Как циркулирует кровь — кровяное давление, кровоток, распределение крови. Перераспределение крови в организме Объединенная сессия академии наук ссср и академии медицинских наук ссср

У млекопитающих и человека кровеносная система самая сложная. Это замкнутая система, состоящая из двух кругов кровообращения. Обеспечивающая теплокровность, она более энергетически выгодна и позволяет человеку занять ту нишу обитания, в которой он сейчас находится.

Система кровообращения - это группа полых мышечных органов, ответственных за циркуляцию крови по сосудам организма. Она представлена сердцем и сосудами разного калибра. Это мышечные органы, которые образуют круги кровообращения. Схема их предлагается во всех учебниках по анатомии и описана в данной публикации.

Понятие о кругах кровообращения

Система кровообращения состоит из двух кругов - телесного (большого) и легочного (малого). Кругом кровообращения называется система сосудов артериального, капиллярного, лимфатического и венозного типа, которая осуществляет подачу крови из сердца в сосуды и ее движение в обратном направлении. Центральным является сердце, так как в нем без смешения артериальной и венозной крови перекрещивается два круга кровообращения.

Большой круг кровообращения

Большим кругом кровообращения называется система обеспечения периферических тканей артериальной кровью и ее возврата к сердцу. Он начинается от откуда кровь выходит в аорту через аортальное отверстие с Из аорты кровь направляется к более мелким телесным артериям и доходит до капилляров. Это совокупность органов, образующая приводящее звено.

Здесь в ткани поступает кислород, а из них эритроцитами захватывается углекислота. Также в ткани кровь транспортирует аминокислоты, липопротеиды, глюкозу, продукты метаболизма которых выносятся из капилляров в венулы и далее в более крупные вены. Они впадают в полые вены, которые возвращают кровь непосредственно к сердцу в правое предсердие.

Правым предсердием заканчивается большой круг кровообращения. Схема выглядит так (по ходу циркуляции крови): левый желудочек, аорта, эластические артерии, мышечно-эластические артерии, мышечные артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены и полые вены, возвращающие кровь к сердцу в правое предсердие. От большого круга кровообращения питаются головной мозг, вся кожа, кости. В общем, все ткани человека питаются от сосудов большого круга кровообращения, а малый является лишь местом оксигенации крови.

Малый круг кровообращения

Легочной (малый) круг кровообращения, схема которого представлена ниже, берет начало от правого желудочка. В него кровь попадает из правого предсердия через атриовентрикулярное отверстие. Из полости правого желудочка обедненная кислородом (венозная) кровь через выходной (легочной) тракт поступает в легочной ствол. Эта артерия тоньше аорты. Она делится на две ветви, которые направляются к обоим легким.

Легкие - это центральный орган, который образует малый круг кровообращения. Схема человека, описанная в учебниках по анатомии, поясняет, что легочной кровоток нужен для оксигенации крови. Здесь она отдает углекислый газ и вбирает кислород. В синусоидальных капиллярах легких с нетипичным для тела диаметром около 30 мкм и идет газообмен.

Впоследствии кровь, насыщенная кислородом, направляется по системе внутрилегочных вен и собирается в 4 пульмональные вены. Все они прикреплены к левому предсердию и несут туда богатую кислородом кровь. На этом и заканчиваются круги кровообращения. Схема малого легочного круга выглядит так (по ходу движения крови): правый желудочек, легочная артерия, внутрилегочные артерии, легочные артериолы, легочные синусоиды, венулы, левое предсердие.

Особенности системы кровообращения

Ключевой особенностью системы кровообращения, которая состоит из двух кругов, является необходимость наличия сердца с двумя и более камерами. У рыб круг кровообращения один, ведь у них нет легких, а весь газообмен протекает в сосудах жабер. В итоге рыбье сердце однокамерное - это насос, проталкивающий кровь лишь в одном направлении.

У земноводных и рептилий есть органы дыхания и, соответственно, круги кровообращения. Схема их работы проста: из желудочка кровь направляется в сосуды большого круга, из артерий - в капилляры и вены. Венозный возврат к сердцу также реализован, однако из правого предсердия кровь попадает в общий для двух кругов кровообращения желудочек. Поскольку сердце у этих животных трехкамерное, то кровь из обоих кругов (венозная и артериальная) смешивается.

У человека (и млекопитающих) сердце имеет 4-камерную структуру. В нем перегородками разделены два желудочка и два предсердия. Отсутствие смешения двух видов крови (артериальной и венозной) стало гигантским эволюционным изобретением, которое обеспечило теплокровность млекопитающих.

и сердца

В системе кровообращения, которая состоит из двух кругов, особую важность имеет питание легкого и сердца. Это важнейшие органы, обеспечивающие замкнутость кровеносного русла и целостность дыхательной и кровеносной систем. Итак, легкие имеют в своей толще два круга кровообращения. Но их ткань питается за счет сосудов большого круга: от аорты и от внутригрудных артерий ответвляются бронхиальные и легочные сосуды, несущие кровь к паренхиме легкого. А из правых отделов орган питаться не может, хотя часть кислорода диффундирует и оттуда. Значит, большой и малый круги кровообращения, схема которых описана выше, выполняют разные функции (один обогащает кровь кислородом, а второй отправляет ее к органам, забирая деоксигенированную кровь от них).

