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.

Кровообращение - процесс постоянной циркуляции крови в организме, что обеспечивает его жизнедеятельность. Кровеносную систему организма иногда объединяют с лимфатической системой в сердечно-сосудистую систему.

Кровь приводится в движение сокращениями сердца и циркулирует сосудами. Она обеспечивает ткани организма кислородом, питательными веществами, гормонами и поставляет продукты обмена веществ в органы их выделения. Обогащение крови кислородом происходит в легких, а насыщение питательными веществами - в органах пищеварения. В печени и почках происходит нейтрализация и выведение продуктов метаболизма. Кровообращение регулируется гормонами и нервной системой. Различают малое (через легкие) и большое (через органы и ткани) круга кровообращения.

Кровообращение - важный фактор в жизнедеятельности организма человека и животных. Кровь может выполнять свои разнообразные функции только находясь в постоянном движении.

Кровеносная система человека и многих животных состоит из сердца и сосудов, по которым кровь движется к тканям и органам, а затем возвращается к сердцу. Крупные сосуды, по которым кровь движется к органам и тканям, называются артериями. Артерии разветвляются на меньшие артерии - артериолы, и, наконец, на капилляры. Сосудами, которые называются венами, кровь возвращается к сердцу.

Кровеносная система человека и других позвоночных относится к закрытого типа - кровь при нормальных условиях не покидает организм. Некоторые виды беспозвоночных имеют открытую кровеносную систему.

Движение крови обеспечивает разница кровяного давления в различных сосудах.

История исследования

Еще античные исследователи предполагали, что в живых организмах все органы функционально связаны и влияют друг на друга. Высказывались разные предположения. Гиппократ - «отец медицины», и Аристотель - крупнейший из греческих мыслителей, живших почти 2500 лет назад, интересовался вопросами кровообращения и изучал его. Однако античные представления были несовершенны, а во многих случаях ошибочны. Венозные и артериальные кровеносные сосуды они представляли как две самостоятельные системе, не соединены между собой. Считалось, что кровь движется только венами, в артериях, зато находится воздуха. Это обосновывали тем, что при вскрытии трупов людей и животных в венах кровь была, а артерии были пустые, без крови.

Это убеждение было опровергнуто в результате работ римского исследователя и врача Клавдия Галена (130 - 200). Он экспериментально доказал, что кровь движется сердцем и артериями, как и венами.

После Галена вплоть до XVII века считали, что кровь из правого предсердия попадает в левое каким-то образом через перегородку.

В 1628 году английский физиолог, анатом и врач Уильям Гарвей (1578 - 1657) опубликовал свой труд «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», в котором впервые в истории медицины экспериментально показал, что кровь движется от желудочков сердца артериями и возвращается предсердия венами. Несомненно, обстоятельством, больше других побудила Уильяма Гарвея к осознанию того, что кровь циркулирует, оказалось наличие в венах клапанов, функционирование которых свидетельствует о пассивном гидродинамический процесс. Он понял, что это могло бы иметь смысл только в том случае, если кровь в венах течет к сердцу, а не от него, как предположил Гален и как считала европейская медицина во времена Гарвея. Гарвей был также первым, кто количественно оценил сердечный выброс у человека, и преимущественно благодаря этому, несмотря на огромную недооценку (1020,6 г / мин, то есть около 1 л / мин вместо 5 л / мин), скептики убедились, что артериальная кровь не может непрерывно создаваться в печени, а, следовательно, она должна циркулировать. Таким образом, им была построена современная схема кровообращения человека и других млекопитающих, включающий два круга. Невыясненным оставался вопрос о том, как кровь попадает из артерий в вены.

Именно в год публикации революционной труда Гарвея (1628) родился Мальпиги, который 50 лет спустя открыл капилляры - звено кровеносных сосудов, которая соединяет артерии и вены - и таким образом завершил описание замкнутой сосудистой системы.

Первые количественные измерения механических явлений в кровообращении были сделаны Стивеном Хейлз (1677 - 1761), который измерил артериальное и венозное кровяное давление, объем отдельных камер сердца и скорость истечения крови из нескольких вен и артерий, продемонстрировав таким образом, что большая часть сопротивления течения крови приходится на область микроциркуляции. Он считал, что в результате упругости артерий течение крови в венах остается более или менее постоянным, а не пульсирует, как в артериях.

Позже, в XVIII и XIX веках ряд известных гидромеханики заинтересовались вопросами циркуляции крови и внесли существенный вклад в понимание этого процесса. Среди них были Леонард Эйлер, Бернулли (который был на самом деле профессором анатомии) и Жан Луи Мари Пуазейль (также врач, его пример особенно показывает, как попытка решить частичную прикладную задачу может привести к развитию фундаментальной науки). Одним из самых ученых-универсалов был Томас Юнг (1773 - 1829), также врач, чьи исследования в оптике привели к установлению волновой теории света и понимания восприятия цвета. Другая важная область исследований Юнга касается природы упругости, в частности свойств и функции упругих артерий его теория распространения волн в упругих трубках до сих пор считается фундаментальным корректным описанием пульсового давления в артериях. Именно в его лекции по этому вопросу в Королевском обществе в Лондоне содержится явное заявление, что «вопрос о том, каким образом и в какой степени циркуляция крови зависит от мышечных и упругих сил сердца и артерий в предположении, что природа этих сил известна, должен стать просто вопросом самых разделов теоретической гидравлики ».

Схема кровообращения Гарвея была расширена при создании в XX веке схемы гемодинамики Аринчиним Н. И. Оказалось, что скелетная мышца по кровообращения не только проточная сосудистая система и потребитель крови, «иждивенец» сердца, но и орган, который, самозабезпечуючись, является мощным насосом - периферическим «сердцем». За давлением крови, развивается мышцей, он не только не уступает, но даже превосходит давление, поддерживаемый центральным сердцем, и служит эффективным его помощником. В связи с тем, что скелетных мышц очень много, более 1000, их роль в продвижении крови у здорового и больного человека, несомненно, велика.

