Малый круг кровообращения схематично. Круги кровообращения. Большой, малый круг кровообращения. Преимущество двух кругов кровообращения по сравнению с одним

Сосуды в организме человека образуют две замкнутые системы кровообращения. Выделяют большой и малый круги кровообращения. Сосуды большого круга снабжают кровью органы, сосуды малого круга обеспечивают газообмен в легких.

Большой круг кровообращения : артериальная (насыщенная кислородом) кровь течет от левого желудочка сердца через аорту, далее по артериям, артериальным капиллярам ко всем органам; от органов венозная кровь (насыщенная углекислым газом) течет по венозным капиллярам в вены, оттуда через верхнюю полую вену (от головы, шеи и рук) и нижнюю полую вену (от туловища и ног) в правое предсердие.

Малый круг кровообращения : венозная кровь течет от правого желудочка сердца через легочную артерию в густую сеть капилляров, оплетающих легочные пузырьки, где кровь насыщается кислородом, далее артериальная кровь течет по легочным венам в левое предсердие. В малом круге кровообращения артериальная кровь течет по венам, венозная - по артериям. Начинается в правом желудочке и оканчивается в левом предсердии. Из правого желудочка выходит легочный ствол, несущий венозную кровь в легкие. Здесь легочные артерии распа­даются на сосуды более мелкого диаметра, переходящие в капилляры. Кровь, насыщенная кислородом, оттекает по четырем легочным венам в левое предсердие.

Кровь движется по сосудам благодаря ритмичной работе сердца. Во время сокращения желудочков кровь под давлением нагнетается в аорту и легочный ствол. Здесь развивается самое высокое давление- 150 мм рт. ст. По мере продвижения крови по артериям давле­ние снижается до 120 мм рт. ст., а в капиллярах - до 22 мм. Самое низкое давление в венах; в крупных венах оно ниже атмосферного.

Кровь из желудочков выбрасывается порциями, а непрерывность ее течения обеспечивается эластич­ностью стенок артерий. В момент сокращения желудоч­ков сердца стенки артерий растягиваются, а затем в силу эластической упругости возвращаются в исходное состояние еще до очередного поступления крови из же­лудочков. Благодаря этому кровь продвигается вперед. Ритмические колебания диаметра артериальных сосу­дов, вызываемые работой сердца, называются пульсом. Он легко прощупывается в местах, где артерии лежат на кости (лучевая, тыльная артерия стопы). Считая пульс, можно определить частоту сердечных сокращений и их силу. У взрослого здорового человека в состоянии покоя частота пульса равна 60-70 ударам в минуту. При раз­личных заболеваниях сердца возможна аритмия - пе­ребои пульса.

С наибольшей скоростью кровь течет в аорте - око­ло 0,5 м/с. В дальнейшем скорость движения падает и в артериях достигает 0,25 м/с, а в капиллярах - прибли­зительно 0,5 мм/с. Медленное течение крови в капилля­рах и большая протяженность последних благоприятст­вуют обмену веществ (общая длина капилляров в орга­низме человека достигает 100 тыс. км, а общая поверх­ность всех капилляров тела - 6300 м 2). Большая раз­ница в скорости течения крови в аорте, капиллярах и венах обусловлена неодинаковой шириной общего сече­ния кровяного русла в его различных участках. Самый узкий такой участок - аорта, а суммарный просвет капилляров в 600-800 раз превышает просвет аорты. Этим объясняется замедление тока крови в капил­лярах.

Движение крови по сосудам регулируется нервно-гуморальными факторами. Импульсы, посылаемые по нервным окончаниям, могут вызывать или сужение, или расширение просвета сосудов. К гладкой мускулатуре стенок сосудов подходят два вида сосудодвигательных нервов: сосудорасширяющие и сосудосуживающие.

Импульсы, идущие по этим нервным волокнам, возника­ют в сосудодвигательном центре продолговатого мозга. При обычном состоянии организма стенки артерий несколько напряжены и их просвет сужен. Из сосудо-двигательного центра по сосудодвигательным нервам непрерывно поступают импульсы, которые и обусловли­вают постоянный тонус. Нервные окончания в стенках сосудов реагируют на изменения давления и химическо­го состава крови, вызывая в них возбуждение. Это возбуждение поступает в центральную нервную систе­му, результатом чего служит рефлекторное изменение деятельности сердечно-сосудистой системы. Таким об­разом, увеличение и уменьшение диаметров сосудов происходит рефлекторным путем, но тот же эффект мо­жет возникнуть и под влиянием гуморальных факто­ров - химических веществ, которые, находятся в крови и поступают сюда с пищей и из различных внутренних органов. Среди них имеют значение сосудорасширя­ющие и сосудосуживающие. Например, гормон гипо­физа - вазопрессин, гормон щитовидной железы - тироксин, гормон надпочечников - адреналин сужива­ют сосуды, усиливают все функции сердца, а гистамин, образующийся в стенках пищеварительного тракта и в любом работающем органе, действует противоположно: расширяет капилляры, не действуя на остальные сосуды. Значительный эффект на работу сердца оказывает изменение содержания в крови калия и каль­ция. Повышение содержания кальция увеличивает частоту и силу сокращений, повышает возбудимость и к проводимость сердца. Калий вызывает прямо противоположное действие.

Расширение и сужение сосудов в различных органах существенно влияет на перераспределение крови в организме. В работающий орган, где сосуды расширены, направляется крови больше, в неработающий орган - \ меньше. Депонирующими органами служат селезенка, печень, подкожная жировая клетчатка.

