Кровяное давление у человека в покое и при мышечной работе

Тема: «Кровяное давление у человека в покое и при мышечной работе».

ПЛАН:

1. Гемодинамика. Движение крови по сосудам.

2. Понятие об артериальном давлении:

- что способствует повышению артериального давления;

- каким способом высокое артериальное давлении разрушает организм;

- как можно регулировать артериальное давление;

3. регистрация кровяного давления.

4. косвенные методы определения кровяного давления.

5.  артериальное  давление в покое и при мышечной работе.

Общие положения гемодинамики.

Кровообращение обеспечивает все процессы метаболизма в организме человека и поэтому является компонентом различных функциональных систем, определяющих гомеостаз. Основой кровообращения является сердечная деятельность.

Функция сердца - резервуарная и нагнетательная: в период диастолы в нем накапливается очередная порция крови, а во время систолы часть этой крови выбрасывается  в большой (аорту) или малый (легочную артерию) круги кровообращения. За 1 минуту у взрослого человека выбрасывается из каждого желудочка в среднем 4,5-5,0 литров крови. Этот показатель носит название « минутный обьем кровообращения» или « минутный обьём крови». В расчете на площадь поверхности за 1 минуту сердце взрослого человека выбрасывает в каждый круг около 3 л/м2 крови. Этот показатель получил название « сердечный индекс».

 Движение крови по сосудам обусловлено градиентом давления в артериях и венах. Оно подчинено законам гидродинамики и определяется двумя силами» давлением, влияющим на движение крови, и сопротивлением, которое она испытывает при трении о стенки сосудов.

Силой, создающей давление в сосудистой системе, является работа сердца, его сократительная способность. Сопротивление кровотоку зависит, прежде всего, от диаметра сосудов, их длины и тонуса, а также от объема циркулирующей крови и ее вязкости. При уменьшении диаметра сосуда в два раза сопротивление в нем возрастает в 16 раз.

Систолический объем – важнейшая характеристика производительности сердца. Систолический объем новорожденных составляет примерно 3-4 мл. С учетом того, что ЧСС у новорожденных 140 уд/мин., в среднем МОК новорожденного равен 500 мл.

объемы	Норма для взрослого	Нормы для новорожденного
1. конечно-диастолический (остаточный+резервный+систолический объемы)	140-180 мл	------------------
2. систолический объем	60-80 мл за систолу	3-4 мл
3. ударный индекс - СО: 1,76 м кв.	41 мл/м кв	------------------
4.  минутный объем кровообращения	4,5-5,0 л/мин	------------------
5. Сердечный индекс- МОК: 1,76 м кв.	2,84  л/м кв.	------------------

Наиболее простой метод определения СО - расчетный. Так известный физиолог Старр предложил проводить определение СО на основании замеров артериального давления и ЧСС. Формула Стара:

СО=100+0,5 (пульсовое давление)-0,6 (возраст, в годах)-0,6 (диастолическое давление). Результат выражается в мл.

При каждом сокращении сердца кровь выбрасывается в артерии под большим давлением. Вследствие сопротивления кровеносных сосудов ее передвижению в них создается давление, которое называют кровяным давлением. Наибольшее давление в аорте и крупных артериях. В полых венах давление крови меньше атмосферного.

АРТЕРИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ.

Кровь движется непрерывно. Неутомимое сердце перекачивает ее, придает ей поступательное движение. Сокращаясь, сердечная мышца оказывает сильное давление  на находящуюся в желудочках кровь. Мышца левого желудочка, поскольку она более толстая и мощная, с гораздо большей силой давит на порцию крови в желудочке, чем мышца правого.

При сокращении сердечной мышцы давление крови в левом желудочке доходит до 140-150 мм рт. Ст. Под таким давлением кровь поступает в аорту, где давление ее уже несколько ниже – 130-140 мм рт. Ст. И чем дальше движется  кровь, тем и ниже становится давление. В артериях оно составляет 120-130 мм рт. Ст. Особенно резко оно падает в мелких артериях и артериолах - до 60-70 мм рт. Ст., а в капиллярах – до 30-40 мм рт. Ст. В мелких венах давление – 5-10 мм рт. Ст., а в крупных венах оно может быть даже отрицательным.

Кровь, протекая по кровеносным сосудам, преодолевает трение об их стенки и тратит на это значительную часть энергии, сообщенной ей сокращением сердца. Давление крови в артериях и капиллярах резко падает, потому что кровь встречает здесь очень большое сопротивление. Так, например, поперечное сечение аорты-5 см кв., длина- несколько сантиметров, а площадь ее поверхности примерно 15-20 см кв. Поперечное сечение всех капилляров-2200 см кв., а общая их поверхность-6300 м кв.