Сердце также питается от сосудов большого круга, но находящаяся в его полостях кровь способна обеспечивать кислородом эндокард. При этом часть вен миокарда, преимущественно мелких, впадает непосредственно в Примечательно, что пульсовая волна на коронарные артерии распространяется в сердечную диастолу. Потому орган кровоснабжается только тогда, когда "отдыхает".

Круги кровообращения человека, схема которых представлена выше в соответствующих разделах, обеспечивают и теплокровность, и высокую выносливость. Пусть человек не является тем животным, которое часто использует свою силу для выживания, но остальным млекопитающим это позволило заселить определенные ареалы обитания. Ранее они были недоступны земноводным и рептилиям, а тем более рыбам.

В филогенезе большой круг появился ранее и был характерен для рыб. А малый круг дополнил его только у тех животных, которые целиком или полностью вышли на сушу и ее заселили. С момента его появления система дыхания и кровообращения рассматриваются вместе. Они связаны функционально и структурно.

Это важный и уже нерушимый эволюционный механизм выхода из водной среды обитания и заселения суши. Потому продолжающееся усложнение организмов млекопитающих теперь направится не по пути усложнения респираторной и кровеносной системы, а по направлению усиления кислородсвязывающей и увеличения площади легких.

Ведущие специалисты в области гематологии

Редактор страницы : Крючкова Оксана Александровна — врач-травматолог-ортопед

Профессор Шатохин Юрий Васильевич

ДМН, Зав. кафедрой гематологии РостГМУ.

Переливание крови оказывает сложное и многогранное влияние на жизненные функции организма больного.

В настоящее время изучены многие стороны действия этого весьма эффективного метода терапии, причем прежние представления о гемотрансфузии как о простом замещении потерянной массы крови или способе «раздражения» различных функций организма в значительной степени изменены и дополнены данными клинических наблюдений и экспериментальных исследований.

Кроме того, в известной степени изучены особенности действия различных методов переливания крови, и, таким образом, клиницисты получили возможность более целеустремленно и индивидуально направленно применять те или другие способы гемотрансфузии, с учетом характера заболевания и особенностей реактивности больного.

Вместе с тем необходимо отметить, что до самого последнего времени в трактовке различных сторон

действия трансфузии крови преобладали гуморальные теории, объясняющие не всю совокупность влияния гемотрансфузий на организм больного, а лишь отдельные изменения, происходящие после этого сложного лечебного мероприятия.

Наиболее распространенной и принятой большинством (авторов являлась гипотеза коллоидоклазии, предложенная А. А. Богомольцем. Эта гипотеза была выдвинута А. А. Богомольцем после большого количества экспериментальных и клинических наблюдений, проведенных главным образом в Центральном институте гематологии и переливания крови.

Согласно этой гипотезе, вследствие индивидуальной несовместимости белков крови донора и реципиента при гемотрансфузии в организме реципиента происходит сложный биологический процесс коллоидоклазии, который является основой стимулирующего действия перелитой крови. В связи со старением клеточных биоколлоидов - процессом, весьма распространенном при ряде патологических состояний, -наблюдается уплотнение и уменьшение их дисперсности, обезвоживание клеток и понижение внутриклеточного обмена. При этом отмечается резкое укрупнение белковых молекул клеточной протоплазмы, появление в ней различных включений, пигментных частиц, продуктов дегенерации.

Переливание крови по А. А. Богомольцу приводит к осаждению белковых мицелл плазмы крови реципиента и их последующему ферментативному расщеплению. Этот процесс распространяется и на клеточную протоплазму, в результате чего происходит освобождение ее от «балластных» элементов, повышение обмена веществ, улучшение процесса регенерации.

Важную роль в механизме стимулирующего действия трансфузии отводится А. А. Богомольцем ретикуло- эндотелиалыной системе.

Необходимо отметить, что А. А. Богомолец так называемую «активную мезенхиму» или «физиологическую систему соединительной ткани» рассматривал в отрыве от нервной системы, придавая ей автономное значение. Совершенно очевидно, что этот взгляд не соответствует современным представлениям и, естественно, подвергся резкой критике.

Многими экспериментально-клиническими исследованиями со всей убедительностью показано, что после переливания крови отчетливо выступает стимуляция деятельности органов и систем организма больного.

А. А. Багдасаров в экспериментальных исследованиях отмечал после переливания крови увеличение резервной щелочности крови в печеночной и воротной венах и уменьшение ее в артериях, что было, видимо, связано с усилением обмена веществ. К таким же выводам пришла Н. Л. Стоцик, которая обнаружила нарастание количества нейтрального жира в печеночной вене в посттрансфузионном периоде, что свидетельствует о мобилизации жировых запасов печени.

В ранних исследованиях А. А. Багдасарова, X. X. Владоса, М. С. Дульцина, И. А. Леонтьева, Н. Б. Медведевой,

Е. А. Тузлуковой, Н. Д. Юдиной и И. И. Юровской (1939) приводятся клинические наблюдения многочисленной группы больных после переливания крови. Авторы выделяют два типа ответной реакции на гемотрансфузию. При первом типе (25% больных) имеет место нарастание общего азота и белка сыворотки, а также уменьшение белкового коэфициента. Остаточный азот не изменяется, содержание хлоридов в крови несколько уменьшается, а количество калия в сыворотке увеличивается.

