Подробно разберем артерии большого круга кровообращения. Артерии большого круга кровообращения

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.

Кровь в медицине принято делить на артериальную и венозную. Было бы логично думать, что первая течет в артериях, а вторая – в венах, но это не совсем верно. Дело в том, что в большом круге кровообращения по артериям, действительно, протекает артериальная кровь (а. к.), а по венам – венозная (в. к.), но в малом круге происходит все наоборот: в. к. поступает из сердца в легкие по легочным артериям, отдает углекислый газ наружу, обогащается кислородом, становится артериальной и из легких возвращается по легочным венам.

Чем отличается венозная кровь от артериальной? А. к. насыщена O 2 и питательными веществами, она от сердца поступает к органам и тканям. В. к. – «отработанная», она отдает клеткам O 2 и питание, забирает из них CO 2 и продукты метаболизма и возвращается от периферии назад к сердцу.

Венозная кровь человека отличается от артериальной по цвету, составу и выполняемым функциям.

По цвету

А. к. имеет ярко-красный или алый оттенок. Такой цвет ей придает гемоглобин, присоединивший O 2 и ставший оксигемоглобином. В. к. содержит CO 2 , поэтому цвет ее темно-красный, с синеватым оттенком.

По составу

Кроме газов, кислорода и углекислого газа, в крови содержатся и другие элементы. В а. к. множество питательных веществ, а в в. к. – в основном продукты метаболизма, которые затем перерабатываются печенью и почками и выводятся из организма. Отличается и уровень pH: у а. к. он выше (7,4), чем у в. к. (7,35).

По движению

Циркуляция крови в артериальной и венозной системах существенно отличается. А. к. двигается от сердца к периферии, а в. к. – в обратном направлении. При сокращении сердца кровь выбрасывается из него под давлением, равным примерно 120 мм рт. столба. Когда она проходит через систему капилляров, ее давление значительно снижается и составляет приблизительно 10 мм рт. столба. Таким образом, а. к. движется под давлением с большой скоростью, а в. к. течет медленно под низким давлением, преодолевая силу тяжести, а ее обратному току препятствуют клапаны.

Как происходит превращение венозной крови в артериальную и наоборот, можно понять, если рассмотреть движение в малом и большом круге кровообращения.

Насыщенная CO 2 кровь через легочную артерию попадает в легкие, откуда CO 2 выводится наружу. Затем происходит насыщение O 2 , и уже обогащенная им кровь по легочным венам поступает в сердце. Так происходит движение в малом круге кровообращения. После этого кровь делает большой круг: а. к. по артериям разносит кислород и питание в клетки организма. Отдавая O 2 и питательные вещества, она насыщается двуокисью углерода и продуктами обмена, становится венозной и по венам возвращается к сердцу. Так завершается большой круг кровообращения.

По выполняемым функциям

Главная функция а. к. – перенос питания и кислорода к клеткам по артериям большого круга кровообращения и венам малого. Проходя через все органы, она отдает O 2 , постепенно забирает двуокись углерода и превращается в венозную.

По венам осуществляется отток крови, которая забрала продукты жизнедеятельности клеток и CO 2 . Кроме того, в ней находятся питательные вещества, которые всасываются пищеварительными органами, и продуцируемые железами внутренней секреции гормоны.

По кровотечениям

В связи с особенностями движения будут отличаться и кровотечения. При артериальном кровь бьет ключом, такое кровотечение опасно и требует быстрого оказания первой помощи и обращения к медикам. При венозном она спокойно вытекает струей и может остановиться сама.

Другие различия

• А. к. находится в левой части сердца, в. к. – в правой, смешивания крови не происходит.
• Венозная кровь в отличие от артериальной теплее.
• В. к. течет ближе к поверхности кожи.
• А. к. в некоторых местах подходит близко к поверхности и здесь можно измерить пульс.
• Вен, по которым течет в. к., намного больше, чем артерий, и их стенки более тонкие.
• Движение а.к. обеспечивается резким выбросом при сокращении сердца, оттоку в. к. помогает клапанная система.
• Отличается и использование в медицине вен и артерий – в вену вводят лекарственные препараты, именно из нее берут биологическую жидкость на анализ.

Вместо заключения

Главные отличия а. к. и в. к. заключаются в том, что первая ярко-красная, вторая – бордовая, первая насыщена кислородом, вторая – углекислым газом, первая движется от сердца к органам, вторая – от органов к сердцу.

Артериальная кровь - это кровь, насыщенная кислородом. Венозная кровь - насыщенная углекислым газом. Артерии - это сосуды, несущие кровь от сердца. Вены - это сосуды, несущие кровь к сердцу. Давление крови: в артериях самое большое, в капиллярах среднее, в венах самое маленькое. Скорость крови: в артериях самая большая, в капиллярах самая маленькая, в венах средняя. Большой круг кровообращения: из левого желудочка артериальная кровь сначала по аорте, потом по артериям идет ко всем органам тела. В капиллярах большого круга кровь становится венозной и по полым венам поступает в правое предсердие. Малый круг: из правого желудочка венозная кровь по легочным артериям идет к легким. В капиллярах легких кровь становится артериальной и по легочным венам поступает в левое предсердие.