Низкое гидростатическое давление в венозном русле способствует движению крови по артериальному руслу, а также затрудняет возврат крови к сердцу. Для этих целей в эволюции возник ряд компенсаторных механизмов. В частности, венозному возврату крови способствуют: 1) наличие в венах многочисленных полулунных клапанов эндотелиального происхождения; 2) снижение внутриплеврального давления в момент вдоха; 3) присасывающее действие полостей сердца (во время систолы желудочков атриовентрикулярная перегородка смещается в сторону желудочка, что создает дополнительное разряжение в предсердиях и увеличивает градиент давления); 4) сифонное явление; 5) динамическая работа мышц ног, рук, туловища (повышение вневенозного давления во время сокращения скелетных мышц приводит к выталкиванию венозной крови по направлению к сердцу).

 Давление  в правом предсердии, где заканчивается большой круг кровообращения, получило название центрального венозного давления (ЦВД). Уровень ЦВД существенно влияет на величину венозного возврата крови к сердцу. При понижении ЦВД от 0 до 4 мм рт. Ст. приток венозной крови возрастает на 20-30%; повышение ЦВД от 0 до +1 мм рт. Ст. уменьшает  венозный возврат на 14%. В клинической практике ЦВД выражается в мм вод. Ст. У здоровых в людей ЦВД в условиях мышечного покоя составляет 40-120 мм вод. Ст.; а вечером оно на 10-13 мм вод. Ст. выше, чем утром.

В венах грудной полости давление близко к атмосферному и колеблется в зависимости от фазы дыхания.  Ранее вен, лежащих вблизи грудной полости, опасно, так как давление в них (как и ЦВД) в момент вдоха становится ниже атмосферного, т.е. отрицательным. Поэтому при вдохе возможно поступление атмосферного воздуха в полость вен и развитие воздушной эмболии, т.е. закупорки артериол и капилляров пузырьками воздуха, что может сопровождаться летальным исходом.

Форсированный выдох резко повышает давление в полых венах, что препятствует притоку венозной крови в сердце из вен брюшной полости и нижних конечностей. Это уменьшает артериальное давление и может вызвать обморок у человека при сильном натуживании.

Следовательно, разность давления крови в сосудах и сила присасывающая действия грудной полости обуславливают кровообращение. Давление же крови в периферических сосудах зависит от фазы работы сердца. При систоле желудочков оно будет высокое, а при диастоле - самое низкое.

Давление крови записывается двумя цифрами: верхняя цифра обозначает максимальное, или систолическое, а нижняя – минимальное, или диастолическое, давление. Измерение его производят на артериях. Среднее артериальное давление представляет собой ту величину давления, которое могло бы обеспечить течение крои в артериях без колебаний давления при систоле и диастоле. Это давление выражает энергию непрерывного течения крови, показатели которого близки к уровню диастолического давления.

Величина артериального давления зависит от сократительной силы миокарда, величины МОК, длины, емкости и тонуса сосудов, вязкости крови. Уровень систолического давления зависит, в первую очередь, от силы сокращения миокарда. Отток крови из артерий связан с сопротивлением в периферических сосудах, их тонусом, что в существенной мере определяет уровень диастолического давления.  Таким образом, давление в артериях будет тем выше, чем сильнее сокращения сердца и чем больше периферическое сопротивление (тонус сосудов).

В состоянии покоя у взрослого человека систолическое давление в плечевой артерии составляет 110-120 мм рт. Ст., диастолическое-60-8- мм рт. Ст. По данным ВОЗ артериальное давление до 140/90 мм рт. Ст. является нормотоническим, выше этих величин – гипертоническим, а ниже 100/60 мм рт. Ст. – гипотоническим. Разница между систолическим и диастолическим давлениями называется пульсовым давлением, его величина в среднем равна 40-50 мм рт. Ст. У людей пожилого возраста кровяное давление выше, чем у молодых.

При болезнях, связанных с нарушением кровообращения, а также после приема большого количества жидкости давление крови изменяется. В одних случаях оно повышается, что ведет к гипертонии, а в других снижается, что вызывает гипотонию. Относительная гипотония наблюдается и при сильном утомлении.

Гипер- и гипотония у детей встречается редко, но у взрослых – это довольно частое нарушение, вызываемое множеством причин.

