4 круга кровообращения у человека. За сколько кровь делает полный круг. Анатомические особенности малого круга кровообращения

03.11.2020 Продукты

Ведь стыдно будущим врачам не знать основу основ — круги кровообращения. Не владея этой информацией и пониманием того, как движется кровь по организму, невозможно понять механизм развития заболеваний сосудов и сердца, объяснить патологические процессы, которые протекают в сердце при том или ином поражении. Не зная круги кровообращения невозможно работать врачом. Эта информация не помешает и простому обывателю, ведь знания о собственном организме никогда не бывают лишними.

1 Большое путешествие

Чтобы лучше представлять себе как устроен большой круг кровообращения, пофантазируем немного? Представим, что все сосуды организма — реки, а сердце — бухта, в залив которой попадают все протоки рек. Отправляемся в путешествие: наш корабль начинает большое плавание. Из левого желудочка плывем в аорту — главный сосуд человеческого организма. Именно здесь берет начало большой круг кровообращения.

В аорте протекает кровь, насыщенная кислородом, ведь аортальная кровь распределяется по всему человеческому организму. Аорта отдает ветви, словно река притоки, которые кровоснабжают головной мозг, все органы. Артерии ветвятся до артериол, а те в свою очередь отдают капилляры. Яркая, артериальная кровь отдает клеткам кислород, нутриенты, и забирает продукты обмена клеточной жизни.

Капилляры организуются в венулы, которые несут кровь темного, вишневого цвета, ведь она отдала кислород клеткам. Венулы собираются в более крупные вены. Наш корабль завершает свое путешествие по двум крупнейшим «рекам» — верхней и нижней полым венам — попадает в правое предсердие. Путь окончен. Схематично представить большой круг можно так: начало — левый желудочек и аорта, окончание — полые вены и правое предсердие.

2 Малое путешествие

Что же представляет собой малый круг кровообращения? Отправляемся во второе путешествие! Наш корабль берет начало из правого желудочка, от которого отходит легочный ствол. Помните, что завершая большой круг кровообращения, мы пришвартовались в правом предсердии? Из него венозная кровь вытекает в правый желудочек, а затем, при сердечном сокращении, выталкивается в сосуд, от него отходящий — легочный ствол. Этот сосуд направляется к легким, где раздваивается на легочные артерии, а затем и на капилляры.

Капилляры окутывают бронхи и альвеолы легких, отдают углекислый газ и продукты обмена и обогащаются живительным кислородом. Капилляры организуются в венулы, выходя из легких, а затем и в более крупные легочные вены. Мы привыкли к тому, что в венах течет венозная кровь. Только не в легочных! Эти вены богаты артериальной, ярко-алой, обогащенной О2,кровью. По легочным венам наш корабль приплывает в бухту, где его путешествие завершается — в левое предсердие.

Итак, начало малого круга — правый желудочек и легочный ствол, окончание – легочные вены и левое предсердие. Более подробное описание следующее: легочный ствол делится на две легочные артерии, которые в свою очередь ветвятся на сеть капилляров, словно паутиной огибающие альвеолы, где и происходит газообмен, затем капилляры собираются в венулы и легочные вены, впадающие в левую верхнюю сердечную камеру сердца.

3 Исторические факты

Разобравшись с отделами кровообращения, кажется, что ничего сложного в их строении нет. Все просто, логично, понятно. Кровь выходит из сердца, собирает продукты обмена и СО2 от клеток всего тела, насыщает их кислородом, возвращается снова к сердцу уже венозная кровь, которая проходя через естественные «фильтры» организма — легкие, становится снова артериальной. Но, чтобы изучить и понять движение тока крови в организме потребовалось немало столетий. Гален ошибочно предполагал, что артерии содержат не кровь, а воздух.

Данную позицию на сегодняшний день можно объяснить тем, что в те времена изучали сосуды лишь на трупах, а в мертвом теле артерии обескровлены, а вены, напротив, полнокровны. Считалось, что кровь производится в печени, а в органах она расходуется. Мигель Сервет в XVI веке высказал предположение о том, что «дух жизни берет начало в левом сердечном желудочке, содействуют этому легкие, где происходит перемешивание воздуха и крови, поступающей из правого сердечного желудочка», таким образом, ученый распознал и описал впервые малый круг.

