Regulation des Blutkreislaufs: Bedeutung, System, ausgeführte Funktionen, Arbeitsmechanismen, Norm und Pathologie für die menschliche Physiologie

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Regulation des Blutkreislaufs: Bedeutung, System, ausgeführte Funktionen, Arbeitsmechanismen, Norm und Pathologie für die menschliche Physiologie
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Anonim

Jedes Organ unseres Körpers ernährt sich von Blut. Ohne dies wird sein ordnungsgemäßes Funktionieren unmöglich. Die Organe benötigen zu jedem Zeitpunkt eine bestimmte Menge Blut. Daher ist seine Abgabe an das Gewebe nicht die gleiche. Möglich wird dies durch die Regulierung der Durchblutung. Was ist dieser Prozess, seine Funktionen werden weiter diskutiert.

Gesamtkonzept

Im Verlauf der Veränderungen der funktionellen Aktivität jedes Organs und Gewebes sowie ihrer Stoffwechselbedürfnisse wird die Blutzirkulation reguliert. Die Physiologie des menschlichen Körpers ist so, dass dieser Prozess in drei Hauptrichtungen abläuft.

Merkmale der Regulierung der Durchblutung
Merkmale der Regulierung der Durchblutung

Der erste Weg, sich an veränderte Bedingungen anzupassen, ist die Regulation durch das Gefäßsystem. Um diesen Indikator zu messen, ist die Menge an Blut in einem bestimmtenZeitraum. Das kann zum Beispiel eine Minute sein. Dieser Indikator wird als Minutenvolumen des Blutes (MOV) bezeichnet. Eine solche Menge ist in der Lage, den Bedarf von Geweben im Prozess von Stoffwechselreaktionen zu decken.

Der zweite Weg, um die Regulationsprozesse sicherzustellen, besteht darin, den notwendigen Druck in der Aorta sowie anderen großen Arterien aufrechtzuerh alten. Dies ist die treibende Kraft, die zu jedem Zeitpunkt für einen ausreichenden Blutfluss sorgt. Außerdem muss es sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegen.

Die dritte Richtung ist das Blutvolumen, das zu einem bestimmten Zeitpunkt in den systemischen Gefäßen bestimmt wird. Es verteilt sich auf alle Organe und Gewebe. Gleichzeitig wird ihr Blutbedarf ermittelt. Dazu werden ihre Aktivität, funktionelle Belastungen im Moment berücksichtigt. Während solcher Perioden steigt der Stoffwechselbedarf des Gewebes.

Die Regulierung der Blutzirkulation erfolgt unter dem Einfluss dieser drei Prozesse. Sie sind untrennbar miteinander verbunden. Dementsprechend erfolgt die Regulierung der Arbeit des Herzens, des lokalen und systemischen Blutflusses.

Um den IOC zu berechnen, müssen Sie die Blutmenge bestimmen, die die linke oder rechte Herzkammer pro Minute in das Gefäßsystem schleudert. Normalerweise beträgt diese Zahl etwa 5-6 l / Minute. Altersbedingte Besonderheiten der Durchblutungsregulation werden mit anderen Normen verglichen.

Blutbewegung

Die Regulierung des zerebralen Kreislaufs sowie aller Organe und Gewebe des Körpers erfolgt durch die Bewegung des Blutes durch die Gefäße. Venen, Arterien und Kapillaren haben einen bestimmten Durchmesser und eine bestimmte Länge. Sie sindändern sich praktisch nicht unter dem Einfluss verschiedener Faktoren. Daher erfolgt die Regulierung der Blutbewegung durch Änderung ihrer Geschwindigkeit. Es bewegt sich aufgrund der Arbeit des Herzens. Dieses Organ erzeugt einen Druckunterschied zwischen Anfang und Ende des Gefäßbettes. Wie alle Flüssigkeiten bewegt sich Blut von einem Bereich mit hohem Druck zu einem Bereich mit niedrigem Druck. Diese Extrempunkte befinden sich in bestimmten Bereichen des Körpers. Der höchste Druck wird in der Aorta und den Lungenarterien bestimmt. Während das Blut durch den ganzen Körper fließt, kehrt es zum Herzen zurück. Der niedrigste Druck wird in hohlen (unteren, oberen) und Lungenvenen bestimmt.