Круги кровообращения представляют структурную систему сосудов и составляющих сердца, внутри которых постоянно двигается кровь.

Циркуляция играет одну из важнейших функций человеческого организма, она несет в себе кровяные потоки, обогащенные кислородом и необходимые тканям питательные элементы, выводя из тканей продукты метаболического распада, а также углекислые газы.

Транспортировка крови по сосудам является важнейшим процессом, так что её отклонения приводят к самым серьезным отягощениям.

Циркуляция кровяных потоков разделяется на малый и большой круг обращения крови. Также они именуются еще системным и легочным соответственно. Изначально системный круг поступает из левого желудочка, через аорту, а поступая в полость правого предсердия, заканчивает свой путь.

Легочный круг обращения крови стартует из правого желудочка, а поступая в левое предсердие заканчивает свой путь.

Кто впервые обозначил круги обращения крови?

За счет того, что в прошлом не было приборов для аппаратного исследования организма, изучение физиологических особенностей живого организма не представлялось возможным.

Исследования проходили на трупах, в которых врачи того времени изучали только анатомические особенности, так как сердце трупа уже не сокращалось, и процессы кровообращения оставались загадкой для специалистов и ученых прошлых времен.

Некоторые физиологические процессы им приходилось просто домысливать, либо подключать свою фантазию.

Первыми предположениями были теории Клавдия Галена, еще во II веке. Он обучался по науке Гиппократа, и выдвигал теорию, что внутри себя артерии несут клетки воздуха, а не массы крови. Вследствие чего в течение долгих веков это пытались доказать физиологически.

Все научные деятели осознавали, как выглядит структурная система обращения крови, но не могли понять по какому принципу она функционирует.

Большой шаг в том, чтобы упорядочить данные по функционированию сердца сделали Мигель Сервет и Уильям Гарвей уже в ХVI веке.

Последний впервые в истории описал существование системного и легочного кругов кровообращения, еще в тысяча шестьсот шестнадцатом году, но так и не смог пояснить в своих работах, как они связанны друг с другом.

Уже в XVII веке Марчелло Мальпиги, тот кто начал пользоваться микроскопом в практических целях, одним из первых людей в мире, обнаружил и описал, что существуют мелкие капилляры, которые не видно простым глазом, они связывают два круга обращения крови.

Это открытие было оспорено гениями тех времен.

Как эволюционировали круги обращения крови?

По ходу того, как класс «позвоночные» все больше развивался как анатомически, так и в плане физиологии, то формировалась и все больше развитая структура сердечно-сосудистой системы.

Формирование замкнутого круга перемещения крови произошло для большей скорости перемещения потоков крови в организме.

Если сравнивать с другими классами животных существ (возьмем членистоногих), у хордовых регистрируются начальные формирования перемещения крови по замкнутому кругу. У класса ланцетников (род примитивных морских животных) не обнаруживается сердце, но есть брюшная и спинная аорта.

Сердце, состоящее из 2 и 3 камер, наблюдается у рыб, пресмыкающихся и земноводных. А вот уже у млекопитающих формируется сердце с 4-мя камерами, где присутствуют два круга кровообращения, которые не смешиваются друг с другом, так такая структура регистрируется у птиц.

Формирование двух кругов циркуляции и есть эволюцией сердечно-сосудистой системы, которая приспосабливалась к среде обитания.

Типы сосудов

Вся система обращения крови, состоит из сердца, отвечающее за то, чтобы кровь перекачивалась, и происходило постоянное её движение в организме, и сосудов внутри которых перекачиваемая кровь распространяется.

Множество артерий, вен, а также малоразмерных капилляров составляют замкнутый круг кровообращения своей множественной структурой.

Преимущественно сосуды крупных размеров, которые имеют форму цилиндра и отвечают за перемещение крови от сердца к питающимся органам составляют системный круг кровообращения.

Все артерии имеют эластичные стенки, которые сокращаются, вследствие чего кровь передвигается равномерно и своевременно.

Сосуды имеют свою структуру:

• Внутренняя эндотелиальная оболочка. Является прочной и упругой, непосредственно она взаимодействует с кровью;
• Гладкомышечные эластичные ткани. Составляют средний слой сосуда, являются более прочными и защищают сосуд от внешних повреждений;
• Соединительнотканная оболочка. Является крайним слоем сосуда, покрывающей их по всей длине, защищает сосуды от внешнего воздействия на них.

Вены системного круга, помогают потокам крови двигаться от мелких капилляров непосредственно к тканям сердца. Они имеют такую же структуру, как и артерии, однако являются более хрупкими, так как средний слой у них содержит меньше тканей и является менее эластичным.

Ввиду этого, на скорость движения крови по венам влияют ткани, находящиеся в непосредственной близости к венам, а особенно мышцы скелета. Почти все вены содержат в себе клапаны, которые не дают крови двигаться в обратном направлении. Исключение составляют только полые вены.

Самыми мелкими составляющими структуры сосудистой системы являются капилляры, покрытие которых составляет однослойный эндотелий. Они являются самыми малоразмерными и короткими видами сосудов.

Именно они обогащают ткани полезными элементами и кислородом, выводя из них остатки метаболического распада, а также переработанный углекислый газ.

Кровообращение в них происходит медленнее, в артериальной части сосуда вода транспортируется в межклеточную зону, а в венозной происходит упадок давления, и вода устремляется обратно в капилляры.

По какому принципу размещаются артерии?

