Движение крови в организме человека. Какие артерии направлены к черепу? Малый круг кровообращения проходит через какие органы

Работа всех систем организма не прекращается даже во время покоя и сна человека. Регенерация клеток, обмен веществ, мозговая деятельность при нормальных показателях продолжаются не зависимо от деятельности человека.

Наиболее активным органом в этом процессе является сердце. Его постоянная и бесперебойная работа обеспечивает кровообращение достаточное для поддержания всех клеток, органов, систем человека.

Мышечная работа, строение сердца, а также механизм движения крови по организму, ее распределение по различным отделам тела человека довольно обширная и сложная тема в медицине. Как правило подобные статьи переполнены терминологией не понятной человеку без медицинского образования.

Данная редакция описывает круги кровообращения кратко и понятно, что позволит множеству читателей пополнить свои знания в вопросах здоровья.

Обратите внимание. Данная тема интересна не просто для общего развития, знания принципов кровообращения, механизмов работы сердца могут пригодиться при необходимости оказания первой помощи при кровотечениях, травмах, сердечных приступах и прочих инцидентах до приезда медиков.

Многие из нас недооценивают значимость, сложность, высоко точность, координированность сердца сосудов, а также органов и тканей человека. День и ночь без остановки все элементы системы тем или иным образом сообщаются между собой обеспечивая тело человека питанием и кислородом. Нарушить баланс кровообращения может целый ряд факторов, после чего по цепной реакции будут затронуты все зоны организма, находящиеся под прямой и косвенной зависимостью от него.

Изучение системы кровообращения невозможно без элементарных знаний строения сердца и анатомии человека. Учитывая сложность терминологии, обширность темы при первом знакомстве с ней для многих становится открытием что кровообращение человека проходит целых два круга.

Полноценное кровеносное сообщение тела основывается на синхронизации работы мышечных тканей сердца, разности создаваемых его работой давлений крови, а также эластичности, проходимости артерий и вен. Патологические проявления, влияющие на каждый из вышеупомянутых факторов, ухудшают распределение крови по организму.

Именно ее циркуляция отвечает за доставку кислорода, полезных веществ в органы, а также выведение вредного углекислого газа, продуктов обмена вредных для их функционирования.

Сердце является мышечным органом человека, разделенным на четыре части перегородками, образующими полости. Посредствам сокращения сердечной мышцы внутри этих полостей создается разное кровяное давление обеспечивающие работу клапанов, предупреждающих случайный заброс крови назад в вену, а также отток крови из артерии в полость желудочка.

В верхней части сердца находятся два предсердия названные с учетом расположения:

1. Правое предсердие . Темная кровь поступает из верхней полой вены после чего из-за сокращения мышечной ткани она под давление выплескивается внутрь правого желудочка. Сокращение начинается с того места где вена соединяется с предсердием, что обеспечивает защиту от обратного попадания крови в вену.
2. Левое предсердие . Заполнение полости кровью происходит через легочные вены. По аналогии с вышеописанным механизмом работы миокарда, выдавливаемая сокращением мышцы предсердия кровь поступает в желудочек.

Клапан между предсердием и желудочком под давлением крови раскрывается и дает ей свободно пройти внутрь полости, после чего закрывается, ограничивая ей возможность вернуться обратно.

В нижней части сердца расположены его желудочки:

1. Правый желудочек. Выталкиваемая из предсердия кровь попадает в желудочек. Далее происходит его сокращение, закрытие трех створчатого клапана и открытие под давлением крови клапана легочной артерии.
2. Левый желудочек . Мышечная ткань этого желудочка существенно толще правой, соответственно при сокращении может создать более сильное давление. Это необходимо для обеспечения силы выброса крови в большой цикл кровообращения. Как и при первом случае сила давления закрывает клапан предсердия (митральный) и открывает аортальный.

Важно. Полноценная работа сердца зависит от синхронности, а также ритмичности сокращений. Разделение сердца на четыре отдельные полости входы и выходы которых отгорожены клапанами обеспечивает перемещение крови из вен в артерии без риска смешивания. Аномалии развития строения сердца, его составляющих нарушают механику работы сердца, следовательно, и само кровообращение.