У больных второй группы (75%) отмечается уменьшение белков сыворотки (главным образом глобулинов), повышение белкового коэфициента, остаточного азота, падение хлоридов крови. Этот тип реакции в то время (1939) авторы рассматривали как одно из проявлений индивидуальной несовместимости белков крови донора и реципиента.

В дальнейших исследованиях учеников А. А. Богомольца было показано, что процесс коллоидоклазии наблюдается после переливания крови во всех органах и тканях, но бывает более выражен в тех органах, которые наиболее подвержены патологическим изменениям (А. А. Багдасаров, И. А. Леонтьев, Н. А. Федоров и др.).

Работы А. А. Богомольца и его учеников явились первыми глубокими исследованиями механизма действия переливания крови. Они сыграли положительную роль в развитии учения о переливании крови, так как позволили установить ряд новых фактов, объясняли многие неясные стороны стимулирующего влияния гемотрансфузий, повышали интерес к данной проблеме и послужили основой для дальнейших исследований.

Объединенная сессия Академии наук СССР и Академии медицинских наук СССР,

посвяшенная проблемам физиологического учения И. П. Павлова, ознаменовала начало нового, высшего этапа в развитии советской медицины и в том числе гематологии и переливания крови. Прошедшие в дальнейшем научные дискуссии по различным актуальным проблемам медицины сыграли также большую роль в мобилизации усилий ученых и врачей- практиков для критического рассмотрения и проверки основных положений теории переливания крови.

В этом направлении на расширенных пленумах и ученых советах Центрального института гематологии и переливания крови была проведена большая работа по творческому пересмотру гипотезы коллоидоклазии, Научная дискуссия в отношении этой гипотезы проводилась на базе нового фактического материала и учения И. П. Павлова о целостности организма и доминирующей роли центральной нервной системы, регулирующей все функции организма.

В своих выступлениях А. А. Багдасаров, Н. А. Федоров, П. С. Васильев, И. И. Федоров, И. Р. Петров и др. подвергли резкой критике важнейшие положения гипотезы коллоидоклазии. В корне ошибочными и механистическими признаны представления А. А. Богомольца о том, что основой реакции на переливание крови является встреча белковых систем донора и реципиента, что все посттрансфузионные процессы обусловлены лишь физико-химическими изменениями.

Многочисленными исследованиями большого числа авторов со всей наглядностью показано,

что после переливания крови действительно имеют место белковые коллоидные структурные изменения и что это одна из наиболее ранних реакций организма, однако сущность вопроса заключается в том, как понимать механизм этих изменений.

Н. А. Федоров и П. С. Васильев справедливо- указывали, что если белковые изменения являются результатом непосредственного взаимодействия коллоидов, то тогда, естественно, их можно уловить вне организма, т. е. при смешивании крови донора и реципиента in vitro. Однако в этих условиях коллоидно-структурных изменений обнаружить не удалось (П. С. Васильев, В. В. Суздалева).

Отсюда со всей очевидностью вытекает, что эти изменения опосредованы целостным организмом при решающей роли нервной системы и прежде всего ее центральных отделов - коры головного мозга и подкорковых рецепторов.

За последнее время Н. А. Федоров и его сотрудники (А. М. Намятышева, И. И. Зарецкий, Н. А. Мессинева, В. М. Родионов, Б. М. Ходоров) получили новые экспериментальные фактические данные, убеждающие в том, что посттрансфузионные белковые изменения представляют собой лишь частное проявление активации процессов обмена между кровью и тканями.

Было доказано, что количественные и качественные изменения белков крови связаны с мобилизацией резервных мелкодисперсных белков тканей

Альбуминов и с усилением поступления их в кровоток. Наиболее интенсивно этот процесс происходит в тканях печени и кишечника, где, как известно, скапливается большое количество резервных белков.

Одновременно с изменением белкового обмена происходят изменения и других вегетативных функций.

Твердо установлено, что значительным постгрансфузионным изменениям подвергаются водно-солевой, углеводный и основной обмены, терморегуляция и иммунобиологическое состояние организма. Н. А. Федорову и его сотрудникам со всей наглядностью удалось показать, что все эти вегетативные изменения после переливания крови непосредственно связаны с изменением функционального состояния высших отделов центральной нервной системы -. коры и подкорки. Авторы отмечали, что под действием перелитой крови изменяется условно-рефлекторная деятельность. Степень и характер изменений условно-рефлекторной деятельности зависят от типа высшей нервной деятельности.

Весьма показательным является тот факт, что изменение и восстановление условно-рефлекторной деятельности протекают параллельно с изменением и восстановлением вегетативных функций организма (белкового, водно-солевого, углеводного, основного обмена и др.).

Так, в экспериментах И. И. Федорова в изолированные вены конечностей животного вводилась чужеродная кровь,

что вызывало резкое падение кровяного давления и другие симптомы посттрансфузионного шока. Предварительное введение новокаина в данную область предупреждало появление шока. Результаты этих опытов не укладываются в основные положения коллоидоклазическои гипотезы А. А. Богомольца, а, наоборот, убеждают в нервно-рефлекторной природе реакций организма на переливание крови.