Размещение сосудов на пути к органам происходит по наиболее краткому к ним пути. Локализирующиеся в наших конечностях сосуды, проходят с внутренней стороны, так как с наружной, путь их был бы более длинным.

Также схема формирования сосудов определенно связанна со структурой человеческого скелета. Примером является то, что по верхним конечностям пролегает плечевая артерия, называемая соответственно кости, возле которой она проходит – плечевая.

По такому принципу называются и другие артерии лучевая артерия – непосредственно рядом с лучевой костью, локтевая – в близости от локтя и т.д.

При помощи соединений между нервами и мышцами формируются сети сосудов в суставах, в системном круге циркуляции крови. Именно поэтому в моменты движения суставов, они постоянно поддерживают кровообращение.

Функциональная активность органа влияет на то, какой размерности к нему ведет сосуд, в данном случае размер органа не играет роли. Чем более важные и функциональные органы, тем больше артерий к ним ведет.

На размещение их вокруг самого органа влияет исключительно структура органа.

Системный круг

Основной задачей большого круга обращения крови является газовый обмен в любых органах, кроме легких. Стартует он из левого желудочка, кровь из него попадает в аорту, распространяясь далее по организму.

Составляющими системного круга кровообращения из аорты, со всеми её ветками, артериями печени, почек, мозга, мышц скелета и остальных органов. После больших сосудов он продолжается мелкими сосудами, и руслами вен вышеперечисленных органов.

Правое предсердие является его конечным пунктом.

Напрямую из левого желудочка артериальная кровь поступает в сосуды через аорту, она содержит большинство кислорода, и малую долю углерода. Кровь в нем берется из легочного круга кровообращения, где обогащается кислородом легкими.

Аорта является наиболее большим сосудом в организме, и состоит из магистрального канала и множества отходящих, меньших по размеру артерий, ведущих к органам для их насыщения.

Артерии, ведущие к органам, также разделяются на ответвления и доставляют кислород уже непосредственно к тканям определенных органов.

С дальнейшими ответвлениями сосуды становятся все меньшего размера, в итоге образуя великое множество капилляров, которые являются самыми маленькими сосудами в человеческом организме. Капилляры не имеют мышечного слоя, а представлены только внутренней оболочкой сосуда.

Множество капилляров формирует капиллярную сеть. Они все покрыты эндотелиальными клетками, которые находятся на достаточном расстоянии друг от друга, чтобы в ткани проникали питательные элементы.

Это способствует газообмену между малоразмерными сосудами и зоной между клеток.

Они поставляют кислород и забирают углекислый газ. Весь обмен газов происходит постоянно, после каждого сокращения сердечной мышцы в каком-то участке организма происходит доставка кислорода к клеткам тканей, и отток из них углеводорода.

Сосуды, собирающие углеводород, называются венулы. Они в последствие соединяются в вены большего размера, и формируют одну большую вену. Вены больших размеров формируют верхнюю и нижнюю полую вену, заканчиваясь в правом предсердии.

Особенности большого круга кровообращения

Особенными отличиями системного круга кровообращения является то, что в печени есть не только печеночная вена, убирающая венозную кровь от нее, но и воротная, которая в свою очередь поставляет в нее кровь, где и выполняется очистка крови.

После этого кровь поступает в печеночную вену и транспортируется в большой круг. Кровь в воротной вене поступается из кишечника и желудка, именно поэтому вредные продукты питания так пагубно влияют на печени – они проходят в ней очистку.

В тканях почек и гипофиза также существуют свои особенности. Непосредственно в гипофизе существует своя капиллярная сеть, которая подразумевает деление артерий на капилляры, и последующее их соединение в венулы.

После этого венулы снова делятся на капилляры, далее уже формируется вена, которая делает отток крови от гипофиза. Касаемо почек, то тут по аналогичной схеме происходит деление артериальной сети.

Как происходит кровообращение в голове?

Одной из наиболее сложноустроенных структур организма является кровообращение в церебральных сосудах. Отделы головы питает сонная артерия, которая делится на две ветки (прочтите ). Более подробно про

Артериальный сосуд обогащает лицо, височную зону, рот, носовую полость, щитовидную железу и другие части лица.

В глубину мозговых тканей кровь поставляется через внутреннюю ветку сонной артерии. Она образует в мозгу Виллизиев круг, по которому происходит кровообращение мозга. Внутри мозга, артерия делиться на соединительную, переднюю, среднюю и глазную артерии.

Именно так формируется большая часть системного круга, который находит конец в мозговой артерии.

Главными артериями, питающими мозг, являются подключичная и сонная артерии, соединяемые воедино.

При поддержке сосудистой сетки мозг функционирует при небольших сбоях обращения потоков крови.

Малый круг

Главной целью легочного круга кровообращения является обмен газов в тканях, насыщающих всю площадь легких, чтобы обогатить уже отработанную кровь кислородом.

Легочный круг циркуляции крови стартует из правого желудочка, где поступает кровь, из правого предсердия, с малой концентрацией кислорода и большой концентрацией углеводорода.

Единственным отличием является то, что в просвет малоразмерных сосудов поступает кислород, а не углекислый газ, который здесь проникает в клетки альвеол. Альвеолы в свою очередь обогащаются кислородом при каждом вдохе человека, и выводят с выдохом углеводород из организма.

Кислород насыщает кровь, делая её артериальной. После чего она транспортируется по венулам и достигает легочных вен, которые заканчиваются в левом предсердие. Это объясняет то, что в левом предсердии находится артериальная кровь, а в правом венозная, и при здоровом сердце они не смешиваются.