Факторы, способствующие повышению артериального давления:

-тучность

-потребление слишком большого количества соли

-спиртные напитки

-недостаточная физическая активность – малоподвижный образ жизни снижает способность организма правильно регулировать артериальное давление.

Повышение давления крови.

Сердце выбрасывает в аорту около 4-5 л крови в 1 минуту. Вязкость крови и трение ее стенки сосудов вызывает сопротивление оттоку крови из артерий, вследствие чего в артериальном русле возникает определенное давление. Величина давления в момент сокращения сердца равна примерно 120 мм рт. Ст., а в момент расслабления – 70-80 мм.

В организме имеются многочисленные приспособления для экономного расходования ресурсов артериального бассейна. Чтобы противодействовать внутрисосудистому давлению крови, мышцы сосудистых стенок находятся в состоянии непрерывного напряжения, т. е. тонуса.  От тонуса гладкой мускулатуры артериол зависит отток крови из артериального бассейна, а значит – и уровень давления в артериях. Каждый орган получает именно то количество крови, которое необходимо для обеспечения его работы в данный момент.

В работающем органе тонус мышц артериол падает, что приводит к расширению сосудов и прохождению через капилляры большей массы крови. В покоящемся органе тонус увеличивается – это вызывает уменьшение кровотока.

У симпатической нервной системы имеется «помощник» - клетки мозгового слоя надпочечников. Они вырабатывают адреналин. Попадая с током крови к мышцам кровеносных сосудов, он действует на них так же, как симпатические волокна. К сосудистым мышцам усиленно функционирующего органа поступает меньше сосудосуживающих импульсов, вследствие чего сосуды работающего органа расширяются.

Тонус симпатической нервной системы поддерживается не только вследствие действия продуктов обмена, но и благодаря притоку сигналов из работающих мышц. Следовательно, повышение артериального давления и усиление работы сердца – одна из важнейших физиологических реакций на деятельность мышц.

При неврозах нередко нарушается функция сердечно-сосудистой системы, и в частности наблюдается стойкое повышение тонуса артериол и артериального давлении. Советский кардиолог Г.Ф.Ланг, обобщив богатый клинический опыт, создал на основе учения И.П.Павлова неврогенную теорию происхождения гипертонической болезни. Он показал, что болезнь возникает в условиях, постоянно вызывающих перенапряжение центральной нервной системы и отрицательные эмоции. При этом резко повышается артериальное давление.

В нервных центрах, ведающих регуляцией сосудистого тонуса, в результате постоянного действия нервной травмирующей обстановки может возникнуть изолированный «больной пункт», возбудимость которого становится значительно большей, чем у других центров. Такой пункт как бы притягивает к себе возбуждение из различных отделов ЦНС и за счет этого усиливает свою активность, что приводит к еще большему повышению артериального давления. Возникает порочный круг. Периодические сдвиги уровня артериального давления сменяются стойким его повышением.  

Каким образом высокое артериальное давление разрушает организм?

- дает дополнительную работу сердца

- повреждает сосуды

- снижает остроту зрения

- увеличивает риск развития инсульта и нарушения работы почек.

Как можно регулировать артериальное давление?

Лечение высокого давления заключается в первую очередь в диетическом питании, физических упражнениях и только при неэффективности нефармакологического подхода требуется назначение лекарственных препаратов. Диетическое питание должно быть направленно на нормализацию массы тела, снижение повышенного уровня холестерина и ограничение употребления соли с пищей. Физические упражнения и активный отдых. Важную роль играют дыхательные упражнения, упражнение на расслабление мышц.

Регистрация кровяного давления.

Существуют прямые и косвенные методы определения величины кровяного давления – артериального и венозного.

Артериальное давление. Одним из первых, кто детально проанализировал показатели артериального давления, был немецкий физиолог К.Людвиг. Он вводил канюлю в сонную артерию собаки и регистрировал артериальное давление с помощью ртутного манометра, с которым была соединена канюля. В манометр погружался поплавок, который был соединен с миографом. Благодаря этому, на кимографе производилась запись кровяного давления. Она представляла собой колебания различной амплитуды, среди которых Людвиг выделил три типа волн. 1-й тип волн – это колебания артериального давления, обусловленные систолой и диастолой. В период диастолы артериальное давление падало до 80 мм рт. Ст., а в момент систолы возрастало до 120 мм рт. Ст. По классификации Людвига – это волны первого порядка. Если запись производится достаточно длительно, то на кимографе можно зарегистрировать волны 2-го и 3-его порядков. Волны 2-го порядка – это колебания артериального давления, связанные с актом вдоха и выдоха. Например, на фазе вдоха минимальное давление в артерии – 60, 62, 65, 66 мм рт. Ст., а на фазе выдоха соответственно 72, 75, 77, 78, 80 мм рт. Ст. Волны 3-го порядка обусловлены изменением артериального давления на протяжении примерно 10-13 минут – это медленные колебания. Природа этих колебаний до сих пор остается недостаточно ясной.

