטות של תנודות הדופק בכלים אלסטיים נעה בין 4.8 ל-5.6 מ"ש, בעורקים גדולים מסוג שרירי - מ-6.0 ל-7.0-7.5 מ"ש. עם. לפיכך, מהירות ההתפשטות של גל הדופק דרך העורקים גדולה בהרבה ממהירות זרימת הדם דרכם, שאינה עולה על 0.5 מ"ש. עם הגיל, כאשר גמישות כלי הדם יורדת, מהירות ההתפשטות של גל הדופק עולה.
למחקר מפורט יותר של הדופק, הוא מתועד באמצעות ספיגמוגרף. העקומה המתקבלת בעת הקלטת תנודות הדופק נקראת לחץ דם(איור 18).
אורז. 18. בדיקת דם של עורקים מתועדת באופן סינכרוני. 1 - עורק הצוואר; 2 - קרן; 3 - אצבע
בדפיגמוגרמה של אבי העורקים והעורקים הגדולים, הברך העולה מובחנת - אנקרוטהוברך יורדת - קטקרוט. התרחשות של אנקרוט מוסברת על ידי כניסת חלק חדש של דם לאבי העורקים בתחילת הסיסטולה של החדר השמאלי. כתוצאה מכך, דופן הכלי מתרחבת, ומתעורר גל דופק המתפשט דרך הכלים, ועליית העקומה מתקבעת בדפיגמוגרמה. בקצה הסיסטולה של החדר, כאשר הלחץ בו יורד, ודפנות הכלים חוזרות למצבן המקורי, מופיעה קטקרוט בדפיגרמה. במהלך הדיאסטולה של החדרים, הלחץ בחללם הופך נמוך יותר מאשר במערכת העורקים, לכן נוצרים תנאים להחזרת הדם לחדרים. כתוצאה מכך יורד הלחץ בעורקים, מה שבא לידי ביטוי על עקומת הדופק בצורה של שקע עמוק - אינקיסורה. אולם בדרכו, הדם נתקל במכשול - השסתומים למחצה. דם נדחה מהם וגורם להופעת גל משני של עליית לחץ. זה, בתורו, גורם להתרחבות משנית של דפנות העורקים, הנרשמת בדפיגמוגרמה בצורה של עלייה דיקרוטית.
מידע דומה.
כפי שכבר צוין, לפי גודל הלחץ, מערכת הדם מחולקת לרוב לשני חלקים - מערכת הלחץ הגבוה ומערכת הלחץ הנמוך. הראשון שבהם כולל את החלק הקדם-קפילרי של מערכת הלב וכלי הדם, והשני - פוסט-קפילרי. חלוקה כזו נקבעת לא רק על ידי הבדלי לחץ, אלא גם על ידי מנגנונים לא שווים הקובעים אותה. לכן, אם רמת הלחץ העורקי תלויה בטון של כלי התנגדות, מצד אחד, ובתפוקת הלב, מצד שני, אז לחץ ורידי יכול להיקבע בסופו של דבר על ידי ארבע קבוצות של גורמים: 1) כוחות אחורי - יציאה מנימים ; 2) התנגדות חזיתית, בהתאם לעבודת הלב הימני; 3) טונוס ורידי; ו-4) גורמים חוץ-וסאליים (דחיסת ורידים). ירידה בלחץ בכיוון זרימת הדם פנימה תחומים שוניםרחוק מלהיות זהה ותלוי במאפיינים המבניים של הערוץ. לכן, אם ברוב אזורי כלי הדם הלחץ בעורקים בקוטר של 30-40 מיקרון הוא 70-80% מהלחץ העורקי המערכתי (Richardson, Zweifach, 1970), אז היחסים הללו עבור כלי מוח שונים במקצת. לפי שפירו ואח'. (1971), כבר בענפי האמצע עורק מוחיבחתולים בקוטר של יותר מ-455 מיקרון, הלחץ הוא 61% מלחץ אבי העורקים, ובעורקי פיאל בקוטר של 40-25 מיקרון הוא יורד בעוד 10%.
ערך הלחץ הדינמי הממוצע במערכת כלי הדם משתנה על פני טווח רחב (טבלה 4), אשר יש לקחת בחשבון בעת בחירת מדי הלחץ המתאימים.
כיום, בפרקטיקה של מחקר פיזיולוגי, נעשה שימוש במנימטרים נוזליים, קפיצים וחשמליים לרישום לחץ בחלקים שונים של מיטת כלי הדם.
לפי Wiggers (1957), מדי לחץ דם צריכים להיות בעלי התכונות הבאות:
1. רגישות גבוהה ויכולת רישום לחץ בטווח רחב למדי (1 מ"מ עמוד מים - 300 מ"מ כספית).
2. אינרציה נמוכה, כלומר, תדירות גבוהה מספיק של תנודות טבעיות, שאמורה לעלות על תדירות התנודות של התהליך הנחקר פי 5-10.
3. מאפייני ליניאריות.
4. תזוזה קטנה (נפחה) במערכת חיבור הצינורות בין מד הלחץ ל כלי דם(0.1-0.5 מ"מ 3).
5. היכולת להקליט בו זמנית תהליכים פיזיולוגיים אחרים על אותה קלטת עם רישום לחץ דם.
יש לציין כי לא כל מדי הלחץ המשמשים במחקר עומדים בדרישות הנ"ל.
במנומטרים נוזליים, כידוע, הלחץ הנחקר מאוזן על ידי עמודה של נוזל מנומטרי (בדרך כלל כספית או מים). ניתן להתאים אותם לרישום לחצים נייחים ומשתנים בטווח שבין 200-300 מ"מ כספית. אומנות. עד 1 10 -4 מ"מ כספית. אמנות, התואמת את הלחץ בחלקים שונים של מיטת כלי הדם. מבחינה מבנית, התקנים אלה יכולים להתבצע בצורה של מנומטר כוס ברך יחיד (מכשיר Riva-Rocci), מנומטר עם צינור משופע, או מנומטר בצורת U בצורת שתי ברכיים, שהוצע על ידי Poiseuille כבר ב-1828.
כאשר עובדים עם מנומטרים נוזליים, במיוחד כספית, יש לזכור שהם אינם מתאימים לחלוטין לרישום מפורט של תנודות מהירות (A.B. Kogan, S. I. Shitov, 1967). זה נקבע על ידי המחזוריות המובנית של מד הנוזל, התלויה באורך עמודת הנוזל ומצייתת לחוק תנודות המטוטלת:
(3.1)
כאשר T היא תקופת התנודה; l הוא אורך עמודת הנוזל; g היא התאוצה כתוצאה מכוח הכבידה.
מהנוסחה עולה כי בפועל תקופת הנדנוד של עמוד הנוזל במנומטר כספית קונבנציונלי וצינור חיבור הוא כ-2 שניות. לפיכך, התדירות של תנודות טבעיות f = 1/T תהיה בערך 0.5 הרץ. ברור שתדר זה יכול להיות תהודה עבור התנודות המוקלטות, וכתוצאה מכך המשרעת שלהן תהיה מוגזמת, ועם עלייה או ירידה בתדירות התנודות הכפויות היא תפחת. במקרה זה, האופי הנכון של ההקלטה יהיה בתדירות העולה על התדר המהדהד (A.B. Kogan, S. I. Shields, 1967).
יש לציין כי ניתן להשתמש במדדי לחץ נוזלי לא רק כדי לרשום את הערך המוחלט של הלחץ, אלא גם כל משתנה יחסי (הבדל של שני לחצים, משרעת ומהירות לחץ). מדי לחץ כאלה, כידוע, נקראים דיפרנציאל.
