Круги кровообращения. Их физиологическое значение

Кровеносные сосуды тела человека объединяют в большой и малый круги кровообращения. В настоящее время принято дополнительно выделять венечный круг кровообращения.

Большой круг кровообращения (рис. 2) начинается аортой, которая выходит из левого желудочка. Отходящие от нее ветви разносят артериальную кровь ко всем органам тела. При прохождении по кровеносным капиллярам органов артериальная кровь превращается в венозную, которая по венам органов оттекает в верхнюю и нижнюю полые вены. Этими венами, впадающими в правое предсердие, большой круг кровообращения заканчивается. Основное назначение сосудов большого круга кровообращения состоит в том, что по артериям артериальная кровь доставляет во все органы питательные вещества и кислород, в капиллярах происходит обмен веществ между кровью и тканями органов, по венам венозная кровь уносит из органов продукты обмена и другие вещества, например, питательные вещества из тонкой кишки.

Малый круг кровообращения, или легочный (рис. 2), начинается легочным стволом, который выходит из правого желудочка. По ветвям легочного ствола — легочным артериям — венозная кровь достигает легких. При прохождении по кровеносным капиллярам легких венозная кровь превращается в артериальную. Артериальная кровь из легких оттекает по четырем легочным венам, впадающим в левое предсердие, где малый круг кровообращения заканчивается. Основное назначение сосудов малого круга кровообращения состоит в том, что по артериальным сосудам венозная кровь доставляет в легкие углекислый газ, в капиллярах кровь освобождается от излишков углекислого газа и обогащается кислородом, по венам артериальная кровь уносит из легких кислород.

А Б Рис. 2. Большой (А) и малый (Б) круги кровообращения:

А: 1 — капиллярная сеть большого круга кровообращения, 2 — правая половина сердца, 3 — левая половина сердца;

Б: 1 — капиллярная сеть малого круга кровообращения, 2 — правая половина сердца, 3 — левая половина сердца Венечный круг кровообращения, или сердечный, включает сосуды самого сердца, предназначенные для кровоснабжения главным образом сердечной мышцы. Начинается левой и правой венечными, или коронарными, артериями, которые отходят от начального отдела аорты — луковицы аорты.

Регуляция кровообращения.

Сердце иннервируется эфферентными ветвями блуждающего и симпатического нервов. Эти нервы не являются пусковыми, они лишь регулируют возбудимость и проводимость сердечной мышцы, силу и частоту сердцебиений. Эфферентные волокна блуждающих нервов проводят импульсы, тормозящие деятельность сердца. Симпатические нервы усиливают деятельность сердца.

Центры блуждающих нервов расположены в продолговатом мозгу. Нейроны симпатических нервов расположены в верхних сегментах грудного отдела спинного мозга. При мышечном покое преобладает влияние блуждающих нервов, при работе — влияние симпатических нервов.

В рефлекторной регуляции деятельности сердца имеет значение раздражение многих рецепторов. Главную роль при этом играют бароили прессорецепторы и хеморецепторы. Области сосудистой системы, где сосредоточены эти рецепторы, называются рефлексогенными зонами. К ним относятся дуга аорты, область разветвления сонных артерий и др. Хеморецепторы сосудистых рефлексогенных зон возбуждаются при изменении состава омывающей их крови (увеличение концентрации углекислоты, уменьшение содержания кислорода и др.). В регуляции деятельности сердца имеют значение и сигналы от проприорецепторов двигательного аппарата. При физической работе поток проприоцептивных импульсов усиливается, что тормозит центры блуждающих нервов и ведет к учащению сердцебиений. При охлаждении тела, например, при купании в прохладной воде, сердцебиения урежаются. Повышение или понижение температуры тела на 10 изменяет частоту сердечных сокращений в среднем на 10 ударов в 1 мин. Частота сердцебиений изменяется при болевых раздражениях и различных эмоциях (гнев, страх и т. п.). В регуляции деятельности сердца принимает участие кора больших полушарий. Это доказано путем выработки условных рефлексов, изменяющих деятельность сердца. Один из примеров кортикальной регуляции сердечнего ритма — предстартовое учащение сердцебиений. На деятельность сердца влияют некоторые гормоны и электролиты. Гормоны надпочечника адреналин и норадреналин вызывают учащение и усиление сердечных сокращений. Их действие подобно действию симпатического нерва. Гормон щитовидной железы тироксин усиливает восприимчивость сердца к импульсам, поступающим по блуждающим и симпатическим нервам. Электролиты имеют большое значение для нормальной деятельности сердца. Изменение концентрации в крови ионов калия и кальция влияет на автоматию сердца и его сократительные свойства. При избытке ионов калия урежается ритм и уменьшается сила сокращений сердца, снижаются его возбудимость и проводимость. Ионы кальция учащают ритм и усиливают сердечные сокращения.

