ДВИЖЕНИЕ КРОВИ ПО КРОВЕНОСНЫМ СОСУДАМ

Нормальный ток крови по сосудам – основа жизни организма.

В статье будет рассказано о том, что заставляет кровь двигаться по сосудам и не тормозить, какие бывают типы тока крови, чем они отличаются и когда и где возникают. Благодаря огромному количеству исследований, проводимых в кардиоваскулярной отрасли, в данную статью включены пояснения не только о физических факторах течения крови, но и биологических.

Движение крови по сосудам в организме – это целый комплекс биофизических основ давления, потока и сопротивления, оказываемого сосудистыми стенками. С его помощью выполняется самая главная функция кровеносной системы – доставка питательных веществ, кислорода к тканям организма, и, наоборот, транспорт продуктов распада из них, а также поддержание кислотно-основного и водно-электролитных равновесий в организме в целом.

Внимание! Все это позволяет полноценно функционировать как отдельным клеткам и тканям, так и целостному организму.

Общие сведения

Работа каждого органа и системы в целом определяет степень его кровоснабжения, а значит и транспортировки к ним кислорода и нутриентов. Таким образом, сами же ткани определяют, что им необходимо, и в каком количестве.

Поставляемые тканям питательные вещества определяются их потребностью в них, а также их функциональным спектром, что занимает особенно важное место в работе определенных органов и систем. Так, функция почечного аппарата требует высокой степени его кровоснабжения, но не только для покрытия потребностей ткани органа, но и для поддержания его основных функций – фильтрации, реабсорбции, экскреции, что в свою очередь влияет на работу других систем органов.

Важно! Выделяют системную циркуляцию крови и легочную, в связи, с чем существуют два круга кровообращения – большой и малый, соответственно.

На фото представлено схематическое изображение кругов кровообращения.

Физические особенности кровотока

Прежде, чем разобрать, чем обеспечивается движение крови по сосудам, стоит рассмотреть анатомические единицы сосудистой системы.

Артериальное русло

Известно всем, что по артериям кровь течет к тканям, принося им множество питательных веществ. Ввиду высокого давления и большой скорости крови в них, требуется повышенная сопротивляемость их стенок. Поэтому при гистологическом исследовании сосудистую стенку артерии легко отличить от вены ее округлым сечением, в толще которого расположено больше количество гладкомышечных элементов.

Артериолы – также представители данного сосудистого русла, однако отличаются от артерий своим калибром. Давление крови по артериолам значительно ниже. Они играют роль «переходников», по которым кровь перетекает в капилляры.

За счет развитой мышечной оболочки в артериолах, последние могут контролировать кровоток в определенных тканях – спазмируясь, при необходимости уменьшить кровоснабжение определенной области, и, наоборот, расширяясь, если нужно усилить кровоток в тканях.

Сеть капилляров

Данные анатомические структуры сосудистого русла имеют полупроницаемую стенку с капиллярными порами, расположенными между клетками эндотелия, которые позволяют осуществлять двусторонний обмен электролитами, газами, питательными веществами, гормонамишт и продуктами распада.

Венозная система

Венулы, имея малый калибр, собирают кровь из капиллярного русла, и уносят ее из тканей. С удалением от органа их калибр растет, прогрессивно увеличиваясь до вен. Вены – коллекторы крови в кардиоваскулярной системе. По ним собранная со всех систем органов кровь оттекает в сердце.

Кроме транспортной функции они играют еще одну важную роль, являясь большим резервуаром крови в организме человека. За счет низкого давления в их системе, венозная стенка тонкая, преимущественно состоит из эластических соединительнотканных волокон. Однако, даже небольшое число гладкомышечных элементов в их стенках позволяет им расширяться, накапливая больше крови в своей системе.

Важно! Внутренняя оболочка венозной стенки имеет клапаны, число которых прогрессивно уменьшается от нижних конечностей и до впадения вен в нижнюю полую вену. Они играют важную роль в регулировании односторонности кровотока.

