Кровь из желудочков поступает в. Кровообращение

В человеческом организме кровеносная система устроена так, чтобы полностью отвечать его внутренним потребностям. Немаловажную роль в продвижении крови играет наличие замкнутой системы, в которой разделены артериальный и венозный кровяные потоки. И осуществляется это с помощью наличия кругов кровообращения.

Историческая справка

В прошлом, когда под рукой у ученых еще не было информативных приборов, способных изучать физиологические процессы на живом организме, величайшие деятели науки вынуждены были заниматься поиском анатомических особенностей у трупов. Естественно, что у умершего человека сердце не сокращается, поэтому некоторые нюансы приходилось домысливать самостоятельно, а иногда и попросту фантазировать. Так, еще во втором веке нашей эры Клавдий Гален, обучающийся по трудам самого Гиппократа, предполагал, что артерии содержат в своем просвете воздух вместо крови. На протяжении дальнейших столетий было выполнено немало попыток объединить и связать воедино имеющиеся анатомические данные с позиции физиологии. Все ученые знали и понимали, как устроена система кровообращения, но вот как это работает?

Колоссальный вклад в систематизацию данных по работе сердца внесли ученые Мигель Сервет и Уильям Гарвей в 16-м веке. Гарвей, ученый, впервые описавший большой и малый круги кровообращения, в 1616 году определил наличие двух кругов, но вот как связаны между собой артериальное и венозное русло, он объяснить в своих трудах не мог. И лишь впоследствии, в 17-м веке, Марчелло Мальпиги, один из первых начавший использовать микроскоп в своей практике, открыл и описал наличие мельчайших, невидимых невооруженным глазом капилляров, которые служат связующим звеном в кругах кровообращения.

Филогенез, или эволюция кругов кровообращения

В связи с тем, что по мере эволюции животные класса позвоночных становились все более прогрессивными в анатомо-физиологическом отношении, им требовалось сложное устройство и сердечно-сосудистой системы. Так, для более быстрого движения жидкой внутренней среды в организме позвоночного животного появилась необходимость замкнутой системы циркуляции крови. По сравнению с иными классами животного царства (например, с членистоногими или с червями), у хордовых появляются зачатки замкнутой сосудистой системы. И если у ланцетника, к примеру, отсутствует сердце, но существует брюшная и спинная аорта, то у рыб, амфибий (земноводных), рептилий (пресмыкающихся) появляется двух- и трехкамерное сердце соответственно, а у птиц и млекопитающих – четырехкамерное сердце, особенностью которого является средоточие в нем двух кругов кровообращения, не смешивающихся между собой.

Таким образом, наличие у птиц, млекопитающих и человека, в частности, двух разделенных кругов кровообращения – это не что иное, как эволюция кровеносной системы, необходимая для лучшего приспособления к условиям окружающей среды.

Анатомические особенности кругов кровообращения

Круги кровообращения – это совокупность кровеносных сосудов, представляющая собой замкнутую систему для поступления во внутренние органы кислорода и питательных веществ посредством газообмена и обмена нутриентами, а также для выведения из клеток двуокиси углерода и иных продуктов метаболизма. Для организма человека характерны два круга – системный, или большой круг, а также легочной, называемый также малым кругом.

Видео: круги кровообращения, мини-лекция и анимация

Большой круг кровообращения

Основной функцией большого круга является обеспечение газообмена во всех внутренних органах, кроме легких. Он начинается в полости левого желудочка; представлен аортой и ее ответвлениями, артериальным руслом печени, почек, головного мозга, скелетной мускулатуры и других органов. Далее данный круг продолжается капиллярной сетью и венозным руслом перечисленных органов; и посредством впадения полой вены в полость правого предсердия заканчивается в последнем.

Итак, как уже сказано, начало большого круга – это полость левого желудочка. Сюда направляется артериальный кровяной поток, содержащий в себе большую часть кислорода, нежели двуокиси углерода. Этот поток в левый желудочек попадает непосредственно из кровеносной системы легких, то есть из малого круга. Артериальный поток из левого желудочка посредством аортального клапана проталкивается в крупнейший магистральный сосуд – в аорту. Аорту образно можно сравнить со своеобразным деревом, которое имеет множество ответвлений, потому что от нее отходят артерии ко внутренним органам (к печени, почкам, желудочно-кишечному тракту, к головному мозгу – через систему сонных артерий, к скелетным мышцам, к подкожно-жировой клетчатке и др). Органные артерии, также имеющие многочисленные разветвления и носящие соответственные анатомии названия, несут кислород в каждый орган.