В целом опыты физиологов с прямой регистрацией кровяного давления свидетельствуют о том, что артериальное давление – величина не строго константная.

Прямой метод регистрации артериального давления в настоящее время применяется ограниченно – главным образом, при интракардиальной тонометрии. В то же время прямой метод регистрации кровяного давления широко применяется для регистрации венозного давления – в том числе центрального венозного давления (давления в правом предсердии). Для замера венозного давления используется аппарат Вальдмана. Он представляет собой штатив с толстостенной стеклянной трубкой, которая заполнена физиологическим раствором (0,9% хлористым натрием). Трубка соединена с пункционной иглой. Игла вводится в вену, в которой замеряется давление.

Косвенные методы определения кровяного давления.

Для определения артериального давления применяются различные варианты бескровного измерения давления. С этой целью используется сфигмоманометр Рива-Роччи, или сфигмоманометр, а также в специальных методиках – осциллометр, осциллограф, механокардиограф, гемотонометр Годарта и др.

В клинической практике используется классический способ определения артериального давления с помощью сфигмоманометра Рива-Роччи или сфигмоманометра по пальпаторному методу Рива-Роччи (сейчас он практически не используется) и аускультативному методу Рива-Роччи и Короткова. При аускультативном методе проводят выслушивание звуков Короткова в локтевой ямке на лучевой артерии: они появляются при давлении в манжетке, равном систолическому, и исчезают при давлении в манжетке, равном диастолическому. Показатели артериального давления, полученные аускультативным методом, отличаются от полученных при прямом измерении на +-10 мм рт. Ст.

При пальпаторном способе по Рива-Роччи определение давления производится на основании пальпации пульса на лучевой артерии. Поэтому можно определить только максимальное (систолическое) давление.

В целом аускультативный метод определения артериального давления позволить определить следующие показатели.

1) минимальное, или диастолическое давление – это та наименьшая величина, которою достигает давление в плечевой артерии к концу диастолы. Минимальное давление зависит от степени проходимости или величины оттока крови через систему прекапилляров, ЧСС. Норма: 60-90 мм рт. Ст.

2) Максимальное, или систолическое давление – это величина, отражающая весь запас потенциальной и кинетической энергии, которым обладает движущая масса крови на данном участке сосудистого русла. Максимальное давлении складывается из двух величин: из бокового систолического давления и ударного давления (гемодинамический удар). Гемодинамический удар создается при внезапном появлении препятствия перед движущимся в сосуде потоком крови.

Систолическое давление в норме равно 110-130 мм рт. Ст.

3) пульсовое давление - разница между САД и ДД. Например, давление в артерии -120/80 мм рт. Ст., следовательно, пульсовое давление равно 120-80=40 мм рт.ст.

4) среднее динамическое давление – результирующая всех переменных значений давления в течение одного сердечного цикла. Среднее динамическое давление выражает энергию непрерывного движения крови.

Тахоосциллография – это метод регистрации скорости изменений объема сосуда, расположенного под манжеткой. Иначе говоря, Тахоосциллография – это осциллограмма скорости. Ее регистрируют с помощью механокардиографа, в основе которого лежит использование дифференциального манометра. Принцип метода заключается в том, что в манжетке, наложенной, например, на плечо, автоматически повышается давление. Одновременно при этом регистрируется скорость изменения объема сосуда и пульс на лучевой артерии. На тахоосциллограмме определяют 4 точки:

1) диастолическое давление – момент появления так называемых диастолических западений на осциллограмме;

2) среднее динамическое давление – появление на осцилляциях волны закрытия;

3) истинное боковое давление;

4) систолическое давление – момент исчезновения пульса.

Артериальная Осциллография.

Это метод исследования артериальных сосудов, позволяющих судить об эластичности сосудистых стенок, величине максимального, минимального и среднего динамического давления. Принцип метода состоит в том, что колебания артериальной стенки, возникающие с самого начала сдавливания вплоть до полного закрытия просвета сосуда, передаются на манжетку, сжимающую конечность. Когда давление в манжетке чуть ниже, чем максимальное артериальное давление, возникают первые осцилляции. По мере снижения давления в манжетке осцилляции возрастают и достигают наибольшей величины (это соответствует среднему динамическому давлению). При дальнейшем снижении давления в манжетке амплитуда пульсовых колебаний снижается до полного исчезновения (момент соответствует диастолическому давлению).