Легочные ткани содержат капиллярную сетку двойного уровня. Первая отвечает за газообмен для обогащения кислородом венозной крови (связь с легочным кругом циркуляции крови), а вторая поддерживает насыщение самих легочных тканей (связь с системным кругом циркуляции крови).

В малоразмерных сосудах сердечной мышцы происходит активный обмен газов, а вывод крови происходит в коронарные вены, в дальнейшем объединяющиеся и заканчивающиеся в правом предсердии. Именно по такому принципу происходит циркуляция в полостях сердца и обогащение сердца питательными элементами, также именуется данный круг как коронарный.

Это является дополнительной защитой мозга, от нехватки кислорода. Его составляющими являются такие сосуды: внутренние сонные артерии, начальная часть передней и задней мозговой артерии, а также передней и задней соединительных артерий.

Также у беременных женщин формируется дополнительный круг кровообращения, именуемый плацентарным. Главная его задача – поддержание дыхания ребенка. Формирование его происходит на 1-2 месяце вынашивания ребенка.

В полную силу он начинает работать после двенадцатой недели. Так как легкие плода еще не функционируют, попадание кислорода в кровь происходит через пупочную вену зародыша с потоком артериальной крови.

Цели урока

• Раскрыть понятие кровообращение, причины движения крови.

• Особенности строения органов кровообращения в связи с их функциями, закрепить знания учащихся о большом и малом кругах кровообращения.

Задачи урока

• обобщение и углубление знаний по теме “ Круги кровообращения ”
• активизирование внимания учащихся на особенностях строения органов кровообращения
• осуществление практического применения имеющихся знаний, умений и навыков (работа с таблицами, справочными материалами)
• развитие у учащихся познавательного интереса к предметам естественного цикла
• развитие мыслительных операций анализа, синтеза
• формирование рефлексивных качеств (самоанализ, самокоррекция)
• развитие коммуникативных умений
• создание психологически комфортной среды

Основные термины

• Кровообращение - движение крови по кровеносной системе, обеспечивающее обмен веществ.
• Сердце (от греч. ἀνα- - вновь, сверху и τέμνω - «режу», «рублю») – центральный орган кровеносной системы, сокращениями которого осуществляется циркуляция крови по сосудам
• Клапаны:

трёхстворчатый (между правым предсердием и правым желудочком), клапан лёгочной артерии, двустворчатый (митральный) между левым предсердием и левым желудочком сердца, клапан аорты.

• Артерии (лат. arteria)– сосуды, несущие кровь от сердца.

• Вены – сосуды, несущие кровь к сердцу.
• Капилляры (от лат. capillaris - волосяной) – микроскопические сосуды, которые находятся в тканях и соединяют артериолы с венами, осуществляют обмен веществ между кровью и тканями.

Повторение домашнего задания

Проверка знаний учеников

Предмети > Биология > Биология 8 класс

Лекция № 9. Большой и малый круги кровообращения. Гемодинамика

Анатомо-физиологические особенности сосудистой системы

Сосудистая система человека замкнута и состоит из двух кругов кровообращения – большого и малого.

Стенки сосудов эластичны. В наибольшей степени это свойство присуще артериям.

Сосудистая система отличается сильной разветвлѐнностью.

Разнообразие диаметров сосудов (диаметр аорты – 20 – 25 мм, капилляров – 5 – 10 мкм) (Слайд 2 ).

Функциональная классификация сосудов Выделяют 5 групп сосудов (Слайд 3 ):

Магистральные (амортизирующие) сосуды – аорта и легочная артерия.

Эти сосуды обладают высокой эластичностью. Во время систолы желудочков магистральные сосуды растягиваются за счѐт энергии выбрасываемой крови, а во время диастолы – восстанавливают свою форму, проталкивая кровь дальше. Таким образом, они сглаживают (амортизируют) пульсацию кровотока, а также обеспечивают кровоток в диастолу. Другими словами, за счѐт этих сосудов пульсирующий кровоток становится непрерывным.

Резистивные сосуды (сосуды сопротивления) – артериолы и мелкие артерии, которые могут изменять свой просвет и вносят существенный вклад в сосудистое сопротивление.

Обменные сосуды (капилляры) – обеспечивают обмен газами и веществами между кровью и тканевой жидкостью.

Шунтирующие (артериовенозные анастомозы) – соединяют артериолы

с венулами напрямую, по ним кровь движется, не проходя через капилляры.

Емкостные (вены) – обладают высокой растяжимостью, благодаря чему они способны накапливать кровь, выполняя функцию кровяного депо.

Схема кровообращения: большой и малый круги кровообращения

У человека движение крови осуществляется по двум кругам кровообращения: большому (системному) и малому (лѐгочному).

Большой (системный) круг начинается в левом желудочке, откуда артериальная кровь выбрасывается в самый крупный сосуд тела – аорту. От аорты отходят артерии, которые разносят кровь по всему организму. Артерии разветвляются на артериолы, которые, в свою очередь разветвляются на капилляры. Капилляры собираются в венулы, по которым течѐт венозная кровь, венулы сливаются в вены. Две самые крупные вены (верхняя и нижняя полые) впадают в правое предсердие.

Малый (легочный) круг начинается в правом желудочке, откуда венозная кровь выбрасывается в лѐгочную артерию (лѐгочный ствол). Как и в большом круге, лѐгочная артерия делится на артерии, затем на артериолы,

которые разветвляются на капилляры. В лѐгочных капиллярах венозная кровь обогащается кислородом и становится артериальной. Капилляры собираются в венулы, затем в вены. Четыре лѐгочные вены впадают в левое предсердие (Слайд 4 ).