Но на открытие Сервета практически не обратили никакого внимания. Отцом системы кровообращения считается Гарвей, который уже в 1616 г. писал в своих трудах о том, что кровь «кружит по организму». Много лет он изучал движение крови, и в 1628 году опубликовал труд, ставший классикой, и перечеркнувший все представления о кровообращении Галена, в этом труде были изложены круги кровообращения.

Не обнаружил Гарвей лишь капилляры, открытые позже, ученым Мальпиги, который дополнил знания о «кругах жизни» связующим капиллярным звеном между артериолами и венулами. Помог открыть капилляры ученому микроскоп, который давал увеличение до 180 раз. Открытие Гарвея было встречено с критикой и оспариванием великими умами тех времен, многие ученые были не согласны с открытием Гарвея.

Но даже сегодня, читая его труды, удивляешься, насколько точно и подробно для того времени ученый описал работу сердца и движение крови по сосудам: «Сердце, совершая работу, сначала производит движение, а затем отдыхает у всех животных, пока те еще живы. В момент сокращения, оно выдавливает из себя кровь, сердце опорожняется в момент сокращения». Также подробно были описаны круги кровообращения, за тем исключением, что Гарвей не мог наблюдать капилляры, но он точно описал, что кровь собирается из органов и течет обратно к сердцу?

Но как же происходит переход от артерий к венам? Этот вопрос не давал Гарвею покоя. Мальпиги раскрыл данный секрет человеческого организма, обнаружив капиллярное кровообращение. Обидно, что Гарвей не дожил несколько лет до данного открытия, ведь открытие капилляров со 100% достоверностью подтверждало правдивость учений Гарвея. Великому ученому не довелось ощутить всю полноту торжества от своего открытия, но мы помним о нем и его огромном вкладе в развитие анатомии и знаний о природе человеческого тела.

4 От большего к меньшему

Хотелось бы остановиться на главных элементах кругов кровообращения, являющихся их каркасом, по которым движется кровь — сосудах. Артерии — сосуды, несущие кровь от сердца. Аорта — самая главная и важная артерия организма, она самая крупная — около 25 мм в диаметре, именно по ней кровь поступает к другим, отходящим от нее сосудам и доставляется к органам, тканям, клеткам.

Исключение: легочные артерии несут не богатую О2 кровь, а насыщенную СО2 к легким.

Вены — это сосуды, несущие кровь к сердцу, их стенки легко растяжимы, диаметр полых вен — около 30 мм, а мелких — 4-5 мм. Кровь в них темная, цвета спелой вишни, насыщенная продуктами обмена.

Исключение: легочные вены — единственные в организме, по которым течет артериальная кровь.

Капилляры — тончайшие сосуды, состоящие всего из одного слоя клеток. Однослойное строение позволяет происходить газообмену, обмену полезными и вредными продуктами между клетками и непосредственно капиллярами.

Диаметр данных сосудов всего лишь 0,006 мм в среднем, а длина не более 1 мм. Вот какие они маленькие! Однако, если суммировать длину всех капилляров воедино, мы получим весьма существенную цифру — 100 тыс. км… Наше тело внутри окутано ими словно паутиной. И неудивительно — ведь каждая клеточка организма нуждается в кислороде и нутриентах, а обеспечить поступление этих веществ могут капилляры. Все сосуды, и самые крупные и мельчайшие капилляры, образуют замкнутую систему, а точнее две системы — вышеупомянутые круги кровообращения.

5 Важные функции

Для чего нужны круги кровообращения? Роль их невозможно переоценить. Как жизнь на Земле невозможна без водных ресурсов, так и человеческая жизнь невозможно без системы кровообращения. Основная роль большого круга заключается:

  1. Обеспечение кислородом каждой клетки человеческого организма;
  2. Поступление нутриентов из системы пищеварения в кровь;
  3. Фильтрации из крови в выделительные органы продуктов жизнедеятельности.

Роль малого круга ничуть не менее важна, чем вышеописанные: выведение С02 из организма и продуктов обмена.

Знания о строении собственного тела никогда не бывают лишними, знания о том, как функционируют отделы кровообращения подводит к лучшему пониманию работы организма, а также формирует представление о единстве и целостности органов и систем, связующим звеном которых несомненно является кровяное русло, организованное в круги кровообращения.