Kreislauf
Kreislauf

Der Druck fällt allmählich ab, da so viel Energie aufgewendet wird, um Blut durch die Kapillarkanäle zu drücken. Auch der Blutfluss im Bewegungsablauf erfährt einen Widerstand. Es wird durch den Durchmesser des Lumens der Blutgefäße sowie durch die Viskosität des Blutes selbst bestimmt. Bewegung wird aus mehreren anderen Gründen möglich. Unter ihnen sind die wichtigsten:

  • Venen haben Ventile, um den Rückfluss von Flüssigkeit zu verhindern;
  • Unterschiedlicher Druck in den Gefäßen am Start- und Endpunkt;
  • Vorhandensein von Sogkraft beim Einatmen;
  • Skelettmuskelbewegung.

Mechanismen zur Regulierung des Blutkreislaufs werden normalerweise in lokale und zentrale Mechanismen unterteilt. Im ersten Fall findet dieser Prozess in Organen, lokalen Geweben statt. In diesem Fall wird berücksichtigt, wie das Organ oder die Abteilung belastet ist und wie viel Sauerstoff es für einen ordnungsgemäßen Betrieb benötigt. Die zentrale Regulierung erfolgt unter dem Einflussallgemeine Anpassungsreaktionen.

Lokale Vorschriften

Betrachten wir kurz die Regulierung der Durchblutung, so lässt sich feststellen, dass dieser Prozess sowohl auf der Ebene einzelner Organe als auch im gesamten Körper abläuft. Sie haben mehrere Unterschiede.

Blut bringt Sauerstoff in die Zellen und entzieht ihnen die verbrauchten Elemente ihrer lebenswichtigen Aktivität. Die Prozesse der lokalen Regulation sind mit der Aufrechterh altung des basalen Gefäßtonus verbunden. Abhängig von der Intensität des Stoffwechsels in einem bestimmten System kann dieser Indikator variieren.

Faktoren, die die Durchblutung regulieren
Faktoren, die die Durchblutung regulieren

Die Wände der Blutgefäße sind mit glatten Muskeln bedeckt. Sie sind nie entspannt. Diese Spannung wird Gefäßmuskeltonus genannt. Es wird durch zwei Mechanismen bereitgestellt. Dies ist eine myogene und neurohumorale Regulation der Blutzirkulation. Der erste dieser Mechanismen ist der wichtigste bei der Aufrechterh altung des Gefäßtonus. Auch wenn absolut keine äußeren Einflüsse auf das System einwirken, bleibt der Restton erh alten. Es erhielt den Namen basal.

Dieser Prozess wird durch die spontane Aktivität glatter Gefäßmuskelzellen bereitgestellt. Diese Spannung wird durch das System übertragen. Jede Zelle überträgt eine andere Erregung. Dies provoziert das Auftreten von rhythmischen Schwingungen. Wenn die Membran hyperpolarisiert wird, verschwinden spontane Erregungen. Gleichzeitig verschwinden auch die Muskelkontraktionen.

Während des Stoffwechsels produzieren Zellen Substanzen, die eine aktive Wirkung auf die glatte Muskulatur der Blutgefäße haben. Dieses Prinzip wird Feedback genannt. Wenn der Tonus der präkapillären Schließmuskelnsteigt, nimmt der Blutfluss in solchen Gefäßen ab. Die Konzentration von Stoffwechselprodukten steigt. Sie helfen, die Blutgefäße zu erweitern und den Blutfluss zu erhöhen. Dieser Vorgang wiederholt sich zyklisch. Es gehört zur Kategorie der lokalen Regulierung der Blutzirkulation in Organen und Geweben.

Lokale und zentrale Regulierung

Regulationsmechanismen der Organzirkulation unterliegen zwei miteinander verbundenen Faktoren. Einerseits gibt es eine zentrale Regulation im Körper. Für eine Reihe von Organen mit einer hohen Rate an Stoffwechselvorgängen reicht dies jedoch nicht aus. Daher kommen hier lokale Regulationsmechanismen klar zum Ausdruck.

Regulierung der Blutgefäße
Regulierung der Blutgefäße

Diese Organe umfassen die Nieren, das Herz und das Gehirn. In jenen Geweben, die keinen hohen Stoffwechsel haben, sind solche Prozesse weniger ausgeprägt. Lokale Regulierungsmechanismen sind notwendig, um eine stabile Geschwindigkeit und ein stabiles Volumen des Blutflusses aufrechtzuerh alten. Je ausgeprägter die Stoffwechselvorgänge im Körper sind, desto mehr benötigt er, um einen stabilen Zu- und Abfluss von Blut aufrechtzuerh alten. Auch bei Druckschwankungen im Körperkreislauf bleibt dessen stabiles Niveau in diesen Körperteilen erh alten.

