Что такое круг кровообращения. Строение и значение кругов кровообращения человека

Большой круг кровообращения позволяет крови обеспечить все клетки человека кислородом, доставить к ним необходимые для нормальной жизнедеятельности питательные элементы, гормоны, удалить углекислый газ и другие продукты распада. Кроме того, благодаря кровотоку в организме поддерживается стабильная температура тела, взаимосвязь всех органов и систем.

Кровообращение являет собой беспрерывный ток крови (жидкой ткани, что состоит из плазмы, лейкоцитов, тромбоцитов, эритроцитов) по сердечно-сосудистой системе, что пронизывает все ткани организма. Устроена эта система сложно, к ней относятся сердце, вены, артерии, капилляры, при этом ток крови происходит по большому и малому кругах.

Центральным органом в этой системе является сердце, которое представляет собой мышцу, способную ритмически сокращаться под воздействием импульсов, возникающих внутри неё, вне зависимости от внешних факторов.

Состоит сердечная мышца из четырех камер:

• левого и правого предсердия;
• двух желудочков.

Основной задачей сердца является обеспечивать беспрерывный ток крови по сосудам. Перемещение жидкой ткани происходит согласно последовательной схеме. По артериям, которые относятся к большому кругу, к клеткам транспортируется кровь, богатая на кислород, гормоны и питательные элементы. Жидкая субстанция, текущая к сердцу, насыщена углекислотой, продуктами распада и другими элементами. В малом круге кровотока наблюдается иная картина: по артериям двигается жидкая ткань, наполненная углекислотой, по венам – насыщенная кислородом.

Все ткани человеческого организма пронизаны мельчайшими сосудами – капиллярами, с помощью которых артериолы соединяются с венулами (так называются небольшие артерии и вены). В капиллярах большого круга кровообращения происходит обмен: кровь отдает клеткам кислород и полезные компоненты, а те передают ей углекислый газ и продукты распада.

Большой и малый круги

Во время перемещения жидкой ткани по малому кругу, происходит её насыщение кислородом, здесь же она избавляется от углекислоты. Путь берет свое начало от правого желудочка, куда из правого предсердия при расслаблении сердечной мышцы из вены перемещается кровь.

Затем насыщенная углекислотой жидкая субстанция оказывается в общей легочной артерии, которая, разделившись надвое, отправляет её в легкие. Здесь артерии расходятся на капилляры, которые ведут к легочным пузырькам (альвеолам), где и происходит избавление крови от углекислоты и обогащение её кислородом. Благодаря кислороду жидкая субстанция светлеет, и по капиллярам перемещается в вены, затем оказывается в левом предсердии, где завершает путь по схеме малого круга.

Но ток крови на этом не заканчивается. Дальше начинается большой круг кровообращения согласно последовательной схеме. Сначала жидкая ткань попадает в левый желудочек, оттуда перемещается в аорту, являющую собой крупнейшую артерию в человеческом организме.

Аорта расходится на артерии, что тянутся ко всем клеткам человека, и достигнув нужного органа, разветвляются сначала на артериолы, затем – на капилляры. Через капиллярные стенки кровь передает клеткам кислород и нужные для их жизнедеятельности вещества и забирает продукты метаболизма и углекислоту.

Соответственно, на этом участке состав жидкой ткани несколько меняется, и она становится более темного цвета. Затем по капиллярам перемещается в венулы, после этого – в вены. На завершающем этапе вены сходятся в два крупных ствола. По ним жидкая субстанция перемещается в правое предсердие. На этом этапе большой круг кровотока заканчивается.

Распределение крови регулирует центральная нервная система человека путем расслабления гладкой мускулатуры того или иного органа: это вызывает расширение ведущей к нему артерии, и к органу поступает больше крови. В то же время к другим частям тела из-за этого она доходит в меньшем количестве.

Таким образом, к органам, что выполняют определенную задачу, а потому пребывают в рабочем состоянии, поступает больше крови за счет органов, что находятся в состоянии покоя. Но если так случается, что расширяются сразу все артерии, происходит резкое снижение артериального давления и замедляется скорость передвижения плазмы по сосудам.

От чего зависит ток крови

Поскольку кровь является жидкой субстанцией, как и любая жидкость, путь её лежит от участка с более высоким давлением в сторону более низкого. Чем больше разница между давлениями, тем быстрее течет плазма. Разницу в давлении между начальной и конечной точкой пути большого круга создает сердце ритмическими сокращениями.

Согласно исследованиям, если сердце сокращается от семидесяти до восьмидесяти раз в минуту, кровь проходит большой круг кровообращения немногим более чем за двадцать секунд.

На участках пути, где жидкая ткань максимально насыщена кислородом (в левом желудочке и в аорте), давление значительно больше, чем в правом предсердии и впадающих в него венах. Эта разница позволяет крови быстро передвигаться по организму. Движение по малому кругу обеспечивается за счет разности между давлениями в правом желудочке (давление выше) и в левом предсердии (ниже).

Во время перемещения жидкая субстанция трется о стенки сосудов, из-за чего давление понемногу уменьшается. Особенно низких показателей оно достигает в артериолах и капиллярах. Когда кровь попадает в вены, давление продолжает уменьшаться, и когда жидкая ткань добирается до полых вен, становится равным атмосферному, и может быть даже меньше его.