Артериальная кровь - это кровь, насыщенная кислородом. Венозная кровь - насыщенная углекислым газом. Артерии - это сосуды, несущие кровь от сердца. Вены - это сосуды, несущие кровь к сердцу.

Давление крови: в артериях самое большое, в капиллярах среднее, в венах самое маленькое. Скорость крови: в артериях самая большая, в капиллярах самая маленькая, в венах средняя.

Большой круг кровообращения: из левого желудочка артериальная кровь сначала по аорте, потом по артериям идет ко всем органам тела. В капиллярах большого круга кровь становится венозной и по полым венам поступает в правое предсердие.

Малый круг: из правого желудочка венозная кровь по легочным артериям идет к легким. В капиллярах легких кровь становится артериальной и по легочным венам поступает в левое предсердие.

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

Ответ

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

Ответ

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

Ответ

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

Ответ

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

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

Ответ

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

Ответ

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

Ответ

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

Ответ

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

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 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 расчета Q 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 символ R 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

где R — 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.

Малый круг кровообращения обогащает кровь в лёгких кислородом. Начинается он от правого желудочка (откуда кровь питает лёгочный ствол, делящийся на две ветви, подающие кровь к левому и правому лёгкому) и заканчивается левым предсердием. Малый круг кровообращения подает кислород в кровь, питающую лёгкие. Он начинается в правом желудочке сердца, откуда венозная кровь подаётся в общую лёгочную артерию (ствол), делящийся на две ветви, ведущие к левому и правому лёгкому. Конечная точка малого круга кровообращения – левое предсердие.

Анатомические особенности малого круга кровообращения

Кровь в теле течёт по замкнутой кровеносной системе, соединяющей сердце и лёгкие, которая состоит из малого и большого кругов кровообращения. Во втором из них её путь пролегает от сердца к легким и затем в обратном направлении. Кровь из вен правого сердечного желудочка, поступая в артерию лёгких и её разветвления – капилляры, избавляется от излишка углекислого газа, а также насыщается получаемым взамен новым запасом кислорода (дыхание), после чего по венам лёгких перетекает в левое предсердие.

Лёгочные сети капилляров оплетают альвеолы, так называемые «лёгочные пузырьки». К каждому крошечному альвеолу присоединён кровеносный сосуд. Кровь от атмосферного воздуха отделяет лишь тончайшая пористая стенка капилляра и лёгкого, так что кислород и другие газы могу беспрепятственно проникать сквозь неё, попадая в сосуды и альвеолы. Так происходит газообмен. Его принцип – переход от большей концентрации к меньшей. К примеру, если в венозной крови недостаёт кислорода, его поступление в капилляры осуществляется из атмосферного воздуха. Что до углекислого газа, здесь, наоборот, он поступает в лёгочные альвеолы, потому что там его концентрация ниже.

Венозная кровь, которая насыщена кислородом и избавившаяся от излишков углекислого газа, приобретя алую окраску, становится артериальной и из системы капилляров вновь поступает в четыре вены лёгких (по две слева и справа), после чего впадает в левое предсердие. В нем находится окончание малого круга кровообращения. Попавшая в предсердие кровь, перетекает в левый желудочек, в котором берёт исток большой круг кровообращения, подавая её ко всем органам.

Делясь на два круга, кровеносная система организма приобретает значительное преимущество, так как благодаря этому обогащённая кислородом кровь отделяется от отработанной, которая насыщена углекислым газом и в результате на сердце оказывается значительно меньшая нагрузка. Именно в силу существования малого круга кровообращения человеческое сердце представляет собой четыре камеры в виде двух желудочков и двух предсердий.

Функционирование малого круга кровообращения

В правое предсердие кровь подаётся по двум лёгочным венам – верхней полой, которая перекачивает её из верхней половины тела и нижней пустой вене, по которой поступает кровь из нижней его части. Далее она перетекает в правый желудочек, после чего переносится в лёгкие посредством лёгочной артерии.

Сердце оснащено двумя парами клапанов: один расположен между желудочками и предсердиями, а вторая – между желудочками и артериями, отходящими от них. Клапаны не дают осуществляться обратному току крови, задавая ему направление.

