Відмінності в кровопостачанні різних органів і тканин. Механізми регуляції кровотоку

надзвичайно високим є кровоток в нирках - 1100 мл / хв. Це обумовлено життєво важливою функцією нирок: очищення крові і видалення з організму кінцевих продуктів метаболізму.

І навпаки, дивує низький рівень кровотоку в скелетних м`язах в стані розслаблення - всього 750 мл / хв в м`язах, яка становить від 30 до 40% маси тіла. У спокої рівень метаболізму в скелетних м`язах дуже низький, тому й рівень кровотоку низький, приблизно 4 мл / хв / 100 г тканини. Однак під час важкого фізичного навантаження рівень метаболізму збільшується більш ніж в 60 разів, що призводить до збільшення об`ємного кровотоку до 16000 мл / хв (або 80 мл / хв / 100 г тканини), тобто більш ніж в 20 разів.

значення місцевої регуляції кровотоку в залежності від потреб тканини. Можна задати просте запитання: чому б не забезпечити постійно високий рівень кровопостачання всіх тканин, незалежно від ступеня їх активності? Відповідь на це питання також простий: для цього необхідний набагато більший обсяг крові, ніж може перекачати серце.

Експериментальні дослідження показали, що кровотік в тканинах зазвичай встановлюється на мінімальному рівні, необхідному для забезпечення потреб - ні більше, ні меншому. Наприклад, в тканинах, у яких головною потребою є постачання киснем, кровотік завжди встановлюється на рівні, злегка перевищує повну оксигенацію тканин, але не більше. Завдяки такому точному контролю місцевого кровотоку тканини практично ніколи не страждають від нестачі кисню, в той час як навантаження на серце виявляється мінімальною.

Механізми регуляції кровотоку

Регуляція місцевого кровотоку може бути розділена на дві фази: (1) короткострокова (короткочасна) регуляція- (2) довгострокова (довготривала) регуляція.

короткострокова регуляція розвивається за рахунок швидкого місцевого розширення (вазодилатації) або звуження (вазоконстрикції) артеріол, метартеріол і прекапілярнихсфінктерів, яке відбувається протягом декількох секунд або хвилин і забезпечує необхідні зміни тканинного кровотоку.

довгострокова регуляція розвивається повільно, протягом декількох днів, тижнів і навіть місяців. В цілому довготривалі зміни забезпечують навіть кращу регуляцію кровотоку в залежності від потреб тканини. Вони пов`язані в основному зі збільшенням або зменшенням числа кровоносних судин, що постачають тканини кров`ю.

Вплив рівня метаболізму в тканинах на місцевий кровотік. На малюнку показано вплив на кровотік збільшеного рівня метаболізму в тканинах на прикладі скелетного м`яза. Зверніть увагу, що збільшення рівня метаболізму в 8 разів призводить до збільшення кровотоку в 4 рази.

Швидка регуляція місцевого кровотоку при зміні потреби в кисні. Однією з найголовніших потреб тканин є потреба в кисні. Кожен раз, коли вона не задовольняється повністю, наприклад: (1) високо в горах- (2) при пневмоніі- (3) отруєнні чадним газом (який порушує здатність гемоглобіну зв`язувати кисень) - (4) отруєнні ціанідами (які порушують здатність тканин використовувати кисень для окислення), кровотік в тканинах істотно збільшується. На малюнку показано, що при зниженні насичення крові киснем до 25% в порівнянні з нормою кровотік в ізольованій кінцівки тварини збільшується приблизно в 3 рази. Це означає, що кровотік збільшується до рівня, достатнього для компенсації нестачі кисню. Таким чином, постачання тканин киснем підтримується майже на постійному рівні.

повне припинення використання тканинами кисню при отруєнні ціанідами приводить до збільшення місцевого кровотоку в 7 разів, що демонструє виключно ефективний вплив кисневої недостатності на тканинний кровообіг.

Існують дві основні теорії, пояснюють механізм регуляції місцевого кровотоку як при зміні рівня метаболізму, так і при порушенні доставки кисню клітинам: (1) теорія розширення судин (вазодилататорного) - (2) теорія нестачі кисню (гіпоксична).