Круги кровообращения человека

Кровообращение происходит по двум основным путям, называемым кругами: малым и большим кругами кровообращения.

Малым кругом кровь циркулирует через легкие. Движение крови этим кругом начинается с сокращения правого предсердия, после чего кровь поступает в правый желудочек сердца, сокращение которого толкает кровь в легочный ствол. Циркуляция крови в этом направлении регулируется предсердно-желудочковой перегородкой и двумя клапанами: трехстворчатым (между правым предсердием и правым желудочком), что предотвращает возвращению крови в предсердие, и клапаном легочной артерии, что предотвращает возвращению крови из легочного ствола в правый желудочек. Легочный ствол разветвляется в сети легочных капилляров, где кровь насыщается кислородом путем вентиляции легких. Затем кровь через легочные вены возвращается из легких в левое предсердие.

Большой круг кровообращения поставляет насыщенную кислородом кровь к органам и тканям. Левое предсердие сокращается одновременно с правым и толкает кровь в левый желудочек. Из левого желудочка кровь поступает в аорту. Аорта разветвляется на артерии и артериолы, что дкою, двустворчатым (митральным) клапаном и клапаном аорты.

Таким образом, кровь движется большого круга кровообращения от левого желудочка до правого предсердия, а затем малым кругом кровообращения от правого желудочка до левого предсердия.

Также существуют еще два круга кровообращения:

1. Сердечный круг кровообращения - это круг кровообращения начинается от аорты двумя короноиднимы сердечными артериями, по которым кровь поступает во все слои и части сердца, а затем собирается мелких венах в венозной венечный синус и заканчивается венами сердца, впадающих в правое предсердие.
2. Плацентарный - Происходит по замкнутой системе, изолированной от кровеносной системы матери. Плацентарный круг кровообращения начинается от плаценты, которая является провизорного (временным) органом, через который плод получает от матери кислород, питательные вещества, воду, электролиты, витамины, антитела и отдает углекислый газ и шлаки.

Механизм кровообращения

Это утверждение полностью справедливо для артерий и артериол, капилляров и вен в капиллярах и венах появляются вспомогательные механизмы, о которых ниже. Движение артериальной крови желудочками происходит в изофигмичнои точки капилляров, где происходит выброс воды и солей в интерстициальную жидкость и разгрузки артериального давления до давления в интерстициальный жидкости, величина которого около 25 мм рт. ст.. Далее происходит реабсорбция (обратное всасывание) воды, солей и продуктов жизнедеятельности клеток с интерстициальный жидкости в посткапилляры под действием всасывающей силы предсердий (жидкостный вакуум - перемещение атриовентрикулярных перегородок, АВП вниз) и далее - самотеком под действием сил гравитации к предсердий. Перемещение АВП вверх приводит к систолы предсердий и одновременно к диастолы желудочков. Отличие давлений создается ритмической работой предсердий и желудочков сердца, перекачивающего кровь из вен в артерии.

Сердечный цикл

Правая половина сердца и левая работают синхронно. Для удобства изложения здесь будет рассмотрена работа левой половины сердца. Сердечный цикл включает в себя общую диастолу (расслабление), систолу (сокращение) предсердий, систолу желудочков. Во время общей диастолы давление в полостях сердца близок к нулю, в аорте медленно снижается с систолического до диастолического, в норме у человека равны соответственно 120 и 80 мм рт. ст. Поскольку давление в аорте выше, чем в желудочке, аортальный клапан закрыт. Давление в крупных венах (центральный венозный давление, ЦВД) составляет 2-3 мм рт.ст., то есть чуть выше, чем в полостях сердца, так что кровь поступает в предсердия и, транзитом, в желудочки. Предсердно-желудочковые клапаны в это время открыты. Во время систолы предсердий циркулярные мышцы предсердий пережимают вход из вен в предсердия, что препятствует обратному току крови, давление в предсердиях повышается до 8-10 мм рт.ст., и кровь перемещается в желудочки. На следующей систолы желудочков давление в них становится выше давления в предсердиях (которые начинают расслабляться), что приводит к закрытию предсердно-желудочковых клапанов. Внешним проявлением этого события I тон сердца. Затем давление в желудочке превышает аортальный, в результате чего открывается клапан аорты и начинается вытеснение крови из желудочка в артериальную систему. Расслабленное предсердия в это время заполняется кровью. Физиологическое значение предсердий главным образом заключается в роли промежуточного резервуара для крови, поступающей из венозной системы во время систолы желудочков. В начале общей диастолы, давление в желудочке падает ниже аортального (закрытие аортального клапана, II тон), затем ниже давления в предсердиях и венах (открытие предсердно-желудочковых клапанов), желудочки снова начинают заполняться кровью. Объем крови, выбрасываемой желудочком сердца за каждую систолу составляет 60-80 мл. Эта величина называется ударным объемом. Продолжительность сердечного цикла - 0,8-1 с, дает частоту сердечных сокращений (ЧСС) 60-70 в минуту. Отсюда минутный объем кровотока, как нетрудно подсчитать, 3-4 л в минуту (минутный объем сердца, МОС).

Артериальная система

Артерии, которые почти не содержат гладких мышц, но имеют мощную эластичную оболочку, выполняют главным образом «буферную» роль, сглаживая перепады давления между систолическим и диастолическим. Стенки артерий упруго растягивающие, что позволяет им принять дополнительный объем крови, что «вбрасывается» сердцем во время систолы, и лишь умеренно, на 50-60 мм рт.ст., поднять давление. Во время диастолы, когда сердце ничего не перекачивает, именно упругое растяжение артериальных стенок поддерживает давление, не давая ему упасть до нуля, и тем самым обеспечивает непрерывность кровотока. Именно растяжение стенки сосуда воспринимается как удар пульса. Артериолы имеют развитую гладкую мускулатуру, благодаря которой способны активно изменять свой просвет и, таким образом, регулировать сопротивление кровотоку. Именно на артериолы приходится наибольшее падение давления, и именно они определяют соотношение объема кровотока и артериального давления. Соответственно, артериолы называют резистивными сосудами.

