Биофизические особенности артериол большого круга кровообращения

Формула Пуазейля имеет большое значение при рассмотрении многих вопросов гемодинамики. Прежде всего, она объясняет распределение сопротивления между различными отделами кровеносной системы (в медицине его называют гемодинамическим сопротивлением). В аорте и крупных артериях с относительно большим диаметром гемодинамическое сопротивление невелико (несколько мм рт.ст.). По мере уменьшения радиуса сосудов гемодинамическое сопротивление возрастает, и наибольшим сопротивлением обладают самые мелкие артерии - артериолы. Радиус капилляров ещё меньше (примерно, в 2,5 раза), длина капилляра меньше, а вязкость крови в капиллярах больше. Если учесть всё это, то оказывается, что R_гд капилляра в 40-60 раз больше, чем у артериолы. Но каждая артериола снабжает кровью около 100 капилляров, соединённых параллельно. При этом общее сопротивление всех капилляров, отходящих от одной артериолы, будет равно R_к/n, где R_к - сопротивление одного капилляра, а n - число капилляров. Поэтому гемодинамическое сопротивление всех капилляров составляет 0,4 - 0,6 от R_гд артериол. (Разумеется, все цифры усреднённые; на самом деле в разных органах они могут быть различными, что можно учесть при более точных расчётах). Вены заметно шире артерий, поэтому гемодинамическое сопротивление венозного русла мало.

Таким образом, из всех участков кровеносной системы максимальным гемодинамическим сопротивлением обладают мелкие артерии и, особенно, - артериолы.

Так как разность давлений (падение давления) на участке, то есть величина р₁ – р₂, прямо пропорциональна гемодинамическому сопротивлению, наибольшее падение давления происходит именно в артериолах. Это имеет ключевое значение для регуляции кровяного давления. В стенках мелких артерий (и особенно – артериол) находится много мышечных волокон. Если артериальное кровяное давление (АКД) уменьшается, специальные рецепторы сигнализируют об этом нервным узлам, расположенным в стенках сосудов. Оттуда поступают нервные импульсы к мышечным волокнам артериол, волокна сокращаются, и диаметры артериол уменьшаются, В результате растёт гемодинамическое сопротивление и„ соответственно, повышается давление крови в крупных артериях. При увеличении АКД всё происходит в обратном порядке. Таким образом, у здорового человека АКД достаточно точно поддерживается постоянным.

Важно отметить, что во всех названных случаях диаметр артериол меняется относительно мало. Например, чтобы давление уменьшилось со 130 мм до 120 мм, достаточно увеличения диаметра артериолы в раз, или на 8%. Если наблюдать в микроскоп, то такое увеличение размера сосуда почти незаметно.