Также скорость кровотока зависит от ширины сосуда. В аорте, которая является самой широкой артерией, максимальная скорость составляет полметра в секунду. Когда плазма переходит в более узкие артерии, скорость замедляется, и в капиллярах составляют 0,5 мм/сек. Благодаря низкой скорости течения, а также тому, что капилляры в совокупности способны перекрыть огромную площадь, кровь успевает передать тканям все необходимые для их функционирования питательные элементы, кислород и впитать продукты их жизнедеятельности.

Когда жидкая субстанция оказывается в венулах, которые постепенно переходят в более крупные вены, скорость тока по сравнению с движением в капиллярах увеличивается. Надо заметить, что в венах всегда находится около семидесяти процентов крови. Это вызвано тем, что они имеют более тонкие стенки, а потому легче растягиваются, что позволяет им вместить большее количество жидкой субстанции, чем артерии.

Ещё одним фактором, от которого зависит перемещение крови по венозным сосудам, является дыхание, когда при вдохе давление в груди снижается, что увеличивает разницу в конце и начале венозной системы. Кроме того, находящаяся в венах кровь приходит в движение под влиянием скелетных мышц, которые при сокращении сдавливают вены, способствуя кровотоку.

Забота о здоровье

Организм человека способен работать нормально лишь при отсутствии патологических процессов в сердечно-сосудистой системе. Именно от скорости кровотока зависит степень снабжения клеток нужными им веществами и своевременное избавление их от продуктов распада.

При физической работе нужда организма человека в кислороде увеличивается вместе с ускорением сокращения мышцы сердца . Поэтому чем сильнее она будет, тем более выносливым и здоровым будет человек. Чтобы тренировать сердечную мышцу, нужно заниматься спортом, физкультурой. Особенно это важно для людей, чья работа не связана с физической деятельностью. Чтобы кровь человека максимально обогатилась кислородом, упражнения лучше делать на свежем воздухе. Следует иметь в виду, что чрезмерные нагрузки могут спровоцировать проблемы в работе сердца.

Чтобы сердце нормально функционировало, необходимо отказаться от спиртных напитков, никотина, наркотиков, которые отравляют организм и способны вызывать серьезные сбои в работе сердечно-сосудистой системы. Согласно статистике, у молодых людей, которые курят и злоупотребляют спиртными напитками, намного чаще наблюдаются спазмы сосудов, сопровождающиеся сердечными приступами и способные привести к летальному исходу.

В кровеносной системе различают два круга кровообращения: большой и малый. Они начинаются в желудочках сердца, а заканчиваются в предсердиях (рис. 232).

Большой круг кровообращения начинается аортой из левого желудочка сердца. По нему артериальные сосуды приносят в капиллярную систему всех органов и тканей кровь, богатую кислородом и питательными веществами.

Венозная кровь из капилляров органов и тканей попадает в мелкие, затем в более крупные вены и в конечном итоге через верхнюю и нижнюю полые вены собирается в правом предсердии, где заканчивается большой круг кровообращения.

Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке легочным стволом. По нему венозная кровь достигает капиллярного русла легких, где она освобождается от избытка углекислоты, обогащается кислородом и по четырем легочным венам (по две вены из каждого легкого) возвращается в левое предсердие. В левом предсердии малый круг кровообращения заканчивается.

Сосуды малого круга кровообращения. Легочный ствол (truncus pulmonalis) начинается из правого желудочка на передне-верхней поверхности сердца. Он поднимается вверх и влево и пересекает лежащую позади него аорту. Длина легочного ствола 5-6 см. Под дугой аорты (на уровне IV грудного позвонка) он делится на две ветви: правую легочную артерию (a. pulmonalis dextra) и левую легочную артерию (a. pulmonalis sinistra). От конечного отдела легочного ствола к вогнутой поверхности аорты идет связка (артериальная связка) * . Легочные артерии делятся на долевые, сегментарные и субсегментарные ветви. Последние, сопровождая разветвления бронхов, образуют капиллярную сеть, густо оплетающую альвеолы легких, в области которых происходит газообмен между кровью и находящимся в альвеолах воздухом. Вследствие разницы парциального давления углекислота из крови переходит в альвеолярный воздух, а из альвеолярного воздуха в кровь поступает кислород. В этом газообмене большую роль играет гемоглобин, содержащийся в эритроцитах.

* (Артериальная связка представляет собой остаток заросшего артериального (боталлова) протока плода. В период эмбрионального развития, когда не функционируют легкие, большая часть крови из легочного ствола по боталлову протоку переводится в аорту и, таким образом, минует малый круг кровообращения. К недышащим легким в этот период от легочного ствола идут лишь небольшие сосуды - зачатки легочных артерий. )

Из капиллярного русла легких кровь, насыщенная кислородом, переходит последовательно в субсегментарные, сегментарные и затем долевые вены. Последние в области ворот каждого легкого образуют две правые и две левые легочные вены (vv. pulmonales dextra et sinistra). Каждая из легочных вен обычно отдельно впадает в левое предсердие. В отличие от вен других областей тела легочные вены содержат артериальную кровь и не имеют клапанов.

Сосуды большого круга кровообращения. Основным стволом большого круга кровообращения является аорта (aorta) (см. рис. 232). Она начинается из левого желудочка. В ней различают восходящую часть, дугу и нисходящую часть. Восходящая часть аорты в начальном отделе образует значительное расширение - луковицу. Длина восходящей части аорты равна 5-6 см. На уровне нижнего края рукоятки грудины восходящая часть переходит в дугу аорты, которая уходит назад и влево, перекидывается через левый бронх и на уровне IV грудного позвонка переходит в нисходящую часть аорты.