Клинические наблюдения также не подтверждают мнения А. А. Богомольца о том, что посттрансфузионные реакции зависят от индивидуальной несовместимости белков крови донора и реципиента. Опыт показал, что большинство клинически выраженных реакций возникает не в связи с индивидуальной несовместимостью крови, а в результате недочетов при заготовке и переливании крови, отсутствия учета противопоказаний к гемотрансфузии и других моментов.

Можно было бы привести еще много фактов, дающих основание для критики гипотезы А. А. Богомольца и его трактовки наблюдений, полученных при гемотрансфузиях. Все они подтверждают мнение о необходимости разработки новых путей для выявления механизма действия гемотрансфузий.

В настоящее время процесс пересмотра механизма действия переливаний крови еще не закончен,

но и теперь уже накопилось достаточно много фактов, позволяющих по-новому рассматривать как отдельные стороны действия гемотрансфузий, так и весь комплекс изменений, происходящих в организме больного.

Всеми признается, что переливания крови вызывают в организме реципиента сложный, но единый по своей направленности биологический процесс; все звенья этого процесса тесно связаны между собой. И естественно поэтому, что замещающее, стимулирующее, гемостатическое, антитоксическое и иммунобиологическое действие перелитой крови нельзя рассматривать в отрыве друг от друга.

При каждом переливании крови на организм больного воздействует сумма перечисленных и многих еще не изученных факторов, причем в различных случаях один иди несколько из них оказывают большее влияние, чем другие. Эти особенности и варианты действия гемотрансфузий зависят от многих причин, среди которых имеют весьма существенное значение: исходное состояние больного организма, доза, скорость переливания, методика трансфузии, температура переливаемой крови, качество и индивидуальный состав крови донора и другие моменты.

Этими факторами определяются характер реакции организма и окончательные результаты гемотрансфузии,

Они должны строго учитываться при определении показаний к различным методам переливания крови.

При рассмотрении механизма действия переливания крови необходимо учитывать все эти условия и методики гемотрансфузий. В качестве различных вариантов действия гемотрансфузий в хирургической клинике можно привести следующие примеры.

На основании наших наблюдений, при шоке без кровопотери введенная в вену или артерию кровь оказывает мощное тонизирующее действие на центральную нервную систему, причем эффект этого действия заметен даже при трансфузии небольших количеств крови (например, при капельной методике оно отмечается уже в первые минуты), что можно объяснить, в частности, воздействием переливаемой крови на интерорецепторы сосудистой системы. При этом не исключается возможность и непосредственного влияния на высшие нервные центры.

При массивной кровопотере эти рефлекторные и автоматические влияния гемотрансфузии также имеют место (Н. И. Блинов). Важно отметить, что в данных случаях отчетливо выступает перераспределение депонированной крови. Вскоре после введения большого количества крови улучшается деятельность анемизированного головного мозга, а затем наступает стимуляция всех функций организма.

И в первом, и во втором примерах отмечена преимущественная роль одного из факторов механизма переливания крови: в одном случае преобладание стимулирующего, в другом - заместительного действия. Однако, помимо этого, в обоих случаях, может быть в меньшей степени, проявляются и другие стороны влияния гемотрансфузии - гемостатический эффект, дезинтоксикация и др.

Таким образом, при анализе результата гемотрансфузии приходится в некоторой степени

схематично рассматривать отдельные явления и фиксировать внимание на ведущих в данном случае элементах действия переливаний, из которых составляется целостное представление об общем действии этого лечебного мероприятия.

Общепринято в виде рабочей схемы выделять следующие стороны действия гемотрансфузий: 1) заместительную (субституирующую), 2) «раздражающую» (стимулирующую), 3) кровоостанавливающую (гемостатическую), 4) обезвреживающую яды (дезинтоксикационную). Некоторые авторы отмечают также иммунобиологическое действие и другие моменты.

Анализ результатов гемотрансфузии при ее использовании в хирургической клинике показывает большое значение всех перечисленных сторон действия этого метода. Поэтому целесообразно изложить их в отдельности более подробно.

ДЕЙСТВИЕ ПЕРЕЛИВАНИЙ КРОВИ НА ОРГАНИЗМ БОЛЬНОГО. Заместительное действие трансфузий

В хирургической клинике весьма часто приходится применять гемотрансфузию для целей замещения при кровопотере, что особенно заметно проявляется при введении больших количеств крови (свыше 500 мл). Такие переливания крови принято называть заместительными.

Это действие складывается из ряда моментов. Прежде всего перелитая кровь пополняет общую массу циркулирующей крови больного. Кровь в отличие от всех кровозамещающих растворов сравнительно длительные сроки остается в русле крови больного и тем самым улучшает гемодинамику при крово- и плазмопотере. Этим обстоятельством в значительной степени объясняются факты быстрого повышения артериального давления в процессе и особенно после переливания крови. При этом отмечается устранение явлений цианоза, улучшение слышимости тонов сердца и других симптомов нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы.

При длительном капельном переливании массивных доз крови повышение артериального давления происходит медленно и постепенно, что является более физиологичным по сравнению с быстрым повышением давления при ускоренном введении больших количеств крови.

