В артериях малого круга кровь венозная. Кровообращение, сердце и его строение. Закономерности движения крови по сосудам

Плечеголовной ствол

Один из крупных сосудов, имеющий длину 4 см, он идет вверх и вправо от правого грудинно-ключевого сустава. Этот сосуд расположен глубоко в тканях и имеет две ветви:

• правая общая сонная артерия;
• правая подключичная артерия.

Они питают кровью органы верхней части туловища .

Нисходящая аорта

Нисходящая аорта делится на грудную (до диафрагмы) и брюшную (ниже диафрагмы) часть. Она располагается спереди от позвоночника, начинаясь от 3-4-го грудного позвонка до уровня 4-го поясничного позвонка. Это самая длинная часть аорты, у поясничного позвонка она разделяется на:

• правую подвздошную артерию,
• левую подвздошную артерию.

Круги кровообращения (анатомия человека)

Закономерность движения крови по кругам кровообращения была открыта В. Гарвеем (1628). С этого времени учение об анатомии и физиологии кровеносных сосудов обогатилось многочисленными данными, которые раскрыли механизм общего и регионарного кровоснабжения. В процессе развития в кровеносной системе, особенно в сердце, произошли определенные структурные усложнения, а именно у высших животных сердце разделилось на четыре камеры. Сердце рыб имеет две камеры - предсердие и желудочки, разделенные двустворчатым клапаном. В предсердие впадает венозный синус, а желудочек сообщается с артериальным конусом. В этом двухкамерном сердце течет венозная кровь, которая выбрасывается в аорту, а затем к жаберным сосудам для обогащения кислородом. У животных с появлением легочного дыхания (двудышащие рыбы, амфибии) в предсердии образуется перегородка, имеющая отверстия. В этом случае в правое предсердие поступает вся венозная кровь, в левое предсердие - артериальная. Кровь из предсердий поступает в общий желудочек, где и смешивается.

В сердце рептилий благодаря наличию неполной межжелудочковой перегородки (кроме крокодила, у которого имеется полная перегородка) наблюдается более совершенное разобщение токов артериальной и венозной крови. Крокодилы имеют четырехкамерное сердце, но смешение артериальной и венозной крови происходит на периферии за счет соединения артерий и вен.

У птиц, как и у млекопитающих, четырехкамерное сердце и отмечается полное разделение токов крови не только в сердце, но и в сосудах. Особенностью строения сердца и крупных сосудов у птиц является наличие правой дуги аорты, левая же дуга атрофируется.

У высших животных и человека, имеющих четырехкамерное сердце, различают большой, малый и сердечный круги кровообращения (рис. 138). Центральное место в этих кругах занимает сердце. Независимо от состава крови все сосуды, приходящие к сердцу, принято считать венами, а отходящие от него - артериями.

Рис. 138. Схема кровообращения (по Кишш-Сентаготаи). 1 - a. carotis communis; 2 - arcus aortae; 3 - a. pulmonalis; 4 - v. pulmonalis; 5 - ventriculus sinister; 6 - ventriculus dexter; 7 - truncus coeliacus; 8 - a. mesenterica superior; 9 - a. mesenterica inferior; 10 - v. cava inferior; 11 - aorta; 12 - a. iliaca communis; 13 - vasa pelvina; 14 - a. femoralis; 15 - v. femoralis; 16 - v. iliaca communis; 17 - v. portae; 18 - vv. hepaticae; 19 - a. subclavia; 20 - v. subclavia; 21 - v. cava superior; 22 - v. jugularis interna

Малый круг кровообращения (легочный). Венозная кровь из правого предсердия через правое предсердно-желудочковое отверстие переходит в правый желудочек, который, сокращаясь, выталкивает кровь в легочный ствол. Последний разделяется на правую и левую легочные артерии, проходящие через ворота легких. В легочной ткани артерии разделяются до капилляров, окружающих каждую альвеолу. После освобождения эритроцитами углекислоты и обогащения их кислородом венозная кровь превращается в артериальную. Артериальная кровь по четырем легочным венам (в каждом легком две вены) собирается в левое предсердие, а затем через левое предсердно-желудочковое отверстие переходит в левый желудочек. От левого желудочка начинается большой круг кровообращения.