כמדדי לחץ ההפרש הפשוטים ביותר, ניתן להשתמש במנומטרי כספית בצורת U. להשיג הפרש לחצים בשני כלי דם (לדוגמה, בעורק הצוואר ו וריד הצוואר, בקצוות המרכזיים וההיקפיים של עורק הצוואר) הכלים מחוברים לשתי הברכיים של המנומטר. הנוחות הברורה של שיטת בידול זו טמונה בעובדה שהיא אינה דורשת מדידות לחץ נפרדות והתקנים מיוחדים לתצפיות סינכרוניות.
בתרגול של ניסויים פיזיולוגיים, לעתים קרובות מאוד יש צורך לקבוע את מה שנקרא הלחץ הדינמי הממוצע, שערכו משמש, במיוחד, לחישוב ההתנגדות הכוללת של כלי הדם ההיקפיים. לרישום שלו, ניתן להשתמש במנומטר אפריודי, שהוצע על ידי I.M. Sechenov בשנת 1861. המאפיין המבחין שלו הוא אופן הפעולה "הרגיע יתר על המידה", אשר מושג על ידי הכנסת ברז או צינור גומי עם מהדקים ברגים לתוך החלק המחבר (בין הברכיים). עקב היצרות החלק המחבר, מושגת עלייה בחיכוך החיצוני של הכספית ובולמות כל התנודות המהירות הנובעות מפעילות הלב. התוצאה במקרה זה תהיה רמת הלחץ האפקטיבי (דינמי ממוצע).
בנוסף למאפיינים של מדי מנוטר נוזלים, אנו מציינים שהם ישימים לרישום ערכי לחץ מוחלטים הן בכלי עורקים ורידים והן בנימים. בעת מדידת לחץ ורידי, יש לזכור שללחץ ההידרוסטטי של הדם בוורידים יכול להיות השפעה משמעותית על הערכים הנמדדים של לחץ המודינמי. לשם כך, יש להתקין את המנומטר במצב כזה שרמת החלוקה האפסית שלו, מקום ניקוב הוורידים ומיקום הפרוזדור הימני תואמים.
במדדי לחץ קפיצים, בשונה ממדדי לחץ נוזלים, הלחץ הנמדד מאוזן על ידי הכוחות של האלמנט האלסטי כביכול, הנוצרים כאשר הוא מעוות. בהתאם לאלמנט (צורתו הגאומטרית), מדי לחץ קפיצים יכולים להיות צינוריים, דיאפרגמה, מפוח וכו'.
היתרון במעמד זה של מדי לחץ הוא רגישות גבוהה ויכולת ליצור תגובת תדר אופטימלית. מדי לחץ קפיצים הם בעלי תגובת תדר טבעית מ-17 (דגם Fick) עד 450 הרץ (דגם Wiggers), מה שמאפשר לרשום לחץ דם מקסימלי ומינימלי כאחד.
במדדי לחץ חשמליים, שרובם מתוכננים להקליט כמויות משתנות (למעט מדי לחץ התנגדות), הלחץ מועבר למכשירים המשנים את הפרמטרים החשמליים שלהם (emf, inductance, התנגדות). שינויים אלו מתועדים באמצעות מכשירי חשמל ואוסילוסקופ מתאימים. היתרון של האלקטרומנומטרים הוא הרגישות הגבוהה והאינרציה הנמוכה שלהם, המאפשרת לרשום ערכי לחץ קטנים ומשתנים במהירות.
כחיישנים באלקטרומנומטרים, משתמשים בפיזוקריסטלים, מדי מתח, חיישני התנגדות של אבקת פחמן ותיל וכו'. הסוג האחרון משמש במנומטר הביתי EM2-01.
חֵלֶקII. פיזיולוגיה של מיטת כלי הדם
1. תיאור קצר שלפרמטרים המודינמיים עיקריים
המודינמיקה היא ענף בפיזיולוגיה החוקר את דפוסי תנועת הדם במערכת כלי הדם. זהו חלק בלתי נפרד מהידרודינמיקה - ענף בפיזיקה החוקר את חוקי תנועת הנוזלים בצינורות.
הפרמטרים ההמודינמיים העיקריים המאפיינים במידה רבה את עוצמת פעילות הלב ואת המצב התפקודי של מיטת כלי הדם הם הבאים:
Ø נפח דקה של זרימת דם(או נפח הדקות של הלב, שנדון בפירוט בחלק א') - כמות הדם שנפלטה על ידי אחד מחדרי הלב בדקה אחת; אותו נפח זורם דרך החתך הכולל של כל חלק של מחזור הדם המערכתי או הריאתי תוך דקה. נפח דקות, מצד אחד, מוגדר כמכפלה של נפח סיסטולי וקצב לב (כלומר, מספר הסיסטולות כאלה המיוצרות בדקה). מצד שני, ניתן לקבוע את נפח זרימת הדם הדקות בהתבסס על המשוואה הבסיסית של הידרודינמיקה (1)
כאשר Q הוא כמות הנוזל הזורם בחתך הרוחב של הצינור ליחידת זמן,
P 1 ו-P 2 - לחץ בתחילת הצינור ובקצהו, בהתאמה, ההבדל בין הלחצים הללו (מה שנקרא שיפוע הלחץ לאורך הצינור) הוא הכוח המקדם את תנועת הנוזל בצינור
R - התנגדות לתנועת נוזל, מייצגת את הכוח המונע את תנועת הנוזל
אם נחיל את המשוואה הזו על מחזור הדם המערכתי, אזי P 1 ו- P 2 יהיו הלחץ בפתח אבי העורקים ובאזור הסינוסים של הווריד הנבוב (המקומות שבהם הווריד הנבוב נכנס ללב), בהתאמה. , Q הוא הנפח הדקות של זרימת הדם, ו-R הוא תנועת הדם הכוללת של התנגדות היקפית. מכיוון שהלחץ באזור הסינוסים של הווריד הנבוב הוא כמעט אפסי, המשוואה הבסיסית של הידרודינמיקה עבור מערכת הלב וכלי הדם (במיוחד עבור מעגל גדולמחזור) ייראה כך:
כאשר BP הוא לחץ הדם באבי העורקים
R - התנגדות היקפית כוללת לזרימת הדם במחזור הדם המערכתי
MO - נפח דקה של זרימת דם במחזור הדם המערכתי (כלומר כמות הדם שנפלטת מהחדר השמאלי בדקה אחת, היא גם חוצה כל חתך כולל של מחזור הדם בדקה אחת)
אורז. 15. התפלגות נפח הדם הדקות בחלקים שונים של מחזור הדם המערכתי
Ø התנגדות כלי דם היקפית- זוהי ההתנגדות הכוללת שנוצרת על ידי מיטת כלי הדם (מעגל גדול או קטן של מחזור הדם) לתנועת הדם. ניתן לחשב את ההתנגדות שנוצרת על ידי כל כלי בודד (בדומה להתנגדות שנוצרת על ידי צינור כלשהו) באמצעות נוסחת Poiseuille (3):
כאשר R הוא ההתנגדות לזרימת דם
l הוא אורך הכלי
n היא צמיגות הדם הזורם דרך הכלי
r הוא הרדיוס של הכלי.
ממשוואה זו עולה שההתנגדות לזרימת הדם תהיה גדולה יותר, ככל שהקוטר הפנימי של הכלי קטן יותר ואורכו וצמיגות הדם הזורם דרכו גדולים יותר.