От восходящей части аорты в области луковицы отходят правая и левая венечные артерии сердца. От выпуклой поверхности дуги аорты последовательно справа налево отходят плече-головной ствол (безымянная артерия), затем левая общая сонная артерия и левая подключичная артерия.

Конечными сосудами большого круга кровообращения являются верхняя и нижняя полые вены (vv. cavae superior et inferior) (см. рис. 232).

Верхняя полая вена является крупным, но коротким стволом, ее длина 5-6 см. Она лежит справа и несколько сзади от восходящей части аорты. Верхняя полая вена образуется слиянием правой и левой плече-головных вен. Место слияния этих вен проецируется на уровне соединения I правого ребра с грудиной. Верхняя полая вена собирает кровь от головы, шеи, верхних конечностей, органов и стенок грудной полости, из венозных сплетений позвоночного канала и частично от стенок брюшной полости.

Нижняя полая вена (рис. 232) представляет собой самый крупный венозный ствол. Она образуется на уровне IV поясничного позвонка слиянием правой и левой общих подвздошных вен. Нижняя полая вена, поднимаясь вверх, достигает одноименного отверстия сухожильного центра диафрагмы, проходит через него в грудную полость и тотчас впадает в правое предсердие, которое в этом месте прилежит к диафрагме.

В брюшной полости нижняя полая вена лежит на передней поверхности правой большой поясничной мышцы, справа от тел поясничных позвонков и аорты. Нижняя полая вена собирает кровь из парных органов брюшной полости и стенок брюшной полости, венозных сплетений позвоночного канала и нижних конечностей.

Кровообращение – это непрерывное течение крови в сосудах человека, дающее всем тканям тела все необходимые для нормальной жизнедеятельности вещества. Миграция кровяных элементов помогает вывести из органов соли и токсины.

Цель кровообращения – это обеспечение протекания метаболизма (обменных процессов в организме).

Органы кровообращения

К органам, обеспечивающим кровообращение, относятся такие анатомические образования, как сердце вместе с покрывающим его перикардом и все сосуды, проходящие через ткани организма:

Сосуды кровеносной системы

Все сосуды, входящие в систему кровообращения, делятся на группы:

1. Артериальные сосуды;
2. Артериолы;
3. Капилляры;
4. Венозные сосуды.

Артерии

К артериям относятся те сосуды, которые транспортируют кровь от сердца к внутренним органам. Среди населения распространено заблуждение, что кровь в артериях всегда содержит высокую концентрацию кислорода. Однако это не так, например, в легочной артерии циркулирует венозная кровь.

Артерии имеют характерное строение.

Их сосудистая стенка состоит из трех основных слоев:

1. Эндотелия;
2. Мышечных клеток, располагающихся под ним;
3. Оболочки, состоящей из соединительной ткани (адвентиции).

Диаметр артерий колеблется в широких пределах – от 0,4-0,5 см до 2,5-3 см. Весь объем крови, который содержится в сосудах данного типа, обычно составляет 950-1000 мл.

При отдалении от сердца артерии делятся на сосуды более мелкого калибра, последними из которых являются артериолы.

Капилляры

Капилляры – это самый маленький компонент сосудистого русла. Диаметр этих сосудов составляет 5 мкм. Они пронизывают все ткани организма, обеспечивая газообмен. Именно в капиллярах кислород выходит из кровеносного русла, а углекислый газ мигрирует в кровь. Здесь же происходит обмен питательных веществ.

Вены

Проходя через органы, капилляры сливаются в более крупные сосуды, образую сначала венулы, а затем и вены. Эти сосуды несут кровь от органов по направлению к сердцу. Строение их стенки отличается от структуры артерий, они более тонкие, но зато гораздо более эластичные.

Особенностью строения вен является наличие клапанов – соединительнотканных образований, которые перекрывают сосуд после прохождения крови и препятствуют ее обратному току. В венозной системе содержится гораздо больше крови, чем в артериальной – примерно 3,2 литра.

Структура большого круга кровообращения

1. Кровь выталкивается из левого желудочка , где начинается большой круг кровообращения. Кровь отсюда выбрасывается в аорту – самую большую артерию человеческого организма.
2. Сразу после выхода из сердца сосуд образует дугу, на уровне которой от нее отходит общая сонная артерия, кровоснабжающая органы головы и шеи, а также подключичная артерия, которая питает ткани плеча, предплечья и кисти.
3. Сама же аорта идет вниз . От ее верхнего, грудного, отдела отходят артерии к легким, пищеводу, трахее и другим органам, содержащимся в грудной полости.
4. Ниже диафрагмы располагается другая часть аорты – брюшная. Она отдает ветви к кишечнику, желудку, печени, поджелудочной железе и т. д. Затем аорта разделяется на свои конечные ветви – правую и левую подвздошную артерии, которые кровоснабжают таз и ноги.
5. Артериальные сосуды , разделяясь на веточки, преобразуются в капилляры, где прежде богатая кислородом, органикой и глюкозой кровь отдает эти вещества тканям и становится венозной.
6. Последовательность большого круга кровообращения такова, что капилляры, соединяются между собой по несколько штук, первоначально сливаясь в венулы. Они, в свою очередь, также постепенно соединяются, образуя сначала мелкие, а затем и большие вены.
7. В конце концов, формируется два основных сосуда – верхняя и нижняя полые вены. Кровь от них оттекает непосредственно в сердце. Ствол полых вен впадает в правую половину органа (а именно, в правое предсердие), и круг замыкается.