Большой круг кровообращения . Артериальная кровь из левого желудочка во время его сокращения выбрасывается в аорту. Аорта распадается на артерии, снабжающие кровью голову, шею, конечности, туловище и все внутренние органы, в которых они заканчиваются капиллярами. Из крови капилляров в ткани выходят питательные вещества, вода, соли и кислород, резорбируются продукты обмена и углекислота. Капилляры собираются в венулы, где и начинается венозная система сосудов, представляющая корни верхней и нижней полых вен. Венозная кровь по этим венам попадает в правое предсердие, где и заканчивается большой круг кровообращения.

Сердце является центральным органом кровообращения. Оно представляет собой полый мышечный орган, состоящий из двух половин: левой - артериальной и правой - венозной. Каждая половина состоит из сообщающихся между собой предсердия и желудочка сердца.

Венозная кровь по венам поступает в правое предсердие и далее в правый желудочек сердца, из последнего в легочный ствол, откуда по легочным артериям следует в правое и левое легкое. Здесь ветви легочных артерий разветвляются до мельчайших сосудов - капилляров.

В легких венозная кровь насыщается кислородом, становится артериальной и по четырем легочным венам направляется в левое предсердие, далее поступает в левый желудочек сердца. Из левого желудочка сердца кровь поступает в самую крупную артериальную магистраль - аорту и по ее ветвям, распадающимся в тканях организма до капилляров, разносится по всему телу. Отдав кислород тканям и приняв из них двуокись углерода, кровь становится венозной. Капилляры, вновь соединяясь между собой, образуют вены.

Все вены тела соединяются в два крупных ствола - верхнюю полую вену и нижнюю полую вену. В верхнюю полую вену собирается кровь из областей и органов головы и шеи, верхних конечностей и некоторых участков стенок туловища. Нижняя полая вена наполняется кровью от нижних конечностей, стенок и органов тазовой и брюшной полостей.

Обе полые вены приносят кровь в правое предсердие , куда поступает также венозная кровь из самого сердца. Так замыкается круг кровообращения. Этот путь крови разделяется на малый и большой круг кровообращения.

Малый круг кровообращения (легочный) начинается от правого желудочка сердца легочным стволом, включает разветвления легочного ствола до капиллярной сети легких и легочные вены, впадающие в левое предсердие.

Большой круг кровообращения (телесный) начинается от левого желудочка сердца аортой, включает все ее ветви, капиллярную сеть и вены органов и тканей всего тела и заканчивается в правом предсердии. Следовательно, кровообращение совершается по двум связанным между собой кругам кровообращения.

2. Строение сердца. Камеры. Стенки. Функции сердца.

Сердце (cor) – полый четырехкамерный мышечный орган, осуществляющий нагнетание крови, обогащенной кислородом в артерии, и принимающий венозную кровь.

Сердце состоит из двух предсердий, принимающих кровь из вен и проталкивающих ее в желудочки (правый и левый). Правый желудочек подает кровь в легочные артерии через легочный ствол, а левый – в аорту.

В сердце различают: три поверхности – легочную (facies pulmonalis), грудино-реберную (facies sternocostalis) и диафрагмальную (facies diaphragmatica); верхушку (apex cordis) и основание (basis cordis).

Границей между предсердиями и желудочками является венечная борозда (sulcus coronarius).

Правое предсердие (atrium dextrum) отделено от левого межпредсердной перегородкой (septum interatriale) и имеет – правое ушко (auricula dextra). В перегородке имеется углубление – овальная ямка, образовавшаяся после заращения овального отверстия.

Правое предсердие имеет отверстия верхней и нижней полой вены (ostium venae cavae superioris et inferioris), разграниченные межвенозным бугорком (tuberculum intervenosum) и отверстие венечного синуса (ostium sinus coronarii). На внутренней стенке правого ушка имеются гребенчатые мышцы (mm pectinati), заканчивающиеся пограничным гребнем, отделяющим венозный синус от полости правого предсердия.

Правое предсердие сообщается с желудочком посредством правого предсердно-желудочкового отверстия (ostium atrioventriculare dextrum).

Правый желудочек (ventriculus dexter) отделяется от левого межжелудочковой перегородкой (septum interventriculare), в которой различают мышечную и перепончатую части; имеет спереди отверстие легочного ствола (ostium trunci pulmonalis) и сзади – правое предсердно-желудочковое отверстие (ostium atrioventriculare dextrum). Последнее прикрыто трехстворчатым клапаном (valva tricuspidalis), имеющим переднюю, заднюю и перегородочную створки. Створки удерживаются сухожильными хордами, благодаря которым створки не выворачиваются в предсердие.