Любого рода жидкость течёт оттуда, где давление выше в место, где оно ниже и чем более разнится давление, тем скорость течения больше. Кровь в венах обоих кругов кровообращения тоже течёт за счёт разности давления, создаваемого сердечными сокращениями. Кровяное давление в левом желудочке и в аорте выше, чем в правом предсердии и в полых венах. Данная разность давления перемещает кровь в большом круге кровообращения. В малом круге её движение обеспечивается высоким давлением в лёгочной артерии и правом сердечном желудочке в сочетании с низким давлением в левом предсердии и венах лёгких. Наиболее высокому давлению подвержена аорта и крупные артерии (отсюда на название – «артериальное давление»). Оно постоянной величиной не является.

Кровь посредством большого давления нагнетается в лёгкие, а под воздействием отрицательного давления перетекает в левое предсердие. Таким образом, она постоянно движется по лёгочным сосудам с одинаковой скоростью. Благодаря тому, что ток крови медленный, кислород успевает попасть в клетки, в то время как углекислый газ поступает в кровь. Когда потребность в кислороде повышена (к примеру, при тяжёлой физической нагрузке и интенсивных занятиях спортом), сердечное давление повышается, ускоряя кровоток. По причине того, что в малом круге кровообращения в лёгкие кровь поступает под меньшим давлением, чем в большом круге, другое его название – система низкого давления. Человеческое сердце лишено симметрии: левая его часть, выполняющая наиболее тяжёлую работу, как правило, толще правой.

Регулировка работы малого круга кровообращения

Разнообразные показатели крови, такие как: кислотность, уровень содержания гормонов, степень концентрации жидкостей, углекислого газа, кислорода и т.д. контролируются нервными клетками, играющими роль датчиков. Всю имеющуюся информацию обрабатывает головной мозг, посылая в сердце и вены определённые импульсы. Каждая артерия обладает собственным внутренним просветом, предоставляющим непрерывную скорость кровотока. Сосуды малого круга кровообращения расширяются во время ускорения сердцебиения и сужаются при его замедлении.

Чтобы не было проблем с кровообращением, чреватых опасными осложнениями, необходимо вести здоровый, активный образ жизни и регулярно правильно питаться. Ведь предупредить любое заболевание проще, чем потом его вылечить.

Кровообращение – это непрерывающийся поток крови, которая двигается по сосудам и полостям сердца. Данная система отвечает за метаболические процессы в органах и тканях человеческого организма. Циркулирующая кровь транспортирует к клеткам кислород и питательные вещества, забирая оттуда углекислоту, а также метаболиты. Именно поэтому любые нарушения кровообращения грозят опасными последствиями.

Кровообращение состоит из большого (системного) и малого (лёгочного) круга. Каждый виток имеет сложное строение и функции. Системный круг выходит из левого желудочка, а заканчивается в правом предсердии, а лёгочный – берёт начало из правого желудочка и заканчивается в левом предсердии.

Кровообращение – это сложная система, которая состоит из сердца и кровеносных сосудов. Сердце постоянно сокращается, проталкивает кровь по сосудам ко всем органам, а также тканям. Кровеносная система состоит из артерий, вен, капилляров.

Систему кровообращения формируют артерии, вены и капилляры

Артерии большого круга кровообращения – это наиболее крупные сосуды, они имеют цилиндрическую форму, транспортируют кровь от сердца к органам.

Структура стенок артериальных сосудов:

  • наружная соединительнотканная оболочка;
  • средний слой из гладкомышечных волокон с эластическими прожилками;
  • прочная упругая внутренняя эндотелиальная оболочка.

Артерии имеют эластические стенки, постоянно сокращаются, благодаря чему кровь равномерно двигается.

С помощью вен большого круга кровообращения кровь двигается от капилляров к сердцу. Вены имеют такое же строение, как артерии, однако они менее сильные, так как их средняя оболочка содержит меньше гладкомышечных и эластичных волокон. Именно поэтому на скорость движения крови в венозных сосудах в большей степени влияют близлежащие ткани, в особенности скелетные мышцы. Все вены, кроме полых, оснащены клапанами, которые предотвращают обратное движение крови.