Строение кровеносной системы человеческого организма

Помимо достаточно сложного строения сердца, свои особенности имеет строение самой кровеносной системы. Кровь по телу распределяется по системе полых сообщающихся между собой сосудов различных размерами, структурой стенок, назначением.

Структура сосудистой системы человеческого организма включает следующие виды сосудов:

1. Артерии. Не содержащие в структуре гладких мышц сосуды, обладают прочной оболочкой с эластичными свойствами. При выбросе дополнительной крови из сердца стенки артерии расширяются что позволяет контролировать давление крови в системе. Вовремя паузы стенки растягиваются, сужаются уменьшая просвет внутренней части. Это не дает давлению падать до критических норм. Функция артерий заключается в переносе крови от сердца к органам, тканям тела человека.
2. Вены. Кровоток венозной крови обеспечивается ее сокращениями, давлением мышц скелета на ее оболочку, и разницей давления у легочной полой вены при работе легких. Особенностью функционирования является возвращение отработанной крови к сердцу, для дальнейшего газообмена.
3. Капилляры. Структура стенки самых тонких сосудов состоит всего из одного слоя клеток. Это делает их уязвимыми, однако одновременно с этим высоко проницаемыми, что предопределяет их функцию. Обмен между клетками тканей и плазмой который они обеспечивают, насыщает организм кислородом, питанием, очищает от продуктов метаболизма посредствам фильтрации в сети капилляров соответствующих органов.

Каждый вид сосудов образует свою так называемую систему рассмотреть детальнее которую можно на представленной схеме.

Капилляры являются тончайшими из сосудов, они испещряют все части тела настолько густо что образовывают так называемые сети.

Давление в сосудах создаваемое мышечной тканью желудочков варьируется, это зависит от их диаметра и удаленности от сердца.

Виды кругов кровообращения, функции, характеристика

Кровеносная система делится на две замкнутые сообщающиеся благодаря сердцу, однако выполняющие разные задачи системы. Речь идет о наличии двух кругов кровообращения. Кругами специалисты в медицине их называют из-за замкнутости системы, выделяя два основных их вида: большой и малый.

Эти круги имеют кардинальные различия как в строении, размерах, количестве задействованных сосудов, так и функциональности. Подробнее узнать их основные функциональные отличия поможет приведенная ниже таблица.

Таблица №1. Функциональные характеристики, других особенностей большого и малого кругов кровообращения:

Как видно из таблицы круги выполняют совершенно разные функции, но имеют одинаковую значимость для кровообращения. Пока кровь совершает цикл по большому кругу один раз, внутри малого совершается 5 циклов за тот же промежуток времени.

В медицинской терминологии иногда встречается также такой термин как дополнительные круги кровообращения:

• сердечный – проходит от коронарных артерий аорты, возвращается по венам к правому предсердию;
• плацентарный – циркулирует у плода, развивающегося в матке;
• виллизиев – расположен у основания мозга человека, выступает в качестве резервного кровоснабжения при закупорке сосудов.

Так или иначе все дополнительный круги являются частью большого или находятся в прямой зависимости от него.

Важно. Оба круга кровообращения поддерживают баланс в работе сердечно-сосудистой системы. Нарушение кровообращения из-за возникновения различных патологий в одном из них ведет к неминуемому влиянию на другой.

Большой круг

Из самого названия можно понять, что данный круг отличается размерами, а соответственно и количеством задействованных сосудов. Все круги начинаются с сокращения соответствующего желудочка и заканчиваются возвращением крови в предсердие.

Большой круг берет начало при сокращении наиболее сильного левого желудочка, выталкивании крови в аорту. Проходя по ее дуге, грудному, брюшному сегменту происходит ее перераспределение по сети сосудов через артериолы и капилляры к соответствующим органам, частям тела.

Именно по средствам капилляров происходит отдача кислорода, питательных веществ, гормонов. При оттоке в венулы она забирает с собой углекислый газ, вредные вещества, образованные метаболическими процессами в организме.

Далее через две наиболее крупные вены (полые верхняя и нижняя) кровь возвращается в правое предсердие замыкая цикл. Рассмотреть наглядно схему циркулировали крови по большому кругу можно на рисунке, представленном ниже.