Der lokale Regulationsmechanismus reicht jedoch noch nicht aus, um eine rasche Änderung des Blutzuflusses und -abflusses zu gewährleisten. Gäbe es nur diese Prozesse im Körper, wären sie nicht in der Lage, sich rechtzeitig an veränderte äußere Bedingungen anzupassen. Daher kommt zwangsläufig eine lokale Regulation durch die Prozesse der zentralen neurohumoralen Regulation der Blutzirkulation hinzu.

NervosEnden sind für die Prozesse der Innervation der Blutgefäße und des Herzens verantwortlich. Die im System vorhandenen Rezeptoren reagieren auf unterschiedliche Blutparameter. Die erste Kategorie umfasst Nervenenden, die auf Druckänderungen im Kanal reagieren. Sie werden Mechanorezeptoren genannt. Ändert sich die chemische Zusammensetzung des Blutes, reagieren andere Nervenenden darauf. Das sind Chemorezeptoren.

Mechanorezeptoren reagieren auf die Dehnung der Wände von Blutgefäßen und Änderungen in der Geschwindigkeit der Flüssigkeitsbewegung in ihnen. Sie können zwischen ansteigenden Druckschwankungen oder Pulsschlägen unterscheiden.

Das einzelne Feld der Nervenenden, das sich im Gefäßsystem befindet, besteht aus Angiorezeptoren. Sie sammeln sich in bestimmten Bereichen an. Das sind die Reflexzonen. Sie werden im Karotissinus, im Aoralbereich sowie in den Gefäßen bestimmt, die im Lungenkreislauf des Blutes konzentriert sind. Wenn der Druck steigt, erzeugen Mechanorezeptoren eine Salve von Impulsen. Sie verschwinden, wenn der Druck abfällt. Die Erregungsschwelle von Mechanorezeptoren liegt zwischen 40 und 200 mm Hg. st.

Chemorezeptoren reagieren auf eine Zunahme oder Abnahme der Konzentration von Hormonen, Nährstoffen in den Gefäßen. Sie übermitteln Signale über die gesammelten Informationen an das zentrale Nervensystem.

Zentralgetriebe

Zentrum für die Regulation des Blutkreislaufs reguliert die Auswurfmenge aus dem Herzen sowie den Gefäßtonus. Dieser Prozess erfolgt aufgrund der Gesamtarbeit der Nervenstrukturen. Sie werden auch als vasomotorisches Zentrum bezeichnet. Es umfasst verschiedene Regulierungsebenen. Außerdem gibt es eine klare hierarchische Unterordnung.

MitteDie Regulierung der Blutzirkulation befindet sich im Hypothalamus. Die untergeordneten Strukturen des vasomotorischen Systems befinden sich im Rückenmark und Gehirn sowie in der Großhirnrinde. Es gibt mehrere Regulierungsebenen. Sie haben verschwommene Grenzen.

Management der Regulation des Blutkreislaufs
Management der Regulation des Blutkreislaufs

Die Wirbelsäulenebene sind die Neuronen, die sich in den Lenden- und Seitenhörnern des Brustrückenmarks befinden. Die Axone dieser Nervenzellen bilden Fasern, die die Gefäße verengen. Ihre Impulse werden von zugrunde liegenden Strukturen unterstützt.

Die Bulbarebene ist ein vasomotorisches Zentrum in der Medulla oblongata. Es befindet sich am unteren Rand des 4. Ventrikels. Dies ist das Hauptzentrum der Regulierung des Blutkreislaufs. Es ist in Pressor-, Depressor-Teile unterteilt.

Die erste dieser Zonen ist für die Druckerhöhung im Kanal verantwortlich. Gleichzeitig nehmen Frequenz und Stärke der Kontraktionen des Herzmuskels zu. Dies trägt zu einer Erhöhung des IOC bei. Die Unterdruckzone erfüllt die entgegengesetzte Funktion. Es reduziert den Druck in den Arterien. Gleichzeitig nimmt auch die Aktivität des Herzmuskels ab. Reflexartig hemmt dieser Bereich Neuronen, die zur Pressorzone gehören.