Таким образом, скорость введения крови нужно отнести к важным моментам в механизме действия массивных трансфузий, что должно учитываться при каждом переливании. Необходимо подчеркнуть, что при угрожающей жизни кровопотере требуется внутривенное переливание 1-2-3 л крови за сравнительно небольшие сроки (1-2 часа).

Наоборот, при нервно-рефлекторном травматическом шоке необходимо вводить несколько меньшие дозы крови

(500-750 мл) и обязательно капельным путем, для того чтобы не вызвать быстрого подъема артериального давления, перегрузки сердечно-сосудистой системы, главным образом малого круга кровообращения, и последующего рецидива шока.

Последние данные В. Г. Чистякова и С. И. Стыскина, исследовавших артериальное и венозное давление во время крупных внутригрудных операций, свидетельствуют о том, что в ряде случаев в конце операции происходит повышение венозного давления, что может усугубляться массивным введением крови. Наши наблюдения говорят о том, что массивное введение крови в отдельных случаях может привести к перегрузке венозного сосудистого русла даже при капельном, постепенном переливании.

Аналогичные явления перегрузки венозного сосудистого русла и правой половины сердца после гемотрансфузии мы наблюдали еще у 2 больных. Сравнительная редкость подобных нарушений после гемотрансфузий может быть объяснена преимущественным использованием капельного метода в случаях массивных введений крови. При капельном переливании наблюдается компенсаторное вытеснение плазмы из русла крови в ткани. Это явление особенно выражено при тяжелой хронической анемии, где перелитая даже в больших дозах кровь не намного увеличивает общий объем циркулирующей крови. Показатель объема эритроцитов по гематокриту после введения 2-3 л крови повышался у этих больных вдвое. Наряду с этим, отмечалось увеличение -сухого -остатка цельной крови больного и несколько менее заметно уве-

Рис. 57. Больной И. Рак легкого. Переливание крови во время операции.

личивался сухой остаток сыворотки (наши исследования, 1937).

Последнее говорит о том, что плазма донорской крови в значительной своей части поступает из русла крови реципиента в ткани, а глобулярная масса остается в циркулирующей крови (Б. В. Петровский, Мариотт и др.). Такие же данные получены Б. Ю. Андриевским и И. А. Леонтьевым при переливании крови в эксперименте (1935); согласно их наблюдениям, при кровопотере переливание крови обогащает плазму белками на короткий срок. Через 15 минут количество белка постепенно уменьшается и становится даже ниже нормы.

Эшби переливал кровь 0(1) группы больным, имеющим группы А(II), В(III) и AB(IV). Затем он смешивал небольшое количество крови больного е сывороткой 0(1) группы, при этом происходила агглютинация эритроцитов больного [А(II), В(III) или AB(IV)].

При подсчете неагглютинированных эритроцитов донора группы 0(1) представлялась известная возможность

установить сроки длительности их жизни в сосудистой системе реципиента. В дальнейшем методика Эшби была признана несовершенной и в значительной мере изменена (В. Воронов, Г. М. Гуревич, Д. К. Рабинович и др.).

Определение жизнеспособности перелитых эритроцитов по Шиффу предусматривает использование сывороток анти-М и анти-N. Существуют также методики определения длительности жизни эритроцитов при переливании крови, основанные на исследовании способности крови поглощать кислород. Однако данные способы не могут показать, за счет чего увеличилась эта способность - за счет ли перелитых эритроцитов или за счет поступления крови из Депо, или стимуляции кроветворения реципиента как следствия трансфузии.

В настоящее время более точным способом признается методика определения количества перелитых эритроцитов путем использования изотопов. Эта методика широко применяется в Центральном институте переливания крови.

На основании многочисленных исследований жизнеспособности перелитых эритроцитов получены разнообразные данные. По Эшби, эритроциты перелитой крови продолжают циркулировать в русле реципиента в течение 113 суток, по Гольцу -42 дня, по Воронову - 60 дней и по данным Центрального ордена Ленина института гематологии и переливания крови - 30 дней.

Разнообразие этих сроков свидетельствует о неточности применявшихся ранее методов определения жизнеспособности перелитых эритроцитов.

Однако даже минимальные цифры (30 дней) вполне достаточны для того, чтобы сделать вывод о- стойком увеличении дыхательной поверхности крови в случаях применения гемотрансфузии.

Несомненно, что это улучшение газообмена после переливания крови прежде всего сказывается на улучшении деятельности центральных отделов нервной системы. Благотворное влияние переливаний крови на центральную нервную систему особенно заметно при остром и хроническом малокровии. Старый способ так называемой аутотрансфузии, не потерявший своей ценности и в настоящее время, состоит в бинтовании четырех конечностей эластическими бинтами в целях вытеснения из них крови и уменьшения общего круга кровообращения. С помощью этого способа в первые минуты тяжелой кровопотери удается бороться с опасными последствиями анемии мозга. Для улучшения кровоснабжения головного мозга при применении этого способа рекомендуется опускать голову больного ниже туловища (приподнимая ножной конец кровати).

Эти мероприятия, несомненно, следует признать эффективными. Их положительное действие подтверждает необходимость при кровопотере быстро доставить кровь сосудам центральной нервной системы - головному мозгу. В целях выяснения механизма действия трансфузии крови на центральную нервную систему производился ряд экспериментальных и клинических исследований (И. Р. Петров, В. А. Негевский и др.).

