Строение большого и малого кругов кровообращения. Большой и малый круги кровообращения: схема

Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке. Тут находится устье аорты, куда происходит выброс крови при сокращении левого желудочка. Аорта является самым крупным непарным сосудом, от которого расходятся в разные стороны многочисленные артерии, по которым распределяется кровоток, снабжая клетки организма нужными для их развития веществами.

Если кровь человека перестанет двигаться, он умрет, поскольку именно она обеспечивает клетки и органы нужными для роста и развития элементами, поставляет им кислород, забирает отходы и углекислоту. Движется субстанция по сети кровеносных сосудов, которые пронизывают все ткани организма.

Ученые считают, что есть три круга кровообращения: сердечный, малый, большой. Понятие это условно, потому что полным кругом кровотока считается сосудистый путь, который начинается, заканчивается в сердце и характеризуется замкнутой системой. Такое строение есть только у рыб, тогда как у других животных, а также у человека большой круг переходит в малый, и наоборот, жидкая ткань из малого вытекает в большой.

За перемещение плазмы (жидкой части крови) отвечает сердце, являющее собой полую мышцу, что состоит из четырех частей. Расположены они следующим образом (согласно движению крови по сердечной мышце):

• правое предсердие;
• правый желудочек;
• левое предсердие;
• левый желудочек.

При этом устроен мышечный орган так, что с правой части кровь напрямую в левую попасть не может. Сначала ей надо миновать легкие, куда она попадает по легочным артериям, где происходит очищение насыщенной углекислотой крови. Ещё одной особенностью в строении сердца есть то, что ток крови совершается лишь вперед и невозможен в обратном направлении: этому препятствуют специальные клапаны.

Как движется плазма

Особенностью желудочков является то, что именно в них начинаются малый и большой круги кровотока. Берет свое начало малый круг в правом желудочке, куда попадает плазма из правого предсердия. Из правого желудочка жидкая ткань уходит к легким по легочной артерии, что расходится на две ветки. В легких субстанция добирается до легочных пузырьков, где эритроциты расстаются с углекислотой и присоединяют к себе молекулы кислорода, из-за чего кровь светлеет. Затем плазма по легочным венам оказывается в левом предсердии, где её ток по малому кругу завершается.

Из левого предсердия жидкая субстанция уходит в левый желудочек, откуда берет свое начало большой круг кровотока. После того как желудочек сжимается, происходит выброс крови в аорту.

Желудочки характеризуются более развитыми стенками, чем предсердия, поскольку их задачей является вытолкнуть плазму с такой силой, чтобы она смогла добраться до всех клеток тела. Поэтому мышцы стенки левого желудочка, от которого начинается большой круг кровообращения, развиты больше, чем сосудистые стенки других камер сердца. Это дает ему возможность обеспечить ток плазмы на бешеной скорости: по большому кругу она проходит менее чем за тридцать секунд.

Площадь кровеносных сосудов, по которым жидкая ткань рассредоточивается по организму, у взрослого человека превышает 1 тыс. м 2 . Кровь через капилляры передает тканям нужные им компоненты, кислород, затем забирает у них углекислоту и отходы, приобретая более темный цвет.

Затем плазма переходит в венулы, после чего течет к сердцу, чтобы вывести продукты распада наружу. Когда кровь приближается к сердечной мышце, венулы собираются в более крупные вены. Считается, что в венах содержится около семидесяти процентов человека: их стенки более эластичные, тонкие и мягкие, чем у артерий, поэтому сильнее растягиваются.

Приближаясь к сердцу, вены сходятся в два крупных сосуда (полые вены), которые входят в правое предсердие. Считается, что в этой части сердечной мышцы большой круг кровотока завершается.

За счет чего движется кровь

За отвечает давление, которое мышца сердца создает ритмическими сокращениями: жидкая ткань движется от участка с более высоким давлением в сторону более низкого. Чем больше разница между давлениями, тем скорее течет плазма.

Если говорить о большом круге кровотока, то давление в начале пути (в аорте) намного выше, чем в конце. То же самое относится к правому кругу: давление в правом желудочке значительно больше, чем в левом предсердии.

Снижение скорости крови происходит прежде всего из-за её трения о сосудистые стенки, что приводит к замедлению кровотока. Кроме того, когда кровь течет по широкому руслу, скорость значительно больше, чем тогда, когда она расходится по артиолах и капиллярах. Это дает возможность капиллярам передать тканям нужные вещества и забрать отходы.

В полых венах давление становится равным атмосферному и может быть даже ниже. Чтобы жидкая ткань по венам смогла двигаться в условиях низкого давления, задействуется дыхание: во время вдоха давление в грудине понижается, что приводит к увеличению разности в начале и конце венозной системы. Также помогают венозной крови двигаться скелетные мышцы: когда они сокращаются, сдавливают вены, что способствует кровообращению.