Капилляры

Капилляры характеризуются тем, что их сосудистая стенка представлена ​​одним слоем клеток, так что они высокопроницаемых для всех растворенных в плазме крови низкомолекулярных веществ. Здесь происходит обмен веществ между тканевой жидкостью и плазмой крови. При прохождении крови через капилляры плазма крови 40 раз полностью обновляется с интерстициальной (тканевой) жидкостью; объем только диффузии через общую обменную поверхность капилляров организма составляет около 60 л / мин или примерно 85000 л / сутки давление в начале артериальной части капилляра 37,5 мм рт. в.; эффективное давление составляет около (37,5 - 28) = 9,5 мм рт. в.; давление в конце венозной части капилляра, направленное наружу капилляра, составляет 20 мм рт. в.; эффективный реабсорбционное давление - близко (20 - 28) = - 8 мм рт. ст.

Венозная система

От органов кровь возвращается через посткапилляры в венулы и вены в правое предсердие по верхней и нижней полых вен, а также коронарным венам (венам, возвращает кровь от сердечной мышцы). Венозный возврат осуществляется по нескольким механизмам. Во-первых, базовый механизм благодаря перепаду давлений в конце венозной части капилляра, направленное наружу капилляра около 20 мм рт. ст., в ТЖ - 28 мм рт. ст.,.) и предсердий (около 0), эффективный реабсорбционное давление близко (20 - 28) = - 8 мм рт. ст. Во-вторых, для вен скелетных мышц важно, что при сокращении мышцы давление «извне» превышает давление в вене, так что кровь «выжимается» из вен сокращением мышц. Присутствие же венозных клапанов определяет направление движения крови при этом - от артериального конца к венозному. Этот механизм особенно важен для вен нижних конечностей, поскольку здесь кровь венами поднимается, преодолевая гравитацию. В-третьих, посасывая роль грудной клетки. Во время вдоха давление в грудной клетке падает ниже атмосферного (которое мы принимаем за ноль), что обеспечивает дополнительный механизм возврата крови. Величина просвета вен, а соответственно и их объем значительно превышают таковые артерий. Кроме того, гладкие мышцы вен обеспечивают изменение их объема в достаточно широких пределах, приспосабливая их емкость до меняющегося объема циркулирующей крови. Поэтому, с точки зрения физиологической роли, вены можно определить как «емкостные сосуды».

Количественные показатели и их взаимосвязь

Ударный объем сердца - объем, который левый желудочек выбрасывает в аорту (а правый - в легочный ствол) за одно сокращение. У человека равна 50-70 мл. Минутный объем кровотока (V minute) - объем крови, проходящей через поперечное сечение аорты (и легочного ствола) в минуту. У взрослого человека минутный объем примерно равен 5-7 литров. Частота сердечных сокращений (Freq) - число сокращений сердца в минуту. Артериальное давление - давление крови в артериях. Систолическое давление - высшую давление во время сердечного цикла, достигается к концу систолы. Диастолическое давление - низкое давление во время сердечного цикла, достигается в конце диастолы желудочков. Пульсовое давление - разница между систолическим и диастолическим. Среднее артериальное давление (P mean) проще всего определить в виде формулы. Итак, если артериальное давление во время сердечного цикла является функцией от времени, то (2) где t begin и t end - время начала и конца сердечного цикла, соответственно. Физиологический смысл этой величины: это такое эквивалентное давление, что, если бы оно постоянным, минутный объем кровотока не отличался бы от наблюдаемого в действительности. Общее периферическое сопротивление - сопротивление, сосудистая система предоставляет кровотока. Прямо оно измерено быть не может, но может быть вычислено, исходя из минутного объема и среднего артериального давления. (3) Минутный объем кровотока равен отношению среднего артериального давления до периферической сопротивления. Это утверждение является одним из центральных законов гемодинамики. Сопротивление одного сосуда с жесткими стенками определяется законом Пуазейля: (4) где η - вязкость жидкости, R - радиус и L - длина сосуда. Для последовательно включенных сосудов, сопротивления складываются: (5) для параллельных, складываются проводимости: (6) Таким образом, общее периферическое сопротивление зависит от длины сосудов, числа параллельно включенных сосудов и радиуса сосудов. Понятно, что не существует практического способа узнать все эти величины, кроме того, стенки сосудов не является жесткими, а кровь не ведет себя как классическая Ньютоновская жидкость с постоянной вязкостью. В силу этого, как отмечал В. А. Лищук в «Математической теории кровообращения», «закон Пуазейля имеет для кровообращения скорее иллюстративную, чем конструктивную роль». Однако, понятно, что из всех факторов, определяющих периферическое сопротивление, наибольшее значение имеет радиус сосудов (длина в формуле стоит в 1-й степени, радиус же - в 4-й), и этот же фактор - единственный, способный к физиологической регуляции. Количество и длина сосудов постоянны, радиус может меняться в зависимости от тонуса сосудов, главным образом, артериол. С учетом формул (1), (3) и природы периферического сопротивления, становится понятно, что среднее артериальное давление зависит от объемного кровотока, который определяется главным образом сердцем (см. (1)) и тонуса сосудов, преимущественно артериол.

Ударный объем сердца (V contr) - объем, который левый желудочек выбрасывает в аорту (а правый - в легочный ствол) за одно сокращение. У человека равна 50-70 мл.

Минутный объем кровотока (V minute) - объем крови, проходящей через поперечное сечение аорты (и легочного ствола) в минуту. У взрослого человека минутный объем примерно равен 5-7 литров.

Частота сердечных сокращений (Freq) - число сокращений сердца в минуту.