Как видно на схеме отток венозной крови от непарных органов человеческого организма происходит не напрямую к нижней полой вене, а в обход. Насытив кислородом и питанием органы брюшной полости, селезенку она устремляется в печень, где посредствам капилляров происходит ее очищение. Только после этого профильтрованная кровь поступает в нижнюю полую вену.

Фильтрующими свойствами также обладают почки, двойная капиллярная сеть позволяет венозной крови напрямую попадать в полую вену.

Огромное значение, не смотря на достаточно короткий цикл имеет коронарное кровообращение. Коронарные артерии, выходящие из аорты, ветвятся на более мелкие и огибают сердце.

Заходя в его мышечные ткани, они делятся на капилляры, питающие сердце, а отток крови обеспечивают три сердечные вены: малая, средняя, большая, а также тебезиевые и передние сердечные.

Важно. Постоянная работа клеток тканей сердца требует большого количества энергии. Через коронарный круг проходит около 20% количества всей вытолкнутой из органа, обогащенной кислородом и питательными элементами крови в организм.

Малый круг

Строение малого круга включает гораздо меньше задействованных сосудов и органов. В медицинской литературе его чаще называют легочным и не спроста. Именно этот орган является главными в данной цепочке.

Осуществляющийся по средствам кровеносных капилляров, оплетающих легочные пузырьки, газообмен имеет важнейшее значения для организма. Именно малый круг в последствии дает возможность большому насыщать обогащенной кровью все тело человека.

Кровоток по малому кругу осуществляется в следующем порядке:

1. Сокращением правого предсердия венозная кровь, потемневшая из-за избытка углекислого газа в ней, выталкивается внутрь полости правого желудочка сердца. Предсердно-желудочная перегородка этот момент закрыта, для недопущения возврата в него крови.
2. Под давлением мышечной ткани желудочка она выталкивается в легочный ствол, при этом трехстворчатый клапан разделяющий полость с предсердием закрыт.
3. После попадания крови в легочную артерию его клапан закрывается, что исключает возможность ее возврата к полости желудочка.
4. Проходя по крупной артерии кровь поступает к участку ее разветвления на капилляры, где и происходит удаление углекислого газа, а также насыщение кислородом.
5. Алая, очищенная, обогащенная кровь посредствам легочных вен заканчивает свой цикл у левого предсердия.

Как можно заметить при сравнении двух схем кровотока в большом кругу по венам к сердцу течет темная венозная кровь, а в малом алая очищенная и наоборот. Артерии легочного круга заполнены венозной кровью, в то время как по артериям большого идет обогащенная алая.

Нарушения кровообращения

За 24 часа сердце перекачивает по сосудам человека более 7000 л. крови. Однако эта цифра актуальна только при стабильной работе всей сердечно-сосудистой системы.

Отменным здоровьем могут похвастаться лишь единицы. При условиях реальной жизни из-за множества факторов практически у 60% населения наблюдаются проблемы со здоровьем, сердечно сосудистая система не является исключением.

Ее работа характеризуется следующими показателями:

• эффективностью работы сердца;
• тонусом сосудов;
• состояние, свойства, масса крови.

Наличие отклонений даже одного из показателей приводит к нарушению кровотока двух кругов кровообращения, не говоря уже о обнаружении целого их комплекса. Специалисты области кардиологии различают общие и местные нарушения, затрудняющие движение крови по кругам кровообращения, таблица с их перечнем представлена ниже.

Таблица № 2. Перечень нарушений работы кровеносной системы:

Вышеописанные нарушения разделяют также по видам зависимо от системы, кровообращения которую оно затрагивает:

1. Нарушения работы центрального кровообращения. Эта система включает сердце, аорту, полые вены, легочный ствол и вены. Патологии данных элементов системы влияют на остальные ее составляющие, что грозит недостачей кислорода в тканях, интоксикацией организма.
2. Нарушение периферического кровообращения. Подразумевает патологию микроциркуляции, проявляющуюся проблемами с кровенаполнением (полно/малокровие артериальное, венозное), реологических характеристик крови (тромбоз, стаз, эмболия, ДВС), проницаемостью сосудов (кровопотеря, плазморрагия).