В нашей клинике в 1950 г. были произведены опыты по экспериментальному переливанию крови в общую сонную артерию по направлению к мозгу (Д. Франк).

Во всех случаях на артериограмме было видно, что кровь, смешанная с контрастным веществом, заполняет всю сосудистую сеть мозга. При этом в ряде случаев таким способом удавалось оживлять животных, спустя 3, 4 и 5 минут после остановки сокращений сердца, возникшей вследствие массивной кровопотери.

Наши клинические наблюдения во время Великой Отечественной войны 1941 -1945 гг. также показывают, что при агонии вследствие кровопотери переливание крови в периферический отдел обшей сонной артерии, разорванной снарядом и, лигированной в двух местах, быстро улучшает кровоснабжение головного мозга и сердца, и это приводит к восстановлению сердечной деятельности.

По данным Н. Н. Бурденко, переливание крови стимулирует деятельность вегетативной нервной системы, что можно объяснить улучшением кровоснабжения центральных ее отделов и улучшением газообмена.

Массивные переливания крови в большой степени повышают газообмен, что особенно заметно при исследовании больных в процессе капельных трансфузий. Менее выяснено заместительное действие перелитых лейкоцитов. В ряде работ отмечается роль лейкоцитов и иммунных антител, которые вводятся в организм больного при переливании крови и повышают его защитные свойства (Н. Б. Медведева, Д. А. Коган и др.). Однако следует отметить меньшую устойчивость перелитых лейкоцитов по сравнению с эритроцитами, особенно при переливании консервированной крови.

Большое значение в механизме заместительного действия гемотрансфузий принадлежит жидкой части крови

Роль перелитой плазмы особенно заметна при различных патологических процессах, ведущих к плазмопотере (шок, ожоги, анаэробная инфекция, последствия больших операций и т. д.), а также в случаях нарушения состава белков и других компонентов плазмы (кахексия, хроническая анемия и т. д.).

Использование для трансфузии обычной плазмы или сыворотки в смеси с глюкозой вызывает быстрое насыщение русла крови изохоллоидной, изоосмотической средой.

При введении концентрированных растворов сухой плазмы наблюдается повышение онкотического давления крови и устранение явлений гипопротеинемии (О. Д. Соколова-Пономарева и Е. С. Рысева), а также нормализация водного обмена (М. С. Дульцин).

Вместе с тем необходимо отметить более эффективное заместительное действие переливаний крови по сравнению с введением плазмы и сыворотки.

И. И. Зарецкий, провел интересное экспериментально- клиническое исследование по изучению водно-солевого обмена после переливания крови. Им было установлено, что в первые дни после гемотрансфузии имеет место некоторое сгущение крови, и хлоропения в результате задержки воды в тканях реципиента. В дальнейшем организм мобилизует свои запасы воды и солей и выводит их в циркуляцию в повышенном количестве, что и приводит к гидратации крови. Автору удалось установить важный факт активного участия эритроцитов реципиента в посттрансфузионных сдвигах:в содержании воды и хлора.

В первые дни после переливания крови наблюдается накопление воды и солей в эритроцитах, что является главным фактором посттрансфузионной гидремии. Проводя свод наблюдения на анемизированных больших, И. И. Зарецкий установил также, что под действием перелитой крови повышается проницаемость сосудистой мембраны реципиента.

Эксперименты на животных, проведенные в многочисленных работах, подтверждают мнение о весьма значительном удельном весе заместительного фактора в общем комплексе влияния гемотрансфузий на организм. Д. Н. Беленький отмечал, что собаки, у которых было произведено кровопускание 2/з объема крови, могли остаться живыми только после переливания крови. К аналогичным выводам приходит В. И. Шамов, Б. Ю. Андриевский, С. С. Брюхоненко и другие авторы.

В последней работе О. С. Глозмана и А. П. Касаткиной (1950) приведены эксперименты по замещению крови животного, «вымытой с помощью физиологического раствора, кровью донора». При этом животные оставались бодрыми и хорошо переносили операцию.

Исключительно яркие клинические наблюдения заместительного действия перелитой крови при резких степенях кровопотери имеют советские хирурги в мирное время и особенно во время Великой Отечественной войны. В. Н. Шамов пишет: «Истекший кровью, умирающий раненый, без пульса и без сознания, с еле заметным дыханием и не реагирующими зрачками, находящийся на краю гибели, после трансфузии оживает. Кожа его розовеет, сознание возвращается, появляется пульс, углубляется дыхание».

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

В нижней части сердца расположены его желудочки:

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

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

Строение кровеносной системы человеческого организма

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

Структура сосудистой системы человеческого организма включает следующие виды сосудов:

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

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

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

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

Виды кругов кровообращения, функции, характеристика

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

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

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

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

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

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

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

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

Большой круг

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Малый круг

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

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

Кровоток по малому кругу осуществляется в следующем порядке:

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

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

Нарушения кровообращения

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

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

Ее работа характеризуется следующими показателями:

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

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

Таблица № 2. Перечень нарушений работы кровеносной системы:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Профилактика проблем с кровообращением, лечение

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

Основные шаги для профилактики сердечно сосудистых заболеваний:

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

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

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

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

В человеческом организме кровеносная система устроена так, чтобы полностью отвечать его внутренним потребностям. Немаловажную роль в продвижении крови играет наличие замкнутой системы, в которой разделены артериальный и венозный кровяные потоки. И осуществляется это с помощью наличия кругов кровообращения.