Схематическое изображение артериальной и венозной систем кровообращения.

Принципы системы циркуляции крови

Как уже отмечено было выше, объем поступающей к ткани крови прямо пропорционален ее потребностям. Когда выполняется любого рода физическая (и не только), активность – кровоснабжения всех органов усиливается за счет повышения их потребностей в нутриентах. Изменения могут различаться в 20-30 раз в отличие от состояния покоя.

Сердце – не единственный орган, контролирующий кровоснабжение тканей.

Сердце самостоятельно не может увеличить сердечный выброс более чем в 4-7 раз (способности миокарда зависят от его натренированности, потому высока цена регулярной физической активности). Поэтому когда невозможно изолированно повысить скорость движения крови по сосудам, срабатывает ее контроль посредством исключительно сосудистой системы.

Потребность в кислороде, или, наоборот, степень накопленного углекислого газа и других метаболитов передает сигнал на локальные кровеносные сосуды, что в свою очередь спазмирует их, или, наоборот, расширяет в зависимости от потребности определенной ткани и уровня активности перетекающих в ней процессов. Центральная нервная система и гуморальная, которые дополнительно осуществляют контроль за сосудистой стенкой, также помогают контролировать кровоток в различных тканях организма.

Когда произошел контроль на уровне локальных сосудов, происходит и «подгон» сердечного выброса под сформировавшуюся сумму кровотоков в тканях. Сердце автоматически отвечает на усиленное кровоснабжение путем увеличения своей сократительной способности.

Большое влияние на контроль над уровнем артериального давления оказывает нервная система, а именно рефлексы. Так, при снижении систолического давлении ниже цифры в 100 мм.рт.ст. срабатывает комплекс рефлексов, направленных на его поднятие за короткий промежуток времени.

Пути его повышения следующие:

  • повышение силы сокращений сердца;
  • сужение просвета больших венозных стволов с целью направления большего объема крови к сердцу;
  • повсеместное сужение артериол, что приводит к перераспределению крови в большие по калибру артерии, что в свою очередь результирует повышением систолического давления.

Схематическое изображение циркуляции крови по сердечно-сосудистой системе.

Физические данные тока крови

Рассмотрим далее физические факторы, обеспечивающие движение крови по сосудам:

  1. Давление и градиент давления. Данный показатель является одним из самых важных, который определяет односторонний поток крови, ее устремление от сердца к тканям, и от органов к сердцу. Градиент давления подразумевает разницу давлений на протяжении сосуда, то есть на двух противоположных его концах.
    При одинаковых величинах давления (даже очень высоких) на разных концах одного сосуда не возникает тока крови, так как для него необходим именно градиент давления.
  2. Сосудистое сопротивление. Сопротивление, которое оказывает сосудистая стенка – второй фактор, оказывающий влияние на поток крови по кардиоваскулярной системе. На данный показатель влияют гистологические особенности (процентное соотношение гладкомышечных волокон и соединительнотканных эластических волокон), калибр сосуда.
  3. Ток крови. Под данным термином понимается то количество крови, которое перетекает за определенный отрезок времени в конкретной точке сосудистого русла. Ток прямо пропорционален описанному выше градиенту давления в сосудах, и обратно пропорционален сосудистому сопротивлению.

Давление в сосудах в различных отделах сосудистой системы человека.

Важно! Вышеописанные факторы вместе поставляют комплекс, что обеспечивает непрерывность движения крови по сосудам.

Немаловажную роль в особенностях движения крови играет ее вязкость, то есть отношение ее форменных элементов к жидкостной структуре (плазме). Изменения нормальных величин имеет последствия.

Варианты тока крови по сосуду

Существует несколько вариантов течения крови по сосудам. Характеристика каждого из них приведена ниже.

Ламинарный ток

При данной модели потока крови по сосудистому руслу ток крови представлен слоями, каждый из которых расположен на одинаково удаленном расстоянии от стенки сосуда, и характеризуется определенной скоростью потока. Эти скорость и темп постоянны.