Капилляры – это мелкие сосуды, которые состоят из эндотелия (однослойный пласт плоских клеток). Они достаточно тонкие (около 1 мкм) и короткие (от 0,2 до 0,7 мм). Благодаря своей структуре, микрососуды насыщают ткани кислородом, полезными веществами, унося от них углекислоту, а также продукты метаболизма. Кровь по ним двигается медленно, в артериальной части капилляров вода выводится в межклеточное пространство. В венозной части давление крови снижается, и вода поступает назад в капилляры.

Структура большого круга кровообращения

Аорта – это наиболее крупный сосуд большого круга, диаметр которой 2,5 см. Это своеобразный исток, из которого выходят все остальные артерии. Сосуды разветвляются, их размер уменьшается, они идут на периферию, где отдают кислород органам и тканям.


Крупнейшим сосудом системного круга кровообращения является аорта

Аорту подразделяют на следующие отделы:

  • восходящий;
  • нисходящий;
  • дуга, которая их соединяет.

Восходящий участок наиболее короткий, его длина составляет не более 6 см. От него исходят коронарные артерии, которые поставляют богатую кислородом кровь к тканям миокарда. Иногда для названия восходящего отдела используют термин «сердечный круг кровообращения». От наиболее выпуклой поверхности дуги аорты отходят артериальные ветви, которые снабжают кровью руки, шею, голову: с правой стороны это плечеголовный ствол, поделенный надвое, а с левой – общая сонная, подключичная артерия.

Нисходящая аорта делиться на 2 группы веток:

  • Пристеночные артерии, которые снабжают кровью грудную клетку, позвоночный столб, спинной мозг.
  • Висцеральные (внутренностенные) артерии, которые транспортируют кровь и питательные вещества к бронхам, лёгким, пищеводу и т.д.

Под диафрагмой размещена брюшная аорта, пристеночные ветки которой питают брюшную полость, нижнюю поверхность диафрагмы, позвоночник.

Внутренностенные ветки брюшной аорты делятся на парные и непарные. Сосуды, которые отходят от непарных стволов, транспортируют кислород к печени, селезёнке, желудку, кишечнику, поджелудочной железе. К непарным ветвям относят чревный ствол, а также верхнюю и нижнюю брижеечную артерию.

Парных ствола всего два: почечный, яичниковый или яичковый. Эти артериальные сосуды примыкают к одноименным органам.

Заканчивается аорта левой и правой подвздошной артерией. Их ветви отходят к органам малого таза и ногам.

Многих интересует вопрос о том, как действует системный круг кровообращения. В лёгких кровь насыщается кислородом, после чего транспортируется к левому предсердию, а потом – к левому желудочку. Подвздошные артерии кровоснабжают ноги, а остальные ветви насыщают кровью грудную клетку, руки, органы верхней половины тела.

Вены большого круга кровообращения несут бедную кислородом кровь. Системный круг заканчивается верхней и нижней полой веной.

Схема вен системного круга достаточно понятная. Бедренные вены на ногах объединяются в подвздошную вену, которая переходит в нижнюю полую вену. В голове венозная кровь собирается в яремные вены, а в руках – в подключичные. Яремные, а также подключичные сосуды объединяются, формируя безымянную вену, которая даёт начало верхней полой вене.

Система кровоснабжения головы

Кровеносная система головы – это наиболее сложная структура организма. За кровоснабжение отделов головы отвечает сонная артерия, которая делится на 2 ветви. Наружный сонный артериальный сосуд насыщает кислородом, а также полезными веществами лицо, височную область, ротовую полость, нос, щитовидку и т.д.


Главный сосуд кровоснабжающий голову – это сонная артерия

Внутренняя ветка сонной артерии уходит боле глубоко, формируя Валлизиевый круг, который транспортирует кровь к мозгу. В черепной коробке внутренняя сонная артерия разветвляется на глазную, переднюю, среднюю мозговую, соединительную артерию.

Так формируется всего ⅔ системного круга, который заканчивается задним мозговым артериальным сосудом. Он имеет другое происхождение, схема его образования следующая: подключичная артерия – позвоночная – базилярная – задняя мозговая. В данном случае насыщает кровью головной мозг сонная и подключичная артерии, которые соединяются между собой. Благодаря анастомозам (соустья сосудов) мозг выживает при незначительных нарушениях кровотока.