На внутренней поверхности желудочка имеются мясистые трабекулы (trabeculae carneae) и сосочковые мышцы (mm. papillares), от которых начинаются сухожильные хорды. Отверстие легочного ствола прикрыто одноименным клапаном, состоящим из трех полулунных заслонок: передней, правой и левой (valvulae semilunares anterior, dextra et sinistra).

Левое предсердие (atrium sinistrum) имеет конусообразное расширение, обращенное кпереди, – левое ушко (auricular sinistra) – и пять отверстий: четыре отверстия легочных вен (ostia venarum pulmonalium) и левое предсердно-желудочковое отверстие (ostium atrioventriculare sinistrum).

Левый желудочек (ventriculus sinister) имеет сзади левое предсердно-желудочковое отверстие, прикрытое митральным клапаном (valva mitralis), состоящим из передней и задней створок, и отверстия аорты, прикрытые одноименным клапаном, состоящим из трех полулунных заслонок: задней, правой и левой (valvulae semilunares posterior, dextra et sinistra).На внутренней поверхности желудочка имеются мясистые трабекулы (trabeculae carneae), передняя и задняя сосочковые мышцы (mm. papillares anterior et posterior).

Сердце , cor, представляет собой почти конусообразный полый орган с хорошо развитыми мышечными стенками. Оно располагается в нижнем отделе переднего средостения на сухожильном центре диафрагмы, между правым и левым плевральными мешками, заключено в перикард, pericardium,и фиксировано крупными кровеносными сосудами.

Сердце имеет более короткую округлую, иногда более удлиненную острую форму; в наполненном состоянии по величине оно приблизительно соответствует кулаку исследуемого человека. Размеры сердца взрослого человека индивидуальны. Так, длина его достигает 12- 15 см, ширина (поперечный размер) составляет 8 - 11 см, а переднезадний размер (толщина) - 6-8 см.

Масса сердца колеблется от 220 до 300 г. У мужчин размеры и масса сердца больше, чем у женщин, и стенки его несколько толще. Задневерхняя расширенная часть сердца называется основанием сердца, basis cordis, в него открываются крупные вены и из него выходят крупные артерии. Переднеиижняя свободно лежащая часть сердца называется верхушкой сердца , apes cordis.

Из двух поверхностей сердца нижняя, уплощенная, диафрагмальная поверхность , facies diaphragmatica (inferior), прилегает к диафрагме. Передняя, более выпуклая грудино-реберная поверхность , facies sternocostalis (anterior), обращена к грудине и реберным хрящам. Поверхности переходят одна в другую закругленными краями, при этом правый край (поверхность), margo dexter, более длинный и острый, левая легочная (боковая) поверхность , facies pulmonalis,- более короткая и округлая.

На поверхности сердца различают три борозды . Венечная борозда, sulcus coronarius, располагается на границе между предсердиями и желудочками. Передняя и задняя межжелудочковые борозды, sulci interventriculares anterior et posterior, отделяют один желудочек от другого. На грудино-реберной поверхности венечная борозда доходит до краев легочного ствола. Место перехода передней межжелудочковой борозды в заднюю соответствует небольшому углублению - вырезке верхушки сердца , incisura apicis cordis. В бороздах залегают сосуды сердца .

Функция сердца - ритмическое нагнетание крови из вен в артерии, то есть создание градиента давления, вследствие которого происходит её постоянное движение. Это означает, что основной функцией сердца является обеспечение кровообращения сообщением крови кинетической энергии. Сердце поэтому часто ассоциируют с насосом. Его отличают исключительно высокие производительность, скорость и гладкость переходных процессов, запас прочности и постоянное обновление тканей.

. СТРОЕНИЕ СТЕНКИ СЕРДЦА. ПРОВОДЯЩАЯ СИСТЕМА СЕРДЦА. СТРОЕНИЕ ПЕРИКАРДА

Стенка сердца состоит из внутреннего слоя – эндокарда (endocardium), среднего – миокарда (myocardium) и наружного – эпикарда (epicardium).

Эндокард выстилает всю внутреннюю поверхность сердца со всеми ее образованиями.