Следует понимать, что сосуды делятся на артерии и вены не по протекающей по ним крови (артериальная и венозная), а по направлению еѐ движения (от сердца или к сердцу).

Строение сосудов

Стенка кровеносного сосуда состоит из нескольких слоев: внутреннего , выстланного эндотелием,среднего , образованного гладкомышечными клетками и эластическими волокнами, инаружного , представленного рыхлой соединительной тканью.

Кровеносные сосуды, направляющиеся к сердцу, принято называть венами , а отходящие от сердца -артериями , независимо от состава крови, которая по ним протекает. Артерии и вены отличаются особенностями внешнего и внутреннего строения(Слайды 6, 7)

Строение стенок артерий. Виды артерий. Различают следующие типы строения артерий: эластический(относятся аорта, плечеголовной ствол, подключичная, общая и внутренняя сонная артерии, общая подвздошная артерия), эластическо-мышечный, мышечно-эластический (артерии верхних и нижних конечностей, экстраорганные артерии) и мышечный(внутриорганные артерии, артериолы и венулы).

Структура стенки вен имеет ряд особенностей по сравнению с артериями. Вены имеют больший диаметр, чем одноимѐнные артерии. Стенка вен тонкая, легко спадается, в ней слабо развитый эластический компонент, слабее развитые гладкомышечные элементы в средней оболочке, при этом наружная оболочка хорошо выражена. Вены, расположенные ниже уровня сердца, имеют клапаны.

Внутренняя оболочка вен состоит из эндотелия и подэндотелиального слоя. Внутренняя эластическая мембрана слабо выражена.Средняя оболочка вен представлена гладкими мышечными клетками, которые не образуют сплошного слоя, как в артериях, а располагаются в виде обособленных пучков.

Эластических волокон мало. Наружная адвентициальная оболочка

представляет собой наиболее толстый слой стенки вены. Она содержит коллагеновые и эластические волокна, сосуды, питающие вену, и нервные элементы.

Основные магистральные артерии и вены Артерии. Аорта (Слайд 9) выходит из левого желудочка и проходит

в задней части тела вдоль позвоночного столба. Часть аорты, которая выходит непосредственно из сердца и направляющаяся вверх, называется

восходящей. От неѐ отходят праваяи левая венечные артерии,

кровоснабжающие сердце.

Восходящая часть, изгибаясь влево, переходит вдугу аорты, которая

перекидывается через левый главный бронх и продолжается в нисходящую часть аорты. От выпуклой стороны дуги аорты отходят три крупных сосуда. Справа находится плечеголовной ствол, слева – левая общая сонная и левая подключичная артерии.

Плечеголовной ствол отходит от дуги аорты вверх и вправо, он делится на правые общую сонную и подключичную артерии.Левая общая сонная илевая подключичная артерии отходят непосредственно от дуги аорты левее плечеголовного ствола.

Нисходящую часть аорты (Слайды 10, 11) подразделяют на две части: грудную и брюшную. Грудная часть аортырасположена на позвоночнике, слева от срединной линии. Из грудной полости аорта переходит в брюшную аорту,пройдя через аортальные отверстие диафрагмы. У места своего деления на две общие подвздошные артериина уровне IV поясничного позвонка (бифуркация аорты).

Брюшная часть аорты кровоснабжает внутренности, расположенные в брюшной полости, а также стенки живота.

Артерии головы и шеи . Общая сонная артерияделится на наружную

сонную артерию, разветвляющуюся вне полости черепа, и внутреннюю сонную артерию, проходящую через сонный канал внутрь черепа и кровоснабжающую головной мозг(Слайд 12) .

Подключичная артерия слева отходит непосредственно от дуги аорты,справа - от плечеголовного ствола, затем с обеих сторон она направляется к подмышечной впадине, где переходит в подмышечную артерию.

Подмышечная артерия на уровне нижнего края большой грудной мышцы продолжается в плечевую артерию(Слайд 13) .

Плечевая артерия (Слайд 14) располагается на внутренней стороне плеча. В локтевой ямке плечевая артерия делится налучевую илоктевую артерии.

Лучевая илоктевая артерии своими ветвями кровоснабжают кожу, мышцы, кости и суставы. Переходя на кисть, лучевая и локтевая артерии соединяются между собой и образуютповерхностную иглубокую ладонные артериальные дуги (Слайд 15) . От ладонных дуг отходят артерии к кисти и пальцам.

Брюшная ч асть аорты и ее ветви. (Слайд 16) Брюшная часть аорты

располагается на позвоночнике. От неѐ отходят пристеночные и внутренностные ветви. Пристеночными ветвями являются идущие вверх к диафрагме две

нижние диафрагмальные артерии и пять пар поясничных артерий,

кровоснабжающих стенки живота.

Внутренностные ветви брюшной аорты подразделяют нанепарные ипарные артерии. К непарным внутренностным ветвям брюшной части аорты принадлежат чревный ствол, верхняя брыжеечная артерия и нижняя брыжеечная артерия. Парными внутренностными ветвями являются средние надпочечниковые, почечные, яичковые (яичниковые) артерии.