Andere Regulierungsebenen

Die nervös-humorale Regulation des Blutkreislaufs erfolgt durch die Arbeit anderer Ebenen. Sie nehmen eine höhere Position in der Hierarchie ein. Somit beeinflusst die hypothalamische Regulationsebene das vasomotorische Zentrum. Dieser Einfluss ist nach unten gerichtet. Im Hypothalamus werden auch die Pressor- und Depressorzonen unterschieden. Daskann als Duplikat der bulbären Ebene betrachtet werden.

Blutgefäße
Blutgefäße

Es gibt auch eine kortikale Regulationsebene. In der Großhirnrinde gibt es Zonen, die nach unten auf das in der Medulla oblongata gelegene Zentrum wirken. Dieser Prozess ist das Ergebnis eines Vergleichs von Daten, die von höheren Rezeptorzonen empfangen werden, basierend auf Informationen von verschiedenen Rezeptoren. Dies bildet die Verwirklichung von Verh altensreaktionen, der kardiovaskulären Komponente von Emotionen.

Die aufgeführten Mechanismen bilden das zentrale Bindeglied. Es gibt jedoch einen anderen Mechanismus der neurohumoralen Regulation. Es wird die efferente Verbindung genannt. Alle Teile dieses Mechanismus treten in eine komplexe Wechselwirkung miteinander. Sie bestehen aus unterschiedlichen Komponenten. Ihre Beziehung ermöglicht es Ihnen, den Blutfluss in Übereinstimmung mit den bestehenden Bedürfnissen des Körpers zu regulieren.

Nervenmechanismus

Die nervöse Regulierung des Blutkreislaufs ist Teil der efferenten Verbindung des globalen Systems, das diese Prozesse steuert. Dieser Prozess wird durch drei Komponenten durchgeführt:

  1. Sympathische präganglionäre Neuronen. Befindet sich in der Lendengegend und den Vorderhörnern des Rückenmarks. Sie kommen auch in den sympathischen Ganglien vor.
  2. Parasympathische präganglionäre Neuronen. Dies sind die Kerne des Vagusnervs. Sie befinden sich in der Medulla oblongata. Ebenfalls enth alten sind die Kerne des Beckennervs, der sich im sakralen Rückenmark befindet.
  3. Efferente Neuronen des metasympathischen Nervensystems. Sie werden für Hohlorgane des viszeralen Typs benötigt. Diese Neuronenbefinden sich in den Ganglien des intramuralen Typs ihrer Wände. Dies ist der letzte Weg, auf dem der zentrale Efferenzstrom wandert.

Praktisch alle Gefäße unterliegen der Innervation. Dies ist nur für Kapillaren uncharakteristisch. Die Innervation der Arterien entspricht der Innervation der Venen. Im zweiten Fall ist die Neuronendichte geringer.

Die nervös-humorale Regulation des Blutkreislaufs wird eindeutig bis zu den Schließmuskeln der Kapillaren zurückverfolgt. Sie enden an den glatten Muskelzellen dieser Gefäße. Die Nervenregulation der Kapillaren manifestiert sich in Form einer efferenten Innervation durch die freie Diffusion von Metaboliten zu den Gefäßwänden.

Endokrine Regulation

Die Regulation des Kreislaufsystems kann durch endokrine Mechanismen erfolgen. Die Hauptrolle bei diesem Prozess spielen Hormone, die im Gehirn und in den kortikalen Schichten der Nebennieren, der Hypophyse (Hinterlappen) und des juxtaglomerulären Nierenapparates produziert werden.

Der Mechanismus der Regulation des Blutkreislaufs
Der Mechanismus der Regulation des Blutkreislaufs

Die vasokonstriktive Wirkung von Adrenalin auf Hautarterien, Nieren, Verdauungsorgane, Lunge. Gleichzeitig ist derselbe Stoff in der Lage, den gegenteiligen Effekt hervorzurufen. Adrenalin erweitert die Gefäße, die in den Skelettmuskeln in den glatten Muskeln der Bronchien verlaufen. Dieser Prozess trägt zur Umverteilung des Blutes bei. Bei starker Erregung, Gefühlen, Anspannung, erhöht sich die Durchblutung in der Skelettmuskulatur sowie in Herz und Gehirn.

Norepinephrin hat auch eine Wirkung auf die Blutgefäße und ermöglicht eine Umverteilung des Blutes. Wenn der Spiegel dieser Substanz ansteigt, reagieren spezielle Rezeptoren darauf. Sie können von zwei Arten sein. Beide Sorten sind in Gefäßen vorhanden. Sie steuern die Verengung oder Erweiterung des Ganges.

