Особенности движения крови по сосудам

Движение крови по сосудам (гемодинамика) – это непрерывный замкнутый процесс, обусловленный как физическими законами движения жидкости в сообщающихся сосудах, так и физиологическими особенностями человеческого организма. Согласно физическим законам кровь, как и любая жидкость, течет от того места, где давление больше, к месту меньшего давления. Поэтому главная причина того, что кровь может двигаться в сосудах кровеносной системы, это различное кровяное давление в разных участках этой системы: чем больше диаметр кровеносного сосуда, тем меньше сопротивление кровотоку, и наоборот. Еще гемодинамику обеспечивают сокращения сердца, при которых в сосуды под давлением непрерывно выталкиваются порции крови. Такая физическая величина, как вязкость, обусловливает постепенную утрату энергии, полученной кровью при сокращении сердечных мышц, по мере удаленности сосудов от сердца.

Малый и большой круги кровообращения

В организме млекопитающих, к которым относится и человек, кровь движется по малому и большому кругам кровообращения (они еще называются легочным и телесным). Чтобы понять механизм движения крови по большому и малому кругам, нужно вначале разобраться в том, как устроено и работает человеческое сердце.

Сердце – это главный орган кровообращения в человеческом организме, это центр, обеспечивающий и регулирующий гемодинамику.

Сердце человека состоит из четырех камер, как и у всех млекопитающих (два предсердия и два желудочка). В левой половине сердца находится кровь артериальная, в правой – венозная. Венозная и артериальная никогда не смешиваются в сердце человека, этому препятствуют перегородки в желудочках.

Сразу следует отметить различия между венозной и артериальной кровью, а также между венами и артериями:

• по артериям кровь идет по направлению от сердца, кровь артериальная содержит кислород, она ярко-алого цвета;
• по венам она идет по направлению к сердцу, кровь венозная содержит углекислый газ, у нее насыщенный темный цвет.

Легочный круг кровообращения устроен таким образом, что артерии несут венозную кровь, а вены – артериальную.

Желудочки и предсердия, а также артерии и желудочки разделяются клапанами. Между предсердиями и желудочками клапаны створчатые, а между желудочками и артериями – полулунные. Эти клапаны препятствуют току в обратном направлении, и она течет только из предсердия в желудочек, а из желудочка – в аорту.

Левый сердечный желудочек обладает наиболее массивной стенкой, потому что сокращения этой стенки обеспечивают кровообращение в большом (телесном) круге, с силой выталкивая в него кровь. Левый желудочек, сокращаясь, образовывает наибольшее артериальное давление, в нем формируется пульсовая волна.

Малый круг обеспечивает нормальный процесс газообмена в легких: туда из правого желудочка поступает венозная кровь, которая в капиллярах отдает через капиллярные стенки в легкие углекислый газ, а из вдыхаемого легкими воздуха берет необходимый для работы мозга кислород. Насыщаясь кислородом, кровь меняет направление движения и (уже артериальная) возвращается в сердце.

В большом круге кровообращения насыщенная кислородом артериальная кровь из сердца расходится по артериальным сосудам. Ткани человеческих внутренних органов получают кислород из капилляров, а отдают углекислый газ.

Сосуды кровеносной системы (большой круг)

Большой (телесный) круг кровообращения составляют сосуды различного строения и определенного назначения:

• амортизирующие;
• сопротивления (резистивные);
• обменные;
• емкостные.

К амортизирующим сосудам относятся крупные артерии, самая крупная из которых – аорта. Особенность этих сосудов состоит в эластичности их стенок. Именно это свойство обеспечивает непрерывность гемодинамического процесса в человеческом организме.

К резистивным сосудам относятся менее крупные артерии и артериолы. Функциональное назначение сосудов сопротивления – обеспечение достаточно высокого давления в более крупных сосудах и регуляция кровообращения в самых мелких сосудах (капиллярах). Они называются сосудами мышечного типа за счет своего строения: наряду с небольшим просветом сосудов внутри снаружи у них толстый слой, состоящий из гладкомышечной ткани.