Артерии таза. Конечными ветвями брюшной части аорты являются правая и левая общие подвздошные артерии. Каждая общая подвздошная

артерия, в свою очередь, разделяется на внутреннюю и наружную. Ветви внутренней подвздошной артерии кровоснабжают органы и ткани малого таза.Наружная подвздошная артерия на уровне паховой складки переходит в бедренную артерию, которая проходит вниз по передневнутренней поверхности бедра, а затем входит в подколенную ямку, продолжаясь вподколенную артерию.

Подколенная артерия на уровне нижнего края подколенной мышцы делится на переднюю и заднюю большеберцовые артерии.

Передняя большеберцовая артерия формирует дугообразную, от которой отходят ветви к плюсне и пальцам.

Вены. От всех органов и тканей тела человека кровь оттекает в два крупных сосуда -верхнюю инижнюю полые вены (Слайд 19) , которые впадают в правое предсердие.

Верхняя полая вена располагается в верхнем отделе грудной полости. Она образуется при слиянииправой илевой плечеголовных вен. Верхняя полая вена собирает кровь из стенок и органов грудной полости, головы, шеи, верхних конечностей. От головы кровь оттекает по наружной и внутренней яремным венам(Слайд 20) .

Наружная яремная вена собирает кровь из затылочной и позадиушной областей и впадает в конечный отдел подключичной, или внутренней яремной, вены.

Внутренняя яремная вена выходит из полости черепа через яремное отверстие. По внутренней яремной вене кровь оттекает от головного мозга.

Вены верхней конечности. На верхней конечности различают глубокие и поверхностные вены, они переплетаются (анастомозируют) между собой. Вглубоких венах имеются клапаны. Эти вены собирают кровь от костей, суставов, мышц, они прилежат к одноименным артериям обычно по две. На плече обе глубокиеплечевые вены сливаются и впадают в непарнуюподмышечную вену.Поверхностные вены верхней конечности на кисти образуют сеть.Подмышечная вена, располагающаяся рядом с подмышечной артерией, на уровне первого ребра переходит вподключичную вену, которая впадает во внутреннюю яремную.

Вены груди. Отток крови от грудных стенок и органов грудной полости происходит по непарной и полунепарной венам, а также по органным венам. Все они впадают в плечеголовные вены и в верхнюю полую вену(Слайд 21) .

Нижняя полая вена (Слайд 22) – самая крупная вена тела человека, она образуется при слиянии правой и левой общих подвздошных вен. Нижняя полая вена впадает в правое предсердие, она собирает кровь из вен нижних конечностей, стенок и внутренних органов таза и живота.

Вены живота. Притоки нижней полой вены в брюшной полости в большинстве своем соответствуют парным ветвям брюшной части аорты. Среди притоков различаютпристеночные вены (поясничные и нижние диафрагмальные) ивнутренностные (печеночные, почечные, правые

надпочечниковая, яичковая у мужчин и яичниковая у женщин; левые вены этих органов впадают в левую почечную вену).

Воротная вена собирает кровь от печени, селезѐнки, тонкой и толстой кишки.

Вены таза. В полости таза располагаются притоки нижней полой вены

Правая и левая общие подвздошные вены, а также впадающие в каждую из них внутренняя и наружная подвздошная вены. Внутренняя подвздошная вена собирает кровь от органов малого таза. Наружная – является прямым продолжением бедренной вены , принимающей кровь из всех вен нижней конечности.

По поверхностным венам нижней конечности оттекает кровь от кожи и подлежащих тканей. Поверхностные вены берут начало на подошве и на тыле стопы.

Глубокие вены нижней конечности попарно прилежат к одноименным артериям, по ним оттекает кровь от глубоких органов и тканей - костей, суставов, мышц. Глубокие вены подошвы и тыла стопы продолжаются на голень и переходят в передние изадние большеберцовые вены, прилежащие к одноименным артериям. Большеберцовые вены, сливаясь, образуют непарнуюподколенную вену, в которую впадают вены колена (коленного сустава). Подколенная вена продолжается в бедренную(Слайд 23) .

Факторы, обеспечивающие постоянство кровотока

Движение крови по сосудам обеспечивается рядом факторов, которые условно делятся на основные ивспомогательные .

К основным факторам относятся:

работа сердца, за счѐт которой создаѐтся разница давлений между артериальной и венозной системами (Слайд 25) .

эластичность амортизирующих сосудов.

Вспомогательные факторы в основном способствуют движению крови

в венозной системе, где давление низкое.

«Мышечный насос». Сокращение скелетных мышц проталкивает кровь по венам, а клапаны, которые расположены в венах, препятствуют движению крови по направлению от сердца (Слайд 26) .

Присасывающее действие грудной клетки. Во время вдоха давление в грудной полости снижается, полые вены расширяются, и кровь засасывается

в них. В связи с этим на вдохе увеличивается венозный возврат, то есть объѐм крови, поступающей в предсердия (Слайд 27) .

Присасывающее действие сердца. Во время систолы желудочков атриовентрикулярная перегородка смещается к верхушке, вследствие чего в предсердиях возникает отрицательное давление, способствующее поступлению в них крови (Слайд 28) .

Напор крови сзади – последующая порция крови проталкивает предыдущую.

Объемная и линейная скорость кровотока и факторы на них влияющие

Кровеносные сосуды представляют собой систему трубок, и движение крови по сосудам подчиняется законам гидродинамики (науки, описывающей движение жидкости по трубам). Согласно этим законам, движение жидкости определяется двумя силами: разностью давлений в начале и в конце трубки, и сопротивлением, которое испытывает текущая жидкость. Первая из этих сил способствует течению жидкости, вторая – препятствует ему. В сосудистой системе эту зависимость можно представить в виде уравнения (закон Пуазейля ):

Q = P/R;

где Q – объѐмная скорость кровотока , то есть объѐм крови,

протекающий через поперечное сечение в единицу времени, P – величина среднего давления в аорте (давление в полых венах близко к нулю), R –

величина сосудистого сопротивления.