В тканях внутренних органов артериальные сосуды подразделяются на сосуды все меньшего и меньшего диаметра, и в результате формируется капиллярная сеть. Капилляры – это наимельчайшие сосуды, практически не имеющие среднего мышечного слоя, а представленные внутренней оболочкой – интимой, выстланной эндотелиальными клетками. Просветы между этими клетками на микроскопическом уровне настолько велики по сравнению с другими сосудами, что позволяют беспрепятственно проникать белкам, газам и даже форменным элементам в межклеточную жидкость окружающих тканей. Таким образом, между капилляром с артериальной кровью и жидкой межклеточной средой в том или ином органе происходит интенсивный газообмен и обмен других веществ. Кислород проникает из капилляра, а углекислота, как продукт метаболизма клеток – в капилляр. Осуществляется клеточный этап дыхания.

После того, как в ткани перешло большее количество кислорода, а из тканей была удалена вся углекислота, кровь становится венозной. Весь газообмен осуществляется с каждым новым притоком крови, и за тот промежуток времени, пока она движется по капилляру в сторону венулы – сосудика, собирающего венозную кровь. То есть с каждым сердечным циклом в том или ином участке организма осуществляется поступление кислорода в ткани и удаление из них двуокиси углерода.

Указанные венулы объединяются в вены покрупнее, и формируется венозное русло. Вены, аналогично артериям, носят те названия, в каком органе они располагаются (почечные, мозговые и др). Из крупных венозных стволов формируются притоки верхней и нижней полой вены, а последние затем впадают в правое предсердие.

Особенности кровотока в органах большого круга

Некоторые из внутренних органов имеют свои особенности. Так, например, в печени существует не только печеночная вена, «относящая» венозный поток от нее, но и воротная, которая наоборот, приносит кровь в печеночную ткань, где выполняется очищение крови, и только потом кровь собирается в притоки печеночной вены, чтобы попасть к большому кругу. Воротная вена приносит кровь от желудка и кишечника, поэтому все, что человек съел или выпил, должно пройти своеобразную «очистку» в печени.

Кроме печени, определенные нюансы существуют и в других органах, например, в тканях гипофиза и почек. Так, в гипофизе отмечается наличие так называемой «чудесной» капиллярной сети, потому что артерии, приносящие кровь в гипофиз из гипоталамуса, разделяются на капилляры, которые затем собираются в венулы. Венулы, после того, как кровь с молекулами релизинг-гормонов собрана, вновь разделяются на капилляры, а затем уже формируются вены, относящие кровь от гипофиза. В почках дважды на капилляры разделяется артериальная сеть, что связано с процессами выделения и обратного всасывания в клетках почек – в нефронах.

Малый круг кровообращения

Его функцией является осуществление газообменных процессов в легочной ткани с целью насыщения «отработанной» венозной крови кислородными молекулами. Он начинается в полости правого желудочка, куда из право-предсердной камеры (из «конечной точки» большого круга) поступает венозный кровяной поток с крайне незначительным количеством кислорода и с большим содержанием углекислоты. Эта кровь посредством клапана легочной артерии продвигается в один из крупных сосудов, называемый легочным стволом. Далее венозный поток двигается по артериальному руслу в легочной ткани, которое также распадается на сеть из капилляров. По аналогии с капиллярами в других тканях, в них осуществляется газообмен, вот только в просвет капилляра поступают молекулы кислорода, а в альвеолоциты (клетки альвеол) проникает углекислота. В альвеолы при каждом акте дыхания поступает воздух из окружающей среды, из которого кислород через клеточные мембраны проникает в плазму крови. С выдыхаемым воздухом при выдохе поступившая в альвеолы углекислота выводится наружу.

После насыщения молекулами O 2 кровь приобретает свойства артериальной, протекает по венулам и в конечном итоге добирается до легочных вен. Последние в составе четырех или пяти штук открываются в полость левого предсердия. В результате, через правую половину сердца протекает венозный кровяной поток, а через левую половину – артериальный; и в норме эти потоки смешиваться не должны.

В ткани легких имеется двойная сеть капилляров. При помощи первой осуществляются газообменные процессы с целью обогащения венозного потока молекулами кислорода (взаимосвязь непосредственно с малым кругом), а во второй осуществляется питание самой легочной ткани кислородом и нутриентами (взаимосвязь с большим кругом).