ОТЗЫВ НАШЕЙ ЧИТАТЕЛЬНИЦЫ!

Главным назначением циркуляции крови считаются следующие физиологические процессы:

1. Газообмен в тканях и в альвеолах легких;
2. Доставка в органы питательных веществ;
3. Поступление специальных средств защиты от патологических воздействий – клеток иммунитета, белков свертывающей системы и т. д.;
4. Удаление токсинов, шлаков, продуктов обмена из тканей;
5. Доставка в органы гормонов, которые регулируют метаболизм;
6. Обеспечение терморегуляции организма.

Такое множество функций подтверждает важность кровеносной системы в организме человека.

Особенности кровообращения у плода

Плод, находясь в теле матери, напрямую связан с ней своей системой кровообращения.

У нее имеется несколько основных особенностей:

1. в межжелудочковой перегородке, соединяющее стороны сердца;
2. Артериальный проток, проходящий между аортой и легочной артерией;
3. Венозный проток, соединяющий плаценту и печень плода.

Такие специфические черты анатомии основываются на том, что у ребенка легочное кровообращение из-за того, что работа данного органа невозможна.

Кровь для плода, поступающая из организма носящей его матери, приходит из сосудистых образований, включенных в анатомический состав плаценты. Отсюда кровь оттекает к печени. Из нее по полой вене она входит в сердце, а именно, в правое предсердие. Через овальное окно кровь проходит из правой в левую сторону сердца. Смешанная кровь распространяется в артерии большого круга кровообращения.

Система циркуляции – это один из важнейших компонентов организма. Благодаря ее функционированию в теле возможно протекание всех физиологических процессов, являющихся залогом нормальной и активной жизнедеятельности.

Чтобы не "лопнул сосуд в голове", на ночь выпивайте 15 капель обычного...

Кровообращение — это движение крови по сосудистой системе, обеспечивающее газообмен между организмом и внешней средой, обмен веществ между органами и тканями и гуморальную регуляцию различных функций организма.

Система кровообращения включает сердце и — аорту, артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены и . Кровь движется по сосудам благодаря сокращению сердечной мышцы.

Кровообращение совершается по замкнутой системе, состоящей из малого и большого кругов:

• Большой круг кровообращения обеспечивает все органы и ткани кровью с содержащимися в ней питательными веществами.
• Малый, или легочный, круг кровообращения предназначен для обогащения крови кислородом.

Круги кровообращения впервые были описаны английским ученым Уильямом Гарвеем в 1628 г. в труде «Анатомические исследования о движении сердца и сосудов».

Малый круг кровообращения начинается из правого желудочка, при сокращении которого венозная кровь попадает в легочный ствол и, протекая через легкие, отдает диоксид углерода и насыщается кислородом. Обогащенная кислородом кровь из легких по легочным венам поступает в левое предсердие, где заканчивается малый круг.

Большой круг кровообращения начинается из левого желудочка, при сокращении которого кровь, обогащенная кислородом, нагнетается в аорту, артерии, артериолы и капилляры всех органов и тканей, а оттуда по венулам и венам притекает в правое предсердие, где и заканчивается большой круг.

Самым крупным сосудом большого круга кровообращения является аорта, которая выходит из левого желудочка сердца. Аорта образует дугу, от которой ответвляются артерии, несущие кровь к голове (сонные артерии) и к верхним конечностям (позвоночные артерии). Аорта проходит вниз вдоль позвоночника, где от нее отходят ветви, несущие кровь к органам брюшной полости, к мышцам туловища и нижним конечностям.

Артериальная кровь, богатая кислородом, проходит по всему телу, доставляя клеткам органов и тканей необходимые для их деятельности питательные вещества и кислород, и в капиллярной системе превращается в кровь венозную. Венозная кровь, насыщенная углекислым газом и продуктами клеточного обмена, возвращается в сердце и из него поступает в легкие для газообмена. Наиболее крупными венами большого круга кровообращения являются верхняя и нижняя полые вены, впадающие в правое предсердие.

Рис. Схема малого и большого кругов кровообращения

Следует обратить внимание, как в большой круг кровообращения включены системы кровообращения печени и почек. Вся кровь из капилляров и вен желудка, кишечника, поджелудочной железы и селезенки поступает в воротную вену и проходит через печень. В печени воротная вена разветвляется на мелкие вены и капилляры, которые затем вновь соединяются в общий ствол печеночной вены, впадающей в нижнюю полую вену. Вся кровь органов брюшной полости до поступления в большой круг кровообращения протекает через две капиллярные сети: капилляры этих органов и капилляры печени. Воротная система печени играет большую роль. Она обеспечивает обезвреживание ядовитых веществ, которые образуются в толстом кишечнике при расщеплении невсосавшихся в тонком кишечнике аминокислот и всасываются слизистой толстой кишки в кровь. Печень, подобно всем остальным органам, получает и артериальную кровь через печеночную артерию, отходящую от брюшной артерии.

В почках также имеются две капиллярные сети: капиллярная сеть есть в каждом мальпигиевом клубочке, затем эти капилляры соединяются в артериальный сосуд, который вновь распадается на капилляры, оплетающие извитые канальцы.

Рис. Схема кровообращения

Особенностью кровообращения в печени и почках является замедление тока крови, обусловливающейся функцией этих органов.

Таблица 1. Отличие тока крови в большом и малом кругах кровообращения

Время кругооборота крови - время однократного прохождения частицы крови по большому и малому кругам сосудистой системы. Подробнее следующем разделе статьи.