Основную группу риска проявления подобных нарушений в первую очередь составляют генетически предрасположенные люди. Если родители имеют проблемы с кровообращением или работой сердца всегда есть шанс передать подобный диагноз по наследству.

Однако и без генетики множество людей подвергают свой организм опасности развития патологий как в большом, так и в малом кругу кровообращения:

• вредные привычки;
• сидячий образ жизни;
• вредные условия труда;
• постоянные стрессы;
• преобладание в рационе вредной пищи;
• бесконтрольный прием лекарственных препаратов.

Все это постепенно влияет не только на состояние сердца, сосудов, крови, но и на весь организм. Результатом чего становится снижение защитных функций организма, иммунитет ослабевает, что дает возможности для развития различных заболеваний.

Важно. Изменение структуры стенок сосудов, мышечной ткани сердца, прочие патологии могут быть вызваны инфекционными заболеваниями, некоторые из них передаются половым путем.

Наиболее распространенными заболеваниями сердечно сосудистой системы мировая медицинская практика считает атеросклероз, гипертоническую болезнь, ишемию.

Атеросклероз как правило имеет хроническую форму и довольно быстро прогрессирует. Нарушение белково-жирового обмена приводит к структурным изменениям, преимущественно крупных и средних артерий. Разрастание соединительной ткани провоцируют липидно-белковые отложения на стенках сосудов. Атеросклерозная бляшка закрывает просвет артерии препятствуя потоку крови.

Гипертония опасна постоянной нагрузкой на сосуды, сопровождающейся ее кислородным голоданием. В следствие этого в стенках сосуда происходят дистрофические изменения, повышается проницаемость их стенок. Плазма просачивается сквозь структурно измененную стенку образовывая отек.

Коронарная болезнь сердца (ишемическая) обусловлена нарушением сердечного круга кровообращения. Возникает при дефиците кислорода достаточного для полноценной работы миокарда или полной остановке кровотока. Характеризуется дистрофией сердечной мышцы.

Профилактика проблем с кровообращением, лечение

Наилучшим вариантом предупреждения заболеваний, сохранения полноценного кровообращения большого и малого круга является профилактика. Соблюдение простых, но достаточно эффективных правил поможет человеку не только укрепить сердце и сосуды, но также продлит молодость организма.

Основные шаги для профилактики сердечно сосудистых заболеваний:

• отказ от курения, алкоголя;
• соблюдение сбалансированного питания;
• занятие спортом, закаливание;
• соблюдение режима труда и отдыха;
• здоровый сон;
• регулярные профилактические осмотры.

Ежегодный осмотр у медицинского специалиста поможет с ранним выявлением признаков нарушения циркуляции крови. В случае обнаружения заболевания начальной стадии развития специалисты рекомендуют медикаментозное лечение, препаратами соответствующих групп. Соблюдение инструкций врача увеличивает шансы на положительный результат.

Важно. Довольно часто заболевания протекают бессимптомно долгое время, что дает возможность ему возможность прогрессировать. При таких случаях может понадобиться хирургическое вмешательство.

Довольно часто для профилактики, а также лечения описанных редакцией патологий пациенты применяют народные способы лечения и рецепты. Подобные методы требуют предварительной консультации с лечащим врачом. Исходя из истории болезни пациента, индивидуальных особенностях его состояния специалист даст подробные рекомендации.

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.

Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!

Кровеносная система является достаточно сложной структурой. На первый взгляд она ассоциируется с разветвленной сетью дорог, которая позволяет курсировать транспортным средствам. Однако строение сосудов на микроскопическом уровне достаточно сложное. В функции данной системы входит не только транспортная функция, сложная регуляция тонуса кровеносных сосудов и свойств внутренней оболочки позволяет ей участвовать во многих сложных процессах адаптации организма. Система сосудов богато иннервирована и находится под постоянным влиянием компонентов крови и указаний поступающих со стороны нервной системы. Потому, для того, чтобы иметь правильное представление о том, как функционирует наш организм, необходимо более подробно рассмотреть эту систему.