Миокард образован сердечной поперечно-полосатой мышечной тканью и состоит из сердечных кардиомиоцитов, что обеспечивает полное и ритмичное сокращение всех камер сердца.

Мышечные волокна предсердий и желудочков начинаются от правого и левого (anuli fibrosi dexter et sinister) фиброзных колец. Фиброзные кольца окружают соответствующие предсердно-желудочковые отверстия, составляя опору для их клапанов.

Миокард состоит из 3слоев. Наружный косой слой на верхушке сердца переходит в завиток сердца (vortex cordis) и продолжается в глубокий слой. Средний слой образован циркулярными волокнами.

Эпикард построен по принципу серозных оболочек и является висцеральным листком серозного перикарда.

Сократительную функцию сердца обеспечивает его проводящая система , которая состоит:

1) синусно-предсердный узел (nodus sinuatrialis), или узел Киса-Флека;

2) предсердно-желудочковый узел АТВ (nodus atrioventricularis), переходящий книзу в предсердно-желудочковый пучок (fasciculus atrioventricularis), или пучок Гиса, который делится на правую и левую ножки (cruris dextrum et sinistrum).

Перикард (pericardium) является фиброзно-серозным мешком, в котором расположено сердце. Перикард образован двумя слоями: наружным (фиброзным перикардом) и внутренним (серозным перикардом). Фиброзный перикард переходит в адвентицию крупных сосудов сердца, а серозный имеет две пластинки – париетальную и висцеральную, которые переходят друг в друга. Между пластинками перикардиальная полость (cavitas pericardialis), в ней серозная жидкость.

Иннервация: ветви правого и левого симпатических стволов, ветви диафрагмальных и блуждающих нервов.

Круги кровообращения представляют структурную систему сосудов и составляющих сердца, внутри которых постоянно двигается кровь.

Циркуляция играет одну из важнейших функций человеческого организма, она несет в себе кровяные потоки, обогащенные кислородом и необходимые тканям питательные элементы, выводя из тканей продукты метаболического распада, а также углекислые газы.

Транспортировка крови по сосудам является важнейшим процессом, так что её отклонения приводят к самым серьезным отягощениям.

Циркуляция кровяных потоков разделяется на малый и большой круг обращения крови. Также они именуются еще системным и легочным соответственно. Изначально системный круг поступает из левого желудочка, через аорту, а поступая в полость правого предсердия, заканчивает свой путь.

Легочный круг обращения крови стартует из правого желудочка, а поступая в левое предсердие заканчивает свой путь.

Кто впервые обозначил круги обращения крови?

За счет того, что в прошлом не было приборов для аппаратного исследования организма, изучение физиологических особенностей живого организма не представлялось возможным.

Исследования проходили на трупах, в которых врачи того времени изучали только анатомические особенности, так как сердце трупа уже не сокращалось, и процессы кровообращения оставались загадкой для специалистов и ученых прошлых времен.

Некоторые физиологические процессы им приходилось просто домысливать, либо подключать свою фантазию.

Первыми предположениями были теории Клавдия Галена, еще во II веке. Он обучался по науке Гиппократа, и выдвигал теорию, что внутри себя артерии несут клетки воздуха, а не массы крови. Вследствие чего в течение долгих веков это пытались доказать физиологически.

Все научные деятели осознавали, как выглядит структурная система обращения крови, но не могли понять по какому принципу она функционирует.

Большой шаг в том, чтобы упорядочить данные по функционированию сердца сделали Мигель Сервет и Уильям Гарвей уже в ХVI веке.

Последний впервые в истории описал существование системного и легочного кругов кровообращения, еще в тысяча шестьсот шестнадцатом году, но так и не смог пояснить в своих работах, как они связанны друг с другом.

Уже в XVII веке Марчелло Мальпиги, тот кто начал пользоваться микроскопом в практических целях, одним из первых людей в мире, обнаружил и описал, что существуют мелкие капилляры, которые не видно простым глазом, они связывают два круга обращения крови.

Это открытие было оспорено гениями тех времен.

Как эволюционировали круги обращения крови?

По ходу того, как класс «позвоночные» все больше развивался как анатомически, так и в плане физиологии, то формировалась и все больше развитая структура сердечно-сосудистой системы.

Формирование замкнутого круга перемещения крови произошло для большей скорости перемещения потоков крови в организме.