Дополнительные круги кровообращения

Данными понятиями принято выделять кровоснабжение отдельных органов. Так, например, к сердцу, которое больше других нуждается в кислороде, артериальный приток осуществляется из ответвлений аорты в самом ее начале, которые получили название правой и левой коронарных (венечных) артерий. В капиллярах миокарда происходит интенсивный газообмен, а венозный отток осуществляется в коронарные вены. Последние собираются в коронарный синус, который открывается прямо в право-предсердную камеру. Таким путем осуществляется сердечный, или коронарный круг кровообращения.

венечный (коронарный) круг кровообращения в сердце

Виллизиев круг представляет собой замкнутую артериальную сеть из мозговых артерий. Мозговой круг обеспечивает дополнительное кровоснабжение мозга при нарушении мозгового кровотока по другим артериям. Это защищает столь важный орган от недостатка кислорода, или гипоксии. Мозговой круг кровообращения представлен начальным сегментом передней мозговой артерии, начальным сегментом задней мозговой артерии, передними и задними соединительными артериями, внутренними сонными артериями.

виллизиев круг в мозге (классический вариант строения)

Плацентарный круг кровообращения функционирует только во время вынашивания плода женщиной и осуществляет функцию «дыхания» у ребенка. Плацента формируется, начиная с 3-6 недели беременности, и начинает функционировать в полную силу с 12-й недели. В связи с тем, что легкие плода не работают, поступление кислорода в его кровь осуществляется посредством потока артериальной крови в пупочную вену ребенка.

кровообращение плода до рождения

Таким образом, всю кровеносную систему человека можно условно разделить на отдельные взаимосвязанные участки, выполняющие свои функции. Правильное функционирование таких участков, или кругов кровообращения, является залогом здоровой работы сердца, сосудов и всего организма в целом.

Питание тканей кислородом, важными элементами, а также выведение из клеток углекислого газа и продуктов метаболизма в организме – функции крови. Процесс представляет собой замкнутый сосудистый путь – круги кровообращения человека, через которые проходит беспрерывный ток жизненно важной жидкости, её последовательность движения обеспечивают специальные клапаны.

В организме человека есть несколько кругов кровообращения

Сколько кругов кровообращения у человека?

Кровообращение или гемодинамика человека представляет собой непрерывное течение плазменной жидкости по сосудам организма. Это замкнутый путь закрытого типа, то есть не контактирует с внешними факторами.

Гемодинамика имеет:

основные круги – большой и малый;
дополнительные петли – плацентарную, венечную и виллизиеву.

Цикл круговорота всегда полный, значит, смешивания артериальной и венозной крови не происходит.

За циркуляцию плазмы отвечает сердце – основной орган гемодинамики. Оно делится на 2 половины (правая и левая), где располагаются внутренние отделы – желудочки и предсердия.

Сердце — главный орган в кровеносной системе человека

Направление тока жидкой подвижной соединительной ткани определяют сердечные перемычки или клапаны. Они контролируют течение плазмы из предсердий (створчатые) и препятствуют возвращению артериальной крови назад в желудочек (полулунные).

Кровь по кругам двигается в определённом порядке – сначала плазма циркулирует по малой петле (5–10 секунд), а затем по большому кольцу. Управляют работой кровеносной системы конкретные регуляторы – гуморальный и нервный.

Большой круг

На большой круг гемодинамики возлагается 2 функции:

насыщать весь организм кислородом, разносить в ткани нужные элементы;
выводить двуокись газа и токсические вещества.

Здесь проходят верхняя полая и нижняя полая вены, венулы, артерии и артиолы, а также самая крупная артерия – аорта, она выходит из левого отдела сердца желудочка.

Большой круг кровообращения насыщает органы кислородом и выводит токсичные вещества

В обширном кольце ток кровяной жидкости начинается в левом желудочке. Очищенная плазма выходит через аорту и разносится во все органы посредством движения по артериям, артериолам, достигая мельчайших сосудов – капиллярной сетки, где отдаёт тканям кислород и полезные компоненты. Взамен выводятся вредные отходы и двуокись углерода. Обратный путь плазмы к сердцу лежит через венулы, которые плавно перетекают в полые вены – это кровь венозная. Циркуляция по большой петле заканчивается в правом предсердии. Длительность полного круга – 20–25 секунд.

Малый круг (лёгочный)

Первоочерёдная роль лёгочного кольца – осуществить газообмен в альвеолах лёгких и произвести теплоотдачу. В процессе цикла венозная кровь насыщается кислородом, очищаясь от углекислого газа. Есть у малого круга и дополнительные функции. Он блокирует дальнейшее продвижение эмбол и тромбов, проникших из большого круга. А если меняется объём крови, то происходит её накопление в отдельных сосудистых резервуарах, что в нормальных условиях не участвуют в циркуляции.