Несколько интересных фактов о кровеносной системе

Знаете ли Вы, что протяженность сосудов кровеносной системы составляет 100 тысяч километров? Что в течение всей жизни через аорту проходит 175 000 000 литров крови?
Интересным фактом являются данные о скорости, с которой кровь движется по основным сосудам – 40 км/ч.

Структура кровеносных сосудов

В кровеносных сосудах можно выделить три основные оболочки:
1. Внутренняя оболочка – представлена одним слоем клеток и именуется эндотелием . Функций у эндотелия много – препятствует тромбообразованию при условии отсутствия повреждения сосуда, обеспечивает ток крови в пристеночных слоях. Именно сквозь данный слой на уровне мельчайших сосудов (капилляров ) происходит обмен в тканях организма жидкостями, веществами, газами.

2. Средняя оболочка – представлена мышечной и соединительной тканью. В разных сосудах соотношение мышечной и соединительной ткани широко варьирует. Для боле крупных сосудов характерно преобладание соединительной и эластической ткани – это позволяет противостоять высокому давлению, создаваемому в них после каждого сердечного сокращения. В то же время, способность пассивно незначительно изменять собственный объем позволяют этим сосудам преодолеть волнообразный ток крови и сделать его движение более плавным и равномерным.

В более мелких сосудах происходит постепенное преобладание мышечной ткани. Дело в том, что эти сосуды активно участвуют в регуляции артериального давления , осуществляют перераспределение тока крови, в зависимости от внешних и внутренних условий. Мышечная ткань обволакивает сосуд и регулирует диаметр его просвета.

3. Наружная оболочка сосуда (адвентиция ) – обеспечивает связь сосудов с окружающими тканями, благодаря чему происходит механическое фиксирование сосуда к окружающим тканям.

Какими кровеносные сосуды бывают?

Классификаций сосудов существует множество. Для того чтобы не утомиться в чтении этих классификаций и почерпнуть необходимую информацию остановимся на некоторых из них.

По характеру движения крови – сосуды делятся на вены и на артерии. По артериям кровь течет от сердца к периферии, по венам происходит ее обратный ток – от тканей и органов к сердцу.
Артерии обладают более массивной сосудистой стенкой, обладают выраженным мышечным слоем, что позволяет регулировать поток крови к определенным тканям и органам в зависимости от потребностей организма.
Вены обладают достаточно тонкой сосудистой стенкой, как правило, в просвете вен крупного калибра имеются клапаны, которые препятствуют обратному току крови.

По калибру артерии можно разделить на крупные, среднего калибра и мелкие
1. Крупные артерии – аорта и сосуды второго, третьего порядка. Данные сосуды характеризуются толстой сосудистой стенкой – это препятствует их деформации при нагнетании сердцем крови под высоким давлением, в то же время, некоторая податливость и эластичность стенок позволяет снизить пульсирующий ток крови, снизить турбулентность и обеспечить непрерывный ток крови.

2. Сосуды среднего калибра – осуществляют активное участие в распределении кровяного потока. В структуре данных сосудов имеется достаточно массивный мышечный слой, который, под влиянием многих факторов (химический состав крови, гормональное воздействие, иммунные реакции организма, воздействие вегетативной нервной системы ), изменяет при сокращении диаметр просвета сосуда.

3. Мельчайшие сосуды – эти сосуды, именуемые капиллярами . Капилляры являются наиболее разветвленной и длинной сосудистой сетью. Просвет сосуда едва пропускает один эритроцит – настолько он мал. Однако данный диаметр просвета обеспечивает максимальный по площади и длительности контакт эритроцита с окружающими тканями. При прохождении крови по капиллярам, эритроциты выстраиваются в очередь по одному и медленно движутся, попутно обмениваясь с окружающими тканями газами. Газообмен и обмен органическими веществами, ток жидкости и перемещение электролитов происходит сквозь тонкую стенку капилляра. Потому, данный вид сосудов очень важен с функциональной точки зрения.
Итак, газообмен, обмен веществ происходит именно на уровне капилляров - потому у данного вида сосудов отсутствует средняя (мышечная ) оболочка.

Что такое малый и большой круги кровообращения?