Артериальное давление - давление крови в артериях.

Систолическое давление - самый высокий давление во время сердечного цикла, достигается к концу систолы.

Диастолическое давление - низкое давление во время сердечного цикла, достигается в конце диастолы желудочков.

Пульсовое давление - разница между систолическим и диастолическим.

(P mean) проще всего определить в виде формулы. Итак, если артериальное давление во время сердечного цикла является функцией от времени, то

где t begin и t end - время начала и конца сердечного цикла, соответственно.

Физиологический смысл этой величины: это такой эквивалентный давление, при постоянстве, минутный объем кровотока не отличался бы от наблюдаемого в действительности.

Общее периферическое сопротивление - сопротивление, сосудистая система предоставляет кровотока. Непосредственно нельзя измерить сопротивление, но его можно вычислить, исходя из минутного объема и среднего артериального давления.

Минутный объем кровотока равен отношению среднего артериального давления к периферийному сопротивления.

Это утверждение является одним из центральных законов гемодинамики.

Сопротивление одного сосуда с жесткими стенками определяется законом Пуазейля:

где {\ Displaystyle \ eta} {\ Displaystyle \ eta} - вязкость жидкости, R - радиус и L - длина сосуда.

Для последовательно включенных сосудов, сопротивление определяется:

Для параллельных, измеряется проводимость:

Таким образом, общее периферическое сопротивление зависит от длины сосудов, числа параллельно включенных сосудов и радиуса сосудов. Понятно, что не существует практического способа узнать все эти величины, кроме того, стенки сосудов не является твердыми, а кровь не ведет себя как классическая Ньютоновская жидкость с постоянной вязкостью. В силу этого, как отмечал В. А. Лищук в «Математической теории кровообращения», «закон Пуазейля имеет для кровообращения скорее иллюстративную, чем конструктивную роль». Тем не менее, понятно, что из всех факторов, определяющих периферическое сопротивление, наибольшее значение имеет радиус сосудов (длина в формуле в 1-м степени, радиус же - в четвёртом), и этот же фактор - единственный, способный к физиологической регуляции. Количество и длина сосудов постоянны, радиус же может изменяться в зависимости от тонуса сосудов, главным образом, артериол.

С учетом формул (1), (3) и природы периферического сопротивления, становится понятно, что средний артериальное давление зависит от объемного кровотока, который определяется главным образом сердцем (см. (1)) и тонуса сосудов, преимущественно артериол.

Значение системы кровообращения трудно переоценить. Она выполняется все ключевые задачи в человеческом теле. Кровь является поставщиком всех необходимых веществ к органам и тканям. Без этого организм не мог бы нормально работать. Кровь также способствует поддержке нормальной температуры тела, очищает организм от ненужных веществ и защищает от воздействия патогенных микроорганизмов. Ее движение и называется кровообращением.

Какие органы входят в систему кровообращения

Кроме обеспечения всего тела питанием и кислородом, кровообращение обеспечивает поступление гормонов и жидкости. Но без нормальной работы органов, которые составляют систему, кровь не могла бы выполнять такие функции.

Органы кровообращения являются самой важной частью организма. Всю систему составляют сердце и сосуды.

Сердце считается центральным органом, но его работа невозможна без сосудов. Ведь значение кровообращения для организма в том, что именно кровь переносит по всему организму необходимые для его функционирования вещества и кислород. Существует несколько видов сосудов. Самыми большими из них являются артерии, а маленькими - капилляры. Каждый сосуд выполняет важные функции, без них работа всей системы невозможна.

Сердце

Это орган, который состоит из мышц. Он состоит из двух предсердий и такого же количества желудочков. Между ними имеются перегородки.

В самом органе возникают импульсы, за счет чего он сокращается. Его значение очень велико. Сердце нагнетает артериальную кровь, которая подступает по венам. При отсутствии физических или эмоциональных нагрузок частота сокращений достигает семидесяти ударов в минуту. Орган работает без перерывов. Его работа делится на циклы, в процессе которых сердце сокращается (это называют систолой) или расслабляется (это диастола).

Деятельность сердца состоит из таких фаз:

1. Сокращаются предсердия.
2. Сокращаются желудочки.
3. Орган расслабляется.

Сердце должно работать ритмично. Циклы сменяют друг друга, и за сокращением неминуемо следует расслабление. Продолжительность одного периода составляет 0,8 с. Благодаря тому, что сокращения и расслабления ритмично чередуются, сердце не устает.

Сосуды

К органам кровообращения относятся также и сосуды. По ним кровь попадет в сердце, что и обеспечивает его непрерывную работу.

Циркуляция крови в организме человека обусловлена наличием таких сосудов:

• Артерии. Они содержат около пятнадцати процентов всего объема крови. Они самые большие по размеру, но происходит их деление на сосуды поменьше, именуемые артериолами, которые - в свою очередь - делятся на сосуды еще меньшего размера - капилляры. Внутренняя часть артерий состоит из эпителиальной ткани, а средний слой - из мышечной ткани и эластичных волокон. Благодаря этим мышцам сосуды могут расширяться и суживаться. Сверху сосуды покрыты фиброзной оболочкой. Кровь по артериям передвигается со скоростью 50 см/с. В артериях кровь пульсирует под давлением. У человека оно должно составлять 120 мм рт. ст. на 80 мм. рт. ст. Благодаря тому, что стенки сосудов эластичны и их просвет может изменяться в диаметре, кровь передвигается без остановки. Расширение просвета артерий совпадает с сердечными сокращениями. Это явление называется пульсом. При наличии определенных патологий могут происходить нарушения этого ритма.