כאשר הדם נע לאורך הכלי במרכז הזרימה, נעים בעיקר אלמנטים שנוצרו (זרם צירי), ופלזמה נעה לאורך דופן הכלי (זרם דופן). כתוצאה מכך, צמיגות הדם המהווה את הזרם הצירי תהיה גבוהה בהרבה מזו של הזרם הקרוב לדופן. יחד עם זאת, ברוב הכלים (למעט נימים) מתבטאים גם זרם צירי וגם זרם דופן, ולכן צמיגות הדם הכוללת אינה משתנה מכלי לכלי. ורק בנימים, הנבדלים בקוטר הקטן ביותר (5-7 מיקרון), חלקו של הזרם הצירי מופחת בחדות, מה שגורם לירידה בצמיגות הדם הממלא את הנימים.
הכלים הצרים ביותר במיטה כלי הדם הם הנימים. לכן ההתנגדות שנוצרת על ידי כל נימי בודד גדולה מזו שנוצרת על ידי כל אדם על ידי כל כלי גדול יותר (עורק, ונור או עורק קטן).
יחד עם זאת, ההתנגדות הכוללת שנוצרת על ידי חלקים מסוימים של מיטת כלי הדם תלויה לא רק בקוטר לומן של הכלים היוצרים את החלק הזה, אלא גם בשיטת החיבור שלהם. ידוע שכאשר צינורות מחוברים בסדרה, ההתנגדות הכוללת לתנועה שנוצרת על ידם נקבעת כסכום ההתנגדויות של כל צינור בודד:
R serial = R 1 +R 2 +R 3 +………………+R n + וכו', (4)
כאשר R הוא טורי - ההתנגדות ההיקפית הכוללת שנוצרה על ידי קבוצת צינורות המחוברים בסדרה,
במקרה של חיבור מקביל של צינורות, ההתנגדות הכוללת שנוצרת על ידם נקבעת באופן הבא:
R מקביל = 
וכו ' (5)
כאשר R parallel הוא ההתנגדות ההיקפית הכוללת שנוצרת על ידי קבוצת צינורות המחוברים במקביל,
R 1, R 2, R 3 וכו'. - בהתאמה, ההתנגדות לתנועה שנוצרת על ידי כל צינור בודד.
כתוצאה מכך, ההתנגדות הכוללת לתנועה שנוצרת על ידי קבוצה מסוימת של צינורות תהיה גבוהה יותר אם הם מחוברים בסדרה ופחות אם הם מחוברים במקביל.
נימים, למרות שיש להם קוטר מינימלי בהשוואה לסוגי כלי דם אחרים, וכל אחד מהם יוצר בנפרד את ההתנגדות המקסימלית לתנועת נוזלים, עם זאת, בשל החיבור המקביל בעיקר שלהם, ההתנגדות הכוללת שנוצרת על ידי הנימים קטנה מזו שנוצרת על ידי העורקים (כלים גדולים יותר (d \u003d 15-70 מיקרון), הכלולים בשרשרת זרימת הדם במידה רבה יותר ברצף מאשר במקביל). בשל העובדה שהעורקים יוצרים במלואם את ההתנגדות הגדולה ביותר לתנועת הדם, הם נקראים כלי התנגדות או התנגדות . בנוסף, בשל נוכחותם של סיבי שריר חלקים בהרכב הקירות שלהם, העורקים, בניגוד לנימים, מסוגלים לשנות באופן פעיל את גודל הלומן שלהם, וכתוצאה מכך, את ההתנגדות לזרימת הדם. לבסוף, בשל העובדה שרשתות נימיות יוצאות מהעורקים, הלומן של העורקים (וכתוצאה מכך, התפוקה שלהם) הוא הגורם הקובע במילוי הדם של הנימים וברמת אספקת הדם לכל אחד ספציפי. אזור הרקמה. בשל העובדה שעוצמת אספקת הדם לאיברים תלויה בסופו של דבר בלומן הפנימי של העורקים, הם מקבלים תפקיד של סוג של ברזים במערכת הלב וכלי הדם, המאפשרים ליישם מנגנון חלוקה מחדש במיטה כלי הדם (חלוקה מחדש). של דם בין איברים הפועלים בעוצמה שונה). לפיכך, הנפח הדקות של זרימת הדם מופץ מחדש כל הזמן בין גופים שונים: העורקים של איברים בתפקוד אינטנסיבי מתרחבים, וכתוצאה מכך הרבה יותר דם זורם למיטה הנימים שלהם מאשר במנוחה, והעורקים של איברים במנוחה או בעצימות נמוכה, להיפך, מצטמצמים, וכתוצאה מכך הרמה אספקת הדם שלהם יורדת. האורך הכולל של כל מיטת כלי הדם האנושית הוא כ-100 אלף קילומטרים, והנפח דם היקפי(כלומר דם במחזור) אינו עולה על 5-10 ליטר (8-10% ממשקל גופו של אדם). בהקשר זה, רק איברים חיוניים ועובדים באופן אינטנסיבי מסופקים בדם בדרך כלל בכל רגע נתון, בעוד שרוב מיטת כלי הדם ריקה.
Ø לחץ דם- זהו מאגר האנרגיה הכולל שיש לדם הנע בחלק מסוים של מיטת כלי הדם. אספקת אנרגיה כוללת זו מדווחת לדם כתוצאה מעבודת הלב. יש לחץ עורקי, נימי וורידי. בשל העובדה שהדם במהלך תנועתו מתגבר על כוחות ההתנגדות לתנועה (בעיקר חיכוך בדופן כלי הדם), לחץ הדם יורד לאורך מיטת כלי הדם. אז הוא מקסימום בכלים המובילים דם מהלב (באבי העורקים ובגזע הריאתי), ומינימלי (קרוב, אבל לא שווה לאפס) - בכלי הדם שמחזירים דם ללב (בחלול והריאתי). ורידים). לפיכך, ככל שהדם התרחק יותר מהלב כמשאבה (כלומר, ככל שהוא עבר זמן רב יותר לאורך מיטת כלי הדם), כך יש לו פחות אנרגיה כוללת (כלומר, לחץ הדם בקטע נתון של כלי הדם יורד. מיטה).
בחלק הראשוני של מיטת כלי הדם (בעורקים גדולים, בינוניים ואפילו בכמה עורקים קטנים), לחץ הדם תלוי בשלב של מחזור הלב: ברגע הסיסטולה, כאשר חלקי הדם נפלטים מהחדרים, הוא עולה, וברגע הדיאסטולה, להיפך, היא יורדת. בעורקים קטנים, עורקים, נימים, ורידים וורידים, לחץ הדם אינו תלוי בשלבי המחזור הלבבי, הוא יורד לאורך מיטת כלי הדם, אך בכל קטע נתון הוא קבוע, ללא תלות בשלב של מחזור הלב. הפיכת זרימת הדם הפועמת לזרימת דם קבועה מתאפשרת על ידי עורקים גדולים (כלים מהסוג האלסטי) ובמידה מסוימת עורקים בינוניים (כלים). סוג מעורב- שרירי-אלסטי). בשל גמישותם, נמתחים דפנות העורקים הללו ברגע של סיסטולה חדרית, תוך קבלת כמות מסוימת של דם (במקביל הלחץ בהם עולה לרמה המקסימלית או הסיסטולית), בעוד שברגע הדיאסטולה. הם דחוסים, דוחפים את חלק הדם המתקבל מהחדר עוד יותר (בעוד הלחץ בקטע הראשוני של מיטת כלי הדם יורד לרמה של מינימום או דיאסטולי). לפיכך, זרימת הדם הפועמת בהדרגה לאורך מיטת כלי הדם הופכת לזו קבועה, ותנודות הדופק בלחץ הדם נכבות. קבוע, בלתי תלוי בשלבי המחזור הלבבי, לחץ בעורקים, בנימים ובוורידים המרכיבים את המיטה המיקרו-סירקולטורית (ובעיקר בנימים) הוא הערובה העיקרית ליישום תקין של חילוף החומרים הטרנס-קפילרי - שעבורו קיימת מערכת הדם. בכללי.
