Скорость циркуляции крови в организме не всегда одинакова. Движение кровотока по сосудистому руслу изучает гемодинамика.
Кровь движется быстро в артериях (в наиболее крупных — со скоростью около 500 мм/сек), несколько медленнее — в венах (в крупных венах — со скоростью около 150 мм/сек) и совсем медленно в капиллярах (менее 1 мм/сек). Различия в скорости зависят от суммарного поперечного сечения сосудов. Когда кровь течет через последовательный ряд сосудов разного диаметра, соединенных своими концами, скорость ее движения всегда обратно пропорциональна площади поперечного сечения сосуда в данном участке.
Кровеносная система построена таким образом, что одна крупная артерия (аорта) разветвляется на большое число артерий средней величины, которые в свою очередь ветвятся на тысячи мелких артерий (так называемых артериол), распадающихся затем на множество капилляров. Каждая из ветвей, отходящих от аорты, уже самой аорты, но этих ветвей так много, что суммарное поперечное сечение их больше сечения аорты, а поэтому скорость течения крови в них соответственно ниже. По приблизительной оценке, общая площадь поперечного сечения всех капилляров тела примерно в 800 раз больше площади сечения аорты. Следовательно, скорость течения в капиллярах примерно в 800 раз меньше, чем в аорте. На другом конце капиллярной сети капилляры сливаются в мелкие вены (венулы), которые соединяются между собой, образуя все более и более крупные вены. При этом суммарная площадь поперечного сечения постепенно уменьшается, а скорость тока крови возрастает.
В ходе исследований выявлено, что данный процесс является непрерывным в организме человека вследствие разницы давления в сосудах. Прослеживается течение жидкости от участка, где оно высокое, к участку с более низким. Соответственно, имеются места, отличающиеся наименьшей и наибольшей скоростью течения.
Отличают объемную и линейную скорость крови. Под объемной скоростью понимают то количество крови, которое проходит через поперечное сечение сосуда за единицу времени. Объемная скорость во всех участках кровеносной системы одинакова. Линейная же скорость измеряется тем расстоянием, которое проходит частица крови за единицу времени (в секунду). Линейная скорость разная в различных отделах сосудистой системы.
Объемная скорость
Важным показателем гемодинамических значений является определение объемной скорости кровотока (ОСК). Это количественный показатель жидкости, циркулирующей за определенный временной отрезок сквозь поперечное сечение вен, артерий, капилляров. ОСК напрямую связана с имеющимся в сосудах давлением и сопротивлением, оказываемым их стенками. Минутный объем движения жидкости по кровеносной системе вычисляется по формуле, учитывающей эти два показателя. Однако это не свидетельствует об одинаковом объеме крови во всех ответвлениях кровеносного русла на протяжении минуты. Количество зависит от диаметра определенного участка сосудов, что никак не влияет на снабжение кровью органов, так как общее количество жидкости остается одинаковым.
Методы измерения
Определение объемной скорости не так давно еще проводилось так называемыми кровяными часами Людвига. Более эффективный метод – применение реовазографии. В основу способа положено отслеживание электрических импульсов, связанных с сопротивлением сосудов, проявляющемся в качестве реакции на воздействие тока с высокой частотностью.
При этом отмечается следующая закономерность: увеличение кровенаполнения в определенном сосуде сопровождается снижением его сопротивляемости, при уменьшении давления сопротивление, соответственно, увеличивается. Эти исследования обладают высокой диагностической ценностью для выявления заболеваний, связанных с сосудами. Для этого выполняется реовазография верхних и нижних конечностей, грудной клетки и таких органов, как почки и печень. Другой достаточно точный метод – плетизмография. Он представляет собой отслеживание изменений в объеме определенного органа, появляющихся в результате наполнения его кровью. Для регистрации этих колебаний используются разновидности плетизмографов – электрические, воздушные, водные.
Флоуметрия
Этот метод исследования движения кровотока основан на использовании физических принципов. Флоуметр прикладывается к обследуемому участку артерии, что позволяет осуществлять контроль над скоростью кровотока при помощи электромагнитной индукции. Специальный датчик фиксирует показания.
Индикаторный метод
Использование этого способа измерения СК предусматривает введение в исследуемую артерию или орган вещества (индикатора), не вступающего во взаимодействие с кровью и тканями. Затем через одинаковые временные отрезки (на протяжении 60 секунд) в венозной крови определяется концентрация введенного вещества. Эти значения используются для построения кривой линии и расчета объема циркулирующей крови. Данный метод широко применяется с целью выявления патологических состояний сердечной мышцы, мозга и других органов.