• Капилляры являются самыми тонкими сосудами, которые входят в строение системы кровообращения. Они сформированы из однослойного эпителия. В теле человека их огромное количество. Их длина составляет около ста тысяч километров. Они содержат до пяти процентов крови. Благодаря тому, что эти сосуды очень тонкие, близко расположены к органам и тканям и кровь по ним передвигается медленно, обменные процессы происходят в необходимом темпе.
• После того как кровь проходит через капилляры и обогащается полезными веществами, она поступает в сосуды, называемые венами. По ним кровь поступает к сердцу. Эти сосуды содержат до семидесяти процентов всей крови. Давление в венах низкое, они легко растягиваются, состоят из слабо развитых мышц и нескольких эластичных волокон. Сила притяжения влияет таким образом, что кровь, что содержится в венах ног, застаивается, из-за чего вены расширяются. Подобное явление называют варикозом. Сосуды расположены близко к поверхности.

Система органов кровообращения у человека формирует большой и малый круги кровообращения.

Типы кровообращения

Общая схема кровообращения показывает, что вся система состоит из таких кругов кровообращения:

• телесный или большой;
• легочный или малый.

Схема кровообращения человека показывает, что в центре всей системы кровообращения находится сердце. В нем перекрещиваются круги кровообращения, но кровь, которая течет по артериям и венам, не смешивается.

Как работает большой круг

Его значение для работы всего организма очень большое. Этот круг обеспечивает периферические ткани питанием благодаря поступлению в них артериальной крови, которая потом возвращается к сердцу.

Телесный круг берет свое начало из левого желудочка. Он выталкивает артериальную кровь в аорту. Она самая большая по размеру.

Она поворачивает влево, располагается вдоль позвоночника, постепенно разветвляясь на сосуды меньшего размера, через них-то кровь и попадает к органам.

Каждый орган пронизан артериолами и капиллярами. Они проходят через все тело человека, из них и происходит питание и насыщение кислородом всего организма. Капиллярная кровь попадает в сосуды большего размера, называемые венулами, а через них в вены, что называются полыми. По ним происходит возвращение крови в правое предсердие. Так происходит окончание круга. Функции системы кровообращения в основном выполняет большой круг.

Он:

• насыщает головной мозг, кожный покров и костную ткань необходимыми для их работы веществами;
• переправляет липопротеиды, аминокислоты, глюкозу и иные необходимые для функционирования тканей вещества;
• обеспечивает весь организм питанием и кислородом.

Особенности малого круга

Система кровообращения человека включает также малый круг. Он начинается в правом желудочке. Какова роль этого круга? Это оксигенация крови. Центром его являются легкие. Именно в этом месте осуществляется насыщение крови кислородом и избавление от углекислого газа.

Весь процесс кровообращения в малом кругу происходит так:

1. Артерии, что выходят из правого желудочка, транспортируют кровь к легким.
2. В этом органе происходит деление этих сосудов на капилляры, которые оплетают альвеолы. Это пузырьки в легких, содержащие кислород.
3. Когда кровь насыщается кислородом, она по легочным венам продвигается к левому предсердию.

Особенностью малого круга является то, что его артерии наполнены венозной кровью, а вены - артериальной.

У человека в организме имеются особые запасы крови в некоторых органах, которые необходимы для того, чтобы в экстренных случаях в ускоренном темпе насытить все органы питанием и кислородом.

Благодаря кругам кровообращения, люди являются выносливыми и теплокровными млекопитающими. Подобное строение тела и у многих животных, которые живут на суше. Два круга кровообращения являются важнейшим эволюционным механизмом, который возник после выхода живых существ из воды на сушу.

Особенности и патологии системы

Кровообращение человека относится к главнейшим системам организма. Его особенность в том, что при наличии двух кругов сердце должно быть оснащено не менее чем двумя камерами. Благодаря тому, что артериальная и венозная кровь не смешиваются, все млекопитающие являются теплокровными.

Каждый орган получает неодинаковое количество крови. Распределение происходит в зависимости от уровня активности. Орган, относящийся к усиленно работающим, получает больше крови за счет того, что менее активные области организма снабжаются в меньшей степени.

Сосудистые стенки состоят из мышц, обладающих сократительными способностями. Поэтому сосуды могут сужаться и расширяться, когда это необходимо, обеспечивая все органы и ткани необходимым количеством крови.

На функции кровообращения и состояние всей системы негативно влияют:

• спиртные напитки. Под их влиянием частота сердцебиения ускоряется, из-за того орган начинает работать в усиленном темпе, ему остается меньше времени на отдых, как следствие - он быстро изнашивается. Ухудшается также и состояние сосудов;

• сигареты. Под воздействием никотина сосуды спазмируются, из-за чего происходит повышение давления в артериях. Курение приводит к насыщению крови карбоксигемоглобином. Это вещество постепенно вызывает кислородное голодание органов.

Кровь и кровообращение необходимы человеку для жизни. Под влиянием многих факторов состояние этой системы может ухудшиться. На состояние системы могут повлиять неправильное питание, вредные привычки, недостаточный или высокий уровень физических и эмоциональных нагрузок, плохая наследственность, неблагоприятная экологическая ситуация и многое другое.

Поэтому патологии органов кровообращения являются самой распространенной проблемой современных людей. Большинство таких болезней может привести к инвалидности или смерти человека. Проблемы могут возникнуть с любыми сосудами или отделами сердца. Некоторые патологии чаще встречаются у женщин, другие - у мужчин. Возникнуть недуги могут у человека независимо от пола и возраста.

Большинство патологических состояний имеют общие симптомы, поэтому поставить диагноз можно только после детального обследования пациента. На начальных этапах развития многие болезни вовсе не вызывают никакого дискомфорта.

Очень часто диагноз ставят случайно, при профилактическом обследовании. Поэтому важно периодически проходить проверку, чтобы вовремя обнаружить нарушения: если начать лечение на ранних стадиях, то шансы на благополучный исход гораздо выше, чем, если патология будет запущена.

Каково человеку при нарушениях работы системы кровообращения?