Историческая справка

В прошлом, когда под рукой у ученых еще не было информативных приборов, способных изучать физиологические процессы на живом организме, величайшие деятели науки вынуждены были заниматься поиском анатомических особенностей у трупов. Естественно, что у умершего человека сердце не сокращается, поэтому некоторые нюансы приходилось домысливать самостоятельно, а иногда и попросту фантазировать. Так, еще во втором веке нашей эры Клавдий Гален, обучающийся по трудам самого Гиппократа, предполагал, что артерии содержат в своем просвете воздух вместо крови. На протяжении дальнейших столетий было выполнено немало попыток объединить и связать воедино имеющиеся анатомические данные с позиции физиологии. Все ученые знали и понимали, как устроена система кровообращения, но вот как это работает?

Колоссальный вклад в систематизацию данных по работе сердца внесли ученые Мигель Сервет и Уильям Гарвей в 16-м веке. Гарвей, ученый, впервые описавший большой и малый круги кровообращения, в 1616 году определил наличие двух кругов, но вот как связаны между собой артериальное и венозное русло, он объяснить в своих трудах не мог. И лишь впоследствии, в 17-м веке, Марчелло Мальпиги, один из первых начавший использовать микроскоп в своей практике, открыл и описал наличие мельчайших, невидимых невооруженным глазом капилляров, которые служат связующим звеном в кругах кровообращения.

Филогенез, или эволюция кругов кровообращения

В связи с тем, что по мере эволюции животные класса позвоночных становились все более прогрессивными в анатомо-физиологическом отношении, им требовалось сложное устройство и сердечно-сосудистой системы. Так, для более быстрого движения жидкой внутренней среды в организме позвоночного животного появилась необходимость замкнутой системы циркуляции крови. По сравнению с иными классами животного царства (например, с членистоногими или с червями), у хордовых появляются зачатки замкнутой сосудистой системы. И если у ланцетника, к примеру, отсутствует сердце, но существует брюшная и спинная аорта, то у рыб, амфибий (земноводных), рептилий (пресмыкающихся) появляется двух- и трехкамерное сердце соответственно, а у птиц и млекопитающих – четырехкамерное сердце, особенностью которого является средоточие в нем двух кругов кровообращения, не смешивающихся между собой.

Таким образом, наличие у птиц, млекопитающих и человека, в частности, двух разделенных кругов кровообращения – это не что иное, как эволюция кровеносной системы, необходимая для лучшего приспособления к условиям окружающей среды.

Анатомические особенности кругов кровообращения

Круги кровообращения – это совокупность кровеносных сосудов, представляющая собой замкнутую систему для поступления во внутренние органы кислорода и питательных веществ посредством газообмена и обмена нутриентами, а также для выведения из клеток двуокиси углерода и иных продуктов метаболизма. Для организма человека характерны два круга – системный, или большой круг, а также легочной, называемый также малым кругом.

Видео: круги кровообращения, мини-лекция и анимация

Большой круг кровообращения

Основной функцией большого круга является обеспечение газообмена во всех внутренних органах, кроме легких. Он начинается в полости левого желудочка; представлен аортой и ее ответвлениями, артериальным руслом печени, почек, головного мозга, скелетной мускулатуры и других органов. Далее данный круг продолжается капиллярной сетью и венозным руслом перечисленных органов; и посредством впадения полой вены в полость правого предсердия заканчивается в последнем.

Итак, как уже сказано, начало большого круга – это полость левого желудочка. Сюда направляется артериальный кровяной поток, содержащий в себе большую часть кислорода, нежели двуокиси углерода. Этот поток в левый желудочек попадает непосредственно из кровеносной системы легких, то есть из малого круга. Артериальный поток из левого желудочка посредством аортального клапана проталкивается в крупнейший магистральный сосуд – в аорту. Аорту образно можно сравнить со своеобразным деревом, которое имеет множество ответвлений, потому что от нее отходят артерии ко внутренним органам (к печени, почкам, желудочно-кишечному тракту, к головному мозгу – через систему сонных артерий, к скелетным мышцам, к подкожно-жировой клетчатке и др). Органные артерии, также имеющие многочисленные разветвления и носящие соответственные анатомии названия, несут кислород в каждый орган.

В тканях внутренних органов артериальные сосуды подразделяются на сосуды все меньшего и меньшего диаметра, и в результате формируется капиллярная сеть. Капилляры – это наимельчайшие сосуды, практически не имеющие среднего мышечного слоя, а представленные внутренней оболочкой – интимой, выстланной эндотелиальными клетками. Просветы между этими клетками на микроскопическом уровне настолько велики по сравнению с другими сосудами, что позволяют беспрепятственно проникать белкам, газам и даже форменным элементам в межклеточную жидкость окружающих тканей. Таким образом, между капилляром с артериальной кровью и жидкой межклеточной средой в том или ином органе происходит интенсивный газообмен и обмен других веществ. Кислород проникает из капилляра, а углекислота, как продукт метаболизма клеток – в капилляр. Осуществляется клеточный этап дыхания.