בשל העובדה שהלחץ בחלק העורקי של מיטת כלי הדם משתנה בדינמיקה של מחזור הלב, נבדלים הזנים הבאים:
· לחץ מרבי או סיסטולי - זהו הלחץ בקטע הראשוני של מיטת כלי הדם בזמן סיסטולה חדרית, הוא מאפיין במידה רבה את תפקוד השאיבה של הלב (ערך פליטה סיסטולית) ואת ההתרחבות של עורקים גדולים ובינוניים. יש לחץ סיסטולי לרוחב וסופי. לחץ לרוחב הוא לחץ הדם המועבר לדפנות כלי הדם. הלחץ הסופי הוא האספקה הכוללת של אנרגיה פוטנציאלית וקינטית שיש לדם הנע באזור מסוים של מיטת כלי הדם; זה 10-20 מ"מ כספית. מעל הצד. ההבדל בין הלחץ הסיסטולי הקצה והצדדי נקרא לחץ הלם, המשקף במידה רבה את עוצמת פעילות הלב ואת מצב דפנות כלי הדם. בדרך כלל, הלחץ הסיסטולי בעורק הברכיאלי בצעירים בריאים הוא 110-125 מ"מ כספית, ובגזע הריאתי - 25 מ"מ כספית.
· לחץ מינימלי או דיאסטולי - זהו הלחץ בקטע הראשוני של מיטת כלי הדם בזמן הדיאסטולה חדרית, תלוי במידה רבה בהתנגדות כלי הדם ההיקפיים. בדרך כלל, ערכו בעורק הברכיאלי בצעירים בריאים הוא 60-80 מ"מ כספית, ובגזע הריאתי - 10 מ"מ כספית.
· לחץ עורקי ממוצע - זהו הלחץ המשקף את האנרגיה של דם נע, כאילו הוא זורם מהלב לא במנות, אלא בזרם מתמשך (כלומר ללא תנודות דופק). במילים אחרות, לחץ עורקי ממוצע הוא תוצאה של לחץ עורקי בשלבים שונים של מחזור הלב ומשקף את האנרגיה של התנועה המתמשכת של הדם. בשל העובדה שמשך הירידה בלחץ הדיאסטולי ארוך מהעלייה בלחץ הסיסטולי, הלחץ העורקי הממוצע קרוב יותר לערך הלחץ הדיאסטולי וניתן לחשב אותו באמצעות הנוסחה הבאה:
לחץ דם ממוצע = 0.42 לחץ דם סיסטולי + 0.58 לחץ דם דיאסטולי (6)
· דופק לחץ דם היא משרעת תנודות הלחץ בקטע הראשוני של מיטת כלי הדם, עקב פעילות השאיבה התקופתית של הלב. לחץ עורקי דופק מוגדר כהבדל בין לחץ דם סיסטולי לדיאסטולי ומאפיין במידה רבה את תפקוד השאיבה של הלב (תלוי בגודל הפליטה הסיסטולית)
דופק = לחץ דם סיסטולי - לחץ דם דיאסטולי (7)
תנודות דופקלחץ דם בכלים גדולים (מה שנקרא גלים מסדר ראשון, השכיחים ביותר) נובעים מ עבודה תקופתית קצבית של הלב
. יחד עם גלי הדופק הללו על עקומת לחץ הדם, ככלל, יש גם גלי נשימה(אוֹ גלים מסדר שני) - תנודות קטנות בלחץ הדם, בהתאמה לתנועות הנשימה
(בשאיפה לחץ הדם יורד מעט, ובנשיפה, להיפך, הוא עולה). לבסוף, במקרים מסוימים, עקומת לחץ הדם עשויה להופיע גלים מסדר שלישי- העליות והירידות האיטיות ביותר בלחץ הדם, שכל אחת מהן מכסה כמה גלים מהסדר השני; הגלים האלה הם התוצאה שינויים תקופתיים בטון של המרכז הווזומוטורי
, נגרמת, ככלל, על ידי אספקת דם לא מספקת למוח עם חמצן או על ידי הרעלתו ברעלים מסוימים.
אורז. 16. עקומות של שינויים בלחץ הדם ובמהירות לינארית של זרימת הדם במצע כלי הדם של מחזור הדם המערכתי. תרשים העוגה משקף את השינוי בלומן הכולל של הכלים לאורך מיטת כלי הדם.
אורז. 17. ערכת עקומת לחץ הדם
אני - גלים מהמעלה הראשונה (דופק)
II - גלים מסדר שני (נשימתי)
III - גלים מהסדר השלישי
ניתן לקבוע את ערך הלחץ העורקי מהמשוואה הבסיסית של המודינמיקה, שעברה טרנספורמציה עבור מחזור הדם המערכתי (ראה משוואה 2):
כאשר BP הוא לחץ הדם בחלק ההתחלתי של מיטת כלי הדם
MO - נפח דקות של זרימת דם
R הוא התנגדות כלי דם היקפיים.
מביטוי זה נובע שלחץ הדם תלוי ב
ü נפח דקה של זרימת דם , ומכאן מ עוצמת פעילות הלב- תדירות וחוזק של התכווצויות לב (מאז MO \u003d COxHR)
ü התנגדות כלי דם היקפית , נחושה במידה רבה טונוס (מידה מסוימת של היצרות) של העורקים, צמיגות הדם, אופי התנועה שלוועוד כמה נסיבות.
Ø מהירות לינארית של זרימת הדם -זוהי מהירות התנועה של חלקיקי הדם והפלזמה עצמה לאורך ציר האורך של הכלי. הוא מוגדר כך:
כאשר V היא המהירות הליניארית של זרימת הדם,
Q - קצב זרימת דם נפחי (המתאים לנפח הדקות של זרימת הדם)
pr 2 - רוחבי כולל של קטע מסוים של מיטת כלי הדם
ממשוואה זו עולה שככל שהחתך הכולל של מיטת כלי הדם רחב יותר, כך המהירות הליניארית של זרימת הדם בה נמוכה יותר. במערכת כלי הדם, רשת הנימים היא המקום הרחב ביותר: החתך הכולל של כל הנימים של מחזור הדם הסיסטמי גדול פי 500-600 מזה של אבי העורקים. בקשר עם האמור לעיל, ההאטה הגדולה ביותר בזרימת הדם מתרחשת דווקא ברמת הנימים (המהירות הליניארית של זרימת הדם בהם היא רק 0.5-1 מ"מ/שניה), בעוד שהמהירות הלינארית המקסימלית של זרימת הדם נצפית ב- אבי העורקים (0.3-0.5 מ"ש). ג), ובווריד הנבוב - אינדיקטור זה (בממוצע כ-0.2 מ"ש) נמוך פי 2 מזה שבאבי העורקים, מכיוון שיש שני וריד נבוב, והדקה נפח הדם העובר דרך החתך של אבי העורקים מופץ בין שני הוורידים הנבלים.
Ø זמן מחזור דם מלא- זהו הזמן הנדרש לחלקיק דם לעבור דרך המעגלים הגדולים והקטנים של מחזור הדם. זה 20-23 שניות לאדם ומתאים לממוצע של 27 סיסטולים. יתרה מכך, 1/5 מהזמן הזה נופל על קידום הדם במחזור הריאתי ו-4/5 - על קידום הגדול.
