Время кругооборота крови по большому кругу кровообращения в норме
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 19 мая 2019; проверки требуют 16 правок.
Схема кровообращения человека
Кровообращение человека — замкнутый сосудистый путь, обеспечивающий непрерывный ток крови, несущий клеткам кислород и питание, уносящий углекислый газ и продукты метаболизма. Состоит из двух последовательно соединённых кругов (петель), начинающихся желудочками сердца и впадающих в предсердия:
- большой круг кровообращения начинается в левом желудочке и оканчивается в правом предсердии;
- малый круг кровообращения начинается в правом желудочке и оканчивается в левом предсердии.
Большой (системный) круг кровообращения[править | править код]
Начало и конец большого круга кровообращения (показаны красными и синими стрелками). Синим обозначена венозная кровь, красным — артериальная.
Структура[править | править код]
Начинается из левого желудочка, выбрасывающего во время систолы кровь в аорту. От аорты отходят многочисленные артерии, в результате кровоток распределяется согласно сегментарному строению по сосудистым сетям, обеспечивая подачу кислорода и питательных веществ всем органам и тканям. Дальнейшее деление артерий происходит на артериолы и капилляры. Общая площадь поверхности всех капилляров в организме человека примерно 1500 м2[1]. Через тонкие стенки капилляров артериальная кровь отдаёт клеткам тела питательные вещества и кислород, а забирает от них углекислый газ и продукты метаболизма, попадает в венулы, становясь венозной. Венулы собираются в вены. К правому предсердию подходят две полые вены: верхняя и нижняя, которыми заканчивается большой круг кровообращения. Время прохождения крови по большому кругу кровообращения составляет 23—27 секунд.
Особенности кровотока[править | править код]
- Венозный отток от непарных органов брюшной полости осуществляется не напрямую в нижнюю полую вену, а через воротную вену (сформированную верхней, нижней брыжеечными и селезёночной венами). Воротная вена, войдя в ворота печени (отсюда и название) вместе с печёночной артерией, делится в печёночных балках на капиллярную сеть, где кровь очищается и только после этого по печёночным венам поступает в нижнюю полую вену.
- Гипофиз также обладает воротной или «чудесной сетью»: передняя доля гипофиза (аденогипофиз) получает питание из верхней гипофизарной артерии, которая распадается на первичную капиллярную сеть, контактирующую с аксовазальными синапсами нейросекреторных нейронов медиобазального гипоталамуса, вырабатывающих рилизинг-гормоны. Капилляры первичной капиллярной сети и аксовазальные синапсы образуют первый нейрогемальный орган гипофиза. Капилляры собираются в портальные вены, которые идут в переднюю долю гипофиза и там повторно разветвляются, образуя вторичную капиллярную сеть, по которой рилизинг-гормоны достигают аденоцитов. В эту же сеть секретируются тропные гормоны аденогипофиза, после чего капилляры сливаются в передние гипофизарные вены, несущие кровь с гормонами аденогипофиза к органам-мишеням. Поскольку капилляры аденогипофиза лежат между двумя венами (портальной и гипофизарной), они относятся к «чудесной» капиллярной сети. Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) получает питание из нижней гипофизарной артерии, на капиллярах которой образуются аксовазальные синапсы нейросекреторных нейронов — второй нейрогемальный орган гипофиза. Капилляры собираются в задние гипофизарные вены. Таким образом, задняя доля гипофиза (нейрогипофиз), в отличие от передней (аденогипофиз), не производит собственных гормонов, а депонирует и секретирует в кровь гормоны, вырабатывающиеся в ядрах гипоталамуса.
- В почках также существуют две капиллярные сети — артерии разделяются на приносящие артериолы капсулы Шумлянского-Боумена, каждая из которых распадается на капилляры и собирается в выносящую артериолу. Выносящая артериола доходит до извитого канальца нефрона и повторно распадается на капиллярную сеть.
- Лёгкие также имеют двойную капиллярную сеть — одна принадлежит большому кругу кровообращения и питает лёгкие кислородом и энергией, забирая продукты метаболизма, а другая — малому кругу и служит для оксигенации (вытеснения из венозной крови углекислого газа и насыщения её кислородом).
- Сердце также имеет собственную сосудистую сеть: по венечным (коронарным) артериям в диастолу кровь попадает в сердечную мышцу, проводящую систему сердца и так далее, а в систолу через капиллярную сеть выдавливается в коронарные вены, впадающие в коронарный синус, открывающийся в правое предсердие.
Функции[править | править код]
Кровоснабжение всех органов организма человека, в том числе лёгких.
Малый (лёгочный) круг кровообращения[править | править код]
Движение крови по малому кругу кровообращения. Направление тока крови указано стрелками.
Структура[править | править код]
Начинается в правом желудочке, выбрасывающем венозную кровь в лёгочный ствол. Лёгочный ствол делится на правую и левую лёгочные артерии. Лёгочные артерии ветвятся на долевые, сегментарные и субсегментарные артерии. Субсегментарные артерии делятся на артериолы, распадающиеся на капилляры. Отток крови идет по венам, которые собираются в обратном порядке и в количестве четырёх штук впадают в левое предсердие, где заканчивается малый круг кровообращения. Кругооборот крови в малом круге кровообращения происходит за 4—5 секунд.
Малый круг кровообращения впервые был описан Мигелем Серветом в 1553 году в книге «Восстановление христианства»[2].
Функции[править | править код]
Основная задача малого круга — газообмен в лёгочных альвеолах и теплоотдача.
«Дополнительные» круги кровообращения[править | править код]
В зависимости от физиологического состояния организма, а также практической целесообразности иногда выделяют дополнительные круги кровообращения:
- плацентарный
- сердечный
- виллизиев
Плацентарный круг кровообращения[править | править код]
Существует у плода, находящегося в матке.
Кровь матери поступает в плаценту, где отдаёт кислород и питательные вещества капиллярам пупочной вены плода, проходящей вместе с двумя артериями в пупочном канатике. Пупочная вена даёт две ветви: бо́льшая часть крови поступает через венозный проток напрямую в нижнюю полую вену, смешиваясь с неоксигенированной кровью от нижней части тела. Меньшая часть крови поступает в левую ветвь воротной вены, проходит через печень и печёночные вены и затем также поступает в нижнюю полую вену.
После рождения пупочная вена запустевает и превращается в круглую связку печени (ligamentum teres hepatis). Венозный проток тоже превращается в рубцовый тяж. У недоношенных детей венозный проток может функционировать в течение некоторого времени (обычно рубцуется через некоторое время. Если нет — существует опасность развития печёночной энцефалопатии). При портальной гипертензии пупочная вена и аранциев проток могут реканализироваться и служить путями обходного кровотока (порто-кавальные шунты).
По нижней полой вене течёт смешанная (артериально-венозная) кровь, насыщение которой кислородом составляет около 60 %; по верхней полой вене течёт венозная кровь. Почти вся кровь из правого предсердия через овальное отверстие поступает в левое предсердие и, далее, левый желудочек. Из левого желудочка кровь выбрасывается в большой круг кровообращения.
Меньшая часть крови поступает из правого предсердия в правый желудочек и лёгочный ствол. Так как лёгкие находятся в спавшемся состоянии, давление в лёгочных артериях больше, чем в аорте, и практически вся кровь проходит через артериальный (Боталлов) проток в аорту. Артериальный проток впадает в аорту после отхождения от неё артерий головы и верхних конечностей, что обеспечивает их более обогащённой кровью. В лёгкие поступает очень малая часть крови, которая в дальнейшем поступает в левое предсердие.
Часть крови (около 60 %) из большого круга кровообращения по двум пупочным артериям плода поступает в плаценту; остальная часть — к органам нижней части тела.
При нормально функционирующей плаценте кровь матери и плода никогда не смешивается — этим объясняется возможное различие групп крови и резус-фактора матери и плода(ов). Однако определение группы крови и резус-фактора новорождённого ребёнка по пуповинной крови часто ошибочно. В процессе родов плацента испытывает «перегрузки»: потуги и прохождение плаценты по родовому каналу способствуют продавливанию материнской крови в пуповину (особенно, если роды проходили «необычно» или отмечалась патология беременности). Для безошибочного определения группы крови и резус-фактора новорождённого следует брать кровь не из пуповины, а у ребёнка.
Кровоснабжение сердца или венечный круг кровообращения[править | править код]
Представляет собой часть большого круга кровообращения, но в связи с важностью сердца и его кровоснабжения иногда можно встретить упоминание об этом круге в литературе[3][4][5].
Артериальная кровь поступает к сердцу по правой и левой коронарным артериям, берущим начало у аорты выше её полулунных клапанов. Левая коронарная артерия разделяется на две или три, реже четыре артерии, из которых наиболее клинически значимыми являются передняя нисходящая (ПМЖВ) и огибающая ветви (ОВ). Передняя нисходящая ветвь является непосредственным продолжением левой коронарной артерии и спускается к верхушке сердца. Огибающая ветвь отходит от левой коронарной артерии в её начале приблизительно под прямым углом, огибает сердце спереди назад, иногда достигая по задней стенке межжелудочковой борозды. Артерии заходят в мышечную стенку, ветвясь до капилляров. Отток венозной крови происходит преимущественно в 3 вены сердца: большую, среднюю и малую. Сливаясь, они образуют венечный синус, открывающийся в правое предсердие. Остальная кровь оттекает по передним сердечным венам и тебезиевым венам.
Миокард характеризуется повышенным потреблением кислорода. Около 1 % минутного объёма крови поступает в коронарные сосуды.
Поскольку коронарные сосуды начинаются непосредственно от аорты, они заполняются кровью в диастолу сердца. В систолу коронарные сосуды пережаты. Капилляры кровеносных сосудов конечные и не имеют анастомозов. Поэтому при закупорке тромбом прекапиллярного сосуда возникает инфаркт (обескровливание) значительного участка сердечной мышцы[6].
Кольцо Виллизия или Виллизиев круг[править | править код]
Виллизиев круг — артериальное кольцо, образованное артериями бассейна позвоночных и внутренних сонных артерий, расположенное в основании головного мозга, способствует компенсации недостаточности кровоснабжения. В норме виллизиев круг замкнут. В формировании Виллизиева круга участвуют передняя соединительная артерия, начальный сегмент передней мозговой артерии (A-1), супраклиноидная часть внутренней сонной артерии, задняя соединительная артерия, начальный сегмент задней мозговой артерии
Примечания[править | править код]
Время полного кругооборота крови – это время, необходимое для того, чтобы она прошла через большой и малый круг кровообращения.
Время полного кругооборота крови у человека составляет в среднем 27 систол сердца. При частоте сердечных сокращений 70–80 в минуту кругооборот крови происходит приблизительно за 20–23 с, однако скорость движения крови по оси сосуда больше, чем у его стенок. Поэтому не вся кровь совершает полный кругооборот так быстро и указанное время является минимальным.
Экспериментальными исследованиями было показано, что 1/5 времени полного кругооборота крови приходится на прохождение крови по малому кругу кровообращения и 4/5 – по большому.
Тема 1.2. Кровяное давление, факторы его обеспечивающие. Виды кровяного давления и их клиническое значение. Физиологические основы измерения кровяного давления
Кровяное давление – это давление, производимое кровью на стенки кровеносных сосудов и полости сердца при условии ее движения. . Центральным органом всей кровеносной системы является сердце. Ero работа создает 1 -ый фактор движения крови по артериальным сосудам. Благодаря его насосной деятельности создается давление крови, которое способствует ее продвижению по сосудам:
2 –ой фактор движения крови по артериальным сосудам – разность давлений, имеющаяся в начале и в конце сосудистой системы, которая обеспечивает продвижение крови по артериальным сосудам и способствует непрерывному кровотоку.
Изменению уровня КД вдоль сосудистой системы способствует трение крови о стенки кровеносных сосудов – периферическое сопротивление R, которое препятствует движению крови.
Таким образом артериальное давление P зависит от количества крови, нагнетаемое сердцем в артериальную систему в единицу времени Q, и сопротивления, которое кровоток встречает в сосудах R. Эти факторы взаимосвязаны и могут быть выражены уравнением: P = Q·× R. Формула, вытекающая из основного уравнения гидродинамики: Q=Pl-P2/ R.
Существует несколько основных факторов, обеспечивающих величину кровяного давления.
I фактор – работа сердца. Сердечная деятельность обеспечивает количество крови, поступающее в течение минуты в сосудистую систему, т.е. минутный объем кровообращения. Он составляет у человека 4–6 л. Величина минутного объема кровотока может меняться как в сторону увеличения при переливании больших количеств крови так и в сторону уменьшения при кровопотере.
C другой стороны, при выполнении большой физической нагрузки минутный объем кровообращения достигает 30–40 л вследствие опорожнения кровяных депо и сосудов лимфатической системы, что увеличивает массу циркулирующей крови, ударный объем сердца и частоту сердечных сокращений. B результате этого минутный объем кровообращения возрастает в 8–10 раз при этом наблюдается незначительное повышение АД у здорового человека всего на 20–40 мм рт. ст.
Отсутствие выраженного повышения артериального давления при значительном росте минутного объема объясняется снижением периферического сопротивления кровеносных сосудов и деятельностью депо крови.