Для вычисления суммарного сопротивления последовательно расположенных сосудов (например, от аорты отходит плечеголовной ствол, от него – общая сонная артерия, от неѐ – наружная сонная артерия и т. д.) сопротивления каждого из сосудов складываются:

R = R1 + R2 + … + Rn ;

Для расчѐта суммарного сопротивления параллельных сосудов (например, от аорты отходят межрѐберные артерии), складываются величины, обратные сопротивлениям каждого из сосудов:

1/R = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn ;

Сопротивление зависит от длины сосудов, просвета (радиуса) сосуда, вязкости крови и рассчитывается по формуле Гагена-Пуазейля :

R= 8Lη/π r4 ;

где L –длина трубки, η – вязкость жидкости (крови), π – отношение окружности к диаметру, r – радиус трубки (сосуда). Таким образом, объѐмную скорость кровотока можно представить как:

Q = ΔP π r4 / 8Lη;

Объѐмная скорость кровотока одинакова на всем протяжении сосудистого русла, поскольку приток крови к сердцу равен по объему оттоку от сердца. Другими словами количество крови, протекающей в единицу

времени через большой и малый круги кровообращения, через артерии, вены и капилляры одинаково .

Линейная скорость кровотока – путь, который проходит частица крови в единицу времени. Эта величина различна в разных отделах сосудистой системы. Объѐмная (Q) и линейная (v) скорости кровотока соотносятся через

площадь поперечного сечения (S):

v=Q/S;

Чем больше площадь сечения, через которое проходит жидкость, тем линейная скоростьменьше (Слайд 30 ). Поэтому по мере расширения просвета сосудов линейная скорость кровотока замедляется. Самым узким местом сосудистого русла является аорта, наибольшее расширение сосудистого русла отмечается в капиллярах (их суммарный просвет в 500 – 600 раз больше, чем в аорте). Скорость движения крови в аорте равна 0,3 – 0,5 м/с, в капиллярах – 0,3 – 0,5 мм/с, в венах – 0,06 – 0,14 м/с, полых венах –

0,15 – 0,25 м/с (Слайд 31 ).

Характеристика движущегося потока крови (ламинарный и турбулентный)

Ламинарный (слоистый) ток жидкости в физиологических условиях наблюдается почти во всех отделах кровеносной системы. При таком типе течения все частицы движутся параллельно – вдоль оси сосуда. Скорость движения разных слоѐв жидкости неодинакова и определяется трением – слой крови, расположенный в непосредственной близости от сосудистой стенки движется с минимальной скоростью, поскольку трение максимально. Следующий слой движется быстрее, и в центре сосуда скорость движения жидкости максимальна. Как правило, по периферии сосуда располагается слой плазмы, скорость которого ограничивается сосудистой стенкой, а по оси с большей скоростью движется слой эритроцитов.

Ламинарное течение жидкости не сопровождается звуками, поэтому если приложить фонендоскоп к поверхностно расположенному сосуду, шумов слышно не будет.

Турбулентный ток возникает в местах сужения сосудов (например, если сосуд сдавлен извне или на его стенке находится атеросклеротическая бляшка). Для этого типа течения характерно наличие завихрений, перемешивание слоев. Частицы жидкости перемещаются не только параллельно, но и перпендикулярно. Для обеспечения турбулентного тока жидкости по сравнению с ламинарным требуется больше энергии. Турбулентный ток крови сопровождается звуковыми явлениями (Слайд 32 ).

Время полного кругооборота крови. Кровяное депо

Время кругооборота крови – это то время, которое необходимо для того, чтобы частица крови прошла большой и малый круги кровообращения. Время кругооборота крови у человека в среднем равно 27 сердечным циклам, то есть при частоте 75 – 80 уд/мин оно составляет 20 – 25 секунд. Из этого времени 1/5 (5 секунд) приходится на малый круг кровообращения, 4/5 (20 секунд) – на большой круг.

Распределение крови. Кровяные депо. У взрослого человека 84% крови содержится в большом круге, ~9% – в малом и 7% – в сердце. В артериях большого круга находится 14% объѐма крови, в капиллярах – 6% и в венах –

В состоянии покоя человека до 45 – 50% всей массы крови, имеющейся

в организме, находится в кровяных депо: селезенке, печени, подкожном сосудистом сплетении и легких

Кровяное давление. Артериальное давление: максимальное, минимальное, пульсовое, среднее

Движущаяся кровь оказывает давление на стенку сосудов. Это давление называют кровяным. Различают артериальное, венозное, капиллярное и внутрисердечное давление.

Артериальное давление (АД) – это давление, которое оказывает кровь на стенки артерий.

Выделяют систолическое и диастолическое давление.

Систолическое (САД) – максимальное давление в момент выталкивания сердцем крови в сосуды, в норме обычно составляет 120 мм рт. ст.

Диастолическое (ДАД) – минимальное давление в момент открытия аортального клапана, составляет около 80 мм рт. ст.

Разница между систолическим и диастолическим давлением называется пульсовым давлением (ПД ), оно равно 120 – 80 = 40 мм рт. ст.Среднее АД (АДср) – такое давление, которое было бы в сосудах без пульсации кровотока. Другими словами, это среднее давление за весь сердечный цикл.