Малый круг кровообращения – это, по сути, кровеносная система легкого. Начинается малый круг самым крупным сосудом - легочным стволом. По этому сосуду кровь поступает из правого желудочка в кровеносную систему легочной ткани. Далее происходит разветвление сосудов – вначале на правую и левую легочные артерии, и далее на более мелкие. Артериальная система сосудов заканчивается альвеолярными капиллярами, которые как сетка обволакивают наполненные воздухом альвеолы легкого. Именно на уровне этих капилляров приходит удаление из крови углекислого газа и присоединение к молекуле гемоглобина (гемоглобин находится внутри эритроцитов ) кислорода.
После обогащения кислородом и удаления углекислого газа кровь возвращается по легочным венам в сердце – в левое предсердие.

Большой круг кровообращения – это вся совокупность кровеносных сосудов, не входящих в кровеносную систему легкого. По данным сосудам происходит движение крови от сердца к периферическим тканям и органам, а так же обратный ток крови к правым отделам сердца.

Начало большой круг кровообращения берет от аорты, далее кровь продвигается по сосудам следующего порядка. Разветвления основных сосудов направляют кровь к внутренним органам, к головному мозгу , конечностям. Перечислять названия данных сосудов не имеет смысла, однако важным является регуляция распределения нагнетаемого сердцем тока крови по всем тканям и органам организма. По достижению кровоснабжаемого органа происходит сильное ветвление сосудов и формирование кровеносной сети из мельчайших сосудов – микроциркуляторное русло . На уровне капилляров происходят обменные процессы и кровь, утратившая кислород и часть органических веществ необходимых для работы органов, обогащается веществами, образовавшимися в результате работы клеток органа и углекислым газом.

В результате такой непрерывной работы сердца, малого и большого круга кровообращения происходит непрерывные обменные процессы во всем организме – осуществляется интеграция всех органов и систем в единый организм. Благодаря кровеносной системе есть возможность снабжения отдаленных от легкого органов кислородом, удаление и обезвреживание (печенью , почками ) продуктов распада и углекислого газа. Кровеносная система позволяет в кротчайшие сроки распространять по всему организму гормоны , достигать иммунными клетками любого органа и ткани. В медицине кровеносная система используется как главный распространяющий медикаментозное средство элемент.

Распределение кровотока по тканям и органам

Интенсивность кровоснабжения внутренних органов не равномерна. Во многом это зависит от интенсивности и энергоемкости производимой ими работы. К примеру, наибольшая интенсивность кровоснабжения наблюдается в головном мозге, сетчатке глаза, сердечной мышце и почках. Органы со средним уровнем кровоснабжения представлены печенью, пищеварительным трактом, большинством эндокринных органов. Малая интенсивность кровотока присуща скелетным тканям, соединительной ткани, подкожной жировой сетчатке. Однако при определенных условиях кровоснабжение того или иного органа может многократно усиливаться или сокращаться. К примеру – мышечная ткань при регулярных физических нагрузках может кровоснабжаться более интенсивно, при резкой массивной кровопотере, как правило, кровоснабжение сохраняется лишь в жизненно важных органах - центральная нервная система, легкие, сердце (остальным органам кровоток частично ограничивается ).

Потому понятно, что кровеносная система это не только система сосудистых магистралей – это высоко интегрированная система, активно участвующая в регуляции работы организма, попутно выполняющая множество функций – транспортную, иммунную, терморегулирующую, регулирующую скорость кровотока различных органов.

Кровообращение - процесс циркуляции крови по организму. Кровь поддерживает гомеостаз - оптимальную среду для жизни и функционирования клеток - и переносит гормоны, регулирующие деятельность систем и органов.

Кровообращение осуществляется в сердечно-сосудистой (кровеносной) системе, которая доставляет кровь, несущую питательные вещества и кислород, всем тканям организма. Оттекая, кровь уносит с собой продукты обмена веществ, которые кровеносная система транспортирует в почки или легкие для выведения.