Принцип размещения артерий

Система кровообращения каждой структуры организма примерно напоминает вышеописанную. Артериальные сосуды всегда подходят к органам по самой короткой траектории. Сосуды в конечностях проходят именно по стороне сгибания, так как разгибательная часть более длинная. Каждая артерия берёт своё начало в месте зародышевой закладки органа, а не его фактического расположения. К примеру, артериальный сосуд яичка выходит из брюшного отдела аорты. Таким образом, все сосуды соединяются со своими органами с внутренней стороны.


Схема размещения сосудов напоминает строение скелета

Схема размещения артерий также связана со строением скелета. Например, по верхней конечности проходит плечевая ветвь, которая соответствует плечевой кости, локтевая и лучевая артерии тоже проходят рядом с одноименными костями. А в черепной коробке есть отверстия, через которые артериальные сосуды транспортируют кровь к головному мозгу.

Артериальные сосуды большого круга кровообращения с помощью анастомозов формируют сети в области суставов. Благодаря этой схеме, суставы во время движения непрерывно кровоснабжаются. Размер сосудов и их количество зависят не от габаритов органа, а от его функциональной активности. Органы, которые интенсивнее работают, насыщаются большим количеством артерий. Их размещение вокруг органа зависит от его структуры. К примеру, схема сосудов паренхиматозных органов (печень, почки, лёгкие, селезёнка) соответствуют их форме.

Структура и функции малого круга кровообращения

Лёгочный круг кровообращения исходит из правого желудочка, из которого выходит несколько лёгочных артериальных сосудов. Замыкается малый круг в левом предсердии, к которому примыкают лёгочные вены.

Лёгочный круг кровообращения так называют по той причине, что он отвечает за газообмен между лёгочными капиллярами и одноименными альвеолами. Он состоит из общей лёгочной артерии, правой, левой ветки с ответвлениями, сосудов лёгких, которые объединяются в 2 правые, 2 левые вены и входят в левое предсердие.

Из правого желудочка выходит общая лёгочная артерия (диаметр от 26 до 30 мм), она проходит по диагонали (вверх и влево), разделяясь на 2 ветки, которые подходят к лёгким. Правый лёгочный артериальный сосуд направляется вправо к медиальной поверхности лёгкого, где он делится на 3 ветки, которые тоже имеют ответвления. Левый сосуд более короткий и тонкий, он проходит от точки разделения общей лёгочной артерии к медиальной части левого лёгкого в поперечном направлении. Возле средней части лёгкого левая артерия делится на 2 ветки, которые в свою очередь подразделяются на сегментарные ветви.

Из капиллярных сосудов лёгких исходят венулы, которые переходят в вены малого круга. Из каждого лёгкого выходит по 2 вены (верхняя и нижняя). При соединении общей базальной вены с верхней веной нижней доли образуется правая нижняя лёгочная вена.

Верхний лёгочный ствол имеет 3 ветки: верхушечнозадняя, передняя, язычковая вена. Он забирает кровь из верхней части левого лёгкого. Левый верхний ствол крупнее нижнего, он собирает кровь из нижней доли органа.

Верхняя и нижняя полые вены транспортируют кровь из верхней и нижней части тела к правому предсердию. Оттуда кровь направляется в правый желудочек, а потом через лёгочную артерию в лёгкие.

Под воздействием большого давления кровь устремляется к лёгким, а под отрицательным – к левому предсердию. По этой причине кровь по капиллярным сосудам лёгких всегда двигается медленно. Благодаря такому темпу, клетки успевают насытиться кислородом, а углекислота проникает в кровь. Когда человек занимается спортом или выполняет тяжёлую работу, то потребность в кислороде увеличивается, тогда сердце повышает давление и движение крови ускоряется.

Исходя из всего вышесказанного, кровообращение – это сложная система, которая обеспечивает жизнедеятельность всему организму. Сердце – это мышечный насос, а артерии, вены, капилляры – это системы каналов, которые транспортируют кислород и питательные вещества ко всем органам и тканям. Важно следить за состоянием сердечно-сосудистой системы, так как любое нарушение грозит опасными последствиями.