АДср = САД+2ДАД/3;

АД ср = САД+1/3ПД;

(Слайд 34) .

Во время физической нагрузки систолическое давление может увеличиваться до 200 мм рт. ст.

Факторы, влияющие на артериальное давление

Величина кровяного давления зависит от сердечного выброса исопротивления сосудов , которое, в свою очередь, определяется

эластическими свойствами сосудов и их просветом. Также на величину АД влияют объѐм циркулирующей кровии ее вязкость(при повышении вязкости растѐт сопротивление).

По мере удаления от сердца давление падает, поскольку энергия, создающая давление, расходуется на преодоление сопротивления. Давление в мелких артериях составляет 90 – 95 мм рт. ст., в мельчайших артериях – 70 – 80 мм рт. ст., в артериолах – 35 – 70 мм рт. ст.

В посткапиллярных венулах давление равно 15 – 20 мм рт. ст., в мелких венах – 12 – 15 мм рт. ст., в крупных – 5 – 9 мм рт. ст. и в полых – 1 – 3 мм рт. ст.

Измерение кровяного давления

Артериальное давление можно измерить двумя методами – прямым и непрямым.

Прямой метод (кровавый) (Слайд 35 ) – в артерию вводят стеклянную канюлю и соединяют еѐ резиновой трубочкой с манометром. Этот метод используется в экспериментах или при операциях на сердце.

Непрямой (косвенный) метод. (Слайд 36 ). Вокруг плеча сидящего пациента фиксируется манжетка, к которой крепятся две трубки. Одна из трубок соединяется с резиновой грушей, другая – с манометром.

Затем в область локтевой ямки на проекцию локтевой артерии устанавливают фонендоскоп.

В манжетку нагнетают воздух до давления, заведомо превышающего систолическое, при этом просвет плечевой артерии перекрывается, и кровоток в ней прекращается. В этот момент пульс на локтевой артерии не определяется, звуки отсутствуют.

После этого воздух из манжетки постепенно выпускают, и давление в ней снижается. В момент, когда давление станет чуть ниже систолического, кровоток в плечевой артерии возобновляется. Однако просвет артерии сужен, и ток крови в ней турбулентный. Поскольку турбулентное движение жидкости сопровождается звуковыми явлениями, появляется звук – сосудистый тон. Таким образом, давление в манжетке, при котором появляются первые сосудистые тоны, соответствует максимальному, или систолическому , давлению.

Тоны слышны до тех пор, пока просвет сосуда остаѐтся суженным. В момент, когда давление в манжетке снижается до диастолического, просвет сосуда восстанавливается, ток крови становится ламинарным, и тоны исчезают. Таким образом, момент исчезновения тонов соответствует диастолическому (минимальному) давлению.

Микроциркуляция

Микроциркуляторное русло. К сосудам микроциркуляторного русла относятсяартериолы ,капилляры ,венулы иартериловенулярные анастомозы

(Слайд 39).

Артериолы – это артерии самого мелкого калибра (диаметром 50 – 100 мкм). Их внутренняя оболочка выстлана эндотелием, средняя оболочка представлена одним – двумя слоями мышечных клеток, а наружная состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани.

Венулы представляют вены очень мелкого калибра, их средняя оболочка состоит из одного – двух слоѐв мышечных клеток.

Артериоло-венулярные анастомозы – это сосуды, которые несут кровь в обход капилляров, то есть непосредственно из артериол в венулы.

Кровеносные капилляры – наиболее многочисленные и самые тонкие сосуды. В большинстве случаев капилляры формируют сеть, однако они могут образовывать петли (в сосочках кожи, ворсинках кишки и др.), а также клубочки (сосудистые клубочки в почке).

Число капилляров в определенном органе связано с его функциями, а количество открытых капилляров зависит от интенсивности работы органа в данный момент.

Суммарная площадь поперечного сечения капиллярного русла в любой области во много раз превышает площадь поперечного сечения артериолы, из которой они выходят.

В стенке капилляров различают три тонких слоя.

Внутренний слой представлен плоскими многоугольными эндотелиальными клетками, расположенными на базальной мембране,средний состоит из перицитов, заключенных в базальную мембрану, анаружный - из редко расположенных адвентициальных клеток и тонких коллагеновых волокон, погруженных в аморфное вещество (Слайд 40 ).

Кровеносные капилляры осуществляют основные обменные процессы между кровью и тканями, а в лѐгких – участвуют в обеспечении газообмена между кровью и альвеолярным газом. Тонкость стенок капилляров, огромная площадь их соприкосновения с тканями (600 – 1000 м2 ), медленный кровоток (0,5 мм/с), низкое кровяное давление (20 – 30 мм рт. ст.) обеспечивают наилучшие условия для обменных процессов.

Транскапиллярный обмен (Слайд 41 ) . Обменные процессы в капиллярной сети происходят за счѐт движения жидкости: выхода из сосудистого русла в ткань (фильтрация) и обратного всасывания из ткани в просвет капилляра (реабсорбция). Направление движения жидкости (из сосуда или в сосуд) определяется фильтрационным давлением: если оно положительное – происходит фильтрация, если отрицательное – реабсорбция. Фильтрационное давление, в свою очередь, зависит от величин гидростатического и онкотического давления.

Гидростатическое давление в капиллярах создаѐтся работой сердца, оно способствует выходу жидкости из сосуда (фильтрации). Онкотическое давление плазмы обусловлено белками, оно способствует движению жидкости из ткани в сосуд (реабсорбции).

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.