1. Установите соответствие между кровеносными сосудами человека и направлением движения крови в них: 1-от сердца, 2-к сердцу
А) вены малого круга кровообращения
Б) вены большого круга кровообращения
В) артерии малого круга кровообращения
Г) артерии большого круга кровообращения

Ответ

2. У человека кровь из левого желудочка сердца
A) при его сокращении попадает в аорту
Б) при его сокращении попадает в левое предсердие
B) снабжает клетки тела кислородом
Г) попадает в легочную артерию
Д) под большим давлением поступает в большой крут кровообращения
Е) под небольшим давлением поступает в малый круг кровообращения

Ответ

3. Установите, в какой последовательности в организме человека кровь передвигается по большому кругу кровообращения
А) вены большого круга
Б) артерии головы, рук и туловища
В) аорта
Г) капилляры большого круга
Д) левый желудочек
Е) правое предсердие

Ответ

4. Установите, в какой последовательности в организме человека кровь проходит малый круг кровообращения
A) левое предсердие
Б) легочные капилляры
B) легочные вены
Г) легочные артерии
Д) правый желудочек

Ответ

5. По артериям малого круга кровообращения у человека кровь течёт
A) от сердца
Б) к сердцу

Г) насыщенная кислородом
Д) быстрее, чем в лёгочных капиллярах
Е) медленнее, чем в лёгочных капиллярах

Ответ

6. Вены – это кровеносные сосуды, по которым кровь течет
A) от сердца
Б) к сердцу
B) под большим давлением, чем в артериях
Г) под меньшим давлением, чем в артериях
Д) быстрее, чем в капиллярах
Е) медленнее, чем в капиллярах

Ответ

7. По артериям большого круга кровообращения у человека кровь течет
A) от сердца
Б) к сердцу
B) насыщенная углекислым газом
Г) насыщенная кислородом
Д) быстрее, чем в других кровеносных сосудах
Е) медленнее, чем в других кровеносных сосудах

Ответ

8. Установите последовательность движения крови по большому кругу кровообращения
A) Левый желудочек
Б) Капилляры
B) Правое предсердие
Г) Артерии
Д) Вены
Е) Аорта

Ответ

9. Установите, в какой последовательности надо расположить кровеносные сосуды в порядке уменьшения в них кровяного давления
А) Вены
Б) Аорта
В) Артерии
Г) Капилляры

Обеспечивается приток лимфы и крови к сердцу.

Вены большого круга кровообращения - это замкнутая система сосудов, которые собирают обедненную кислородом кровь от всех клеток организма и тканей, объединенных следующими подсистемами:

• сердечные вены;
• верхняя полая вена;
• нижняя полая вена.

Отличие венозной и артериальной крови

Венозная кровь - это кровь, которая течет обратно от всех клеточных систем и тканей, насыщенная двуокисью углерода, содержащая продукты обмена веществ.

Медицинские манипуляции и исследования проводятся в основном с такой кровью, которая содержит конечные продукты метаболизма и меньшее количество глюкозы.

Это кровь, которая течет ко всем клеткам и тканям от сердечной мышцы, насыщенная кислородом и гемоглобином, содержащая питательные вещества.

Оксигенированная артериальная кровь циркулирует по артериям большого круга и по венам малого круга кровообращения.

Строение вен

Стенки значительно тоньше артериальных, так как скорость кровотока в них и давление ниже. Растягиваются их упругость ниже, чем артерий. Клапаны сосудов обычно расположены напротив, что препятствует обратному оттоку крови. В большом количестве расположены клапаны вен в нижних конечностях. В венах расположены также из складок внутренней оболочки, обладающие особой эластичностью. В руках и ногах есть венозные сосуды, расположенные между мышцами, это при мышечном сокращении позволяет кровь возвращать обратно к сердцу.

Большой круг берет начало в левом желудочке сердца, а из него выходит аорта с диаметром до трех сантиметров. Далее насыщенная кислородом кровь артерий поступает по уменьшающимся в диаметре сосудам ко всем органам. Отдав все полезные вещества, кровь насыщается углекислотой и идет обратно уже по венозной системе через мельчайшие сосуды - венулы, при этом диаметр постепенно увеличивается, приближаясь к сердцу. Венозная кровь из правого предсердия выталкивается при этом в правый желудочек, и начинается уже малый круг кровообращения. Поступая в легкие, кровь вновь наполняется кислородом. По венам в левое предсердие поступает артериальная кровь, которая дальше выталкивается в левый желудочек сердца, и круг снова повторяется.

Артерии и вены большого круга кровообращения включают в себя аорту, а также ответвляющиеся от нее более мелкие, верхние и нижние полые сосуды.

Мелкие капилляры составляют в организме человека площадь около полутора тысяч квадратных метров.

Вены большого круга кровообращения несут обедненную кровь, кроме пупочной и легочной, которые несут в себе артериальную, насыщенную кислородом кровь.

