Гемодинамика

Гемодина́мика'''' '(от гемо... и динамика), движение крови в замкнутой системе сосудов, обусловленное разностью гидростатического давления в различных отделах кровяного русла. Течение крови по сосудам можно представить как течение жидкости по системе разветвлённых трубок разного диаметра; оно подчиняется общим законам гидродинамики и в общем виде может быть описано уравнением ${\displaystyle Q={\frac {P_{1}-P_{2}}{R}}}$, где Q – количество крови, протекающее через сосуд (или через всю систему кровообращения), 'P1'–'P2' – давление в начале и в конце сосуда (или сосудистой системы в целом), 'R' – сопротивление току жидкости, которое зависит от трения её частиц друг о друга и о стенки сосудов (сопротивление течению крови повышается с увеличением вязкости крови и длины сосуда, а также при уменьшении его диаметра). Таким образом, количество крови, проходящее в единицу времени через кровеносную систему, тем больше, чем больше разность кровяного давления в её артериальном и венозном концах и чем меньше сопротивление току крови. Эта зависимость носит название основного гидродинамического закона кровотока.

Одним из основных гемодинамических показателей является количество крови, выбрасываемое сердцем в аорту за 1 мин, – минутный объём сердца (МОС). В условиях покоя он составляет около 4 л/мин, достигая 20 л/мин при интенсивной мышечной работе. В аорте и артериях кровь находится под высоким давлением (для человека в норме около 120/70 мм рт. ст.). Его уровень определяется соотношением между МОС и сопротивлением периферических сосудов, которое обусловлено главным образом тонусом артериол (повышение их тонуса затрудняет ток крови из артерий и повышает артериальное давление; снижение тонуса вызывает противоположный эффект).

Линейная скорость движения крови при постоянном МОС зависит от суммарной площади сечения сосудов. При разветвлении артерий наблюдается расширение суммарного русла, которое достигает максимальных значений в капиллярной сети (суммарный просвет капилляров на 2–3 порядка превышает просвет аорты). Поэтому скорость кровотока велика в артериях (у человека 50 см/с) и артериолах и мала в капиллярах (у человека 0,5 мм/с). На посткапиллярных участках давление крови продолжает уменьшаться, достигая в предсердиях крайне низких значений, а скорость кровотока увеличивается из-за сужения кровяного русла. В полых венах линейная скорость тока крови достигает примерно половины её скорости в аорте (у человека в покое 20–22 см/с, в капиллярах 0,05–0,08 см/с, в полых венах 11 см/с). Движение крови по венам осуществляется главным образом за счёт энергии, сообщаемой работой сердца; их сопротивление невелико, в силу чего возврат крови к сердцу происходит при небольшом градиенте давлений в венозной системе. Он достигается периодическими колебаниями в грудной и брюшной полости (присасывающее действие), обусловленными работой дыхательной мускулатуры, расслаблением предсердий и желудочков сердца, а также изменениями внешнего давления на стенки вен, связанными с сокращениями скелетных мышц конечностей. Благодаря имеющимся в этих венах клапанам кровь движется только по направлению к сердцу. С выходом позвоночных на сушу, с увеличением их размеров и особенно с приобретением ортостатической ориентации тела (приматы, человек) всё большее значение приобретают совершенствование механизмов возврата венозной крови к сердцу и кровообращение головы.

Центры регуляции гемодинамики существуют на всех уровнях нервной системы: от ганглиев вегетативной нервной системы до коры головного мозга. Большое значение в регуляции гемодинамики имеет симпатическая нервная система, а также железы внутренней секреции.