Ø דופק עורקי- אלו הן תנודות קצביות של דפנות העורקים, הנגרמות מעלייה בלחץ בהם (עקב שינוי בנפח הדם) עם כל סיסטולה של החדרים. אז, ברגע של סיסטולה חדרית, כמות נוספת מסוימת של דם (המקבילה לפליטת סיסטולי) נפלטת לחלק הראשוני של מערכת העורקים, שכבר מלאה בדם. בשל העובדה שדם, כמו כל נוזל, אינו ניתן לדחיסה, זרימת חלק מהדם לתוך מיטת כלי הדם בזמן סיסטולה חדרית מלווה במתיחה של עורקים גדולים ועלייה בלחץ בהם. לאחר הפסקת הפליטה הסיסטולית (כלומר, עם תחילת הדיאסטולה), העורקים הגדולים שקיבלו מנת דם מהלב, עקב גמישותם, נדחסים ודוחפים את הדם הלאה. התרחבות הקיר והעלייה בלחץ מתרחשים כעת בקטע הסמוך של החלק העורקי של מיטת כלי הדם. כך, תנודות לחץ הנגרמות כתוצאה משינוי במילוי הדם, החוזרות על עצמן בגלים והיחלשות הדרגתית, לוכדות עוד ועוד קטעים של העורקים עד שהם מגיעים לעורקים ולנימים, שם גל הדופק יוצא.
אורז. 18. מנגנון התפשטות גלי הדופק
א - מתיחה של החלק באבי העורקים הקרוב ללב
ב' - מתיחת הקטע הבא ומילויו בדם
B - חזרה על תהליך זה והתפשטות הדם לאורך העורקים האלסטיים
מהירות ההתפשטות של גל דופק אינה תלויה במהירות תנועת הדם, אלא נקבעת במידה רבה על ידי גמישות הדפנות של עורקים גדולים ובינוניים. לפיכך, המהירות הליניארית המקסימלית של זרימת הדם בעורקים גדולים היא 0.3-0.5 מ"ש, ומהירות ההתפשטות של גל הדופק בהם היא 5.5-8 מ"ש. עם הגיל, גמישות דפנות כלי הדם יורדת עקב שינויים טרשת עורקים, הגורמים לעלייה במהירות ההתפשטות של גל הדופק. קצב הדופק משקף את קצב הלב, ואת קשיותו או המילוי שלו - כמות הפליטה הסיסטולית.
לְהַבחִין שתי דרכים עיקריות לתנועת דם במיטה כלי הדם:
ü עַלעַלִי(דם נע בשכבות מקבילות (או ביחס לכלי הכלי בשיקול נפחי - בגלילים קואקסיאליים), שגם הם מקבילים לציר האורך של הכלי), בדרך כלל סוג זה של תנועה מתרחש ברוב המוחלט של הכלים. יתרה מכך, הזרם הפנימי או הצירי מורכב מתאי דם הנעים במהירות הליניארית הגבוהה ביותר, והזרם הקרוב לדופן יוצר שכבות פלזמה הנעות במהירות נמוכה יחסית, שכן הן עוברות את ההתנגדות הגדולה ביותר לתנועה כתוצאה מחיכוך כנגד דופן הכלי.
ü נִסעָר(במהלך תנועת הדם בכלי מתרחשות מערבולות סוערות, שכן חלק משכבותיו נעות במקביל לציר האורך של הכלי, בעוד שאחרות מאונכות), נמצאות בדרך כלל בקטע הראשוני של מיטת כלי הדם, שם נמצא הדם. נפלט על ידי החדרים (בפתח אבי העורקים וגזע הריאתי, באזור אבי העורקים הקשת), במקומות של התפצלות כלים גדולים(למשל, בנקודת חלוקת העורק הצוואר המשותף לפנימי וחיצוני), וכן במקומות של עיקולים חדים בכלי הדם. יחד עם זאת, עם דילול חזק של דם (עם ירידה בולטת בצמיגותו), זרימת הדם יכולה להיות סוערת בחלקים אחרים של מיטת כלי הדם, שם היא אמורה להיות לרוב למינרית, ואז ההתנגדות הכוללת לזרימת הדם יכולה להיות סוערת. עלייה, למרות ירידה בצמיגות הדם במחזור הדם.
2. מנגנונים עיקריים של החלפה טרנסקפילרית
מיטה מיקרו-מחזוריתומעל לכל, הנימים הם קישור חשובמערכת הלב וכלי הדם, שכן ברמתם מתבצעת חילופי החומרים בין הדם לנוזל הבין-תאי (החלפה טרנסקפילרית). הקיר הנימים נוצר משכבה אחת של תאי אנדותל וממברנת הבסיס המקיפה אותם. בשל העובדה שאין סיבי שריר חלקים בדופן הנימים, הם אינם מסוגלים, כמו כלים אחרים, לשנות באופן פעיל את הלומן שלהם, ומידת מילוי הדם שלהם תלויה ישירות בטונוס (דרגת ההיצרות) של עורקים קודמים. כל הנימים במסלולם מלווים בהכרח ב רקמת חיבור סיבית רופפת, כלומר המתווך העיקרי של יחסי רקמות המטו , שכן הוא חוליית ביניים בדרכם של חומרים מרקמות אחרות (אפיתל, סחוס, עצבי, שריר) לדם ולהיפך. המהירות הלינארית הממוצעת של זרימת הדם בנימים אנושיים היא 0.5-1 מ"מ לשנייה, ומכיוון שאורכם הממוצע אינו עולה על 0.5-1 מ"מ, זמן השהייה של כל תא דם בנימים מגיע ל-1 ש'. עוצמת זרימת האריתרוציטים בנימים נעה בין 12 ל-25 תאים או יותר תוך 1 שניות. נפח הדם הממלא את הנימים הוא בדרך כלל כ-15% מהנפח הכולל של הדם ההיקפי (כלומר דם במחזור). לחץ הדם בנימי (לחץ הידרוסטטי) אינו תלוי בשלבי המחזור הלבבי (כלומר, אינו עובר תנודות דופק), אלא יורד לאורך הנימים (כמו גם בדרך כלל לאורך מיטת כלי הדם) בשל העובדה כי הדם זז תוך כדי תנועה מוציא חלק מהאנרגיה שלו על התגברות על כוחות ההתנגדות לתנועה. אז, ברוב הנימים של מחזור הדם (למעט הנימים של הגלומרולי הכלייתי), הלחץ ההידרוסטטי בחלק העורקי של הנימים הוא כ-30 מ"מ כספית, ובחלקו הוורידי - 10 מ"מ כספית.