Закономерности движения крови по сосудам

Основные принципы гемодинамики

Гемодинамика — это раздел физиологии, изучающий закономерности и механизмы движения крови по сосудам организма человека. При ее изучении используется терминология и учитываются законы гидродинамики — науки о движении жидкостей.

Скорость, с которой движется кровь но сосудам, зависит от двух факторов:

• от разности давления крови в начале и конце сосуда;
• от сопротивления, которое встречает жидкость на своем пути.

Разность давлений способствует движению жидкости: чем она больше, тем интенсивнее это движение. Сопротивление в сосудистой системе, уменьшающее скорость движения крови, зависит от ряда факторов:

• длины сосуда и его радиуса (чем больше длина и меньше радиус, тем больше сопротивление);
• вязкости крови (она в 5 раз больше вязкости воды);
• трения частиц крови о стенки сосудов и между собой.

Показатели гемодинамики

Скорость кровотока в сосудах осуществляется по законам гемодинамики, общим с законами гидродинамики. Скорость кровотока характеризуется тремя показателями: объемной скоростью кровотока, линейной скоростью кровотока и временем кругооборота крови.

Объемная скорость кровотока - количество крови, протекающее через поперечное сечение всех сосудов данного калибра за единицу времени.

Линейная скорость кровотока - скорость движения отдельной частицы крови вдоль сосуда за единицу времени. В центре сосуда линейная скорость максимальна, а около стенки сосуда минимальна вследствие повышенного трения.

Время кругооборота крови - время, в течение которого кровь проходит по большому и малому кругам кровообращения.В норме составляет 17-25 с. На прохождение через малый круг затрачивается около 1/5, а на прохождение через большой — 4/5 этого времени

Движущей силой кровотока но системе сосудов каждого из кругов кровообращения является разность давления крови (ΔР ) в начальном участке артериального русла (аорта для большого круга) и конечном участке венозного русла (полые вены и правое предсердие). Разность давления крови (ΔР ) в начале сосуда (Р1 ) и в конце его (Р2 ) является движущей силой тока крови через любой сосуд кровеносной системы. Сила градиента давления крови расходуется на преодоление сопротивления кровотоку (R ) в системе сосудов и в каждом отдельном сосуде. Чем выше градиент давления крови в кругу кровообращения или в отдельном сосуде, тем больше в них объемный кровоток.

Важнейшим показателем движения крови по сосудам является объемная скорость кровотока , или объемный кровоток (Q ), под которым понимают объем крови, протекающей через суммарное поперечное сечение сосудистого русла или сечение отдельного сосуда в единицу времени. Объемную скорость кровотока выражают в литрах на минуту (л/мин) или миллилитрах на минуту (мл/мин). Для оценки объемного кровотока через аорту или суммарное поперечное сечение любого другого уровня сосудов большого круга кровообращения используют понятие объемный системный кровоток. Поскольку за единицу времени (минуту) через аорту и другие сосуды большого круга кровообращения протекает весь объем крови, выброшенной левым желудочком за это время, синонимом понятия системный объемный кровоток является понятие (МОК). МОК взрослого человека в покое составляет 4-5 л/мин.

Различают также объемный кровоток в органе. В этом случае имеют в виду суммарный кровоток, протекающий за единицу времени через все приносящие артериальные или выносящие венозные сосуды органа.

Таким образом, объемный кровоток Q = (P1 — Р2) / R.

В этой формуле выражена суть основного закона гемодинамики, утверждающего, что количество крови, протекающей через суммарное поперечное сечение сосудистой системы или отдельного сосуда в единицу времени, прямо пропорционально разности давления крови в начале и в конце сосудистой системы (или сосуда) и обратно пропорционально сопротивлению току крови.

Суммарный (системный) минутный кровоток в большом круге рассчитывается с учетом величин среднего гидродинамического давления крови в начале аорты P1 , и в устье полых вен Р2. Поскольку в этом участке вен давление крови близко к 0 , то в выражение для расчетаQ или МОК подставляется значение Р , равное среднему гидродинамическому артериальному давлению крови в начале аорты:Q (МОК)= P / R .

Одно из следствий основного закона гемодинамики — движущая сила тока крови в сосудистой системе — обусловлено давлением крови, создаваемым работой сердца. Подтверждением решающего значения величины давления крови для кровотока является пульсирующий характер тока крови на протяжении сердечного цикла. Во время систолы сердца, когда давление крови достигает максимального уровня, кровоток увеличивается, а во время диастолы, когда давление крови минимально, кровоток ослабляется.

По мере продвижения крови по сосудам от аорты к венам давление крови уменьшается и скорость его уменьшения пропорциональна сопротивлению кровотоку в сосудах. Особенно быстро снижается давление в артериолах и капиллярах, так как они обладают большим сопротивлением кровотоку, имея малый радиус, большую суммарную длину и многочисленные ветвления, создающие дополнительное препятствие кровотоку.

Сопротивление кровотоку, создаваемое во всем сосудистом русле большого круга кровообращения, называют общим периферическим сопротивлением (ОПС). Следовательно, в формуле для расчета объемного кровотока символR можно заменить его аналогом — ОПС:

Q = P/ОПС.

Из этого выражения выводится ряд важных следствий, необходимых для понимания процессов кровообращения в организме, оценки результатов измерения кровяного давления и его отклонений. Факторы, влияющие на сопротивление сосуда, для тока жидкости, описываются законом Пуазейля, в соответствии с которым

гдеR — сопротивление;L — длина сосуда; η — вязкость крови; Π — число 3,14; r — радиус сосуда.