Сфигмография. Определение скорости распространения пульсовой волны.

Сфигмография – это регистрация движения артериальной стенки, возникающего под влиянием волны давления крови при каждом сокращении сердца. Степень деформации артериальной стенки при продвижении пульсовой волны зависит от свойств сосуда и уровня давления крови. Сфигмография позволяет рассчитывать скорость распространения пульсовой волны.

Техника регистрации достаточно проста: на место пульсации сосуда, например, лучевой артерии, накладывается датчик, в качестве которого используется пьезокристалиллические, тензометрические или емкостные датчики, сигнал от которого идет на регистрирующее устройство. При сфигмографии регистрируется колебания артериальной стенки, вызванные прохождением по сосуду пульсовой волны.  

Артериальное давлении при мышечной работе.

В капиллярах происходит обмен веществ между кровью и тканями, поэтому количество капилляров в организме человека очень велико. Оно больше там, где интенсивнее метаболизм.

В начале венозной системы давление крови равно 20-30 мм рт. Ст., в венах конечностей-5-10 мм рт. Ст. и в полых венах оно колеблется около 0. Стенки вен тоньше, и их растяжимость в 100-200 раз больше, чем у артерий. В этой связи вены называют емкостными сосудами в отличие от артерий, которое оказывают большое сопротивление току крови и называются резистивными сосудами. При динамической работе мышц движению крови в венах способствуют два фактора: 1) в полых венах скорость движения крови почти в 2 раза ниже, чем в аорте. 2) участие дыхательных мышц в венозном кровообращение – дыхательный насос, скелетных мышцах – мышечный насос.. При статических усилиях приток крови к сердцу снижается , что приводит к уменьшению сердечного выброса, падению артериального давления и ухудшение кровоснабжения головного мозга.

Кровоснабжение сердца осуществляется коронарными, или венечными сосудами. В сосудах сердца кровоток происходит во время диастолы. В период систолы желудочков сокращение миокарда настолько сдавливает расположенные в нем артерии, что кровоток резко снижается. В покое через коронарные сосуды протекает в 1 минуту 200-250 мл крови, что составляет около 5% МОК. Во время физической работы коронарный кровоток может возрасти до 3-4 л – мин*1. Кровоснабжение миокарда в 10-15 раз интенсивнее, чем в тканях других органов. У спортсменов во время соревнований кровяное давление доходит до 200 мм рт. Ст. и более. После соревнований оно падает и возвращается к нормальному уровню. Кровяное давление также изменяется при тяжелом физическом труде, при эмоциональном возбуждении (гневе, испуге) и даже после приема пищи.

В норме величина кровяного давления зависит от индивидуальных особенностей, образа жизни, рода занятий. Величина его изменяется с возрастом, возрастает при непривычной физической нагрузке. Однако у лиц, занимающихся тяжелом физическим трудом, а также у спортсменов величина систолического давления может уменьшиться и составлять 100-90, а диастолическое – 60 и даже 50 мм рт. Ст.

Несмотря на значительные колебания кровяного давления (например, в зависимости от нагрузки, эмоционального состояния),  в организме существуют сложные механизмы регуляции его уровня, стремящиеся вернуть давление к норме по окончанию действия этих факторов. В ряде случаев механизмы этой регуляции нарушаются, что приводит к изменению уровня кровяного давления. Стойкое изменение уровня кровяного давления в сторону повышения называют артериальной гипертензией, а в сторону понижения – артериальной гипотензией. Повышение кровяного давления наблюдается при эндокринных нарушениях, заболеваниях почек, гипертонической болезни и др. Нередко кровяное давление повышается у подростков в период полового созревания.

У страдающих ожирением артериальное давление выше, чем у людей с нормальной массой тела. При физической нагрузке САД и ДД, сердечный выброс и ЧСС повышаются, равно, как при ходьбе в умеренном темпе АД возрастает. АД повышается у спортсменов перед стартом, иногда за несколько дней до соревнований.

Физические нагрузки ведут к повышению ВД в большей степени в таких видах спорта, как тяжелая атлетика, борьба и др., связанные с напряжением, поднятием тяжести, а равномерный бег, плавание ведут к снижению ВД.