תהליך סינון הנוזלים מהנימי אל תוך החללים הבין-תאיים של הסיבי הרופף שמסביב רקמת חיבורבחלק העורקי של הנימים וספיגה חוזרת הפוכה שלו לדם בחלקו הוורידי מתאפשרת עקב דרגות לחץ הידרוסטטיות ואונקוטיות מסוימות בין דם הנימים לנוזל הבין-תאי. כך, למשל, בחלק העורקי של נימי העור, לחץ הדם ההידרוסטטי הוא 30 מ"מ כספית, והלחץ ההידרוסטטי של הנוזל הביניים הוא 15-20 מ"מ כספית. לכן, בחלק העורקי של הנימים, שיפוע לחץ הידרוסטטי(שווה לכ-10 מ"מ כספית), להקל על התנועה של החלק הנוזלי של הפלזמה
(וחומרים במשקל מולקולרי נמוך המומסים בו) מהנימי אל החללים הבין-תאיים
. כתוצאה מהסינון הזה לחץ הדם האונקוטי עולה לאורך הנימים, שכן חלבונים מולקולריים גדולים שאינם יכולים לחדור יחד עם הפלזמה מהנימי לתוך הרקמות, מומסים בנפח קטן יותר של נוזל. הלחץ ההידרוסטטי לאורך הנימים נופל ובקצהו הוורידי הוא 10 מ"מ כספית, בעוד שהנוזל הבין-סטיציאלי הוא 15-20 מ"מ כספית. לפיכך, שיפוע הלחץ ההידרוסטטי בחלק הוורידי של הנימים יתרום לספיגה חוזרת הפוכה של נוזלים וחומרים המומסים בו (כולל תוצרים סופיים של חילוף החומרים, כמה גורמים הומוראליים וכו') מהחללים הבין-תאיים לדם. מקל ומשפר את תהליך הספיגה מחדש ו שיפוע לחץ אונקוטי, נוצר בעיקר על ידי חלבונים מולקולריים גדולים בדם.
אורז. 19. המנגנון ליישום החלפה טרנסקפילרית
בתנאים רגילים, קצב סינון הנוזל מהנימי לרקמה שווה כמעט לקצב הספיגה מחדש שלו בכיוון ההפוך, ורק חלק קטן מהנוזל הבין-תאי חוזר לזרם הדם דרך המערכת הלימפטית(הוא מסונן לתוך נימי הלימפה המסתיימים בצורה עיוורת ברקמות, הנאספות בכלי לימפה גדולים יותר המובילים את הלימפה מהאיברים; הלימפה עוברת דרכה בלוטות הלימפה, שם הוא מתנקה מחומרים אנטיגנים, וחוזר לדם דרך שתי צינורות לימפה (ימין ובית חזה צינורות לימפה), זורם לתוך הוורידים של מחזור הדם המערכתי). מהירות ממוצעתסינון בכל הנימים של גוף האדם הוא כ 14 מ"ל / דקה (20 ליטר / יום), וספיגה חוזרת - 12.5 מ"ל / דקה (18 ליטר / יום); בערך 2 ליטר ליום של נוזל זורם דרך כלי הלימפה.
3. מנגנונים נוירוהומורליים של ויסות מחזור הדם
מנגנוני ויסות של מחזור הדםמכוון לקבע השגת התאמה ברורה בין הצורך של כל תא בגוף ברמת אספקת הדם (בהתאם לעוצמת התהליכים המטבוליים בו) ונפח הדם הזורם דרך כלי המבנה שתא זה הוא חלק ממנו . יש חשיבות לא קטנה ליישום החלפה טרנסקפילרית (זה שעבורו מתקיימת מערכת הדם בכלל) לא רק נפח הדם הזורם דרך הנימים, אלא גם רמת הלחץ הנימים, שתלוי במידה רבה בערך העורק הסיסטמי. לַחַץ. בהקשר זה, מנגנוני הוויסות של זרימת הדם מכוונים גם לשמירה על לחץ עורקי מערכתי ברמה האופטימלית ליישום תקין של מטבוליזם טרנסקפילרי ומהלך תהליכים מטבוליים ברקמות.
ניתן לסווג את המנגנונים של ויסות מחזור הדם, תלוי אם הם מכוונים לוויסות מחזור הדם המערכתי או המקומי. שתי קבוצות:
Ø מֶרכָּזִי(שמטרתו לווסת את מחזור הדם המערכתי)
Ø מְקוֹמִי(לספק ויסות של רמת אספקת הדם לאיברים ורקמות מסוימות בגוף, בהתאם לצרכיהם, הנקבעים לפי הרמה פעילות פונקציונלית).
מֶרכָּזִימנגנוני ויסות מחזור הדם מספקים תחזוקה ברמה מסוימת, אופטימלית לאספקת דם תקינה לרקמות היקפיות (כולל הלב עצמו), מספר אינדיקטורים במערכת של זרימת הדם, כמו לחץ עורקי מערכתי, נפח דם במחזור, התנגדות וסקולרית היקפית כוללת, נפח זעום של זרימת דם וכמה אחרים. המנגנונים המרכזיים של ויסות על ידי פעילותם יוצרים לא רק תנאים נוחים לעבודת הלב, אלא גם אספקת דם מיטבית לכל רקמות הגוף. ככלל, היישום של מנגנונים אלה כרוך בשניהם מרכיבים עצביים ואנדוקריניים,המשולבים זה בזה. מנגנוני הרגולציה המרכזיים יכולים להיות מכוונים לשמור ברמה מסוימת:
ü נפח הדם הכוללבמחזור (נפח דם היקפי)
ü נפח דקה של זרימת דם, תלוי בעוצמת פעילות הלב (במיוחד בקצב הלב והפליטה הסיסטולית)
ü התנגדות היקפית כוללת של מיטת כלי הדם, אשר תלוי במידה רבה בטון (מידת ההיצרות) של העורקים
ü לחץ דם מערכתי, בהתאם לנפח הדקות של זרימת הדם והתנגדות כלי הדם ההיקפיים
בשל העובדה שכל פרמטרי המערכת הללו של זרימת הדם קשורים זה בזה, מנגנונים מרכזייםויסות מחזור הדם על ידי פעילותו, הנכלל בתגובה לשינוי באחד מהפרמטרים הללו, משפיע ככלל על רבים אחרים. אז ניתן להשיג את הנורמליזציה של לחץ עורקי מערכתי במקרה של עלייתו בדרכים שונות:
· שינוי בפעילות הלב(במיוחד, היחלשותו, שמטרתה להפחית את נפח זרימת הדם הדקה)
· ירידה בנפח הדם במחזור, הן כתוצאה משתן מוגבר, והן עקב שקיעת דם מוגברת במאגרי דם (טחול, כבד, מקלעת כלי דם תת עורית ועוד כמה)
· ירידה בהתנגדות ההיקפית הכוללת לזרימת הדםכתוצאה מהיחלשות של טונוס העורקים.
בשל היתירות המצוינת של דרכים לשמור על פרמטרים מחזוריים מערכתיים ברמה אופטימלית, מושגת מהימנות ביולוגית גבוהה של מערכת הלב וכלי הדם בכללותה.
מנגנוני ויסות פעילות הלב, לרבות רפלקסים לבביים המתרחשים בתגובה לעלייה בלחץ הדם, נדונים בסעיף 9 של חלק I. בפסקה זו, רק אותם מנגנונים המבטיחים ויסות של נפח הדם במחזור הדם וההתנגדות ההיקפית הכוללת לזרימת הדם יתואר בפירוט.