Из приведенного выражения вытекает, что поскольку числа 8 и Π являются постоянными,L у взрослого человека изменяется мало, то величина периферического сопротивления кровотоку определяется изменяющимися значениями радиуса сосудов r и вязкости крови η ).

Уже упоминалось о том, что радиус сосудов мышечного типа может быстро изменяться и оказывать существенное влияние на величину сопротивления кровотоку (отсюда их название — резистивные сосуды) и величину кровотока через органы и ткани. Поскольку сопротивление зависит от величины радиуса в 4-й степени, то даже небольшие колебания радиуса сосудов сильно сказываются на величинах сопротивления току крови и кровотока. Так, например, если радиус сосуда уменьшится с 2 до 1 мм, то сопротивление его увеличится в 16 раз и при неизменном градиенте давления кровоток в этом сосуде также уменьшится в 16 раз. Обратные изменения сопротивления будут наблюдаться при увеличении радиуса сосуда в 2 раза. При неизменном среднем гемодинамическом давлении кровоток в одном органе может увеличиваться, в другом — уменьшаться в зависимости от сокращения или расслабления гладкой мускулатуры приносящих артериальных сосудов и вен этого органа.

Вязкость крови зависит от содержания в крови числа эритроцитов (гематокрита), белка, липопротеинов в плазме крови, а также от агрегатного состояния крови. В нормальных условиях вязкость крови не изменяется столь быстро, как просвет сосудов. После кровопотери, при эритропении, гипопротеинемии вязкость крови понижается. При значительном эритроцитозе, лейкозах, повышенной агрегации эритроцитов и гиперкоагуляции вязкость крови способна существенно возрастать, что влечет за собой повышение сопротивления кровотоку, увеличение нагрузки на миокард и может сопровождаться нарушением кровотока в сосудах микроциркуляторного русла.

В устоявшемся режиме кровообращения объем крови, изгнанный левым желудочком и протекающий через поперечное сечение аорты, равен объему крови, протекающей через суммарное поперечное сечение сосудов любого другого участка большого круга кровообращения. Этот объем крови возвращается в правое предсердие и поступает в правый желудочек. Из него кровь изгоняется в малый круг кровообращения и затем через легочные вены возвращается в левое сердце. Поскольку МОК левого и правого желудочков одинаковы, а большой и малый круги кровообращения соединены последовательно, то объемная скорость кровотока в сосудистой системе остается одинаковой.

Однако во время изменения условий кровотока, например при переходе из горизонтального в вертикальное положение, когда сила тяжести вызывает временное накопление крови в венах нижней части туловища и ног, на короткое время МОК левого и правого желудочков могут стать различными. Вскоре внутрисердечные и экстракардиальные механизмы регуляции работы сердца выравнивают объемы кровотока через малый и большой круги кровообращения.

При резком уменьшении венозного возврата крови к сердцу, вызывающем уменьшение ударного объема, может понизиться артериальное давление крови. При выраженном его снижении может уменьшиться приток крови к головному мозгу. Этим объясняется ощущение головокружения, которое может наступить при резком переходе человека из горизонтального в вертикальное положение.

Объем и линейная скорость токи крови в сосудах

Общий объем крови в сосудистой системе является важным гомеостатическим показателем. Средняя величина его составляет для женщин 6-7%, для мужчин 7-8% от массы тела и находится в пределах 4-6 л; 80-85% крови из этого объема — в сосудах большого круга кровообращения, около 10% — в сосудах малого круга кровообращения и около 7% — в полостях сердца.

Больше всего крови содержится в венах (около 75%) — это указывает на их роль в депонировании крови как в большом, так и в малом кругу кровообращения.

Движение крови в сосудах характеризуется не только объемной, но и линейной скоростью кровотока. Под ней понимают расстояние, на которое перемещается частичка крови за единицу времени.

Между объемной и линейной скоростью кровотока существует взаимосвязь, описываемая следующим выражением:

V = Q/Пr 2

где V - линейная скорость кровотока, мм/с, см/с;Q - объемная скорость кровотока; П — число, равное 3,14; r — радиус сосуда. Величина Пr 2 отражает площадь поперечного сечения сосуда.

Рис. 1. Изменения давления крови, линейной скорости кровотока и площади поперечного сечения в различных участках сосудистой системы

Рис. 2. Гидродинамические характеристики сосудистого русла

Из выражения зависимости величины линейной скорости от объемной в сосудах кровеносной системы видно, что линейная скорость кровотока (рис. 1.) пропорциональна объемному кровотоку через сосуд(ы) и обратно пропорциональна площади поперечного сечения этого сосуда(ов). Например, в аорте, имеющей наименьшую площадь поперечного сечения в большом круге кровообращения (3-4 см 2), линейная скорость движения крови наибольшая и составляет в покое около 20- 30 см/с . При физической нагрузке она может возрасти в 4-5 раз.

По направлению к капиллярам суммарный поперечный просвет сосудов увеличивается и, следовательно, линейная скорость кровотока в артериях и артериолах уменьшается. В капиллярных сосудах, суммарная площадь поперечного сечения которых больше, чем в любом другом отделе сосудов большого круга (в 500-600 раз больше поперечного сечения аорты), линейная скорость кровотока становится минимальной (менее 1 мм/с). Медленный ток крови в капиллярах создает наилучшие условия для протекания обменных процессов между кровью и тканями. В венах линейная скорость кровотока увеличивается в связи с уменьшением площади их суммарного поперечного сечения по мере приближения к сердцу. В устье полых вен она составляет 10-20 см/с, а при нагрузках возрастает до 50 см/с.