Линейная скорость
Показатель позволяет узнать скорость течения жидкости по определенной длине сосудов. Иными словами, это отрезок, который преодолевают компоненты крови в течение минуты.
Линейная скорость изменяется в зависимости от места продвижения элементов крови — в центре кровяного русла или непосредственно у сосудистых стенок. В первом случае она максимальная, во втором – минимальная. Это происходит в результате трения, действующего на компоненты крови внутри сети сосудов.
Скорость на разных участках
Продвижение жидкости по кровеносному руслу напрямую зависит от объема исследуемой части. Так, например:
• Самая высокая скорость крови наблюдается в аорте. Это объясняется тем, что тут самая узкая часть сосудистого русла. Линейная скорость крови в аорте — 0.5 м/сек.
• Скорость движения по артериям составляет около 0.3 м/секунду. При этом отмечаются практически одинаковые показатели (от 0.3 до 0.4 м/сек) как в сонных, так и в позвоночных артериях.
• В капиллярах кровь движется с наименьшей скоростью. Это происходит вследствие того, что суммарный объем капиллярного участка во много раз превышает просвет аорты. Уменьшение доходит до 0.5 м/сек.
• Кровь течет по венам со скоростью 0.1- 0.2 м/сек.
Определение линейной скорости
Использование ультразвука (эффект Доплера) позволяет с точностью определить СК в венах и артериях. Сущность метода определения скорости данного типа в следующем: на проблемный участок прикрепляют специальный датчик, узнать нужный показатель позволяет изменение частотности звуковых колебаний, отражающих процесс течения жидкости. Высокая скорость отражает низкую частоту звуковых волн. В капиллярах скорость определяется с использованием микроскопа. Наблюдение ведется за продвижением по кровяному руслу одного из эритроцитов.
Индикаторный
При определении линейной скорости также используется индикаторный способ. Применяются меченные радиоактивными изотопами эритроциты. Процедура предусматривает введение в вену, расположенную в локте, индикаторного вещества и прослеживание его появления в крови аналогичного сосуда, но в другой руке.
Формула Торричелли
Еще одним методом является применение формулы Торричелли. Здесь учитывается свойство пропускной способности сосудов. Есть закономерность: циркуляция жидкости выше в том участке, где имеется наименьшее сечение сосуда. Такой участок — аорта. Самый широкий суммарный просвет в капиллярах. Исходя из этого, максимальная скорость в аорте (500 мм/сек), минимальная – в капиллярах (0.5 мм/сек).
Использование кислорода
При измерении скорости в легочных сосудах прибегают к особому методу, позволяющему определить ее при помощи кислорода. Пациенту предлагают сделать глубокий вдох и задержать дыхание. Время появления воздуха в капиллярах уха позволяет с помощью оксиметра определить диагностический показатель. Средняя для взрослых и детей линейная скорость: прохождение крови по всей системе за 21-22 секунды. Данная норма характерна для спокойного состояния человека. Деятельность, сопровождаемая тяжелой физической нагрузкой, сокращает этот временной промежуток до 10 секунд. Кровообращение в организме человека — это движение главной биологической жидкости по сосудистой системе. О важности данного процесса говорить не приходится. От состояния кровеносной системы зависит жизнедеятельность всех органов и систем. Определение скорости кровотока позволяет своевременно выявить патологические процессы и устранить их с помощью адекватного курса терапии.
Кровеносная, или сердечно-сосудистая система состоит из сердца и сложной сети сосудов, которая простирается по всему телу и непрерывно переносит питательные вещества и кислород к тканям для поддержания их активности и уносит продукты клеточного метаболизма к органам, отвечающим за их расщепление и выведение.
СТРОЕНИЕ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
Систему кровообращения морфологи делят на следующие 6 отделов: сердце, артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены. Физиологам в этом отношении приходится труднее, так как необходимо объяснять функцию каждого из отделов, а это не только удлиняет их список, но и усложняет конструкцию в целом.
Морфологическое строение сердечно-сосудистой системы может выглядеть следующим образом:
Несет к сердцу кровь с продуктами распада, бедную кислородом, которая поступает в вену из верхней части тела;
Несет кровь с углекислым газом и продуктами распада которую выбрасывает сердце, в легкие, чтобы освободить от углекислого газа и насытить кислородом;
Несет к сердцу кровь с продуктами распада, бедную кислородом, которая поступает в вену из нижней части тела;
Самые тонкие кровеносные сосуды, через тонкие стенки которых происходит обмен питательными веществами, кислородом, углекислым газом и продуктами распада между кровью и тканями;
Несут кровь с продуктами распада, бедную кислородом к полым венам в направлении сердца;
Главная артерия организма, в которую поступает обогащенная кислородом кровь из сердца и распределяется по другим артериям, несущим ее во все органы;
Несет обогащенную кислородом кровь из легких в сердце, которое распределяет ее по всему организму;
Центральный двигательный орган кровеносной системы, ритмично сокращающийся и наполняющий артерии кровью, которая, пройдя по артериям, возвращается к нему по венам;
Переносят кровь, богатую кислородом и питательными веществами, от сердца к тканям всего организма.