Система сердечной вены

К ним относятся:

• вены сердца, которые идут непосредственно в полость сердца;
• венечный синус;
• большая сердечная вена;
• левожелудочная задняя вена;
• левопредсердная косая вена;
• передние сосуды сердца;
• средняя и малая вены;
• предсердные и желудочковые;
• наименьшие венозные сосуды сердца;
• предсердно-желудочковые.

Движущей силой кровотока и является энергия, задаваемая сердцем, а также разница давления в отделах сосудов.

Система верхней полой вены

Верхняя полая вена забирает венозную кровь верхней части тела - головы, шеи, грудины и частично брюшной полости и попадает в правое предсердие. Клапаны сосудов отсутствуют. Процесс следующий: насыщенная углекислым газом кровь верхней вены впадает в область перикарда, пониже - в район правого предсердия. Система верхней полой вены разделена на такие части:

1. Верхняя полая - небольшой сосуд, в длину 5-8 см, в диаметре 2,5 см.
2. Непарная - продолжение правой восходящей поясничной вены.
3. Полунепарная - продолжение левой всходящей поясничной вены.
4. Задние межреберные - сбор вен спины, ее мышц, внешних и внутренних позвоночных сплетений.
5. Внутрипозвоночные венозные соединения - расположенные внутри позвоночного канала.
6. Плечеголовные - корни верхней полой.
7. Позвоночная - расположение в диаметральных отверстиях шейных позвонков.
8. Глубокая шейная - сбор венозной крови затылочной области вдоль сонной артерии.
9. Внутренняя грудная.

Система нижней полой вены

Нижняя полая - это соединение подвздошных вен с двух сторон в области 4 - 5 позвонков поясницы, забирает венозную кровь нижних отделов тела. Нижняя полая является одной из самых крупных вен в организме. Длиной она около 20 см, в диаметре до 3,5 см. Таким образом, из нижней полой происходит отток крови от ног, таза и живота. Система делится на такие составляющие:

Воротная вена

Воротная вена получила свое название благодаря попаданию ствола в ворота печени, а также сбору венозной крови из органов пищеварения - желудка, селезенки, кишечника толстого и тонкого. Ее сосуды находятся позади поджелудочной железы. Длина сосуда 500-600 мм, в диаметре - 110-180 мм.

Притоками висцелярного ствола являются верхний брыжеечный, нижний брыжеечный и селезеночный сосуды.

Система в своей основе включает сосуды желудка, кишки толстого и тонкого отделов, поджелудочной железы, желчного пузыря и селезенки. В печени она разделяется на правую и левую и далее разветвляется на более мелкие вены. В итоге они соединяются в центральные вены печени, поддольковые вены печени. И в конце концов формируются три-четыре печеночных сосуда. Благодаря такой системе кровь органов пищеварения проходит через печень, поступая в подсистему нижней полой вены.

Верхняя брыжеечная вена аккумулирует кровь в корнях брыжейки тонкой кишки от подвздошной кишки, панкреатических, правой и средней ободочной, подвздошной ободочной и правой желудочко-сальниковой вен.

Нижняя брыжеечная вена формируется из верхней прямокишечной, сигмовидной и левой ободочной вен.

Селезеночная вена объединяет селезеночную кровь, кровь желудка, двенадцатиперстной кишки и поджелудочной железы.

Система яремных вен

От базы черепа и до надключичной впадины проходит сосуд яремной вены. Большой круг кровообращения включает данные вены, являющиеся ключевыми сборниками крови от головы и шеи. Помимо внутренней, кровь от головы и мягких тканей собирает и внешняя яремная вена. Наружная начинается в районе ушной раковины и идет вниз, вдоль грудино-ключично-сосцевидной мышцы.

Вены, идущие от наружной яремной:

• задняя ушная - сбор венозной крови за ушной раковиной;
• затылочная ветвь - сбор от венозного сплетения головы;
• надлопаточная - прием крови от образований надкостной впадины;
• поперечные вены шеи - спутники поперечных шейных артерий;
• передняя яремная - состоит из подбородочных вен, вен челюстно-подъязычной и грудино-щитовидной мышц.

Внутренняя яремная вена начинается в яремной впадине черепа, являясь спутником наружной и внутренней сонных артерий.

Функции большого круга

Именно благодаря беспрерывному движению крови в артериях и венах большого круга кровообращения обеспечиваются основные функции системы:

• транспортировка веществ для обеспечения функций клеток и тканей;
• -транспорт необходимых химических веществ для обменных реакций в клетках;
• забор метаболитов клеток и тканей;
• связь тканей и органов между собой посредством крови;
• транспорт клеткам защитных средств;
• забор вредных веществ из организма;
• тепловой обмен.

Сосуды данного круга кровообращения представляют собой разветвленную сеть, обеспечивающую кровью все органы в отличие от малого круга. Оптимальное функционирование системы верхней и нижней полых вен ведет к грамотному кровоснабжению всех органов и тканей.

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.