II фактор – вязкость крови. Согласно основным законам гидродинамики сопротивление току жидкости тем больше, чем больше ее вязкость. Вязкость крови –это показатель отражающий внутреннее сопротивление между текущими ламинарно друг относительно друга слоями жидкости. Кровь является гетерогенной (неньютоновской) жидкостью. Ее вязкость варьирует в большей степени от количества клеток и в меньшей степени от содержания белков в плазме и от размеров радиуса и длины сосудов по которым она протекает. У человека вязкость крови составляет 3–5, а плазмы 1,9–2,3 относительных единиц.
В обычных физиологических условиях ОПС может составлять от 1 200 до 1 600 дин. с. см-5. При гипертонической болезни эта величина может возрастать в два раза против нормы и составлять от 2 200 до 3 000 дин. с. см-5.
Поскольку сопротивление в сосудах разных органов различно, каждый орган получает разную долю от общего сердечного выброса. Приспособительные изменения кровоснабжения органов в соответствии с их потребностями осуществляются как путем изменения сердечного выброса, так и посредством изменения сопротивления различных сосудистых сетей, параллельных друг другу. Сгущение крови увеличивает внешнее и внутреннее трение, повышает сопротивление кровотоку и приводит к подъему кровяного давления.
III фактор – периферическое сопротивление сосудов. Так как вязкость крови не подвержена быстрым изменениям, то основное значение в регуляции кровообращения принадлежит показателю периферического сопротивления, обусловленному трением крови о стенки сосудов. Трение крови будет тем больше, чем больше общая площадь соприкосновения ее со стенками сосудов. Наибольшая площадь соприкосновения между кровью и сосудами приходится на тонкие кровеносные сосуды (артериолы и капилляры). Наибольшим периферическим сопротивлением обладают артериолы, что связано с наличием в них гладкомышечных жомов, поэтому артериальное давление при переходе крови из артерий в артериолы падает с 120 до 70 мм рт. ст. B капиллярах давление снижается до 30–40 мм рт. ст., что объясняется значительным увеличением их суммарного просвета. По ходу сосудистого русла кровяное давление существенно изменяется (рис. 3).
Рис. 3. Кривая изменения артериального давления
по ходу сосудистого русла:
1 – аорта; 2 – крупные артерии; 3 – мелкие артерии;
4 – артериолы; 5 – капилляры;
Из рисунка видно, что первое значительное падение кровяного давления отмечается на участке артериол, потому что именно этот тип сосудов является наиболее активным в вазомоторном отношении и оказывает наибольшее сопротивление току крови. Наиболее существенные изменения периферического сопротивления сосудистого русла обуславливаются изменениями просвета артериол и скоростью течения крови по сосудам. Значительное повышение тонуса артериол повышает кровяное давление следствием чего является гипертония. Повышение давления в отдельных участках сосудистой системы приводит к гипертензии. Чем больше скорость, тем больше сопротивление. При повышении сопротивления сохранение минутного объема кровообращения возможно лишь при условии повышения линейной скорости течения крови в них. Это же дополнительно увеличивает сопротивление кровеносных сосудов. При понижении сосудистого тонуса линейная скорость кровотока уменьшается, трение струи крови о стенки сосудов становиться меньше. Снижается периферическое сопротивление сосудистой системы, и поддержание минутного объема кровообращения обеспечивается при более низком АД.
Для поддержания АД в организме действует целый комплекс сложных нейрогуморальных регуляторных механизмов.
Таким образом, артериальное давление зависит от многих факторов, которые могут быть сгруппированы следующим образом:
1. Факторы, связанные с работой самого сердца (сила и частота сердечных сокращений), что обеспечивает приток крови в артериальную систему.
2. Факторы, связанные с состоянием сосудистой системы – тонус стенки сосуда, состояние поверхности сосудистой стенки, ее эластичность.
3. Факторы, связанные с состоянием крови, циркулирующей по сосудистой системе – ее вязкость, количество.
Кровяное давление в артериях совершает постоянные непрерывные колебания от некоторого среднего уровня. При прямой регистрации артериального давления на кимограмме различают три рода волн: 1 – систолические волны I порядка; 2 – дыхательные волны II порядка; 3 – сосудистые волны III порядка.
Волны I порядка – обусловлены систолой желудочков сердца. Количество волн 1 порядка соответствует ЧСС.
Волны II порядка – дыхательные. Отражают изменение артериального давления, связанное с дыхательными движениями.
Волны IlI порядка: (волны Геринга–Траубе) – это ещё более медленные повышения и понижения давления, каждое из которых охватывает несколько дыхательных волн второго порядка. Они обусловлены периодическим изменением тонуса сосудодвигательного центра. Наблюдается чаще всего при недостаточном снабжении мозга кислородом (высотная гипоксия), после кровопотери или отравлении некоторыми ядами.