При этом, чем ближе кровь находится к центральной части сосуда (по отношению к его поперечному сечению) – тем выше ее скорость, и тем больше в ней находится форменных элементов. Таким образом, ток крови вблизи эндотелия замедлен и состоит в большей части из жидкостной основы крови – плазмы.

Ламинарный ток наблюдается в большей части кровеносной системы человека при состоянии физиологического покоя.

Турбулентный ток

Является полной противоположностью ламинарному току крови. При данной модели кровь не имеет однонаправленности в движении и упорядоченности по слоям, а движется в разных направлениях в просвете одного сосуда. Кровь настолько смешивается в одном сосуде, что даже формирует завитки наподобие волн.

Нормальная физиология предусматривает наличие турбулентного тока крови в областях, где расположены клапаны, в магистральных сосудах, особенно в проксимальном отделе аорты и легочной артерии (там, где они выходят из левого и правого желудочка соответственно), в местах анатомических бифуркаций и сужений, а также при состоянии физической активности (см. также Клапаны сердечно-сосудистой системы – анатомия ворот для крови.)

Остальные ситуации, когда встречается турбулентное течение крови, относятся к патологическим состояниям – неровность эндотелия за счет наличия его повреждения или атеросклеротической бляшки, обструкции сосуда, или его сужения извне.

Турбулентный ток приводит к повышенному сопротивлению сосудистой стенки, что результирует в усилении сердечных сокращений. Таким образом, такая модель тока крови оказывает большую нагрузку на сердце, и на сам сосуд, который поддается воздействию на него турбулентного потока.

Ламинарный и турбулентный механизм движения крови по сосудам.

Движение крови по сосудам

Кровь движется по сосудам непрерывно. Где-то быстрее, где-то медленнее, это зависит от диаметра сосуда и давления, под которым кровь выбрасывается из сердца. Скорость движения по капиллярам очень низкая, за счет чего возможны обменные процессы.

Кровь движется вихрем, поднося кислород по всему диаметру стенки сосуда. За счет таких движений кислородные пузырьки словно выталкиваются за границы сосудистой трубки.

Кровь здорового человека течет по одному направлению, объем оттока всегда равен объему притока. Причина непрерывного движения объясняется эластичностью сосудистых трубок и сопротивлением, которое приходится преодолевать жидкости. При поступлении крови аорта с артерией растягиваются, затем сужаются, постепенно пропуская жидкость дальше. Таким образом она движется не рывками, как сокращается сердце.

Малый круг кровообращения

Схема малого круга приведена ниже. Где, ПЖ — правый желудочек, ЛС — легочный ствол, ПЛА — правая легочная артерия, ЛЛА — левая легочная артерия, ЛГ — легочные вены, ЛП — левое предсердие.

По легочному кругу циркуляции жидкость проходит к легочным капиллярам, где получает кислородные пузырьки. Обогащенная кислородом жидкость называется артериальной. Из ЛП она переходит к ЛЖ, где берет начало телесная циркуляция.

Большой круг кровообращения

Схема телесного круга кровообращения, где: 1. Лж — левый желудочек.

2. Ао — аорта.

3. Арт — артерии туловища и конечностей.

4. В — вены.

5. ПВ — полые вены (правая и левая).

6. ПП — правое предсердие.

Телесный круг направлен на распространение жидкости, полной кислородными пузырьками, по организму. Она несет О2, питательные вещества к тканям, по пути собирая продукты распада и CO2. После этого происходит движение по маршруту: ПЖ — ЛП. А затем вновь запускается по легочной циркуляции.

Личное кровообращение сердца

Сердце — «автономная республика» организма. Оно имеет собственную систему иннервации, которая приводит в движение мышцы органа. И собственный круг кровообращения, который составляют коронарные артерии с венами. Коронарные артерии самостоятельно регулируют кровоснабжение сердечных тканей, что важно для непрерывной работы органа.