Академик Б. И. Ткаченко предлагает классификацию отделов сердечно-сосудистой системы, исходя из физиологических аспектов:
- — это, разумеется, сердце.
- — артерии эластического типа (аорта, легочный ствол) и их крупные ветви.
- . Думается, это не совсем точная формулировка. Во-первых, о «стабильности» мы можем говорить только в условиях нормы, но те же артерии мышечного типа и артериолы (а речь идет именно о них, о резистивных сосудах) принимают самое деятельное участие в гипертонических состояниях, например, или, наоборот, в гипотонических. Во-вторых, назвать их «стабилизаторами» — слишком большая честь, они лишь выполняют волю нервно-гуморальных систем, которые, кстати, из соображений, изложенных в пункте «во-первых», тоже не обозначишь как стабилизирующие давление. Поэтому прибегнем к более нейтральной установке: «Сосуды, определяющие давление».
- . Например, прекапилляры — мелкие ветви артериол, в стенках которых заложены крошечные сфинктеры, определяющие в конечном итоге объем крови, пропускаемой в капилляры.
- — имеются в виду, конечно, капилляры.
- — венулы, мелкие и средние вены, емкостная функция которых нами отмечалась.
- — полые вены и их наикрупнейшие притоки.
- — к этой группе относятся анастомозы и артериоло-венозные шунты.
- представлены лимфатической системой выноса белка и ряда других веществ из тканей.
СЕТЬ СОСУДОВ
Кровеносная система — замкнутая система, наполненная кровью и состоящая из кровеносных сосудов и центрального мотора, сердца. Сердце — это полый орган с толстыми мышечными стенками, которые напрягаются и расслабляются ритмично при наполнении сердца кровью и ее выбросе. При каждом сокращении сердце выбрасывает в аорту определенное количество крови, обогащенной кислородом. Аорта — это большая артерия с большим количеством ответвлений, формирующих дуги аорты и меньшие артерии, переходящие в мелкие капилляры. Стенки капилляров составляют всего несколько клеток и настолько тонкие, что через них возможно насытить ткани кислородом и питательными веществами и забрать углекислый газ и продукты распада. Далее капилляры переходят в вены, которые, в свою очередь, сходятся в полых венах, откуда кровь поступает в сердце.
ДВА КРУГА КРОВООБРАЩЕНИЯ
В кровеносной системе можно выделить два круга кровообращения, каждый из которых функционирует одновременно и параллельно и выполняет свою функцию. Один из них называется малым кругом кровообращения и соответствует легочному кровотоку: правый желудочек выбрасывает бедную кислородом кровь, прошедшую по всему организму, в легочный ствол, разделяющийся на две легочные артерии, чтобы она освободилась от углекислого газа, насытилась кислородом и вернулась в левое предсердие. Второй круг называется большим и является основным, или системным, кругом кровообращения: левый желудочек выбрасывает кровь, обогащенную кислородом и питательными веществами, в аорту, откуда она поступает по артериям во все ткани организма, где через капилляры обогащает ткани кислородом и питательными веществами, а затем по венам.
ЦИРКУЛЯЦИЯ КРОВИ У ЭМБРИОНА
Процесс циркуляции крови очень отличается до и после рождения: ребенок в утробе матери не дышит и не питается самостоятельно, получая питательные вещества и кислород с материнской кровью. Эмбрион связан с ее кровеносной системой через плаценту, с помощью которой осуществляется обмен между материнской кровью и кровью плода. Нужно также добавить, что у плода отсутствует как таковой малый, или легочный, круг кровообращения и его сердце перегоняет кровь из одного отдела кровеносной системы в другой: отверстие сердечной перегородки называется отверстием выброса крови; сосуд, который проходит прямо к правому желудочку от аорты, называется овальным отверстием; а сосуд, соединяющий правый желудочек с аортой, называется артериальным каналом, содержащим клапан аорты, который предотвращает поступление крови назад в легкие. После рождения прекращается циркуляция крови через плаценту; когда ребенок начинает дышать, закрывается овальное отверстие и устанавливается малый круг кровообращения.