Линейная скорость движения плазмы и зависит не только от типа сосуда, но и от их расположения в потоке крови. Различают ламинарный тип течения крови, при котором ноток крови можно условно разделить на слои. При этом линейная скорость движения слоев крови (преимущественно плазмы), близких или прилежащих к стенке сосуда, — наименьшая, а слоев в центре потока — наибольшая. Между эндотелием сосудов и пристеночными слоями крови возникают силы трения, создающие на эндотелии сосудов сдвиговые напряжения. Эти напряжения играют роль в выработке эндотелием сосудоактивных факторов, регулирующих просвет сосудов и скорость кровотока.

Эритроциты в сосудах (за исключением капилляров) располагаются преимущественно в центральной части потока крови и движутся в нем с относительно высокой скоростью. Лейкоциты, наоборот, располагаются преимущественно в пристеночных слоях потока крови и совершают катящиеся движения с небольшой скоростью. Это позволяет им связываться с рецепторами адгезии в местах механического или воспалительного повреждения эндотелия, прилипать к стенке сосуда и мигрировать в ткани для выполнения защитных функций.

При существенном увеличении линейной скорости движения крови в суженной части сосудов, в местах отхождения от сосуда его ветвей ламинарный характер движения крови может сменяться на турбулентный. При этом в потоке крови может нарушиться послойность перемещения ее частиц, между стенкой сосуда и кровью могут возникать большие силы трения и сдвиговых напряжений, чем при ламинарном движении. Развиваются вихревые потоки крови, возрастает вероятность повреждения эндотелия и отложения холестерина и других веществ в интиму стенки сосуда. Это способно привести к механическому нарушению структуры сосудистой стенки и инициированию развития пристеночных тромбов.

Время полного кругооборота крови, т.е. возврата частицы крови в левый желудочек после ее выброса и прохождения через большой и малый круги кровообращения, составляет в покос 20-25 с, или примерно через 27 систол желудочков сердца. Приблизительно четверть этого времени затрачивается на перемещение крови по сосудам малого круга и три четверти — по сосудам большого круга кровообращения.

У человека замкнутая система кровообращения, центральное место в ней занимает четырехкамерное сердце. Независимо от состава крови все сосуды, приходящие к сердцу, принято считать венами, а отходящие от него - артериями. Кровь в теле человека движется по большому, малому и сердечному кругами кровообращения.

Малый круг кровообращения (легочный) . Венозная кровь из правого предсердия через правое предсердно-желудочковое отверстие переходит в правый желудочек, который, сокращаясь, выталкивает кровь в легочный ствол. Последний разделяется на правую и левую легочные артерии, проходящие через ворота легких. В легочной ткани артерии разделяются до капилляров, окружающих каждую альвеолу. После освобождения эритроцитами углекислоты и обогащения их кислородом венозная кровь превращается в артериальную. Артериальная кровь по четырем легочным венам (в каждом легком две вены) собирается в левое предсердие, а затем через левое предсердно-желудочковое отверстие переходит в левый желудочек. От левого желудочка начинается большой круг кровообращения.

Большой круг кровообращения . Артериальная кровь из левого желудочка во время его сокращения выбрасывается в аорту. Аорта распадается на артерии, снабжающие кровью голову, шею, конечности, туловище и все внутренние органы, в которых они заканчиваются капиллярами. Из крови капилляров в ткани выходят питательные вещества, вода, соли и кислород, резорбируются продукты обмена и углекислота. Капилляры собираются в венулы, где и начинается венозная система сосудов, представляющая корни верхней и нижней полых вен. Венозная кровь по этим венам попадает в правое предсердие, где и заканчивается большой круг кровообращения.

Сердечный круг кровообращения . Этот круг кровообращения начинается от аорты двумя венечными сердечными артериями, по которым кровь поступает во все слои и части сердца, а затем собирается по мелким венам в венечную пазуху. Этот сосуд широким устьем открывается в правое предсердие сердца. Часть мелких вен стенки сердца открывается в полость правого предсердия и желудочка сердца самостоятельно.

Таким образом, только пройдя через малый круг кровообращения кровь поступает в большой круг, и та и движется по замкнутой системе. Скорость кругооборота крови по малому кругу - 4-5 сек., по большому - 22 сек.

Критерии оценки деятельности сердечно-сосудистой системы .

Чтобы оценить работу ССС исследуют следующие ее характеристики - давление, пульс, электрическую работу сердца.

ЭКГ . Электрические явления, наблюдаемые в тканях при возбуждении, называют токами действия. Они возникают и в работающем сердце, так как возбужденный участок становится электроотрицательным по отношению к невозбужденному. Зарегистрировать их можно с помощью электрокардиографа.

Наше тело является жидким проводником, т. е. проводником второго рода, так называемым ионным, поэтомубиотоки сердца проводятся по всему телу и их можно регистрировать с поверхности кожи. Чтобы не мешали токи действия скелетных мышц, человека укладывают на кушетку, просят лежать спокойно и накладывают электроды.

Для регистрации трех стандартных биполярных отведений от конечностей электроды накладывают на кожу правой и левой руки - I отведение, правой руки и левой ноги - II отведение и левой руки и левой ноги - III отведение.