Строение сосудистых трубок не идентично. У большинства людей две коронарные артерии, но бывает наличие третьей. Питание сердца может идти от правой или левой коронарной артерии. Из-за этого сложно установить нормы сердечного кровообращения. Интенсивность кровотока зависит от нагрузки, физической подготовки, возраста человека.

Плацентарный круг кровообращения

Плацентарное кровообращение присуще каждому человеку на стадии развития плода. Плод получает кровь от матери по плаценте, которая формируется после зачатия. Из плаценты она движется к пупочной вене ребенка, откуда идет к печени. Этим объясняются крупные размеры последней.

Артериальная жидкость попадает к полой вене, где смешивается с венозной, далее направляется в левое предсердие. Из него кровь течет к левому желудочку через специальное отверстие, после чего — сразу к аорте.

Движение крови в организме человека по малому кругу начинается только после рождения. С первым вздохом происходит расширение сосудов легких, и пару дней они развиваются. Овальное отверстие в сердце может сохраняться в течение года.

Патологии кровообращения

Кровообращение осуществляется по замкнутой системе. Изменения и патологии в капиллярах могут отрицательно влиять на работу сердца. Постепенно проблема будет усугубляться и перерастет в серьезное заболевание. Факторы, влияющие на движение крови:

  1. Патологии сердца и крупных сосудов приводят к тому, что кровь поступает к периферии в недостаточном объеме. В тканях застаиваются токсины, они не получают должного питания кислородом и постепенно начинают разрушаться.
  2. Патологии крови, такие как тромбоз, стаз, эмболия, приводят к закупорке сосудов. Движение по артериям и венам становится затрудненным, что деформирует стенки сосудов и замедляет ток крови.
  3. Деформация сосудов. Стенки могут истончаться, растягиваться, менять свою проницаемость и терять эластичность.
  4. Гормональные патологии. Гормоны способны усиливать ток крови, что приводит к сильному наполнению сосудов.
  5. Сдавливание сосудов. При сдавливании сосудов кровоснабжение тканей прекращается, что приводит к отмиранию клеток.
  6. Нарушения иннервации органов и травмы способны приводить к разрушению стенок артериол и провоцировать кровотечения. Также нарушение нормальной иннервации приводит к разладу всей системы кровообращения.
  7. Инфекционные заболевания сердца. Например, эндокардит, при котором поражаются клапаны сердца. Клапаны закрываются неплотно, что способствует обратному оттоку крови.
  8. Поражение сосудов головного мозга.
  9. Заболевания вен, при которых страдают клапаны.

Также на движение крови влияет образ жизни человека. У спортсменов более стойкая система циркуляции, поэтому они выносливее и даже быстрый бег не сразу ускорит ритм сердца.

Обычный человек может подвергнуться изменениям циркуляции крови даже от выкуренной сигареты. При травмах и разрывах сосудов кровеносная система способна создавать новые анастомозы, чтобы обеспечивать кровью «потерянные» участки.

Регуляция кровообращения

Любой процесс в организме контролируется. Есть и регуляция кровообращения. Деятельность сердца активируется двумя парами нервов — симпатическими и блуждающими. Первые возбуждают сердце, вторые тормозят, словно контролируя друг друга. Сильное раздражение блуждающего нерва способно остановить сердце.

Изменение диаметра сосудов также происходит за счет нервных импульсов из продолговатого мозга. Частота сердечных сокращений увеличивается или уменьшается в зависимости от сигналов, поступающих на раздражение извне, такое как боль, изменение температуры и т. п.

Кроме этого, регуляция сердечной работы происходит за счет веществ, содержащихся в крови. Например, адреналин усиливает частоту сокращений миокарда и при этом суживает сосуды. Ацетилхолин производит обратный эффект.

Все эти механизмы нужны для поддержания постоянной бесперебойной работы в организме вне зависимости от перепадов внешней среды.

Сердечно-сосудистая система

Выше представлено лишь краткое описание системы кровообращения человека. В теле содержится огромное количество сосудов. Движение крови по большому кругу проходит по всему телу, обеспечивая кровью каждый орган.