Если сравнивать с другими классами животных существ (возьмем членистоногих), у хордовых регистрируются начальные формирования перемещения крови по замкнутому кругу. У класса ланцетников (род примитивных морских животных) не обнаруживается сердце, но есть брюшная и спинная аорта.

Формирование двух кругов циркуляции и есть эволюцией сердечно-сосудистой системы, которая приспосабливалась к среде обитания.

Типы сосудов

Вся система обращения крови, состоит из сердца, отвечающее за то, чтобы кровь перекачивалась, и происходило постоянное её движение в организме, и сосудов внутри которых перекачиваемая кровь распространяется.

Множество артерий, вен, а также малоразмерных капилляров составляют замкнутый круг кровообращения своей множественной структурой.

Преимущественно сосуды крупных размеров, которые имеют форму цилиндра и отвечают за перемещение крови от сердца к питающимся органам составляют системный круг кровообращения.

Все артерии имеют эластичные стенки, которые сокращаются, вследствие чего кровь передвигается равномерно и своевременно.

Сосуды имеют свою структуру:

• Внутренняя эндотелиальная оболочка. Является прочной и упругой, непосредственно она взаимодействует с кровью;
• Гладкомышечные эластичные ткани. Составляют средний слой сосуда, являются более прочными и защищают сосуд от внешних повреждений;
• Соединительнотканная оболочка. Является крайним слоем сосуда, покрывающей их по всей длине, защищает сосуды от внешнего воздействия на них.

Вены системного круга, помогают потокам крови двигаться от мелких капилляров непосредственно к тканям сердца. Они имеют такую же структуру, как и артерии, однако являются более хрупкими, так как средний слой у них содержит меньше тканей и является менее эластичным.

Ввиду этого, на скорость движения крови по венам влияют ткани, находящиеся в непосредственной близости к венам, а особенно мышцы скелета. Почти все вены содержат в себе клапаны, которые не дают крови двигаться в обратном направлении. Исключение составляют только полые вены.

Самыми мелкими составляющими структуры сосудистой системы являются капилляры, покрытие которых составляет однослойный эндотелий. Они являются самыми малоразмерными и короткими видами сосудов.

Именно они обогащают ткани полезными элементами и кислородом, выводя из них остатки метаболического распада, а также переработанный углекислый газ.

Кровообращение в них происходит медленнее, в артериальной части сосуда вода транспортируется в межклеточную зону, а в венозной происходит упадок давления, и вода устремляется обратно в капилляры.

По какому принципу размещаются артерии?

Размещение сосудов на пути к органам происходит по наиболее краткому к ним пути. Локализирующиеся в наших конечностях сосуды, проходят с внутренней стороны, так как с наружной, путь их был бы более длинным.

Также схема формирования сосудов определенно связанна со структурой человеческого скелета. Примером является то, что по верхним конечностям пролегает плечевая артерия, называемая соответственно кости, возле которой она проходит – плечевая.

По такому принципу называются и другие артерии лучевая артерия – непосредственно рядом с лучевой костью, локтевая – в близости от локтя и т.д.

При помощи соединений между нервами и мышцами формируются сети сосудов в суставах, в системном круге циркуляции крови. Именно поэтому в моменты движения суставов, они постоянно поддерживают кровообращение.

Функциональная активность органа влияет на то, какой размерности к нему ведет сосуд, в данном случае размер органа не играет роли. Чем более важные и функциональные органы, тем больше артерий к ним ведет.

На размещение их вокруг самого органа влияет исключительно структура органа.

Системный круг

Основной задачей большого круга обращения крови является газовый обмен в любых органах, кроме легких. Стартует он из левого желудочка, кровь из него попадает в аорту, распространяясь далее по организму.

Составляющими системного круга кровообращения из аорты, со всеми её ветками, артериями печени, почек, мозга, мышц скелета и остальных органов. После больших сосудов он продолжается мелкими сосудами, и руслами вен вышеперечисленных органов.

Правое предсердие является его конечным пунктом.

Напрямую из левого желудочка артериальная кровь поступает в сосуды через аорту, она содержит большинство кислорода, и малую долю углерода. Кровь в нем берется из легочного круга кровообращения, где обогащается кислородом легкими.

Аорта является наиболее большим сосудом в организме, и состоит из магистрального канала и множества отходящих, меньших по размеру артерий, ведущих к органам для их насыщения.