К обменным сосудам относятся капилляры. Их тонкие стенки за счет своего строения (мембрана и однослойный эндотелий) обеспечивают газообмен и обмен веществ при прохождении крови в организме человека по сосудистой системе: с их помощью выводятся из организма отработанные вещества и вносятся необходимые для его дальнейшего нормального функционирования.

И, наконец, к емкостным сосудам относятся вены. Свое название они получили из-за того, что в них содержится основной объем крови в организме, около 75%. Структурная особенность емкостных сосудов – это большой просвет и относительно тонкие стенки.

Скорость движения крови

В разных участках кровеносной системы кровь движется с различной скоростью.

Согласно законам физики при наибольшей ширине сосуда жидкость течет с наименьшей скоростью, а на участках с минимальной шириной скорость течения жидкости максимальна. При этом возникает вопрос: почему же тогда в артериях, где внутренний диаметр наибольший, кровь течет с максимальной скоростью, а в тончайших капиллярах, где по законам физики скорость должна быть высокой, она наименьшая?

//www.youtube.com/watch?v=pDe-koBWg4U

Все очень просто. Здесь берется значение суммарного внутреннего диаметра. Этот суммарный просвет самый маленький у артерий и самый большой у капилляров.

Согласно такой системе расчета наименьший суммарный просвет у аорты: скорость течения составляет 500 мл в секунду. У артерий суммарный просвет больше, чем у аорты, а суммарный внутренний диаметр всех капилляров превышает соответствующий параметр аорты в 1000 раз: кровь по этим тончайшим сосудам передвигается со скоростью 0,5 мл в секунду.

Природа предусмотрела этот механизм, для того чтобы каждая часть системы выполняла свою роль: артериальные должны с наибольшей скоростью мобильно поставлять богатую кислородом кровь во все участки тела. Уже на месте капилляры неторопливо разносят по тканям организма доставленные к ним кислород и остальные необходимые для жизнедеятельности человека вещества, неспешно забирают «мусор», который организму уже не нужен.

Скорость крови по венам имеет свою специфику, как и само движение.

Венозная кровь течет со скоростью 200 мл в секунду.

//www.youtube.com/watch?v=i3_en-OUang

Это ниже, чем в артериях, но намного выше, чем в капиллярах. Особенности гемодинамики в венозных сосудах состоят в том, что, во-первых, на многих участках этого кровотока вены содержат карманные клапаны, которые могут открываться только в сторону кровотока по направлению к сердцу. При обратном кровотоке кармашки закроются. Во-вторых, венозное давление намного ниже артериального, кровь по этим сосудам продвигается не за счет давления (оно в венах не выше 20 мм рт. ст.), а в результате давления на мягкие эластичные стенки сосудов со стороны мышечных тканей.

Профилактика нарушений кровообращения

Сердечно-сосудистые заболевания встречаются наиболее часто, и они же являются самой частой причиной ранней смертности.

Самые распространенные из них непосредственно связаны с разными причинами движения крови по сосудам кровеносной системы. Это и инфаркты, и инсульты, и гипертоническая болезнь. При своевременном диагностировании этих заболеваний, а не в случае обращения к врачам лишь в критической стадии, здоровье можно восстановить, но это потребует немалых усилий и больших финансовых затрат. Поэтому лучшее средство для устранения проблемы – недопущение ее появления.

//www.youtube.com/watch?v=5_XAh4YiVlQ

Профилактика не так уж сложна. Нужно полностью отказаться от табакокурения, умеренно употреблять алкоголь и заниматься физкультурой. Правильное питание без переедания предотвратит образование холестериновых бляшек на стенках сосудов, которые способствуют их сужению, что в результате ведет к нарушению кровообращения. Рацион должен содержать необходимое количество минералов и витаминов, которые влияют на состояние сосудистой системы. Одним словом, профилактика – это здоровый образ жизни.