Лёгочный круг имеет следующее строение:

лёгочная вена;
капилляры;
лёгочная артерия;
артериолы.

Кровь венозная вследствие выброса из предсердия правой стороны сердца проходит в крупный лёгочный ствол и поступает в центральный орган малого кольца – лёгкие. В капиллярной сетке происходит процесс обогащения плазмы кислородом и отдачи двуокиси углерода. В лёгочные вены вливается уже артериальная кровь, конечна цель которой достичь левого сердечного отдела (предсердие). На этом круговорот по малому кольцу замыкается.

Особенность малого кольца в том, что движение плазмы по нему имеет обратную последовательность. Здесь кровь, богатая двуокисью углерода и отходами жизнедеятельности клеток, течёт по артериям, а жидкость, насыщенная кислородом, продвигается по венам.

Дополнительные круги

Исходя из особенностей физиологии человека, помимо 2 основных, различают ещё 3 вспомогательных кольца гемодинамики – плацентарный, сердечный или венечный и виллизиев.

Плацентарный

Период развития в матке плода подразумевает наличие круга кровообращения у зародыша. Его главная задача – насыщать кислородом и полезными элементами все ткани тела будущего ребёнка. Жидкая соединительная ткань входит в систему органов плода через плаценту матери по капиллярной сетке пупочной вены.

Последовательность движения следующая:

артериальная кровь матери, попадая в организм плода, смешивается с его венозной кровью из нижней части тела;
жидкость движется к правому предсердию по вене нижней полой;
больший объём плазмы попадает в левую половину сердца через межпредсердную перегородку (минуется малый круг, так как он ещё не функционирует у зародыша) и переходит в аорту;
оставшееся количество нераспределённой крови течёт в правый желудочек, где по верхней полой вене, собрав всю венозную кровь с головы, поступает в правую сторону сердца, а оттуда в лёгочный ствол и аорту;
с аорты кровь растекается во все ткани зародыша.

После рождения ребёнка потребность в плацентарном круге отпадает, а связывающие вены опустошаются и не функционируют.

Плацентарный круг кровообращения насыщает органы ребенка кислородом и нужными элементами

Сердечный круг

Ввиду того, что сердце непрерывно качает кровь, оно нуждается в повышенном кровоснабжении. Поэтому неотъемлемой частью большого круга является венечный круг. Он начинается с коронарных артерий, которые окружают главный орган как будто венцом (отсюда и название дополнительного кольца).

Сердечный круг питает мышечный орган кровью

Роль сердечного круга заключается в повышенном питании полого мышечного органа кровью. Особенностью венечного кольца является то, что на сокращение коронарных сосудов влияет блуждающий нерв, в то время как на сократительную способность других артерий и вен воздействует симпатический нерв.

За полноценную поставку крови в головной мозг отвечает виллизиев круг. Цель подобной петли – компенсировать дефицит кровообращения в случае закупорки сосудов. в подобной ситуации будет использоваться кровь из других артериальных бассейнов.

К структуре артериального кольца головного мозга относятся такие артерии, как:

передняя и задняя мозговая;
передняя и задняя соединительная.

Виллизиев круг кровообращения насыщает мозг кровью

В нормальном состоянии кольцо виллизия всегда сомкнуто.

Кровеносная система человека имеет 5 кругов, из них 2 основных и 3 дополнительных, благодаря им происходит снабжение организма кровью. Малое кольцо осуществляет газообмен, а большое ответственно за транспортировку кислорода и питательных элементов во все ткани и клетки. Дополнительные круги выполняют важную роль во время беременности, уменьшают нагрузку на сердце и компенсируют недостаток кровоснабжения в головном мозге.

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).

При разделении кровеносной системы человека на два круга кровообращения сердце подвергается меньшей нагрузке, чем если бы в организме была общая система кровоснабжения. В малом круге кровообращения кровь проходит путь к легким и затем обратно благодаря замкнутой артериальной и венозной системе, которая соединяет сердце и легкие. Ее путь начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии. В малом круге кровообращения кровь с углекислым газом несут артерии, а кровь с кислородом - вены.