Центральным органом сердечно-сосудистой системы является сердце - мышечный орган, сокращения которого выбрасывают кровь в артерии. Крупные артерии разветвляются на более мелкие, затем на артериолы и, наконец, на капилляры. Точно так же ветвятся вены, возвращающие кровь к сердцу. Мельчайшие из них называются венулами и делятся на венозные капилляры. Артериальная и венозная системы сообщаются через анастомозы. Особенно важны капиллярные анастомозы, поскольку именно там происходит процесс обмена между кровью и тканями. Кровь, вернувшаяся к сердцу, направляется в малый круг кровообращения через легкие, где снова насыщается кислородом.

Кровяное давление

Кровяное давление - это давление крови на стенки кровеносных сосудов и камер сердца.

Оно измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.) и, реже, в килопаскалях (кПа).

Кровяное давление выражается двумя числами, например 150/110. Первое (систолическое или верхнее) означает давление в артерии в момент сокращения сердца (систолы). Второе (диастолическое или нижнее) означает давление в артериях в то время, когда сердце расслаблено (диастола). Диастолическое давление часто оценивается как клинически более важное, особенно при диагностике гипертензии (повышенного кровяного давления), потому что систолическое давление очень сильно зависит от такого фактора, как эмоциональное состояние.

Кровяное давление измеряется с помощью тонометра -прибора, состоящего из надувной манжетки, накладываемой на руку и соединенной с измерительным прибором. Гипертензией страдают миллионы людей во всем мире. В большинстве случаев причина неизвестна. Однако своевременное выявление и лечение гипертензии снижает риск развития инфаркта или инсульта.

Кровоток

Кровоток - это объем крови, проходящий через систему кровоснабжения органа или отдельный кровеносный сосуд за определенный период времени.

Кровоток через кровеносный сосуд определяется разницей давления между его концами и гидродинамическим сопротивлением движению крови. Однако из двух параметров - давление и сопротивление - именно сопротивление имеет большее влияние на кровоток. Артерии и вены Общий кровоток в системе кровообращения взрослого - в среднем около пяти литров в минуту. Он также называется минутным объемом сердца.

Кровяное давление максимально в сосудах, расположенных ближе всего к сердцу, то есть в аорте и легочной артерии.

По мере удаления от сердца давление падает.

Кровоток в тканях зависит от их потребности в кровоснабжении. При нагрузке некоторым тканям может потребоваться в 20-30 раз больший объем крови, чем в состоянии покоя. При этом минутный объем сердца может увеличиваться всего в 4-7 раз. Поскольку организм не может просто увеличить общий кровоток, кровоснабжение отдельных тканей контролируется внутренними регуляторными механизмами. Кровь распределяется в зависимости от потребностей, перенаправляясь от тканей и органов, не требующих усиленного кровоснабжения, к испытывающим повышенную нагрузку.

Венозный кровоток

Пульсовая волна, создаваемая ударами сердца, не проходит через тончайшие капилляры, поэтому в венах пульса нет.

Тем не менее, кровь течет через венозную систему обратно к сердцу. Это происходит благодаря сразу нескольким процессам - сокращениям скелетных мышц, работе венозных клапанов и дыхательного процесса, который помогает перекачивать кровь по венам в направлении грудной клетки.

Распределение крови

В кровеносной системе кровь движется в организме по двум сетям, начинающимся и заканчивающимся в сердце.

Большой круг кровообращения (системная циркуляция)

Большой круг кровообращения содержит большую часть циркулирующей крови - около 84%. Однако только 7% от общего объема крови находится в капиллярном ложе, где, собственно, и происходит обмен между кровью и тканями. Капилляры имеют проницаемые стенки, состоящие из единственного слоя клеток, что позволяет небольшим молекулам проникать из крови в ткани и обратно. Из крови в ткани поступают главным образом питательные вещества и кислород, в то время как из тканей через капиллярные стенки диффундируют продукты обмена веществ. Они затем переносятся к специализированным органам для выведения из организма.

Малый круг кровообращения (легочная циркуляция)

Легочная циркуляция позволяет вывести некоторые продукты обмена из крови через легкие и абсорбировать кислород из воздуха. Кровь, вернувшаяся из крупных вен организма в правую половину сердца, затем поступает через легочную артерию в легкие. Здесь артерии подразделяются на мелкие артериолы, а затем капилляры, которые пронизывают ткань легкого. Легочные вены несут обогащенную кислородом кровь обратно к сердцу.

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.