Чаще всего такие болезни сопровождаются:

• одышкой;
• неприятными ощущениями в грудной клетке слева. Боль в этой части тела возникает при многих патологиях. Это главный симптом ишемической болезни, для которой характерны нарушения кровотока в сердечной мышце. Такие ощущения могут иметь разный характер и продолжительность. Подобная боль не всегда говорит о патологиях сердца. Она может возникать и при других нарушениях.
• отеками конечностей;
• цианозом.

Кровь и кровообращение обеспечивают нормальную работу всего организма. Только когда кровеносная система хорошо развита и полностью здорова, все органы могут работать в нужном ритме. При нормальной скорости кровообращения ткани своевременно получают необходимое питание и удаляются продукты обмена веществ. При физических нагрузках сердцу необходимо больше кислорода, из-за чего количество его сокращений увеличивается. Чтобы не было никаких нарушений и сбоев в работе сердца, его мышцы нужно тренировать. Это желательно делать всем людям.

1. Делать специальные упражнения. Желательно на свежем воздухе. От этого эффекта будет больше.
2. Необходимо больше времени уделять пешим прогулкам.
3. Исключить по возможности волнения и стрессовые ситуации. Такие нагрузки могут значительно нарушить деятельность сердца.
4. Равномерно распределять физические нагрузки. Не изнурять себя тяжелыми упражнениями.
5. Отказаться от курения, употребления спиртных напитков и наркотических веществ. Они нарушают тонус сосудов и разрушают сердце и центральную нервную систему.

Если придерживаться этих рекомендаций, то можно избежать развития тяжелых заболеваний, которые могут закончиться смертью. Профилактика болезней сердца и сосудов должна стать важной частью жизни любого человека. При первых симптомах нарушений необходимо срочно посетить специалиста. Занимается подобными проблемами кардиолог.

В организме здорового взрослого человека содержится 5 л крови. Она постоянно течет по замкнутой системе, состоящей из множества сосудов. Два мощных насоса — левое и правое сердце (так медики порой называют обе половины сердца, поскольку правые и левые камеры сердца между собой не сообщаются) — по полторы тысячи раз на дню прогоняют кровь по этой разветвленной системе сосудов.

Крупные и средние сосуды кровеносной системы распределяют кровь, направляя ее к разным органам. Этой медной гравюре больше 400 лет. Ее автор, фламандский художник, четко еле довел указаниям знаменитого анатома Андреаса Везалия, первым из ученых правильно описавшего все чести теле человека.

Левое сердце перекачивает кровь, поступившую из легких и обогащенную кислородом, в самый большой кровеносный сосуд — аорту. У здорового человека аорта по толщине не уступает шлангу, из которого мы поливаем клумбы в саду, ее диаметр — 4 см. Стенка аорты плотная и очень эластичная. При каждом сокращении сердца аорта сильно растягивается. Но уже через четверть секунды, когда сердце снова расслабляется и получает новую порцию воздуха из легких, опять сужается до первоначального диаметра. При этом она проталкивает кровь в отходящие от нее крупные ответвления — артерии. Так называются все сосуды, по которым кровь устремляется от сердца к разным частям тела. При каждом сокращении сердца кровь, текущая по артериям, толчками продвигается вперед — пульсирует.

Артерии разветвляются, словно крона дерева. Их тонкие, незаметные для глаз окончания именуют артериолами . Это миниатюрные мышечные шланги, выстланные тончайшим слоем эпителия. По команде, поступающей из головного мозга, или под воздействием биологически активных веществ организма артериолы полностью расслабляются или, наоборот, очень сильно сжимаются. В организме они выполняют роль светофоров сердечно-сосудистой системы: открывают крови дорогу к капиллярам, распределяют кровь, поступившую из левого сердца, и направляют ее к разным органам. Обычно седьмая часть всей крови, движущейся по аорте, протекает через головной мозг, ее десятая часть — через сердечную мышцу, четверть — через почки, пятая часть — через пищеварительные органы и треть — через мышцы, кожу и кости. Если какие-либо органы тела испытывают повышенную нагрузку, то эти показатели меняются. Так, например, после сытного обеда приток крови к желудку, кишечнику и печени заметно усиливается. В этом случае головной мозг недополучает кровь. Поэтому, плотно пообедав, человек чувствует усталость. Недаром говорят: «На сытый желудок и наука нейдет», «Сытое брюхо к учению глухо» и т.д.

По полторы тысячи раз на дню кровь протекает по замкнутой разветвленной системе сосудов. Левое сердце перекачивает кровь в крупные артерии. Далее она попадает в капиллярную сеть, пронизывающую все органы, и оттуда перетекает в вены. Правое сердце собирает эту кровь и перегоняет ее в левое сердце. По пути она обтекает легкие. Так кровь совершает полный оборот внутри тела.

Капилляры образуют в органах тела густую сеть тончайших кровеносных сосудов. По оценкам, общая ее длина достигает 100000 км; площадь поверхности капилляров составляет примерно 700000 кв. м. На этой огромной «территории» тканевая жидкость и плазма крови беспрерывно обмениваются питательными и биологически активными веществами и шлаками. В лабиринте тончайших сосудов гемоглобин, содержащийся в красных кровяных тельцах, отдает свой кислород клеткам ткани. При этом он меняет свой цвет: из ярко-алого становится темно-красным.

Тонкие кровеносные сосуды — венулы — собирают кровь, возвращающуюся из капилляров, и доставляют ее к более крупным сосудам — венам. Пульсация сердца в венах уже не ощущается. Если бы эти сосуды были обычными тонкостенными мышечными трубками, то кровь застаивалась бы в них. Чтобы этого не происходило, во всех крупных венах есть заслонки, не позволяющие крови течь вспять. Называются они венозными клапанами. Это крохотные кармашки, которые пропускают кровь только в одну сторону — к сердцу. Как только кровь заполнит проток, кармашек под ее тяжестью расправляется и перегораживает вену: теперь кровь не может течь в обратную сторону. Так — от клапана к клапану — повышается столб крови. Наконец, вся венозная кровь собирается в двух крупных венах — полых венах — и оттуда поступает в правое сердце.