Из правого предсердия кровь поступает в правый желудочек, и затем через легочную артерию нагнетается в легкие. Из правого венозная кровь поступает в артерии и легких, там она избавляется от углекислого газа, а затем насыщается кислородом. По легочным венам кровь вливается в предсердие, затем она поступает в большой круг кровообращения и после этого направляется ко всем органам. Так как в капиллярах она медленно, в нее успевает поступить углекислый газ, а кислород - проникнуть в клетки. Поскольку кровь попадает в легкие под низким давлением, малый круг кровообращения также называется системой низкого давления. Время прохождения крови по малому кругу кровообращения составляет 4-5 секунд.

При повышенной потребности в кислороде, например, при интенсивных занятиях спортом увеличивается давление, создаваемое сердцем, и кровоток ускоряется.

Большой круг кровообращения

От левого желудочка сердца начинается большой круг кровообращения. Насыщенная кислородом кровь попадает из легких в левое предсердие, а затем попадает в левый желудочек. Оттуда артериальная кровь попадает в артерии и капилляры. Через стенки капилляров кровь отдает в тканевую жидкость кислород и питательные вещества, забирая углекислый газ и продукты обмена веществ. Из капилляров она поступает в мелкие вены, образующие более крупные вены. Затем по двум венозным стволам (верхней полой вене и нижней полой вене) она поступает в правое предсердие, заканчивая большой круг кровообращения. Кругооборот крови в большом круге кровообращения равен 23-27 секундам.

По верхней полой вене кровь течет от верхних частей тела, а по нижней - от нижних частей.

В сердце есть две пары клапанов. Одна из них расположена между желудочками и предсердиями. Вторая пара находится между желудочками и артериями. Эти клапаны обеспечивают направление кровотока и мешают обратному току крови. Кровь нагнетается в легкие под большим давлением, а в левое предсердие она попадает при отрицательном давлении. Человеческое сердце имеет асимметричную форму: поскольку его левая половина выполняет более тяжелую работу, она несколько толще, чем правая.

Видео по теме

Кровообращением называют движение крови по сосудам, обеспечивающее обмен веществ между тканями организма и внешней средой. В организме человека циркуляция крови осуществляется по замкнутой сердечно-сосудистой системе.

Инструкция

У человека, млекопитающих и птиц сердце четырехкамерное, сплошная продольная перегородка разделяет его на правую и левую половины, каждая из которых делится на две камеры - предсердие и желудочек. Эти две камеры сообщаются между собой отверстиями, оснащенными створчатыми клапанами. Клапаны способны открываться в одном направлении, поэтому они пропускают кровь только из в желудочки.

Сердце находится в грудной полости, его окружает соединительнотканная оболочка, которую называют околосердечной сумкой. Две его трети располагаются в левой части грудной полости, а одна треть - в правой. Околосердечная сумка защищает сердце, слизистый секрет, который она выделяет, уменьшает трение при сокращении.

Артериями называют сосуды, по которым кровь перемещается от сердца к органам и тканям, а венами - по которым она доставляется к сердцу. Тонкие артерии (артериолы) и вены (венулы) соединяются между собой сетью кровеносных капилляров.

Нижняя и верхняя полые вены впадают в правое предсердие, а две легочные - в левое. Благодаря работе створчатых и полулунных клапанов ток крови в сердце идет только в одном направлении - из предсердий в желудочки. Из кровь поступает в легочный ствол и аорту.

Сердечный цикл - это период, в течение которого происходит одно сокращение сердца и его последующее расслабление. Систолой называют сокращение сердечной мышцы, а диастолой - ее расслабление. Цикл включает в себя три фазы: сокращение предсердий (0,1 с), сокращение желудочков (0,3 с), а также общее расслабление предсердий и желудочков (0,4 с).

Ритмические сокращения и расслабления предсердий и желудочков обеспечивают движение крови в одном направлении, из желудочков она поступает в малый (легочный) и большой (туловищный) круги кровообращения.

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

Ток крови в организме	Большой круг кровообращения	Малый круг кровообращения
В каком отделе сердца начинается круг?	В левом желудочке	В правом желудочке
В каком отделе сердца заканчивается круг?	В правом предсердии	В левом предсердии
Где происходит газообмен?	В капиллярах, находящихся в органах грудной и брюшной полостей, головном мозге, верхних и нижних конечностях	В капиллярах, находящихся в альвеолах легких
Какая кровь движется по артериям?	Артериальная	Венозная
Какая кровь движется по венам?	Венозная	Артериальная
Время движения крови по кругу
Функция круга	Снабжение органов и тканей кислородом и перенос углекислого газа	Насыщение крови кислородом и удаление из организма углекислого газа

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.