После того, как в ткани перешло большее количество кислорода, а из тканей была удалена вся углекислота, кровь становится венозной. Весь газообмен осуществляется с каждым новым притоком крови, и за тот промежуток времени, пока она движется по капилляру в сторону венулы – сосудика, собирающего венозную кровь. То есть с каждым сердечным циклом в том или ином участке организма осуществляется поступление кислорода в ткани и удаление из них двуокиси углерода.

Указанные венулы объединяются в вены покрупнее, и формируется венозное русло. Вены, аналогично артериям, носят те названия, в каком органе они располагаются (почечные, мозговые и др). Из крупных венозных стволов формируются притоки верхней и нижней полой вены, а последние затем впадают в правое предсердие.

Особенности кровотока в органах большого круга

Некоторые из внутренних органов имеют свои особенности. Так, например, в печени существует не только печеночная вена, «относящая» венозный поток от нее, но и воротная, которая наоборот, приносит кровь в печеночную ткань, где выполняется очищение крови, и только потом кровь собирается в притоки печеночной вены, чтобы попасть к большому кругу. Воротная вена приносит кровь от желудка и кишечника, поэтому все, что человек съел или выпил, должно пройти своеобразную «очистку» в печени.

Кроме печени, определенные нюансы существуют и в других органах, например, в тканях гипофиза и почек. Так, в гипофизе отмечается наличие так называемой «чудесной» капиллярной сети, потому что артерии, приносящие кровь в гипофиз из гипоталамуса, разделяются на капилляры, которые затем собираются в венулы. Венулы, после того, как кровь с молекулами релизинг-гормонов собрана, вновь разделяются на капилляры, а затем уже формируются вены, относящие кровь от гипофиза. В почках дважды на капилляры разделяется артериальная сеть, что связано с процессами выделения и обратного всасывания в клетках почек – в нефронах.

Малый круг кровообращения

Его функцией является осуществление газообменных процессов в легочной ткани с целью насыщения «отработанной» венозной крови кислородными молекулами. Он начинается в полости правого желудочка, куда из право-предсердной камеры (из «конечной точки» большого круга) поступает венозный кровяной поток с крайне незначительным количеством кислорода и с большим содержанием углекислоты. Эта кровь посредством клапана легочной артерии продвигается в один из крупных сосудов, называемый легочным стволом. Далее венозный поток двигается по артериальному руслу в легочной ткани, которое также распадается на сеть из капилляров. По аналогии с капиллярами в других тканях, в них осуществляется газообмен, вот только в просвет капилляра поступают молекулы кислорода, а в альвеолоциты (клетки альвеол) проникает углекислота. В альвеолы при каждом акте дыхания поступает воздух из окружающей среды, из которого кислород через клеточные мембраны проникает в плазму крови. С выдыхаемым воздухом при выдохе поступившая в альвеолы углекислота выводится наружу.

После насыщения молекулами O 2 кровь приобретает свойства артериальной, протекает по венулам и в конечном итоге добирается до легочных вен. Последние в составе четырех или пяти штук открываются в полость левого предсердия. В результате, через правую половину сердца протекает венозный кровяной поток, а через левую половину – артериальный; и в норме эти потоки смешиваться не должны.

В ткани легких имеется двойная сеть капилляров. При помощи первой осуществляются газообменные процессы с целью обогащения венозного потока молекулами кислорода (взаимосвязь непосредственно с малым кругом), а во второй осуществляется питание самой легочной ткани кислородом и нутриентами (взаимосвязь с большим кругом).

Дополнительные круги кровообращения

Данными понятиями принято выделять кровоснабжение отдельных органов. Так, например, к сердцу, которое больше других нуждается в кислороде, артериальный приток осуществляется из ответвлений аорты в самом ее начале, которые получили название правой и левой коронарных (венечных) артерий. В капиллярах миокарда происходит интенсивный газообмен, а венозный отток осуществляется в коронарные вены. Последние собираются в коронарный синус, который открывается прямо в право-предсердную камеру. Таким путем осуществляется сердечный, или коронарный круг кровообращения.

венечный (коронарный) круг кровообращения в сердце

Виллизиев круг представляет собой замкнутую артериальную сеть из мозговых артерий. Мозговой круг обеспечивает дополнительное кровоснабжение мозга при нарушении мозгового кровотока по другим артериям. Это защищает столь важный орган от недостатка кислорода, или гипоксии. Мозговой круг кровообращения представлен начальным сегментом передней мозговой артерии, начальным сегментом задней мозговой артерии, передними и задними соединительными артериями, внутренними сонными артериями.

виллизиев круг в мозге (классический вариант строения)

Плацентарный круг кровообращения функционирует только во время вынашивания плода женщиной и осуществляет функцию «дыхания» у ребенка. Плацента формируется, начиная с 3-6 недели беременности, и начинает функционировать в полную силу с 12-й недели. В связи с тем, что легкие плода не работают, поступление кислорода в его кровь осуществляется посредством потока артериальной крови в пупочную вену ребенка.

кровообращение плода до рождения

Таким образом, всю кровеносную систему человека можно условно разделить на отдельные взаимосвязанные участки, выполняющие свои функции. Правильное функционирование таких участков, или кругов кровообращения, является залогом здоровой работы сердца, сосудов и всего организма в целом.

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

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.