Правое сердце — это еще один мощный насос, обслуживающий нашу систему кровообращения. Оно перекачивает темно-красную венозную кровь в легочные артерии — стволы толщиной в палец. Из них кровь поступает в капиллярную сеть, опутывающую легкие. Здесь гемоглобин, содержащийся в красных кровяных тельцах, снова поглощает кислород, который клетки используют во время окислительных процессов. Накапливающийся углекислый газ мы затем выдыхаем наружу. Теперь кровь в легких снова стала ярко-алой. Она собирается в двух больших легочных венах и по ним поступает в левое сердце. Оборот крови завершен. Клетки крови за считанные секунды проделали «кругосветное путешествие». Всего 23 секунды понадобится частичке крови, чтобы, отправившись из сердца по аорте, попасть по большеберцовой артерии в капилляры, пронизывающие мизинец ноги, а оттуда по венам добраться до правого сердца и легких и снова вернуться в левое сердце. Да, всего лишь 23 секунды.

Кровь служит переносчиком различных веществ внутри организма и обеспечивает связь между разными органами человеческого тела.

Значение крови в организме очень велико. Она доставляет кислород и питательные вещества тканям; она приносит ненужные и вредные продукты жизнедеятельности клеток организма к органам выделения. Кровь выполняет роль регулятора, разнося по всему организму различные вещества, влияющие на работу и состояние многих органов. Кровь принимает участие в регуляции температуры тела путем усиленного излучения тепла в воздух при расширении кожных кровеносных сосудов. Наконец, кровь выполняет важную защитную функцию по отношению к проникающим в организм болезнетворным микробам и вообще к инородным телам. Огромное значение крови подтверждается тем фактом, что потеря значительного количества ее часто приводит к смерти.

Кровь состоит из жидкой части (плазмы) и форменных элементов, т. е. клеток, разделяющихся на эритроциты, лейкоциты и кровяные бляшки.

Общее количество крови у взрослого человека - около 5 л, на долю плазмы крови приходится 60% всего количества крови по объему, остальное составляют форменные элементы.

Плазма состоит из воды, в которой растворено небольшое количество солей, белка, сахара, жиров и различных продуктов обмена, поступающих в кровь из всех тканей. В плазме имеются также особые вещества, обезвреживающие микробов и микробные яды (так называемые антитела). Большое значение имеет способность крови свертываться, т. е. образовывать сгусток на месте ранения, закупоривая таким образом поврежденные сосуды и тем самым предотвращая дальнейшую потерю крови через рану. Сверток образуется из белка, плазмы, нитей фибрина, в которых задерживаются форменные элементы. При образовании кровяного свертка большое значение имеют кровяные бляшки- самые мелкие кровяные тельца. В 1 мм3 крови их около 300000.

Рис. 1. Вид форменных элементов крови.
1 - белое тельце (лимфоцит); 2 - красные тельца; 3 - белые тельца (нейтрофилы); 4-кровяные пластинки.

Эритроциты - микроскопические красные кровяные шарики (рис. 1). Красный цвет крови зависит от цвета эритроцитов (эритроцит - означает красная клетка). Красный цвет эритроцитам придает содержащееся в них белковое вещество, включающее в себя железо - гемоглобин.

Гемоглобин обладает способностью временно соединяться с кислородом в легких, а затем в капиллярах отдавать его тканям. В способности эритроцитов переносить кислород (при помощи гемоглобина) и заключается дыхательная Функция крови.

Общее количество красных кровяных шариков (эритроцитов) в 1 мм3 крови около 5 млн. Образуются эритроциты в красном костном мозгу, находящемся в губчатом веществе коротких и плоских костей, а также в концевых отделах трубчатых костей.

Лейкоциты - это белые кровяные шарики. Они имеют несколько большую величину, чем эритроциты, и отличаются от них внутренним строением. В 1 мм3 крови их находится 6000 - 8000. Образуются они в красном костном мозгу, частично в селезенке и лимфатических узлах. Имеется несколько видов лейкоцитов.

Лейкоциты обладают замечательной способностью захватывать и уничтожать болезнетворных микробов и всякие инородные частицы, попадающие в организм. Русский ученый И.И.Мечников, впервые открывший эту способность лейкоцитов обволакивать и переваривать микробов, назвал это явление фагоцитозом. В процессе фагоцитоза часть лейкоцитов гибнет, образуя гной.

Кровь в организме человека движется по замкнутой системе кровеносных сосудов - артериям, венам и капиллярам. Движение это происходит в результате деятельности сердца, работающего в течение всей жизни человека. Работа сердца похожа на работу насоса, накачивающего воду в трубы. Благодаря замкнутому строению сердечно-сосудистой системы кровь всегда снова возвращается к сердцу.

От сердца начинается крупнейший сосуд--аорта, от которой отходят сосуды ко всем частям тела, делясь постепенно на все более тонкие кровеносные веточки.

Все кровеносные сосуды, по которым кровь идет от сердца, называются артериями. В области каждой верхней конечности имеются подключичная, плечевая, локтевая и лучевая артерии. На шее имеются крупные сонные артерии, снабжающие голову кровью. К туловищу от аорты отходят межреберные артерии. На бедре проходит бедренная артерия, на голени - передняя и задняя большеберцовые артерии.

В тканях мельчайшие артерии переходят в капилляры - тонкие сосуды, видимые только под микроскопом. Далее капилляры постепенно переходят в сосуды, по которым кровь направляется уже к сердцу. Все сосуды, несущие кровь к сердцу, называются венами.

Скорость кровотока в капиллярах очень незначительна. Из крови в ткани через стенку капилляров поступают питательные вещества и кислород, из тканей в плазму крови всасывается вода, углекислота и другие продукты обмена Состав артериальной крови значительно отличается от венозной. Вследствие насыщенности кислородом артериальная кровь имеет алый цвет; бедная кислородом венозная кровь - тёмнокрасного цвета.