Таким образом, кровь передвигается по кровеносным сосудам благодаря сложно устроенной системе, в которой задействовано огромное количество клеток, тканей, органов, при этом огромную роль играет сердечно-сосудистая система. Если хоть в одной структуре, которая участвует в кровотоке, произойдет сбой (закупорка или сужение сосуда, нарушение работы сердца, травмы, кровоизлияние, опухоль), ток крови нарушится, что вызывает серьезные проблемы со здоровьем . Если так случится, что кровь остановится, человек умрет.

Сердечно-сосудистая система - это важная составляющая любого живого организма. Кровь транспортирует к тканям кислород, различные питательные вещества и гормоны, а продукты обмена этих веществ переносит к органам выделения для их выведения и нейтрализации. Она обогащается кислородом в легких, питательными веществами в органах пищеварительной системы. В печени и почках продукты метаболизма выводятся и нейтрализуются. Осуществляются эти процессы путем постоянной циркуляции крови, которая происходит с помощью большого и малого кругов кровообращения.

Общие сведения

Попытки открытия системы кровообращения были в разные века, но по-настоящему понял суть системы кровообращения, открыл ее круги и описал схему их строения английский врач Уильям Гарвей. Он первый путем эксперимента доказал, что в организме животного одно и то же количество крови постоянно движется по замкнутому кругу из-за давления, которое создается сокращениями сердца. В 1628 году Гарвей выпустил книгу. В ней он изложил свое учение о кругах кровообращения, создав предпосылки для дальнейшего углубленного изучения анатомии сердечно-сосудистой системы.

У новорожденных детей кровь циркулирует по обоим кругам, но пока еще плод находился в утробе его кровообращение имело свои особенности и называлось плацентарным. Это связано с тем, что в период развития плода в утробе дыхательная и пищеварительная системы плода функционируют не полностью, и он получает все необходимые вещества от матери.

Строение кругов кровообращения

Основной составляющей кровообращения является сердце. Большой и малый круги кровообращения образуются отходящими от него сосудами и представляют собой замкнутые круги. Они состоят из сосудов различного строения и диаметра.

По функции кровеносных сосудов их принято разделять на следующие группы:

1. 1. Присердечные. Они начинают и заканчивают оба круга кровообращения. К ним относят легочный ствол, аорту, полые и легочные вены.
2. 2. Магистральные. Они распределяют кровь по всему организму. Это крупные и среднего размера внеорганные артерии и вены.
3. 3. Органные. С их помощью обеспечивается обмен веществами между кровью и тканями организма. К этой группе относят внутриорганные вены и артерии, а также микроциркуляторное звено (артериолы, венулы, капилляры).

Малый круг

Он работает для насыщения крови кислородом, которое происходит в легких. Поэтому также этот круг называется легочный. Начинается он в правом желудочке, в которое переходит вся венозная кровь, поступившая в правое предсердие.

Началом является легочный ствол, который при подходе к легким разветвляется на правую и левую легочные артерии. Они несут к альвеолам легких венозную кровь, которая отдав углекислый газ и получив взамен кислород, становится артериальной. Насыщенная кислородом кровь по легочным венам (по две с каждой стороны) поступает в левое предсердие, где заканчивается малый круг. Затем кровь перетекает в левый желудочек, откуда берет начало большой круг кровообращения.

Большой круг

Он берет свое начало в левом желудочке самым большим сосудом организма человека - аортой. Она несет артериальную кровь, содержащую необходимые для жизнедеятельности вещества и кислород. Аорта разветвляется на артерии, идущие ко всем тканям и органам, которые впоследствии переходят в артериолы, а затем в капилляры. Через стенку последних происходит обмен веществ и газов между тканями и сосудами.

Получив продукты обмена и углекислоту, кровь становится венозной и собирается в венулы и далее в вены. Все вены сливаются в два крупных сосуда – нижнюю и верхнюю полые вены, которые затем впадают в правое предсердие.

Функционирование и значение

Циркуляция крови осуществляется за счет сокращений сердца, сочетанной работы его клапанов и градиента давления в сосудах органов. С помощью этого всего задается необходимая последовательность движения крови в теле.

Благодаря действию кругов кровообращения организм продолжает существовать. Постоянная циркуляция крови имеет важное значение для жизнедеятельности и выполняет следующие функции:

• газовая (доставка кислорода к органам и тканям и отвод от них по венозному руслу углекислого газа);
• транспорт питательных и пластических веществ (поступают к тканям по артериальному руслу);
• доставка метаболитов (переработанных веществ) в органы выделения;
• транспорт гормонов от места их выработки к органам-мишеням;
• циркуляция тепловой энергии;
• доставка защитных веществ к месту требования (к местам воспаления и других патологических процессов).

Слаженная работа всех звеньев сердечно-сосудистой системы, в результате которой происходит непрерывный кровоток между сердцем и органами, позволяет осуществлять обмен веществ с внешней средой и поддерживать постоянство внутренней среды для полноценного функционирования организма длительное время.

