Движение крови по сосудам

Сосуды, образующие систему кровообращения, подразделяются на несколько функциональных групп:

• • амортизирующие сосуды (аорта и ствол легочной артерии) отходят от сердца, в них под большим давлением выбрасывается кровь из желудочков; в стенках этих сосудов много эластических волокон, которые обеспечивают их растяжение;
• • сосуды сопротивления (артерии, артериолы, концевые прекапилляры, венулы) — основной регулятор скорости кровотока; большая часть сосудов имеет малый просвет и довольно толстые стенки; степень сокращения мышечных волокон в их стенках изменяет общую площадь поперечного сечения суммарного кровеносного русла;
• • сосуды-сфинктеры регулируют число функционирующих капилляров, т. е. площадь поверхности сосудов, через которые идет обмен веществ;
• • обменные сосуды (обычно капилляры), через которые осуществляется обмен веществ;
• • емкостные сосуды (вены печени, чревной области, легких и др.) могут растягиваться и способны вмещать большие объемы крови; выполняют функцию временного депо, задерживающего дополнительный объем крови до нужного момента.

Стенки периферических кровеносных сосудов, артерий, вен и капилляров имеют неодинаковое строение (рис. 9.17,9.18). Стенки артерий и вен состоят из нескольких слоев. Их внут;

Рис. 9.17. Сосуды разных участков кровеносного русла

ренний слой — эндотелий. В артериях к нему прилегает слой эластических волокон, толщина которого зависит от типа артерии. В аорте этот слой выражен значительно сильнее, чем в мелких артериях. Далее следует слой гладких мышц, с сокращением которых связаны сужение и расширение просвета сосуда. Существует два типа гладких мышечных волокон в стенках сосудов — циркулярные и продольные. При сокращении циркулярных волокон сужаются короткие, ограниченные участки сосуда. Наружная оболочка артерий состоит из соединительной ткани с большим количеством коллагеновых волокон, образующих неспособный растягиваться каркас. Он обеспечивает прочность стенки сосуда.

Рис. 9.18. Строение стенок кровеносных сосудов

Структура и толщина всех слоев, образующих стейку сосудов разных видов, различна. В стенках артерий, в сравнении с венами, слой эластических волокон толще. Кроме того, в стенках артерий сильнее развит мышечный слой, который не позволяет спадаться их просвету (в отличие от вен) и создает пульсовую волну в стенке артерий (см. ниже). Стенки капилляров (рис. 9.19) состоят из одного слоя эндотелиальных клеток. Самые тонкие сосуды (капилляры) образуют ту часть системы кровообращения, которая обеспечивает процессы обмена между кровью и тканями — микроциркулярпое русло (рис. 9.20).

Структура сосудов микроциркулярного русла хорошо приспособлена для осуществления обменных процессов: через них в обоих направлениях проходят жидкость (вода) и рас;

Рис. 9.20. Микроциркуляторное русло (схема):

а — при открытых сфинктерах кровь течет через капилляры; б — при закрытых сфинктерах кровь течет из артериолы в венулу, минуя капилляры.

Рис. 9.19. Типы капилляров творенные вещества. Микроциркуляторное русло начинается самой мелкой артерией — артериолой, от которой отходят прекапилляры, снабженные гладкомышечными прекапиллярными сфинктерами, регулирующими кровоток. От прекапилляров начинаются истинные капилляры.

Два или несколько истинных капилляров, сливаясь, образуют посткапилляры (посткапиллярные венулы). Они имеют тонкую оболочку, обладающую растяжимостью и высокой проницаемостью. Посткапилляры при слиянии образуют венулы, которые, в свою очередь, сливаются в вены. Посткапиллярные венулы — конечное звено микроциркуляторного русла, их диаметр 8—30 мкм. Они впадают в собирательные вены диаметром 100—300 мкм. В микроциркуляторном русле встречается прямое соединение артериолы с венулой — артериоло-венулярные анастомозы. В их стенках имеются гладкие миоциты, сокращение или расслабление которых может регулировать ток крови. К микроциркуляторному руслу относятся и лимфатические капилляры.