Рис. 2. Сердце спереди.
1 - сонные артерии; 2 - подключичная артерия; 3 - верхняя полая вена; 4 - аорта; 5 - легочная артерия; 6 - левое предсердие; 7 - левый желудочек; 8 - правый желудочек; 9 - правое предсердие.

Вены постепенно сливаются во все более крупные сосуды, пока, наконец, вся венозная кровь не собирается в верхнюю и нижнюю полые вены, впадающие в сердце (в его правое предсердие).

Сердце представляет собой полый мышечный орган, по форме напоминающий конус величиной примерно с кулак (рис. 2), верхушка его находится на уровне пятого межреберного промежутка влево от грудины, а основание - на уровне второго межреберья. Расположено оно в левой половине грудной клетки, несколько заходя за грудину.

По средней линии вдоль сердца имеется мышечная перегородка, разделяющая его полость на две изолированные половины. Каждая половина сердца в свою очередь делится поперечной перегородкой на две полости: верхнюю - предсердие и нижнюю - желудочек. Таким образом, имеются левое и правое предсердия, левый и правый желудочки (рис. 3). В перегородках между предсердиями и желудочками имеются отверстия с клапанами из соединительной ткани, пропускающие кровь только из предсердий в желудочки. Снаружи сердце покрыто оболочкой, называемой околосердечной сумкой.

Рис. 3. Продольный разрез сердца (схема движения крови по сердцу).
1 - правый желудочек; 2 - левый желудочек; 3 - правое предсердие; 4 - левое предсердие; стрелки указывают направление тока крови; из легких по четырем легочным венам кровь поступает в левое предсердие (4), далее в левый желудочек (2), из левого желудочка - в аорту (7). Обратно в сердце кровь поступает по нижней (5) и верхней (6) полым венам в правое предсердие (3), затем в правый желудочек (1), из него по легочной артерии (14) по двум ветвям (10 и 11) в оба легкие; 12 - правый предсердно-желудочковый клапан; 13 - левый предсердно-желудочковый клапан.

Венозная кровь, поступающая по полым венам в правое предсердие, при сокращении его стенок проталкивается в правый желудочек. Во время сокращения стенок правого желудочка кровь по легочным артериям поступает в легкие. В это время клапан в предсердно-желудочковом отверстии захлопывается и в предсердие поступает новая порция крови из полых вен. Обратному движению крови в правый желудочек препятствуют клапаны в начале легочной артерии.

В капиллярах легких венозная кровь насыщается кислородом и, превратившись в артериальную, по легочным венам (так как кровь движется по направлению к сердцу) поступает в левое предсердие. Далее, пройдя в левый желудочек, кровь при сокращении его мощных стенок выбрасывается в аорту, в самом начале которой также имеются клапаны, преграждающие обратное движение крови. После каждого сокращения желудочка наступает его расслабление - предсердно-желудочковый клапан открывается и кровь из предсердия вновь поступает в желудочек.

Путь крови из левого желудочка по артериям всего тела, капиллярам и венам до правого предсердия называется большим кругом кровообращения (рис. 4). Путь кровотока от правого предсердия через правый желудочек, легочную артерию, капилляры легких и легочные вены к левому предсердию называется малым кругом кровообращения.

Движение крови по большому кругу происходит за счет работы левого желудочка. Кровь из левого желудочка выбрасывается в аорту под большим давлением, которое поддерживается в артериях. В капиллярах кровяное давление резко снижается. В венах давление крови становится еще ниже, поэтому в них (в отличие от артерий) имеются клапаны, препятствующие обратному движению венозной крови.

Показателем работы сердца является состояние пульса. Толчкообразное выбрасывание крови под давлением из левого желудочка в аорту ведет к возникновению в стенках аорты колебательных волнообразных движений, которые распространяются вдоль всей системы артерий (пульс).

Исследование пульса чаще всего производится на предплечье ближе к основанию большого пальца кисти со стороны ладони. На область между краем лучевой кости и сухожилием накладывают концы указательного, среднего безымянного пальцев, постепенно придавливая проходящую здесь лучевую артерию к лучевой кости. Отмечают характер пульса и количество ударов в минуту. У здоровых людей частота пульса равняется 60 -80 ударам (биениям) в минуту, каждый удар пульса отражает сокращение левого желудочка, промежутки между ударами - расслабление его. Нормальный пульс ритмичный, т. е. все промежутки между ударами одинаковой длительности. При нарушении работы сердца пульс может быть неритмичным (с разными промежутками), плохого наполнения, вследствие чего удары его слабо ощущаются. Еле прощупываемый пульс называется нитевидным и обычно бывает учащенным.

Рис. 4. Схема кровообращения.
1 - артерии, капилляры и вены головы; 2 - артерии, капилляры и вены конечностей; 3 - артерии, капилляры и вены малого круга кровообращения; 4 - правое предсердие; 5 - правый желудочек; 6 - левое предсердие; 7 - левый желудочек; 8 - нижняя полая вена; 9 - аорта; 10 - артерия, питающая почку; 11 - вена, несущая кровь от почки; 12 - артерии, питающие кишечник; 13 - воротная вена; 14 - печеночная вена; 15 - артерия, несущая кровь к печени.

Деятельность сердца и сосудов регулируется нервной системой, которая изменяет работу сердца в зависимости от окружающих условий. Так, при физической нагрузке, когда кровоснабжение работающих мышц усиливается во много раз, происходит усиление и учащение сокращений сердца. Эмоциональные переживания (радость, страх) часто ведут к. изменению работы сердца и сосудов (краснота и бледность лица, зависящие от изменения просвета сосудов). Окружающая температура тоже влияет на сосуды, вызывая сужение (при холоде) или расширение (при жаре) их. Регуляция работы сердечно-сосудистой системы осуществляется особыми нервными центрами в головном и спинном мозгу.