ויסות ההתנגדות ההיקפית הכוללת לזרימת הדםמבוצע בעיקר על ידי שינוי טונוס עורקים(כלים היוצרים בשלמותם את ההתנגדות הכוללת המקסימלית לזרימת דם), שניתן להשיג כתוצאה משניהם השפעות עצבניות והומוריות. רוב כלי המיטה של כלי הדם (למעט אולי נימים, נטולי שריר חלק ורקמות חיבור בדפנותיהם) נמצאים במצב של טון קבוע (מה שנקרא טון בסיסי ), מסופק על ידי אוטומציה של כמה סיבי שריר חלקים המרכיבים את דופן כלי הדם. השפעות סימפטיות תורמות גם לעלייה בטון של רוב כלי הדם (למעט כלי הלב והמוח); יתרה מכך, לחלוקה הסימפתטית של מערכת העצבים האוטונומית יש אפקט לחץ קבוע (טוניק) על כלי הדם, בעוד שלחלוקה הפאראסימפטטית יש השפעה טוניקית על הלב. ביטול ההשפעות הסימפתטיות על כלי הדם של אזורים מסוימים בגוף (על ידי חיתוך עצבים סימפטיים מסוימים) מוביל להרפיית השרירים החלקים של הכלים המעורבים, לירידה בטונוס שלהם וכתוצאה מכך לעלייה באספקת הדם שלהם. אדמומיות של אזורי העצב בגוף. אז, קלוד ברנרד בשנת 1852, בניסוי הקלאסי שלו, הראה שמעבר של העצב הסימפטי בצד אחד של הצוואר בארנב גורם להרחבת כלי דם, המתבטאת באדמומיות והתחממות של האוזן של הצד המנותח. במקרה של גירוי של העצב הסימפטי בצוואר הארנב, להיפך, ישנה היצרות של כלי האוזן בצד הגירוי וכתוצאה מכך האוזן מחווירה והטמפרטורה שלה יורדת. החלוקה הפאראסימפתטית של מערכת העצבים האוטונומית, בניגוד לזו הסימפתטית, להיפך, היא בעלת אפקט מרחיב כלי דם (מדכא) שאינו טוניק במהותו.
מרכז ואסומוטורי(התגלה על ידי V.F. Ovsyannikov ב-1971), הקשור לוויסות הפעילות של נוירונים סימפטיים ופאראסימפטיים תקינים המעצבבים כלי דם, מונח ב-medulla oblongata (באזור fossa rhomboid ונוצר על ידי נוירונים היווצרות רשתית) ומורכב משני חלקים:
ü לחץ(מכווץ כלי דם, מיישם את השפעתו על כלי הדם דרך המרכזים הסימפתטיים המוטבעים בקרניים הצדדיות של מקטעי החזה עמוד שדרה)
ü מדכא(מרחיב כלי דם, הוא מבין את השפעתו על כלי הדם בעיקר דרך המרכזים הפאראסימפתטיים המוטבעים בגזע המוח ובמקטעי הקודש של חוט השדרה; לחלק מהעצבים הסימפתטיים יכולה להיות השפעה על הרחבת כלי הדם, בעיקר על אותם כלי דם בסיבי השריר החלק שבהם b 2 - קולטנים אדרנרגיים שולטים).
שתי המחלקות הללו של המרכז הווזומוטורי נמצאות בקשרים הדדיים: עלייה בפעילות של מחלקה אחת מלווה בעיכוב של פעילות אחרת. יתרה מכך, ככלל, קטע הלחץ נמצא במצב של פעילות טוניק, ולכן לקטע הסימפתטי של מערכת העצבים האוטונומית יש השפעה טוניקית על כלי הדם. שמירה על הפעילות הטונית של המרכז הווזומוטורי מסופק הן על ידי זרימה מתמדת של מידע אפרנטי אליו משדות קליטה שונים בגוף (ובעיקר, מהקולטנים של הכלים עצמם), והן בשל כמה גורמים הומוראליים שמסתובבים לגוף. דם (יוני מימן, CO 2, לקטט, ADP ואחרים). לפיכך, ירידה חדה בלחץ הדם במיטה כלי הדם מלווה בהיחלשות משמעותית של דחפים אפרנטיים מ pressoreceptors (ברורצפטורים) כמו כלי דם גדולים (קשת אבי העורקים וסינוס הצוואר - מקום ההתפצלות של העורק הצוואר המשותף לתוך הפנימי והחיצוני עורקי הצוואר; אלו הם שני האזורים הרפלקסוגנים החשובים ביותר בכלי הדם, כמו גם כלי דם קטנים רבים, מה שמוביל לעלייה בטונוס של קטע הלחץ ולהיחלשות של הטונוס של המדכא, וכתוצאה מכך, היצרות כללית של עורקים, עלייה בהתנגדות כלי הדם ובלחץ העורקי המערכתי. במקביל, מעכבות השפעות פאראסימפתטיות וסימפתטיות על הלב, מה שתורם להגברת פעילות הלב, לעלייה בנפח הדקות של זרימת הדם וכתוצאה מכך לעלייה בלחץ הדם.
עלייה בלחץ הדם, לעומת זאת, מלווה ב דחפים אפרנטיים מוגברים מקולטני הלחץ של מיטת כלי הדם , פעילות מוגברת של מחלקת הדיכאונות של המרכז הווזומוטורי, היחלשות הסימפתטית ומוגברת השפעות פאראסימפתטיותעל עורקים, מה שמוביל לירידה בתנגודת כלי הדם ההיקפיים ובלחץ הדם ( רפלקסים מדכאים). במקביל למנגנונים שמטרתם הפחתת תנגודת כלי הדם עם לחץ דם מוגבר, מופעלים גם מנגנונים המחלישים את פעילות הלב, מה שעוזר להפחית את נפח זרימת הדם הדקות ולחץ הדם.
המנגנונים המתוארים של ויסות לחץ הדם, המופעלים על ידי זרימת מידע אפרנטי מקולטני הלחץ של מיטת כלי הדם, מתייחסים למנגנוני ויסות על ידי אי התאמה(אוֹ ביציאה) מהמערכת. הם מסוגלים להחזיר את לחץ הדם שכבר השתנה לנורמה, אך אינם מסוגלים למנוע את שינויו מראש. לצד מנגנוני ויסות אלו בגוף, פועלים גם אחרים, הכרוכים בוויסות לחץ הדם עוד לפני רגע השינוי החד שלו (ויסות). בכניסהאוֹ מתוך זעם). מנגנונים כאלה פועלים בתגובה לגירוי של קולטני המתיחה של חדרי הלב ו כלי דם כלילייםנפח גדול של דם ממלא אותם ומורכב מעיכוב רפלקס של פעילות הלב וירידה קלה בטונוס כלי הדם, שעוזרים לשמור על לחץ הדם ברמה תקינה (כלומר, מונעים עלייה אפשרית שלו).
תפקיד חשוב בוויסות טונוס כלי הדם ולחץ הדם, יחד עם הפרסורצפטורים של מיטת כלי הדם, ממלאים גם על ידי כימורצפטורים , חומרים מגרים נאותים שעבורם הם תכולה מוגברת של CO 2, ביקרבונטים, יוני מימן, מוצרים מטבוליים חומציים ותכולת חמצן מופחתת בדם ההיקפי. עירור של רצפטורים כימו, בניגוד לעירור של רצפטורים, להיפך, מלווה בעלייה בפעילות הלב ועלייה בטונוס כלי הדם, מה שמוביל לעלייה בלחץ העורקי המערכתי ( רפלקסים של לחץ). משמעות פיזיולוגיתרפלקסים לחיצים כאלה, הנובעים בתגובה לגירוי של הקולטנים הכימיים של מיטת כלי הדם, הם שהם עוזרים לשפר את אספקת הדם לאיברים הפועלים בצורה האינטנסיבית ביותר (כלומר, להגדיל את נפח הדם הנמסר להם ליחידת זמן) על רקע של תכולת חמצן מופחתת בדם ההיקפי.
שינוי בטונוס כלי הדם וכתוצאה מכך לחץ דם יכול להתרחש לא רק בתגובה לגירוי של הקולטנים של מערכת הלב וכלי הדם עצמה, אלא גם לגירוי של קולטנים באזורים אחרים בגוף (מה שנקרא רפלקסים מצמדים) . אז, כאב או גירוי קר של שטח גדול של העור מוביל, ככלל, להפעלה מחלקה סימפטיתמערכת העצבים, התנגדות כלי דם מוגברת ולחץ דם.