Артерии, ведущие к органам, также разделяются на ответвления и доставляют кислород уже непосредственно к тканям определенных органов.

С дальнейшими ответвлениями сосуды становятся все меньшего размера, в итоге образуя великое множество капилляров, которые являются самыми маленькими сосудами в человеческом организме. Капилляры не имеют мышечного слоя, а представлены только внутренней оболочкой сосуда.

Множество капилляров формирует капиллярную сеть. Они все покрыты эндотелиальными клетками, которые находятся на достаточном расстоянии друг от друга, чтобы в ткани проникали питательные элементы.

Это способствует газообмену между малоразмерными сосудами и зоной между клеток.

Они поставляют кислород и забирают углекислый газ. Весь обмен газов происходит постоянно, после каждого сокращения сердечной мышцы в каком-то участке организма происходит доставка кислорода к клеткам тканей, и отток из них углеводорода.

Сосуды, собирающие углеводород, называются венулы. Они в последствие соединяются в вены большего размера, и формируют одну большую вену. Вены больших размеров формируют верхнюю и нижнюю полую вену, заканчиваясь в правом предсердии.

Особенности большого круга кровообращения

Особенными отличиями системного круга кровообращения является то, что в печени есть не только печеночная вена, убирающая венозную кровь от нее, но и воротная, которая в свою очередь поставляет в нее кровь, где и выполняется очистка крови.

После этого кровь поступает в печеночную вену и транспортируется в большой круг. Кровь в воротной вене поступается из кишечника и желудка, именно поэтому вредные продукты питания так пагубно влияют на печени – они проходят в ней очистку.

В тканях почек и гипофиза также существуют свои особенности. Непосредственно в гипофизе существует своя капиллярная сеть, которая подразумевает деление артерий на капилляры, и последующее их соединение в венулы.

После этого венулы снова делятся на капилляры, далее уже формируется вена, которая делает отток крови от гипофиза. Касаемо почек, то тут по аналогичной схеме происходит деление артериальной сети.

Как происходит кровообращение в голове?

Одной из наиболее сложноустроенных структур организма является кровообращение в церебральных сосудах. Отделы головы питает сонная артерия, которая делится на две ветки (прочтите ). Более подробно про

Артериальный сосуд обогащает лицо, височную зону, рот, носовую полость, щитовидную железу и другие части лица.

Именно так формируется большая часть системного круга, который находит конец в мозговой артерии.

Главными артериями, питающими мозг, являются подключичная и сонная артерии, соединяемые воедино.

При поддержке сосудистой сетки мозг функционирует при небольших сбоях обращения потоков крови.

Малый круг

Главной целью легочного круга кровообращения является обмен газов в тканях, насыщающих всю площадь легких, чтобы обогатить уже отработанную кровь кислородом.

Легочный круг циркуляции крови стартует из правого желудочка, где поступает кровь, из правого предсердия, с малой концентрацией кислорода и большой концентрацией углеводорода.

Единственным отличием является то, что в просвет малоразмерных сосудов поступает кислород, а не углекислый газ, который здесь проникает в клетки альвеол. Альвеолы в свою очередь обогащаются кислородом при каждом вдохе человека, и выводят с выдохом углеводород из организма.

Кислород насыщает кровь, делая её артериальной. После чего она транспортируется по венулам и достигает легочных вен, которые заканчиваются в левом предсердие. Это объясняет то, что в левом предсердии находится артериальная кровь, а в правом венозная, и при здоровом сердце они не смешиваются.

Легочные ткани содержат капиллярную сетку двойного уровня. Первая отвечает за газообмен для обогащения кислородом венозной крови (связь с легочным кругом циркуляции крови), а вторая поддерживает насыщение самих легочных тканей (связь с системным кругом циркуляции крови).

Это является дополнительной защитой мозга, от нехватки кислорода. Его составляющими являются такие сосуды: внутренние сонные артерии, начальная часть передней и задней мозговой артерии, а также передней и задней соединительных артерий.

Также у беременных женщин формируется дополнительный круг кровообращения, именуемый плацентарным. Главная его задача – поддержание дыхания ребенка. Формирование его происходит на 1-2 месяце вынашивания ребенка.

В полную силу он начинает работать после двенадцатой недели. Так как легкие плода еще не функционируют, попадание кислорода в кровь происходит через пупочную вену зародыша с потоком артериальной крови.

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.