При регистрации грудных (перикардиальных) униполярных отведений, обозначаемых буквой V, один электрод, являющийся неактивным (индифферентным), накладывают на кожу левой ноги, а второй - активный - на определенные точки передней поверхности груди (V1, V2, V3, V4, v5, V6). Эти отведения помогают определить локализацию поражения сердечной мышцы. Кривая записи биотоков сердца называется электрокардиограммой (ЭКГ). ЭКГ здорового человека имеет пять зубцов: Р, Q, R, S, Т. Зубцы Р, R иТ, как правило, направлены вверх (положительные зубцы), Q и S -вниз (отрицательные зубцы). Зубец Р отражает возбуждение предсердий. В то время, когда возбуждение достигает мышц желудочков и распространяется по ним, возникает зубец QRS. Зубец Т отражает процесс прекращения возбуждения (реполяризации) в желудочках. Таким образом, зубец Р составляет предсердную часть ЭКГ, а комплекс зубцов Q, R, S, Т - желудочковую часть.

Электрокардиография дает возможность детально исследовать изменения сердечного ритма, нарушение проведения возбуждения по проводящей системе сердца, возникновение дополнительного очага возбуждения при появлении экстрасистол, ишемию, инфаркт сердца.

Кровяное давление . Величина кровяного давления служит важной характеристикой деятельности сердечно-сосудистой системы.Непременным условием движения крови по системе кровеносных сосудов является разность давления крови в артериях и венах, которая создается и поддерживается сердцем. При каждой систоле сердца в артерии нагнетается определенный объем крови. Благодаря большому сопротивлению в артериолах и капиллярах до следующей систолы только часть крови успевает перейти в вены и давление в артериях не падает до нуля.

Уровень давления в артериях должен определяться величиной систолического объема сердца и показателем сопротивления в периферических сосудах: чем с большей силой сокращается сердце и чем больше сужены артериолы и капилляры, тем выше кровяное давление. Кроме этих двух факторов: работы сердца и периферического сопротивления, на величину кровяного давления влияют объем циркулирующей крови и ее вязкость.

Наивысшее давление, наблюдающееся во время систолы, называют максимальным, или систолическим, давлением. Наименьшее давление во время диастолы называют минимальным, или диастолическим. Величина давления зависит от возраста. У детей стенки артерий отличаются большей эластичностью, поэтому давление у них ниже, чем у взрослых. У здоровых взрослых людей максимальное давление в норме 110 - 120 мм рт. ст., а минимальное 70 - 80 мм рт. ст. К старости, когда эластичность сосудистых стенок следствие склеротических изменений уменьшается, уровень кровяного давления повышается.

Разность между максимальным и минимальным давлением называют пульсовым давлением. Оно равно 40 - 50 мм рт. ст.

Величину артериального давления можно измерить двумя методами - прямым и непрямым. При измерении прямым, или кровавым, способом в центральный конец артерии ввязывают стек-лянную канюлю или вводят полую иглу, которую резиновой трубочкой соединяют с измерительным прибором, например ртутным манометром.Прямым способом давление у человека регистрируют во время больших операций, например на сердце, когда необходимо непрерывно следить за уровнем давления.

Для определения давления непрямым, или косвенным, методом находят то внешнее давление, которое достаточно, чтобы пережать артерию. В медицинской практике обычно измеряют артериальное давление в плечевой артерии непрямым звуковым методом Короткова при помощи ртутного сфигмоманометра Рива-Роччи или пружинного тонометра. На плечо накладывают полую резиновую манжетку, которая соединена с нагнетательной резиновой грушей и манометром, показывающим давление в манжетке. При нагнетании воздуха в манжетку она давит на ткани плеча и сжимает плечевую артерию, а манометр показывает величину этого давления. Сосудистые тоны выслушивают фонендоскопом над локтевой артерией, ниже манжетки.Н. С. Коротков установил, что в несдавленной артерии звуки при движении крови отсутствуют. Если поднять давление выше уровня систолического, то манжетка полностью пережмет просвет артерии и кровоток в ней пре-кратится. Звуки при этом также отсутствуют. Если теперь постепенно выпускать воздух из манжетки и снижать в ней давление, то в момент, когда оно станет чуть ниже систолического, кровь при систоле с большой силой прорвется через сдавленный участок и ниже манжетки в лок-тевой артерии будет слышен сосудистый тон. То давление в манжетке, при котором появляются первые сосудистые тоны, соответствует максимальному, или систолическому, давлению. При дальнейшем выпускании воздуха из манжетки, т. е. снижении в ней давления, тоны усиливаются, а затем или резко ослабляются, или исчезают. Этот момент соответствует диастолическому давлению.

Пульс . Пульсом называют ритмические колебания диаметра артериальных сосудов, возникающие при работе сердца. В момент изгнания крови из сердца давление в аорте повышается, и волна повышенного давления распространяется вдоль артерий до капилляров. Легко прощупать пульсацию артерий, которые лежат на кости (лучевая, поверхностная височная, тыльная артерия стопы и др.). Чаще всего исследуют пульс на лучевой артерии. Прощупывая и подсчитывая пульс, можно определить частоту сердечных сокращений, их силу, а также степень эластичности сосудов. Опытный врач, надавливая на артерию до полного прекращения пульсации, может довольно точно определить высоту кровяного давления. У здорового человека пульс ритмичен, т.е. удары следуют через равные промежутки времени. При заболеваниях сердца могут наблюдаться нарушения ритма - аритмия. Кроме того учитывают также такие характеристики пульса как напряжение (величина давления в сосудах), наполнение (количество крови в русле).