Az aorta és a nagy artériák szerepe a vérkeringésben a szállításon és szétosztáson kívül a folyamatos vérnyomás és folyamatos áramlás biztosítása a diasztolé alatt is. (Szélkazán/légüst effektus, buffer). Az aorta falában kevés simaizom, de sok rugalmas rost található meg. Systole alatt az aorta (bulbus aortae) kitágul (Compliance: 1 ml/Hgmm), az itt tárolt vér és nyomás biztosítja a diasztolé alatt a véráramlást. (A Compliance (előző előadás) a kor előrehaladtával romlik magasabb nyomásértékeken.)
Az artériás vérnyomás időben változik, a szívciklussal együtt. Az aortabillentyű nyílásával eléri a maximumot. A diasztolé kezdetén a billentyűk záródnak, ekkor egy „incisura” figyelhető meg (a nyomás a billentyű záródásával kismértékben ugrásszerűen nő). A diasztolé során aztán folyamatosan, lassan csökken az újabb szisztoléig.
Az aortás vérnyomás normálisan 120 (szisztolés, legmagasabb) és 80 (diasztolés, legalacsonyabb) Hgmm között ingadozik. A különbség a pulzusnyomás, ennek normálértéke 40 Hgmm. A középnyomással az artériákban fellépő hajtóerőt jellemezhetjük. Közelítő meghatározása: egy súlyozott átlag; a súlyozás a szisztolé és diasztolé időtartama miatt van. Növekedett szívfrekvenciánál, amikor a diasztolé időtartama csökken, és így megközelíti a szisztolé időtartamát, a „sima”, súlyozatlan átlag jobb közelítést ad; a középnyomás a szívfrekvencia növekedésével fokozódik.
Az artériás nyomást elsősorban fizikai tényezők határozzák meg:
Az élettani tényezők a fizikai tényezőket befolyásolják:
A pulzustérfogat növekedésével a minden nyomásérték (szisztolés, diasztolés, pulzus- és középnyomás) növekszik az aortába kerülő vértöbblet miatt.
Mivel az aortából nehezebben folyik el a vér, a nyomás emelkedik, hogy a megnövekedett ellenálláson ugyanakkora térfogatot hajthasson keresztül egységnyi idő alatt. A szisztolés és diasztolés nyomásérték növekszik, de a pulzusnyomás változatlan. A középnyomás megemelkedik. Ennek a feltétele, hogy az aorta p-V diagramja egyenes legyen. Időskorban a görbe az aorta rugalmasságának csökkenésével „kilapul”, így ilyen terheléskor a szisztolés érték sokkal jobban növekszik és a pulzustérfogat sem marad változatlan.
A kisebb meredekségű p-V diagramról leolvasható, hogy a csökkent compliance a szisztolés nyomás emelkedését és a diasztolés nyomásérték csökkenését eredményezi a pulzusnyomás jelentős növekedését okozva. A középnyomás nem változik számottevően.
Arteriolák: 300 um átmérőjű erek, 10^6 nagyságrendű van belőlük. Single unit simaizmot tartalmaznak, amit szimpatikus ideg lát el. A bazális tónusuk a miogén tónus (pacemaker aktivitás) és szimpatikus tónus eredője.
| Nagyvérkör | Középnyomás (Hgmm) | Ellenállás (R=deltap/Q) |
|---|---|---|
| Aorta | 100 | |
| Artériák | 100 - 85 | 0,15 |
| Arteriolák | 85 - 30 | 0,55 |
| Kapilláris | 30 - 15 | 0,15 |
| Vénák | 15 - 0 | 0,15 |
| Összesen | 100 - 0 | 1 |
| Kisvérkör | 14 - 4 | 0,1 |
Az áramlás az egész rendszerben kb. 5,6 l/perc.
Következésképpen az arteriolák funkciója a perifériás ellenállás biztosítása - rezisztencia erek. (Paradox módon az arteriolák sugara nagyobb, mint a kapillárisoké, és az ellenállást legfőképpen ez határozza meg a Hagen-Poiseuille törvény alapján, mégsem a kapillárisok felelősek döntően az ellenállásért, mert a nagyszámú kapilláris párhuzamosan kapcsolva kisebb eredő ellenállást eredményez.) Az arteriolák konstrikciójukkal és dilatációjukkal a kapillárisokba lépő vér nyomását és mennyiségét szabályozzák. Konstrikció hatására az átfolyó vérmennyiség csökken az ellenállás növekedése miatt. Az arteriolák konstrikciója szisztémásan a középnyomás növekedését eredményezi.
A P-Q diagramon lineáris összefüggést figyelhetünk meg merev falú csövön, az egyenes meredeksége az ellenállással fordítottan arányos. Az érrendszer nem merev falú csövekből áll, ezért a diagram nem lineáris. Az egyik fajta görbén megfigyelhető egy kritikus záródási nyomás, efölött a sebesség folyamatosan, egyre növekvő mértékben nő (Tüdő típusú). A másikon szintén egy küszöbnyomás van, utána a sebesség lineárisan nő egy meghatározott átfolyási sebesség eléréséig, utána széles nyomástartományban állandó marad (autoreguláció).
A kritikus záródási nyomás jelenségének magyarázata az, hogy a vörösvértestek nagyobbak, mint az ér, így egy bizonyos küszöbnyomás kell ahhoz, hogy a vörösvértesteket átpréselje az éren. A másik magyarázat szerint az interstitiális nyomás összezárja az eret kis nyomás esetén. Az érben fellépő és interstitiális nyomás közötti különbséget transzmurális nyomásnak nevezzük.
Tüdő típusú erek
A nyomás növelésével fokozódó mértékben egyre nő az átáramlás, azaz az ellenállás a nyomáskülönbség növelésével csökken, ezt az erek tágulásával magyarázhatjuk.
Vese típusú erek
Vese típusú erekben az erek ellenállása a nyomás növekedésével nő. Ezt azzal magyarázhatjuk, hogy a vese típusú erek falában sok simaizom található, amit mechanoszenzitív receptorok szabályoznak (mechanoszenzitív kationcsatorna → depolarizáció → kontrakció). A kontrakció hatására az ellenállás nő.