Реология крови в капиллярах
В микроциркуляторном русле кровь ведет себя как гетерогенная мультикомпонентная суспензия. Она состоит из форменных элементов, погруженных в раствор липидов, белков и электролитов. Основным фактором, определяющим качество перфузии тканей, выступает вязкость крови.
В отличие от крупных артерий, в мелких сосудах вязкость напрямую зависит от скорости течения. Здесь наблюдается специфический феномен ее значительного снижения. Это связано с формированием параболического профиля тока: из-за разницы поперечного давления эритроциты смещаются от стенок к центру. Образуется осевой поток, благодаря которому клетки движутся через капилляр даже быстрее, чем цельная кровь.
На реологические параметры также влияют:
- Гематокрит: зависимость прямая (чем больше клеток, тем гуще кровь).
- Кислотно-щелочное состояние: зависимость обратная.
- Гиперкапния: избыток углекислого газа повышает вязкость, поэтому венозная кровь всегда более вязкая, чем артериальная.
Роль эритроцитов и эндотелия
Беспрепятственное движение крови в микрорусле невозможно без особых свойств эритроцитов. Отсутствие ядра обеспечивает им высокую деформируемость, позволяя протискиваться в капилляры, чей диаметр меньше самой клетки. Кроме того, на их мембране поддерживается дзета-потенциал (около 35 мВ), который заставляет эритроциты отталкиваться друг от друга и от сосудистой стенки, предотвращая агрегацию.
Сама сосудистая стенка, а точнее эндотелий, представляет собой огромный активный орган, генерирующий вазоактивные вещества.
Секреторный профиль эндотелия включает:
- Вазодилататоры (расширяют сосуды): оксид азота (NO), эндотелий-зависимый фактор гиперполяризации, простациклины и простагландины.
- Вазоконстрикторы (сужают сосуды): эндотелин, ангиотензин II, супероксид-анион и вазоконстрикторные простаноиды.
Механизмы транссосудистого обмена
Обмен молекулами и жидкостью между просветом капилляра и тканевыми клетками осуществляется непрерывно. Анализ гемодинамики показывает, что направление движения жидкости определяется векторами сил, действующими на сосудистую стенку.
Выделяют четыре основных транспортных механизма:
- Фильтрация и реабсорбция. На артериальном конце сосуда высокое давление способствует выведению (фильтрации) веществ в ткани. На венозном полюсе результирующее давление падает, что обеспечивает обратный захват (реабсорбцию) молекул в кровь.
- Диффузия. Базируется на разности концентраций. Это главный путь для обмена воды и кислорода.
- Микропиноцитоз. Активный процесс, при котором эндотелиальные клетки захватывают вещества с помощью везикул. Необходим для транспортировки крупных соединений: гликогена, миоглобина, $\gamma$-глобулинов.
Проницаемость сосудистой стенки
Способность веществ пересекать барьер описывается коэффициентом отражения ($\sigma$). Он иллюстрирует степень трудности прохождения молекулы. Например, вода не встречает сопротивления ($\sigma = 0$), тогда как крупные белки вроде альбумина практически не способны покинуть русло ($\sigma = 1$).
Проницаемость капилляров не постоянна, она регулируется рядом гуморальных факторов:
- Увеличивают проницаемость: брадикинин, гистамин, серотонин.
- Уменьшают проницаемость: катехоламины, ионы кальция, витамины C и PP.
Чтобы вспомнить регуляторов проницаемости, подумайте о «крепких» сосудах: витамины С, РР и кальций делают стенку менее проницаемой (укрепляют её), а медиаторы воспаления и аллергии (гистамин, брадикинин, серотонин) — «разрыхляют».
Вопросы с занятий и экзамена
Почему вязкость крови в капиллярах ниже, чем в артериях?
В микрососудах формируется параболический профиль тока. Форменные элементы из-за разницы давления смещаются в центр (осевой поток), что позволяет им двигаться быстрее цельной крови и снижает общую вязкость.
За счет чего венозная кровь более вязкая, чем артериальная?
Основная причина — гиперкапния (повышенное содержание углекислого газа), которая напрямую способствует увеличению вязкости крови в венозном русле.
Как крупные молекулы преодолевают стенку капилляра?
Крупные соединения, такие как миоглобин или $\gamma$-глобулины, транспортируются путем микропиноцитоза — активного переноса с участием везикул внутри эндотелиальных клеток.
Что ещё разобрать по теме
- Математический анализ векторов сил, определяющих фильтрацию и реабсорбцию жидкости.
- Зависимость реологии крови от сдвигов кислотно-щелочного состояния.
- Механизмы синтеза и действия эндотелий-зависимого фактора гиперполяризации.
- Физико-химическая природа формирования дзета-потенциала на мембране эритроцита.
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Микроциркуляция и транссосудистый обмен» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 106 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Гемодинамика сосудистого русла»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.