Малый круг кровообращения

Круги кровообращения - данное понятие условно, так как только у рыб круг кровообращения полностью замкнут. У всех других животных конец большого круга кровообращения является началом малого и наоборот, что не дает возможности говорить об их полной замкнутости. Фактически, оба круга кровообращения составляют единое целое кровеносное русло, в двух участках которого (правом и левом сердце), крови сообщается кинетическая энергия.

Круг кровообращения - это сосудистый путь, имеющий своё начало и конец в сердце.

Большой (системный) круг кровообращения

Структура

Начинается с левого желудочка, выбрасывающего во время систолы кровь в аорту. От аорты отходят многочисленные артерии, в результате кровоток распределяется по нескольким параллельным региональным сосудистым сетям, каждая из которых кровоснабжает отдельный орган. Дальнейшее деление артерий происходит на артериолы и капилляры. Общая площадь всех капилляров в организме человека примерно 1000 м².

После прохождения органа начинается процесс слияния капилляров в венулы, которые в свою очередь собираются в вены. К сердцу подходят две полые вены: верхняя и нижняя, которые при слиянии образуют часть правого предсердия сердца , являющееся концом большого круга кровообращения. Круговорот крови в большом круге кровообращения происходит за 24 секунды.

Исключения в структуре

• Кровообращение селезенки и кишечника . В общую структуру не входит кровообращение в кишечнике и селезенке, так как после образования селезеночной и кишечных вен, они сливаются образуя воротную вену. Воротная вена повторно распадается в печени на капиллярную сеть, а только после этого кровь поступает к сердцу.
• Кровообращение почки . В почке, так же существуют две капиллярные сети - артерии распадаются на приносящие артериолы капсулы Шумлянского-Боумена, каждая из которых распадается на капилляры и собирается в выносящую артериолу. Выносящая артериола доходит до извитого канальца нефрона и повторно распадается на капиллярную сеть.

Функции

Кровоснабжение всех органов организма человека, в том числе легких.

Малый (легочный) круг кровообращения

Структура

Начинается в правом желудочке, выбрасывающем кровь в легочный ствол. Легочный ствол делится на правую и левую легочную артерию. Артерии дихотомически делятся на долевые, сегментарные и субсегментарные артерии. Субсегментарные артерии делятся на артериолы, распадающиеся на капилляры. Отток крови идет по венам, собирающемся в обратном порядке, которые в количестве 4-х штук впадают в левое предсердие. Круговорот крови в малом круге кровообращения происходит за 4 секунды.

Малый круг кровообращения впервые был описан Мигелем Серветом в XVI веке в книге «Восстановление христианства».

Функции

• Теплоотдача

Функцией малого круга не является питание легочной ткани.

«Дополнительные» круги кровообращения

В зависимости от физиологического состояния организма, а так же практической целесообразности иногда выделяют дополнительные круги кровообращения:

• плацентарный,
• сердечный.

Плацентарный круг кровообращения

Существует у плода, находящегося в матке.

Кровь, не полностью насыщенная кислородом , отходит через пупочную вену, проходящую в пуповине. Отсюда, большая часть крови поступает через венозный проток в нижнюю полую вену, смешиваясь с неоксигенированной кровью от нижней части тела. Меньшая часть крови поступает в левую ветвь воротной вены, проходит через печень и печеночные вены и поступает в нижнюю полую вену .

По нижней полой вене течет смешанная кровь, насыщение которой кислородом составляет около 60 %. Почти вся эта кровь поступает через овальное отверстие в стенке правого предсердия в левое предсердие. Из левого желудочка кровь выбрасывается в большой круг кровообращения.

Кровь из верхней полой вены сначала поступает в правый желудочек и легочный ствол. Так как легкие находятся в спавшемся состоянии, давление в легочных артериях больше, чем в аорте, и практически вся кровь проходит через артериальный (Боталлов) проток в аорту . Артериальный проток впадает в аорту после отхождения от нее артерий головы и верхних конечностей, что обеспечивает их более обогащенной кровью. В лёгкие поступает очень малая часть крови, которая в дальнейшем поступает в левое предсердие.

Часть крови (~60 %) из большого круга кровообращения, через две пупочные артерии поступает в плаценту; остальная часть - к органам нижней части тела.

Сердечный круг кровообращения или коронарная система кровообращения

Структурно является частью большого круга кровообращения, но в связи с важностью органа и его кровоснабжения иногда можно встретить упоминание об этом круге в литературе.

Артериальная кровь к сердцу поступает по правой и левой коронарной артерии. Они начинаются у аорты выше её полулунных клапанов. От них отходят более мелкие ветви, которые заходят в мышечную стенку ветвятся до капилляров. Отток венозной крови происходит в 3 вены: большая, средняя, малая, вена сердца. Сливаясь они образуют венечный синус и он открывается в правое предсердие.

Wikimedia Foundation . 2010 .

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.