In Anbetracht der Physiologie der Regulation des Blutkreislaufs sollten wir auch andere Substanzen berücksichtigen, die den gesamten Prozess beeinflussen. Einer davon ist Aldosteron. Es wird von den Nebennieren produziert. Es beeinflusst die Empfindlichkeit der Wände von Blutgefäßen. Dieser Prozess wird durch die Änderung der Natriumaufnahme durch die Nieren, die Speicheldrüsen und auch durch den Magen-Darm-Trakt gesteuert. Gefäße werden mehr oder weniger durch Adrenalin und Noradrenalin beeinflusst.

Eine solche Substanz wie Vasopressin trägt zur Verengung der Arterienwände in der Lunge und in den Organen des Peritoneums bei. Gleichzeitig reagieren darauf die Gefäße des Herzens und des Gehirns mit einer Ausdehnung. Vasopressin hat auch die Funktion, Blut im Körper umzuverteilen.

Andere Komponenten der endokrinen Regulation

Regulation des Blutkreislaufs des endokrinen Typs ist unter Beteiligung anderer Mechanismen möglich. Einer von ihnen liefert eine Substanz wie Angiotensin-II. Es entsteht beim Abbau von Angiotensin-I-Enzymen. Dieser Prozess wird durch Renin beeinflusst. Diese Substanz hat eine starke vasokonstriktive Wirkung. Darüber hinaus ist es viel stärker als die Folgen der Freisetzung von Noradrenalin ins Blut. Im Gegensatz zu dieser Substanz bewirkt Angiotensin-II jedoch keine Freisetzung von Blut aus dem Depot.

Diese Wirkung wird durch das Vorhandensein von substanzsensitiven Rezeptoren nur in Arteriolen am Eingang zu den Kapillaren gewährleistet. Sie sind im Kreislaufsystem ungleichmäßig angeordnet. Dies erklärt die Heterogenität der Wirkung des DargestelltenSubstanzen in verschiedenen Teilen des Körpers. So wird eine Abnahme des Blutflusses mit einem Anstieg der Konzentration von Angiotensin-II in Haut, Darm und Nieren festgestellt. Dabei erweitern sich die Gefäße im Gehirn, Herz und auch in den Nebennieren. In den Muskeln ist die Änderung des Blutflusses in diesem Fall unbedeutend. Wenn die Dosen von Angiotensin sehr hoch sind, können sich die Gefäße im Gehirn und im Herzen verengen. Diese Substanz bildet zusammen mit Renin ein eigenes Regulationssystem.

Angiotensin kann auch eine indirekte Wirkung auf das endokrine System sowie das vegetative Nervensystem haben. Diese Substanz stimuliert die Produktion von Adrenalin, Noradrenalin, Aldosteron. Dies verstärkt die vasokonstriktorischen Effekte.

Lokale Hormone (Serotonin, Histamin, Bradykinin usw.) sowie biologisch aktive Verbindungen können ebenfalls Blutgefäße erweitern.

Altersreaktionen

Unterscheide altersbedingte Besonderheiten der Regulation der Durchblutung. Im Kindes- und Erwachsenen alter unterscheiden sie sich deutlich. Auch dieser Prozess wird durch die Ausbildung einer Person beeinflusst. Bei Neugeborenen sind sympathische und parasympathische Nervenenden ausgeprägt. Bis zum dritten Lebensjahr überwiegt bei Kindern der tonische Einfluss der Nerven auf das Herz. Das Zentrum des Vagusnervs zeichnet sich in diesem Alter durch einen niedrigen Tonus aus. Es beginnt sich bereits nach 3-4 Monaten auf die Durchblutung auszuwirken. Dieser Prozess ist jedoch im Erwachsenen alter ausgeprägter. Dies macht sich im Schul alter bemerkbar. Während dieser Zeit sinkt die Herzfrequenz des Babys.

Nachdem wir die Besonderheiten der Regulierung des Blutkreislaufs betrachtet haben, können wir schlussfolgern, dass dieser Prozess komplex ist. Viele Faktoren und Mechanismen wirken darauf ein. So können Sie gezielt auf Umweltveränderungen reagieren, den Vitalstofffluss zu den gerade stärker belasteten Organen regulieren.

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