- Овальное отверстие, или отверстие выброса крови
- Артериальный канал
- Аорта
- К пупочным артериям
- Пупочная вена
- Нижняя полая вена
- Верхняя полая вена
- Правое предсердие
- Левое предсердие
- Левый желудочек
- Правый желудочек
- Легочный ствол
В нашем организме кровь непрерывно движется по замкнутой системе сосудов в строго определенном направлении. Это непрерывное движение крови называется кровообращением. Кровеносная система человека замкнутая и имеет 2 круга кровообращения: большой и малый. Основным органом, обеспечивающим движение крови, является сердце.
Кровеносная система состоит из сердца и сосудов. Сосуды бывают трех типов: артерии, вены, капилляры.
Сердце – полый мышечный орган (масса около 300 грамм) размером приблизительно с кулак, расположен в грудной полости слева. Сердце окружено околосердечной сумкой, образованной соединительной тканью. Между сердцем и околосердечной сумкой находится жидкость, уменьшающая трение. У человека четырехкамерное сердце. Поперечная перегородка делит его на левую и правую половину, каждая из которых разделена клапанами ни предсердие и желудочек. Стенки предсердий тоньше, чем стенки желудочков. Стенки левого желудочка толще, чем стенки правого, так как он совершает большую работу, выталкивая кровь в большой круг кровообращения. На границе между предсердиями и желудочками находятся створчатые клапаны, которые препятствуют обратному току крови.
Сердце окружено околосердечной сумкой (перикардом). Левое предсердие отделено от левого желудочка двустворчатым клапаном, а правое предсердие от правого желудочка – трехстворчатым клапаном.
К створкам клапанов со стороны желудочков прикреплены прочные сухожильные нити. Такая их конструкция не позволяет крови двигаться из желудочков в предсердие при сокращении желудочка. У основания легочной артерии и аорты находятся полулунные клапаны, не позволяющие крови поступать из артерий обратно в желудочки.
В правое предсердие поступает венозная кровь из большого круга кровообращения, в левое – артериальная из легких. Так как левый желудочек снабжает кровью все органы большого круга кровообращения, в левое – артериальная из легких. Так как левый желудочек снабжает кровью все органы большого круга кровообращения, то его стенки примерно в три раза толще стенок правого желудочка. Сердечная мышца представляет собой особый вид поперечно-полосатой мышцы, в котором мышечные волокна срастаются между собой концами и образуют сложную сеть. Такое строение мышцы увеличивает ее прочность и ускоряет прохождение нервного импульса (вся мышца реагирует одновременно). Сердечная мышца отличается от скелетных мышц способностью ритмично сокращаться, отвечая на импульсы, возникающие в самом сердце. Это явление называется автоматией.
Артерии – сосуды, по которым кровь движется от сердца. Артерии – это толстостенные сосуды, средний слой которых представлен эластичными волокнами и гладкой мускулатурой, поэтому артерии способны выдержать значительное давление крови и не разрываться, а только растягиваться.
Гладкая мускулатура артерий выполняет не только структурную роль, но ее сокращения способствуют быстрейшему току крови, так как мощности только одного сердца не хватило бы для нормальной циркуляции крови. Внутри артерий нет никаких клапанов, кровь течет быстро.
Вены – сосуды, несущие кровь к сердцу. В стенках вен также есть клапаны, препятствующие обратному току крови.
Вены, более тонкостенные, чем артерии, и в среднем слое меньше эластичных волокон и мышечных элементов.
Кровь по венам течет не совсем пассивно, окружающие вену мышцы совершают пульсирующие движения и прогоняют кровь по сосудам к сердцу. Капилляры – самые мелкие кровеносные сосуды, через них плазма крови обменивается с тканевой жидкостью питательными веществами. Стенка капилляров состоит из одного слоя плоских клеток. В мембранах этих клеток имеются многочленные мельчайшие отверстия, которые облегчают прохождение через стенку капилляров веществ, участвующих в обмене.
Движение крови происходит по двум кругам кровообращения.
Большой круг кровообращения – это путь крови от левого желудочка до правого предсердия: левый желудочек аорта грудная аорта брюшная аорта артерии капилляры в органах (газообмен в тканях) вены верхняя (нижняя) полая вена правое предсердие
Малый круг кровообращения – путь от правого желудочка до левого предсердия: правый желудочек легочный ствол артерии правая (левая) легочная артерия капилляры в легких газообмен в легких легочные вены левое предсердие
В малом круге кровообращения по легочным артериям движется венозная кровь, а по легочным венам после газообмена в легких – артериальная кровь.
Источник: