Круги кровообращения в организме человека. Характеристика, различия, особенности функционирования. Кровоснабжение головного мозга Нарушения мозгового кровообращения

Кровообращение - процесс циркуляции крови по организму. Кровь поддерживает гомеостаз - оптимальную среду для жизни и функционирования клеток - и переносит гормоны, регулирующие деятельность систем и органов.

Кровообращение осуществляется в сердечно-сосудистой (кровеносной) системе, которая доставляет кровь, несущую питательные вещества и кислород, всем тканям организма. Оттекая, кровь уносит с собой продукты обмена веществ, которые кровеносная система транспортирует в почки или легкие для выведения.

Центральным органом сердечно-сосудистой системы является сердце - мышечный орган, сокращения которого выбрасывают кровь в артерии. Крупные артерии разветвляются на более мелкие, затем на артериолы и, наконец, на капилляры. Точно так же ветвятся вены, возвращающие кровь к сердцу. Мельчайшие из них называются венулами и делятся на венозные капилляры. Артериальная и венозная системы сообщаются через анастомозы. Особенно важны капиллярные анастомозы, поскольку именно там происходит процесс обмена между кровью и тканями. Кровь, вернувшаяся к сердцу, направляется в малый круг кровообращения через легкие, где снова насыщается кислородом.

Кровяное давление

Кровяное давление - это давление крови на стенки кровеносных сосудов и камер сердца.

Оно измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.) и, реже, в килопаскалях (кПа).

Кровяное давление выражается двумя числами, например 150/110. Первое (систолическое или верхнее) означает давление в артерии в момент сокращения сердца (систолы). Второе (диастолическое или нижнее) означает давление в артериях в то время, когда сердце расслаблено (диастола). Диастолическое давление часто оценивается как клинически более важное, особенно при диагностике гипертензии (повышенного кровяного давления), потому что систолическое давление очень сильно зависит от такого фактора, как эмоциональное состояние.

Кровяное давление измеряется с помощью тонометра -прибора, состоящего из надувной манжетки, накладываемой на руку и соединенной с измерительным прибором. Гипертензией страдают миллионы людей во всем мире. В большинстве случаев причина неизвестна. Однако своевременное выявление и лечение гипертензии снижает риск развития инфаркта или инсульта.

Кровоток

Кровоток - это объем крови, проходящий через систему кровоснабжения органа или отдельный кровеносный сосуд за определенный период времени.

Кровоток через кровеносный сосуд определяется разницей давления между его концами и гидродинамическим сопротивлением движению крови. Однако из двух параметров - давление и сопротивление - именно сопротивление имеет большее влияние на кровоток. Артерии и вены Общий кровоток в системе кровообращения взрослого - в среднем около пяти литров в минуту. Он также называется минутным объемом сердца.

Кровяное давление максимально в сосудах, расположенных ближе всего к сердцу, то есть в аорте и легочной артерии.

По мере удаления от сердца давление падает.

Кровоток в тканях зависит от их потребности в кровоснабжении. При нагрузке некоторым тканям может потребоваться в 20-30 раз больший объем крови, чем в состоянии покоя. При этом минутный объем сердца может увеличиваться всего в 4-7 раз. Поскольку организм не может просто увеличить общий кровоток, кровоснабжение отдельных тканей контролируется внутренними регуляторными механизмами. Кровь распределяется в зависимости от потребностей, перенаправляясь от тканей и органов, не требующих усиленного кровоснабжения, к испытывающим повышенную нагрузку.

Венозный кровоток

Пульсовая волна, создаваемая ударами сердца, не проходит через тончайшие капилляры, поэтому в венах пульса нет.

Тем не менее, кровь течет через венозную систему обратно к сердцу. Это происходит благодаря сразу нескольким процессам - сокращениям скелетных мышц, работе венозных клапанов и дыхательного процесса, который помогает перекачивать кровь по венам в направлении грудной клетки.

Распределение крови

В кровеносной системе кровь движется в организме по двум сетям, начинающимся и заканчивающимся в сердце.

Большой круг кровообращения (системная циркуляция)

Большой круг кровообращения содержит большую часть циркулирующей крови - около 84%. Однако только 7% от общего объема крови находится в капиллярном ложе, где, собственно, и происходит обмен между кровью и тканями. Капилляры имеют проницаемые стенки, состоящие из единственного слоя клеток, что позволяет небольшим молекулам проникать из крови в ткани и обратно. Из крови в ткани поступают главным образом питательные вещества и кислород, в то время как из тканей через капиллярные стенки диффундируют продукты обмена веществ. Они затем переносятся к специализированным органам для выведения из организма.

Малый круг кровообращения (легочная циркуляция)

Легочная циркуляция позволяет вывести некоторые продукты обмена из крови через легкие и абсорбировать кислород из воздуха. Кровь, вернувшаяся из крупных вен организма в правую половину сердца, затем поступает через легочную артерию в легкие. Здесь артерии подразделяются на мелкие артериолы, а затем капилляры, которые пронизывают ткань легкого. Легочные вены несут обогащенную кислородом кровь обратно к сердцу.

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».

Это непрерывное движение крови по замкнутой сердечно-сосудистой системе, обеспечивающее обмен газов в легких и тканях тела.

Помимо обеспечения тканей и органов кислородом и удаления из них углекислоты, кровообращение доставляет к клеткам питательные вещества, воду, соли, витамины, гормоны и удаляет конечные продукты обмена веществ, а также поддерживает постоянство температуры тела, обеспечивает гуморальную регуляцию и взаимосвязь органов и систем органов в организме.

Система органов кровообращения состоит из сердца и кровеносных сосудов , пронизывающих все органы и ткани тела.

Кровообращение начинается в тканях, где совершается обмен веществ через стенки капилляров. Кровь, отдавшая кислород органам и тканям, поступает в правую половину сердца и направляется им в малый (легочной) круг кровообращения, где кровь насыщается кислородом, возвращается к сердцу, поступая в левую его половину, и вновь разносится по всему организму (большому кругу кровообращения).

Сердце - главный орган системы кровообращения. Оно представляет собой полый мышечный орган, состоящий из четырех камер: двух предсердий (правого и левого), разделенных межпредсердной перегородкой, и двух желудочков (правого и левого), разделенных межжелудочковой перегородкой. Правое предсердие сообщается с правым желудочком через трехстворчатый, а левое предсердие с левым желудочком - через двустворчатый клапан. Масса сердца взрослого человека в среднем около 250 г у женщин и около 330 г у мужчин. Длина сердца 10-15 см, поперечный размер 8-11 см и переднезадний - 6-8,5 см. Объем сердца у мужчин в среднем равен 700-900 см 3 , а у женщин - 500-600 см 3 .

Наружные стенки сердца образованы сердечной мышцей, которая по структуре сходна с поперечнополосатыми мышцами. Однако сердечная мышца отличается способностью автоматически ритмично сокращаться благодаря импульсам, возникающим в самом сердце независимо от внешних воздействий (автоматия сердца).

Функция сердца состоит в ритмичном нагнетании в артерии крови, приходящей к нему по венам. Сердце сокращается около 70-75 раз в минуту в состоянии покоя организма (1 раз за 0,8 с). Более половины этого времени оно отдыхает - расслабляется. Непрерывная деятельность сердца складывается из циклов, каждый из которых состоит из сокращения (систола) и расслабления (диастола).

Различают три фазы сердечной деятельности:

• сокращение предсердий - систола предсердий - занимает 0,1 с
• сокращение желудочков - систола желудочков - занимает 0,3 с
• общая пауза - диастола (одновременное расслабление предсердий и желудочков) - занимает 0,4 с

Таким образом, в течение всего цикла предсердия работают 0,1 с и отдыхают 0,7 с, желудочки работают 0,3 с и отдыхают 0,5 с. Этим объясняется способность сердечной мышцы работать, не утомляясь, в течение всей жизни. Высокая работоспособность сердечной мышцы обусловлена усиленным кровоснабжением сердца. Примерно 10 % крови, выбрасываемой левым желудочком в аорту, поступает в отходящие от нее артерии, которые питают сердце.

Артерии - кровеносные сосуды, несущие обогащенную кислородом кровь от сердца к органам и тканям (лишь легочная артерия несет венозную кровь).

Стенка артерии представлена тремя слоями: наружной соединительнотканной оболочкой; средней, состоящей из эластических волокон и гладких мышц; внутренней, образованной эндотелием и соединительной тканью.

У человека диаметр артерий колеблется от 0,4 до 2,5 см. Общий объем крови в артериальной системе составляет в среднем 950 мл. Артерии постепенно древовидно ветвятся на все более мелкие сосуды - артериолы, которые переходят в капилляры.

Капилляры (от лат. "капиллюс" - волос) - мельчайшие сосуды (средний диаметр не превышает 0,005 мм, или 5 мкм), пронизывающие органы и ткани животных и человека, имеющих замкнутую кровеносную систему. Они соединяют мелкие артерии - артериолы с мелкими венами - венулами. Через стенки капилляров, состоящие из клеток эндотелия, происходит обмен газов и других веществ между кровью и различными тканями.

Вены - кровеносные сосуды, несущие насыщенную углекислым газом, продуктами обмена веществ, гормонами и другими веществами кровь от тканей и органов к сердцу (исключение легочные вены, несущие артериальную кровь). Стенка вены значительно тоньше и эластичнее стенки артерии. Мелкие и средние вены снабжены клапанами, препятствующими обратному току крови в этих сосудах. У человека объем крови в венозной системе составляет в среднем 3200 мл.

Круги кровообращения

Движение крови по сосудам впервые было описано в 1628 г. английским врачом В. Гарвеем.

У человека и млекопитающих кровь движется по замкнутой сердечно-сосудистой системе, состоящей из большого и малого кругов кровообращения (рис.).

Большой круг начинается от левого желудочка, через аорту разносит кровь по всему телу, в капиллярах отдает тканям кислород, забирает углекислый газ, превращается из артериальной в венозную и по верхней и нижней полым венам возвращается в правое предсердие. Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка, через легочную артерию разносит кровь к легочным капиллярам. Здесь кровь отдает углекислый газ, насыщается кислородом и по легочным венам течет к левому предсердию. Из левого предсердия через левый желудочек кровь вновь поступает в большой круг кровообращения.

Малый круг кровообращения - легочной круг - служит для обогащения крови кислородом в легких. Он начинается от правого желудочка и заканчивается левым предсердием.

Из правого желудочка сердца венозная кровь поступает в легочной ствол (общая легочная артерия), которая вскоре делится на две ветви,- несущие кровь к правому и левому легкому.

В легких артерии разветвляются на капилляры. В капиллярных сетях, оплетающих легочные пузырьки, кровь отдает углекислоту и получает взамен новый запас кислорода (легочное дыхание). Насыщенная кислородом кровь приобретает алый цвет, становится артериальной и поступает из капилляров в вены, которые, слившись в четыре легочные вены (по две с каждой стороны), впадают в левое предсердие сердца. В левом предсердии заканчивается малый (легочный) круг кровообращения, а поступившая в предсердие артериальная кровь переходит через левое атриовентрикулярное отверстие в левый желудочек, где начинается большой круг кровообращения. Следовательно, в артериях малого круга кровообращения течет венозная кровь, а в его венах - артериальная.

Большой круг кровообращения - телесный - собирает венозную кровь от верхней и нижней половины туловища и аналогично распределяет артериальную; начинается от левого желудочка и заканчивается правым предсердием.

Из левого желудочка сердца кровь поступает в самый крупный артериальный сосуд - аорту. Артериальная кровь содержит необходимые для жизнедеятельности организма питательные вещества и кислород и имеет ярко-алый цвет.

Аорта разветвляется на артерии, которые идут ко всем органам и тканям тела и переходят в толще их в артериолы и далее в капилляры. Капилляры в свою очередь собираются в венулы и далее в вены. Через стенку капилляров происходит обмен веществ и газообмен между кровью и тканями тела. Протекающая в капиллярах артериальная кровь отдает питательные вещества и кислород и взамен получает продукты обмена и углекислоту (тканевое дыхание). Вследствие этого поступающая в венозное русло кровь бедна кислородом и богата углекислотой и потому имеет темную окраску - венозная кровь; при кровотечении по цвету крови можно определить, какой сосуд поврежден - артерия или вена. Вены сливаются в два крупных ствола - верхнюю и нижнюю полые вены, которые впадают в правое предсердие сердца. Этим отделом сердца заканчивается большой (телесный) круг кровообращения.

Дополнением к большому кругу является третий (сердечный) круг кровообращения , обслуживающий само сердце. Он начинается выходящими из аорты венечными артериями сердца и заканчивается венами сердца. Последние сливаются в венечный синус, впадающий в правое предсердие, а остальные вены открываются в полость предсердия непосредственно.

Движение крови по сосудам

Любая жидкость течет от места, где давление выше, туда, где оно ниже. Чем больше разность давлений, тем выше скорость течения. Кровь в сосудах большого и малого круга кровообращений также движется благодаря разности давлений, которую создает сердце своими сокращениями.

В левом желудочке и аорте давление крови выше, чем в полых венах (отрицательное давление) и в правом предсердии. Разность давлений в этих участках обеспечивает движение крови в большом круге кровообращения. Высокое давление в правом желудочке и легочной артерии и низкое в легочных венах и левом предсердии обеспечивают движение крови в малом круге кровообращения.

Самое высокое давление в аорте и крупных артериях (артериальное давление). Артериальное кровяное давление не является постоянной величиной [показать]

Кровяное давление - это давление крови на стенки кровеносных сосудов и камер сердца, возникающее в результате сокращения сердца, нагнетающего кровь в сосудистую систему, и сопротивления сосудов. Наиболее важным медицинским и физиологическим показателем состояния кровеносной системы является величина давления в аорте и крупных артериях - артериальное давление.

Артериальное кровяное давление не является постоянной величиной. У здоровых людей в состоянии покоя различают максимальное, или систолическое, давление крови - уровень давления в артериях во время систолы сердца около 120 мм ртутного столба, и минимальное, или диастолическое,- уровень давления в артериях во время диастолы сердца около 80 мм ртутного столба. Т.е. артериальное кровяное давление пульсирует в такт сокращений сердца: в момент систолы оно повышается до 120-130 мм рт. ст., а во время диастолы снижается до 80-90 мм рт. ст. Эти пульсовые колебания давления происходят одновременно с пульсовыми колебаниями артериальной стенки.

По мере продвижения крови по артериям часть энергии давления используется на преодоление трения крови о стенки сосудов, поэтому давление постепенно падает. Особенно значительное падение давления происходит в самых мелких артериях и капиллярах - они оказывают наибольшее сопротивление движению крови. В венах кровяное давление продолжает постепенно снижаться, и в полых венах оно равно атмосферному давлению или даже ниже его. Показатели кровообращения в разных отделах кровеносной системы приведены в табл. 1.

Скорость движения крови зависит не только от разности давлений, но и от ширины кровеносного русла. Хотя аорта - самый широкий сосуд, но в организме она одна и через нее протекает вся кровь, которая выталкивается левым желудочком. Поэтому скорость здесь максимальная - 500 мм/с (см. табл. 1). По мере разветвления артерий их диаметр уменьшается, однако общая площадь поперечного сечения всех артерий возрастает и скорость движения крови уменьшается, достигая в капиллярах 0,5 мм/с. Благодаря столь малой скорости течения крови в капиллярах кровь успевает отдать кислород и питательные вещества тканям и принять продукты их жизнедеятельности.

Замедление тока крови в капиллярах объясняется их огромным количеством (около 40 млрд.) и большим суммарным просветом (в 800 раз больше просвета аорты). Движение крови в капиллярах осуществляется за счет изменения просвета подводящих мелких артерий: их расширение усиливает кровоток в капиллярах, а сужение - уменьшает.

Вены на пути от капилляров по мере приближения к сердцу укрупняются, сливаются, их количество и суммарный просвет кровяного русла уменьшается, а скорость движения крови по сравнению с капиллярами возрастает. Из табл. 1 также видно, что 3/4 всей крови находится в венах. Это связано с тем, что тонкие стенки вен способны легко растягиваться, поэтому они мoгут содержать значительно больше крови, чем соответствующие артерии.

Основной причиной движения крови по венам служит разность давлений в начале и конце венозной системы, поэтому движение крови по венам происходит в направлении к сердцу. Этому способствуют присасывающее действие грудной клетки ("дыхательный насос") и сокращение скелетной мускулатуры ("мышечный насос"). Во время вдоха давление в грудной клетке уменьшается. При этом разность давлений в начале и в конце венозной системы увеличивается, и кровь по венам направляется к сердцу. Скелетные мышцы, сокращаясь, сжимают вены, что также способствует передвижению крови к сердцу.

Соотношение между скоростью движения крови, шириной кровеносного русла и давлением крови иллюстрирует рис. 3. Количество крови, протекающее за единицу времени через сосуды, равно произведению скорости движения крови на площадь поперечного сечения сосудов. Эта величина одинакова для всех частей кровеносной системы: сколько крови выталкивает сердце в аорту, столько ее протекает через артерии, капилляры и вены и столько же возвращается назад к сердцу, и равна минутному объему крови.

Перераспределение крови в организме

Если артерия, отходящая от аорты к какому-нибудь органу, благодаря расслаблению своих гладких мышц расширится, то орган будет получать больше крови. В то же время другие органы получат за счет этого меньше крови. Так происходит перераспределение крови в организме. Вследствие перераспределения к работающим органам притекает больше крови за счет органов, которые в данное время пребывают в покое.

Перераспределение крови регулируется нервной системой: одновременно с расширением сосудов в работающих органах кровеносные сосуды неработающих суживаются и артериальное давление остается неизменным. Но если расширятся все артерии, это приведет к падению артериального давления и к уменьшению скорости движения крови в сосудах.

Время кругооборота крови

Время кругооборота крови - это время, необходимое для того, чтобы кровь прошла через весь круг кровообращения. Для измерения времени кругооборота крови применяется ряд способов [показать]

Принцип измерения времени кругооборота крови заключается в том, что в вену вводят какое-либо вещество, не встречающееся обычно в организме, и определяют, через какой промежуток времени оно появляется в одноименной вене другой стороны или вызывает характерное для него действие. Например, в локтевую вену вводят раствор алкалоида лобелина, действующего через кровь на дыхательный центр продолговатого мозга, и определяют время от момента введения вещества до момента, когда появляется кратковременная задержка дыхания или кашель. Это происходит, когда молекулы лобелина, совершив кругооборот в кровеносной системе, подействуют на дыхательный центр и вызовут изменение дыхания или кашель.

В последние годы скорость кругооборота крови по обоим кругам кровообращения (или только по малому, или только по большому кругу) определяют с помощью радиоактивного изотопа натрия и счетчика электронов. Для этого несколько таких счетчиков помещают на разных частях тела вблизи крупных сосудев и в области сердца. После введения в локтевую вену радиоактивного изотопа натрия определяют время появления радиоактивного излучения в области сердца и исследуемых сосудов.

Время кругооборота крови у человека составляет в среднем примерно 27 систол сердца. При 70-80 сокращениях сердца в минуту полный кругооборот крови происходит приблизительно за 20-23 секунды. Не надо забывать, однако, что скорость течения крови по оси сосуда больше, чем у его стенок, а также, что не все сосудистые области имеют одинаковую протяженность. Поэтому не вся кровь совершает кругооборот так быстро, и указанное выше время является кратчайшим.

Исследования на собаках показали, что 1/5 времени полного кругооборота крови приходится на малый круг кровообращения и 4/5 - на большой круг.

Регуляция кровообращения

Иннервация сердца . Сердце, как и другие внутренние органы, иннервируетея вегетативной нервной системой и получает двойную иннервацию. К сердцу подходят симпатические нервы, которые усиливают и ускоряют его сокращения. Вторая группа нервов - парасимпатические - действует на сердце противоположным образом: замедляет и ослабляет сердечные сокращения. Эти нервы регулируют работу сердца.

Кроме того, на работу сердца влияет гормон надпочечников - адреналин, который с кровью поступает в сердце и усиливает его сокращения. Регуляция работы органов с помощью веществ, переносимых кровью, называется гуморальной.

Нервная и гуморальная регуляции сердца в организме действуют согласованно и обеспечивают точное приспособление деятельности сердечно-сосудистой системы к потребностям организма и условиям окружающей среды.

Иннервация кровеносных сосудов. Кровеносные сосуды иниервируются симпатическими нервами. Возбуждение, распространяющееся по ним, вызывает сокращение гладких мышц в стенках сосудов и суживает сосуды. Если перерезать симпатические нервы, идущие к определенной части тела, соответствующие сосуды расширятся. Следовательно, по симпатическим нервам к кровеносным сосудам все время поступает возбуждение, которое держит эти сосуды в состоянии некоторого сужения - сосудистого тонуса. Когда возбуждение усилнвается, частота нервных импульсов возрастает и сосуды суживаются сильнее - сосудистый тонус повышается. Наоборот, при уменьшении частоты нервных импульсов вследствие торможения симпатических нейронов сосудистый тонус снижается и кровеносные сосуды расширяются. К сосудам некоторых органов (скелетных мышц, слюнных желез) кроме сосудосуживающих подходят также сосудорасширяющие нервы. Эти нервы возбуждаются и расширяют кровеносные сосуды органов во время их работы. На просвет сосудов влияют также вещества, которые разносятся кровью. Адреналин суживает кровеносные сосуды. Другое вещество - ацетилхолин, - выделяемое окончаниями некоторых нервов, расширяет их.

Регуляция деятельности сердечно-сосудистой системы. Кровоснабжение органов изменяется в зависимости от их потребностей благодаря описанному перераспределению крови. Но это перераспределение может быть эффективным только при условии, что давление в артериях не изменяется. Одной из основных функций нервной регуляции кровообращения является поддержание постоянного кровяного давления. Эта функция осуществляется рефлекторно.

В стенке аорты и сонных артерий имеются рецепторы, которые раздражаются сильнее, если кровяное давление превышает нормальный уровень. Возбуждение от этих рецепторов идет к сосудодвигательному центру, расположенному в продолговатом мозге, и тормозит его работу. От центра по симпатическим нервам к сосудам и сердцу начинает поступать более слабое возбуждение, чем раньше, и кровеносные сосуды расширяются, а сердце ослабляет свою работу. Вследствие этих изменений кровяное давление снижается. А если давление почему-либо упало ниже нормы, то раздражение рецепторов прекращается совсем и сосудо-двигательный центр, не получая тормозных влияний от рецепторов, усиливает свою деятельность: посылает к сердцу и сосудам больше нервных импульсов в секунду, сосуды суживаются, сердце сокращается, чаще и сильнее, кровяное давление повышается.

Гигиена сердечной деятельности

Нормальная деятельность человеческого организма возможна лишь при наличии хорошо развитой сердечно-сосудистой системы. Скорость кровотока будет определять степень кровоснабжения органов и тканей и скорость удаления продуктов жизнедеятельности. При физической работе потребность органов в кислороде возрастает одновременно с усилением и учащением сердечных сокращений. Такую работу может обеспечить только сильная сердечная мышца. Чтобы быть выносливым к разнообразной трудовой деятельности, важно тренировать сердце, увеличивать силу его мышцы.

Физический труд, физкультура развивают сердечную мышцу. Для обеспечения нормальной функции сердечно-сосудистой системы человек должен начинать свой день с утренней зарядки, особенно люди, профессии которых не связаны с физическим трудом. Для обогащения крови кислородом физические упражнения лучше выполнять на свежем воздухе.

Необходимо помнить, что чрезмерные физические и психические напряжения могут вызвать нарушение нормальной работы сердца, его заболевания. Особенно вредное влияние на сердечно-сосудистую систему оказывают алкоголь, никотин, наркотики. Алкоголь и никотин отравляют сердечную мышцу и нервную систему, вызывают резкие нарушения регуляции сосудистого тонуса и деятельности сердца. Они ведут к развитию тяжелых заболеваний сердечно-сосудистой системы и могут стать причиной внезапной смерти. У курящих и употребляющих алкоголь молодых людей чаще, чем у других, возникают спазмы сосудов сердца, вызывающие тяжелые сердечные приступы, иногда и смерть.

Первая помощь при ранениях и кровотечениях

Травмы часто сопровождаются кровотечением. Различают капиллярное, венозное и артериальное кровотечения.

Капиллярное кровотечение возникает даже при незначительном ранении и сопровождается медленным вытеканием крови из раны. Такую рану следует обработать раствором бриллиантового зеленого (зеленкой) для обеззараживания и наложить чистую марлевую повязку. Повязка останавливает кровотечение, способствует образованию тромба и не дает возможности микробам попасть в рану.

Венозное кровотечение характеризуется значительно большей скоростью вытекания крови. Вытекающая кровь имеет темный цвет. Для остановки кровотечения необходимо наложить тугую повязку ниже раны, т. е. дальше от сердца. После остановки кровотечения рану обрабатывают дезинфицирующим средством (3% р-р перекиси водорода, водка), перевязывают стерильной давящей повязкой.

При артериальном кровотечении из раны фонтанирует алая кровь. Это наиболее опасное кровотечение. При повреждении артерии конечности нужно поднять конечность как можно выше, согнуть ее и прижать пальцем раненную артерию в том месте, где она близко подходит к поверхности тела. Необходимо также выше места ранения, т. е. ближе к сердцу, наложить резиновый жгут (можно использовать для этого бинт, веревку) и туго его затянуть, чтобы полностью остановить кровотечение. Жгут нельзя держать затянутым более 2 ч. При его наложении необходимо прикрепить записку, в которой следует указать время наложения жгута.

Следует помнить, что венозное, а еще в большей степени артериальное кровотечение может привести к значительной потере крови и даже к смерти. Поэтому при ранении необходимо как можно скорее остановить кровотечение, а затем доставить пострадавшего в больницу. Сильная боль или испуг могут привести к тому, что человек потеряет сознание. Потеря сознания (обморок) является следствием торможения сосудодвигательного центра, падения кровяного давления и недостаточного снабжения головного мозга кровью. Потерявшему сознание необходимо дать понюхать какое-нибудь нетоксичное с сильным запахом вещество (например, нашатырный спирт), смочить лицо холодной водой или слегка похлопать его по щекам. При раздражении обонятельных или кожных рецепторов возбуждение от них поступает в головной мозг и снимает торможение сосудодвигательного центра. Кровяное давление повышается, головной мозг получает достаточное питание, и сознание возвращается.

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.

Сосуды в организме человека образуют две замкнутые системы кровообращения. Выделяют большой и малый круги кровообращения. Сосуды большого круга снабжают кровью органы, сосуды малого круга обеспечивают газообмен в легких.

Большой круг кровообращения : артериальная (насыщенная кислородом) кровь течет от левого желудочка сердца через аорту, далее по артериям, артериальным капиллярам ко всем органам; от органов венозная кровь (насыщенная углекислым газом) течет по венозным капиллярам в вены, оттуда через верхнюю полую вену (от головы, шеи и рук) и нижнюю полую вену (от туловища и ног) в правое предсердие.

Малый круг кровообращения : венозная кровь течет от правого желудочка сердца через легочную артерию в густую сеть капилляров, оплетающих легочные пузырьки, где кровь насыщается кислородом, далее артериальная кровь течет по легочным венам в левое предсердие. В малом круге кровообращения артериальная кровь течет по венам, венозная - по артериям. Начинается в правом желудочке и оканчивается в левом предсердии. Из правого желудочка выходит легочный ствол, несущий венозную кровь в легкие. Здесь легочные артерии распа­даются на сосуды более мелкого диаметра, переходящие в капилляры. Кровь, насыщенная кислородом, оттекает по четырем легочным венам в левое предсердие.

Кровь движется по сосудам благодаря ритмичной работе сердца. Во время сокращения желудочков кровь под давлением нагнетается в аорту и легочный ствол. Здесь развивается самое высокое давление- 150 мм рт. ст. По мере продвижения крови по артериям давле­ние снижается до 120 мм рт. ст., а в капиллярах - до 22 мм. Самое низкое давление в венах; в крупных венах оно ниже атмосферного.

Кровь из желудочков выбрасывается порциями, а непрерывность ее течения обеспечивается эластич­ностью стенок артерий. В момент сокращения желудоч­ков сердца стенки артерий растягиваются, а затем в силу эластической упругости возвращаются в исходное состояние еще до очередного поступления крови из же­лудочков. Благодаря этому кровь продвигается вперед. Ритмические колебания диаметра артериальных сосу­дов, вызываемые работой сердца, называются пульсом. Он легко прощупывается в местах, где артерии лежат на кости (лучевая, тыльная артерия стопы). Считая пульс, можно определить частоту сердечных сокращений и их силу. У взрослого здорового человека в состоянии покоя частота пульса равна 60-70 ударам в минуту. При раз­личных заболеваниях сердца возможна аритмия - пе­ребои пульса.

С наибольшей скоростью кровь течет в аорте - око­ло 0,5 м/с. В дальнейшем скорость движения падает и в артериях достигает 0,25 м/с, а в капиллярах - прибли­зительно 0,5 мм/с. Медленное течение крови в капилля­рах и большая протяженность последних благоприятст­вуют обмену веществ (общая длина капилляров в орга­низме человека достигает 100 тыс. км, а общая поверх­ность всех капилляров тела - 6300 м 2). Большая раз­ница в скорости течения крови в аорте, капиллярах и венах обусловлена неодинаковой шириной общего сече­ния кровяного русла в его различных участках. Самый узкий такой участок - аорта, а суммарный просвет капилляров в 600-800 раз превышает просвет аорты. Этим объясняется замедление тока крови в капил­лярах.

Движение крови по сосудам регулируется нервно-гуморальными факторами. Импульсы, посылаемые по нервным окончаниям, могут вызывать или сужение, или расширение просвета сосудов. К гладкой мускулатуре стенок сосудов подходят два вида сосудодвигательных нервов: сосудорасширяющие и сосудосуживающие.

Импульсы, идущие по этим нервным волокнам, возника­ют в сосудодвигательном центре продолговатого мозга. При обычном состоянии организма стенки артерий несколько напряжены и их просвет сужен. Из сосудо-двигательного центра по сосудодвигательным нервам непрерывно поступают импульсы, которые и обусловли­вают постоянный тонус. Нервные окончания в стенках сосудов реагируют на изменения давления и химическо­го состава крови, вызывая в них возбуждение. Это возбуждение поступает в центральную нервную систе­му, результатом чего служит рефлекторное изменение деятельности сердечно-сосудистой системы. Таким об­разом, увеличение и уменьшение диаметров сосудов происходит рефлекторным путем, но тот же эффект мо­жет возникнуть и под влиянием гуморальных факто­ров - химических веществ, которые, находятся в крови и поступают сюда с пищей и из различных внутренних органов. Среди них имеют значение сосудорасширя­ющие и сосудосуживающие. Например, гормон гипо­физа - вазопрессин, гормон щитовидной железы - тироксин, гормон надпочечников - адреналин сужива­ют сосуды, усиливают все функции сердца, а гистамин, образующийся в стенках пищеварительного тракта и в любом работающем органе, действует противоположно: расширяет капилляры, не действуя на остальные сосуды. Значительный эффект на работу сердца оказывает изменение содержания в крови калия и каль­ция. Повышение содержания кальция увеличивает частоту и силу сокращений, повышает возбудимость и к проводимость сердца. Калий вызывает прямо противоположное действие.

Расширение и сужение сосудов в различных органах существенно влияет на перераспределение крови в организме. В работающий орган, где сосуды расширены, направляется крови больше, в неработающий орган - \ меньше. Депонирующими органами служат селезенка, печень, подкожная жировая клетчатка.