Все сосуды, за исключение капилляров, имеют мышечную оболочку, которая способна изменять просвет сосудов, а следовательно, интенсивность и сопротивление кровотоку. В регуляции кровотока принимают участие прекапиллярные и посткапиллярные сфинктеры, благодаря которым функционируют капилляры. Повышение тонуса гладкомышечных клеток вен приводит к уменьшению емкости венозного русла и тем самым к повышению венозного притока к сердцу. Регуляцию деятельности гладкомышечных клеток осуществляет ЦНС, главным образом ее симпатический отдел. Вазомоторный центр, расположенный в продолговатом мозге, регулирует тонус гладкомышечных клеток и тем самым изменяет диаметр сосудов. Деятельность самого вазомоторного центра контролируется гипоталамусом и корой больших полушарий.

Систолический и минутный объем крови. Кровяное давление.

Левый и правый желудочки при каждом сокращении сердца человека изгоняют соответственно в аорту и легочные артерии примерно 60—80 мл крови; этот объем называется систолическим или ударным объемом крови (СОК). При систоле желудочков выбрасывается не вся кровь, содержащаяся в них, а лишь около половины. Остающаяся в желудочках кровь называется резервным объемом. Благодаря наличию резервного объема крови систолический объем может резко увеличиваться уже при первых сокращениях сердца после начала работы. Кроме резервного объема в желудочках сердца имеется еще остаточный объем крови, который не выбрасывается даже при самом сильном сокращении. Умножив СОК на ЧСС, можно вычислить минутный объем крови (МОК), который составляет в среднем 4,5—5 л. Важным показателем является сердечный индекс — отношение МОК к площади поверхности тела; эта величина у взрослых людей в среднем равна 2,5—3,5 л/мин/м2. При мышечной деятельности систолический объем может возрастать до 100—150 мл и более, а МОК — до 30—35 литров.

При каждом сокращении сердца в артерии выбрасывается под большим давлением некоторое количество крови. Ее свободному передвижению препятствует сопротивление периферических сосудов. В итоге в кровеносных сосудах создается давление, называемое кровяным давлением. Оно неодинаково в различных отделах сосудистой системы. Являясь наибольшим в аорте и крупных артериях, кровяное давление снижается в мелких артериях, артериолах, капиллярах, венах и становится ниже атмосферного в полых венах.

Величина артериального давления зависит от количества крови, поступающей в единицу времени из сердца в аорту, интенсивности оттока крови из центральных сосудов на периферию, емкости сосудистого русла, упругого сопротивления артериальных стенок и вязкости крови. Поступление крови в артерии, т. е. систолический объем крови зависит от силы сокращения сердца.

Давление в артериях больше в момент систолы и меньше при диастоле. Наибольшее давление в артериях называется систолическим или максимальным, наименьшее — диастолическим или минимальным. Давление в артериях во время диастолы желудочков не падает до 0. Оно поддерживается благодаря упругости артериальных стенок, растянутых во время систолы. При систоле желудочков артерии наполняются кровью. Та кровь, которая не успевает пройти далее в периферические сосуды, растягивает стенки крупных артерий. Во время диастолы кровь в артериях не испытывает давления со стороны сердца. В это время на нее оказывают давление лишь артериальные стенки, растянутые при систоле сердца и возвращающиеся благодаря своей упругости в исходное состояние. Колебания кровяного давления при систоле и диастоле сердца происходят лишь в аорте и артериях. В артериолах же, капиллярах и венах давление крови постоянно на всем протяжении сердечного цикла.

У взрослых здоровых людей систолическое давление в плечевой артерии чаще всего находится в пределах от 110 до 125 мм рт. ст. По данным Всемирной организации здравоохранения, у лиц 20—60 лет систолическое давление до 140 мм рт. ст. является нормотоническим, выше 140 мм рт. ст. — гипертоническим, ниже 100 мм рт. ст. — гипотоническим. Разница между систолическим и диастолическим давлениями называется пульсовым давлением или пульсовой амплитудой. Ее величина равна в среднем 40 мм рт. ст. У людей пожилого возраста кровяное давление в связи с увеличением жесткости артериальных стенок выше, чем у людей молодого возраста. У детей кровяное давление ниже, чем у взрослых. Кровяное давление в разных артериях неодинаково. Оно может быть различным даже в артериях одного калибра, например, в правой и левой плечевых артериях. Еще чаще разность давлений отмечается в артериях верхних и нижних конечностей. Кровяное давление изменяется под воздействием различных факторов (эмоциональном возбуждении, физической работе). В легочной артерии человека систолическое давление составляет 25—30 мм рт. ст., диастолическое — 5—10 мм. Таким образом, давление в артериях легких во много раз ниже, чем в большом круге. В легочных венах оно равно в среднем 6—12 мм рт. ст.

Сосуды легких могут депонировать кровь, т. е. вмещать ее избыточный объем, не используемый самим органом. Накопление крови в депо не вызывает существенного подъема давления в его сосудах. Емкость легочных сосудов непостоянна. При вдохе она увеличивается, при выдохе — уменьшается. Легочные сосуды могут вмещать от 10 до 25% всего объема крови.