יחד עם המנגנונים העצבים של ויסות טונוס כלי הדם, אשר, ככלל, הם רפלקסים באופיים, מנגנונים הומוראליים. ו פעולה מכווצת כלי דם יש את ההורמונים הבאים:
ü סרוטונין(הורמון של בלוטת האצטרובל, מתווך של מערכת העצבים המרכזית),
ü וזופרסין(אוֹ הורמון נוגד השתנה, המיוצר על ידי הגרעינים הנוירו-הפרשיים של ההיפותלמוס הקדמי, עובר למחזור הדם הכללי ברמת הנוירוהיפופיזה), יש השפעה לחץ במינונים על-פיזיולוגיים
ü קטכולאמינים(אדרנלין ונוראדרנלין - הורמונים של מדוללת יותרת הכליה), דרך קולטנים 1-אדרנרגיים השוררים בכלי האיברים חלל הבטןולעור, יש אפקט כיווץ כלי דם, בעוד שבאמצעות b 2 - קולטנים אדרנרגיים, השולטים בכלי הלב והמוח, להיפך, יש להם אפקט מרחיב כלי דם. באופן כללי, קטכולאמינים גורמים לעלייה בתנגודת כלי הדם הכוללת ובלחץ הדם.
ü מערכת רנין-אנגיוטנסין. התאים האנדוקריניים של הכליות, המקיפים בצורה של אשכולות קטנים את העורקים האפרנטיים של הגלומרולי של הנפרונים, מסונתזים רנין - אנזים פרוטאוליטי המקדם את ההמרה של אנגיוטנזינוגן (חלבון פלזמה בדם) ל אנגיטנסין אני . אנגיוטנסין I בפעולת האנזים הפלזמה (דיפפטיד carboxypeptidase) הופך ל אנגיוטנסין II , בעל אפקט כיווץ כלי דם חזק. בנוסף, לאנגיוטנסין II יש גם השפעה מגרה על פעילות הפרשההאזור הגלומרולרי של קליפת יותרת הכליה, המייצר מינרלוקורטיקואידים, אשר, בעלי השפעה אנטי-דיורטית, מגדילים את נפח הדם במחזור וכתוצאה מכך את לחץ הדם. למרות העובדה שמערכת הרנין-אנגיוטנסין קשורה לוויסות מחזור הדם המערכתי ולחץ הדם, מטרתה העיקרית היא לווסת את זרימת הדם הכלייתית, שהיא המפתח לסינון כליות תקין (המנגנון העיקרי של יצירת שתן).
בין הגורמים ההומוראליים ש פעולת הרחבת כלי הדם , יש להזכיר את הדברים הבאים:
ü מדולין(שומנים המיוצרים על ידי התאים האנדוקריניים של מדולה הכליה)
ü אצטילכולין(מתווך של החלוקה הפאראסימפתטית של מערכת העצבים האוטונומית, כמו גם מספר נוירונים של מערכת העצבים המרכזית)
ü פרוסטגלנדינים(נגזרות של חומצות שומן בלתי רוויות, הנוצרות ברקמות רבות בגוף)
ü ברדיקינין(נוצר ברקמות רבות על ידי פעולת אנזים הרקמה קליקריין מגלובולין בדם)
ü היסטמין(יחד עם תאים אנדוקריניים מערכת עיכול, בולט ו תאי תורןובזופילים כתוצאה מהגרנולציה שלהם); מוכנס למחזור הדם המערכתי, היסטמין גורם להתרחבות כללית של העורקים ולעלייה קשורה באספקת הדם הנימים וירידה חדה בלחץ הדם, המלווה בהפרה של חילוף החומרים הטרנסקפילרי ומטבוליזם תקין ברקמות רבות של הגוף (ומעל לכל , בעצבים). בנוסף, היסטמין משבש את המגעים בין תאי האנדותל, ובכך מגביר את החדירות הנימים. מכלול השינויים הללו בגוף משולבים תחת השם הֶלֶם(באופן מיוחד, הלם היסטמיןכי זה נגרם על ידי היסטמין)
ü אפקט מרחיב כלי דם מקומי לְדַקלֵם תוצרי קצה מטבוליים, לקטט, הצטברות יוני H+ ברקמות, ADP, AMP, ואילו, תוך כניסה למחזור הדם הכללי, חומרים אלה מעוררים את הכימורצפטורים של מיטת כלי הדם, אשר מלווה בעלייה בלחץ העורקי המערכתי.
מנגנונים הומוראליים ממלאים תפקיד ראשוני בוויסות נפח הדם במחזור הדם. לפיכך, ירידה חדה בנפח הדם במחזור הדם כתוצאה מאיבוד דם חמור, יחד עם מנגנונים נוירו-הומורליים התורמים לעלייה בטונוס כלי הדם, מלווה במכלול של תהליכים שאינם מכוונים לעלייה בנפח של דם במחזור, ביניהם יש לציין את הדברים הבאים:
ü שחרור דם למחזור הדם ממחסני דם(מיושם בעיקר עקב השפעות עצביות על איברי מאגר הדם)
ü הפרשה מוגברת של וזופרסין(הורמון אנטי-דיורטי), המגביר את הספיגה ההפוכה של מים באבוביות של הנפרונים ובצינורות האיסוף של הכליות, מה שמפחית משתן ותורם לשימור הנוזלים בגוף
ü הפרשה מוגברת של רניןעל ידי הכליות וההיווצרות הנלווית של אנגיוטנסין II, אשר, מצד אחד, משפיעה על כלי הדם, ומצד שני, מגבירה את הפרשת המינרלוקורטיקואידים על ידי האזור הגלומרולרי של קליפת האדרנל. מינרלוקורטיקואידיםהם גם מגבירים את הספיגה ההפוכה של יוני נתרן, כלור ואחריהם מים מהשתן הראשוני, ובכך מפחיתים משתן ותורמים לעלייה בנפח הדם במחזור הדם.
מנגנונים מקומיים של ויסות מחזור הדםמכוונים להשגת רמה נאותה של אספקת דם לצרכי רקמות היקפיות. מנגנונים אלה הם בעיקר מנגנוני ויסות הומוראליים. לפיכך, עלייה בטמפרטורה (בשל רמה גבוההתהליכים מטבוליים), ריכוזים של מוצרים מטבוליים חומציים, CO 2 , ADP ו-AMP (עקב צריכה מוגברת של ATP), לחץ אוסמוטי(עקב עלייה בריכוז של חומרים בעלי משקל מולקולרי נמוך) באיבר שעובד קשה יש השפעה מקומית על הרחבת כלי הדם. במקביל, בכניסה לזרם הדם הכללי, חומרים אלו, הן באמצעות גירוי של הרצפטורים הכימיים של מיטת כלי הדם, והן בפעילות ישירה על המרכז הווזומוטורי, תורמים להגברת פעילות הלב, לעלייה בתנגודת כלי הדם המערכתית ולחץ הדם. עלייה בנפח הדקות של זרימת הדם, מצד אחד, על רקע התכווצות כלי הדם של איברים המראים פעילות חלשה, והרחבת כלי הדם של איברים הפועלים באינטנסיביות, מצד שני, מבטיחה רמה גבוהה של אספקת דם ל האחרון. לכן, במקרה של עבודה מוגברת של כמה איברים, ראשית, עלייה בנפח הדקות של זרימת הדם ולחץ הדם, ושנית, הוא נדלק מנגנון חלוקה מחדש, מה שתורם להזרמת כמה שיותר דם מנפח הדקות המוגבר הזה לאיברים בעלי רמת פעילות תפקודית גבוהה.