Скорость движения крови по сосудам зависит от разности давления в начале и в конце сосуда и от сопротивления, которое она встречает на своем пути. Чем больше разность давления, тем быстрее движется кровь. У человека эта разность велика: в аорте давление крови равно 120—130 мм рт. ст., в полых венах, т. е. в конце большого круга кровообращения, — 2—2,5 мм рт. ст., а при вдохе — даже отрицательное (-2—4 мм рт. ст.).

Сопротивление, которое встречает кровь при продвижении по сосудам, уменьшает скорость ее движения. К факторам, снижающим скорость движения крови, относятся:

• • длина и диаметр сосуда (чем больше длина и меньше диаметр, тем больше сопротивление);
• • вязкость крови (она в пять раз больше вязкости воды);
• • трение частиц крови о стенки сосудов и между собой.

Различают объемную и линейную скорость движения крови.

Объемной скоростью движения крови называют то количество крови, которое протекает в единицу времени через суммарное поперечное сечение сосудов данного участка сосудистого русла. Через аорту, легочные артерии, полые вены и капилляры за одну минуту протекает одинаковый объем крови. Поэтому к сердцу всегда возвращается такое же количество крови, которое было выброшено в сосуды во время систолы.

Линейной скоростью движения крови называют путь, пройденный кровыо в единицу времени. Она зависит от просвета сосудов: чем шире суммарный просвет сосудов, тем медленнее движется кровь, а чем он уже, тем больше скорость движения крови. По мере разветвления сосудов скорость движения крови в них уменьшается, так как суммарный просвет ветвей больше просвета исходного сосуда. У взрослого человека просвет аорты приблизительно равен 8 см², а сумма просветов капилляров — 4000—8000 см². Поэтому линейная скорость движения крови в аорте в 500—1000 раз больше, чем в капиллярах, в аорте она равна 500 мм/с, а в капиллярах — 0,5 мм/с.

По мере того как капилляры переходят в вены, а мелкие вены соединяются в более крупные, просвет сосудов уменьшается, а скорость движения крови в них — увеличивается. Две полые вены примерно в два раза шире аорты, скорость движения крови в них равна половине скорости движения крови в аорте.

Как объемная, так и линейная скорости движения крови могут изменяться в разных участках сосудистого русла.

Рис. 9.21. Клапаны в стенке вен.

Движению крови по венам способствуют сокращения скелетных мышц и имеющиеся в некоторых венах, например в венах нижних конечностей, клапаны, открывающиеся только по направлению движения крови и препятствующие обратному ее току (рис. 9.21). В венозных сосудах кровь может проталкиваться за счет сокращения окружающих скелетных мышц, а также мышечных клеток в их стенках.

Кровь, выброшенная из левого желудочка в аорту, возвращается в правое предсердие, совершив оборот, но большому кругу. Важнейшим фактором, обеспечивающим возврат крови в сердце, является разность давления крови между аортой и полыми венами. Этому же способствуют остаток движущейся силы, которая сообщается крови сокращением сердца, присасывающая сила грудной клетки и самого сердца.

Время кругооборота крови у человека в состоянии покоя равно 20—25 с (приблизительно 27 систол), оно уменьшается при физической нагрузке и может составить 10 с. С возрастом скорость движения крови уменьшается: у новорожденного кровь совершает кругооборот за 12 с, у трехлетнего ребенка — за 15 с, у детей семи-восьми лет — за 7—8 с, у 14-летних — за 18,5 с, у взрослых — за 22 с. Уменьшение скорости движения крови с возрастом связано с увеличением длины сосудов у растущего организма. На скорость движения крови влияет также изменение частоты сердечных сокращений, их уменьшение с возрастом приводит к уменьшению скорости движения крови. Во все возрастные периоды скорость движения крови по сосудам женского организма больше, чем у мужчин.