Сердечно-сосудистая система включает еще и органы лимфатической системы. Этот механизм работает согласованно, под контролем нервно-рефлекторной регуляции. Тип движения в сосудах может быть прямым, что исключает возможность обменных процессов, или вихревым.

Движение крови зависит от работы каждой системы в организме человека и не может описываться постоянной величиной. Оно меняется в зависимости от множества внешних и внутренних факторов. Для разных организмов, существующих в разных условиях, есть свои нормы кровообращения, при которых нормальной жизнедеятельности не будет угрожать опасность.

Как оценить параметры кровотока

На сегодняшний день существует множество методик, позволяющих как инвазивно, так и вовсе без вмешательств оценить все факторы, которые оказывают влияние на адекватность кровотока, что в свою очередь напрямую влияет на кровоснабжение органов и тканей.

Оценка тока крови в сосудах

Наиболее используемым методом диагностики кровотока в различных отделах сердечно-сосудистой системы на сегодняшний день является ультразвуковое исследование с использованием Допплеровского метода. Его широкое распространение в медицине обусловлено точностью предоставляемых данных, транспортабельностью, низкой затратностью самой процедуры и универсальностью.

Эффект Допплера позволяет оценить, как кровь движется по сосудам.

Принцип его работы заключается в эффекте Допплера. Трансдьюсер аппарата посылает множество ультразвуковых волн высокой частоты, которые проходят через ткани и сосудистые стенки, отражаются от поверхности эритроцитов, безостановочно двигающихся в просвете сосудов. (см. также Ультразвуковая допплерография сосудов шеи и головы.)

Отраженные волны имеют более низкую частоту за счет постоянного отдаления красных кровяных телец от датчика. Обработка получаемых сигналов позволяет показать ток крови в просвете сосуда (красным цветом картируется ток крови к трансдьюсеру, и от него, соответственно, синим цветом). Более подробно об это рассказано в видео в этой статье.

В комплексе с B-режимом ультразвуковой диагностики Допплеровский метод позволяет оценить не только адекватность тока крови в просвете сосудов, но и в полостях сердца. На основании результата данного обследования врач может сделать вывод о кровотоке в камерах сердца, по магистральным или периферическим сосудам.

Измерение давления

Давление крови определяется как такая сила, сформированная потоком крови, которая воздействует на любую единицу поверхности сосудистой стенки. Наиболее точным методом, позволяющим оценить кровяное давление, является ртутный манометр, потому что он не реагирует на изменение уровня давления, которое происходит быстрее, чем за 2-3 сек.

Принципы измерения артериального давления очень просты.

Водный манометр менее точный в своих показаниях, однако, и он применяется при измерении давления.

В медицинской практике используется как неинвазивная методика определения кровяного давления, например, при помощи известного каждому сфигмоманометра. Инструкция к использованию данного аппарата известна каждому второму человеку.

Инвазивный метод оценки артериального и венозного давления также нашел свое применение, однако, только в стенах медицинских учреждений (в основном в отделениях интенсивной терапии и операционных) ввиду наличия определенных показания к своему применению. Данные прямого измерения давления являются наиболее точными.

Механизм для инвазивного измерения артериального давления.

Не смотря на простоту в использовании стандартного сфигмоманометра, стоит обращать внимание на правила измерения артериального давления, что позволяет получить наиболее точные показания.

  • рука, на которой измеряют давление, должна находиться на уровне сердца;
  • пациент должен быть в состоянии покоя как минимум за 10-15 минут до начала процедуры измерения давления;
  • нижние конечности должны располагаться свободно, и не скрещиваться;
  • плечо, на которое накладывается манжета сфигмоманометра, должно быть освобождено от одежды;
  • пациенту необходимо воздержаться от разговоров на момент процедуры;
  • мочевой пузырь должен быть опорожнен.

Также в зависимости от патологии и состояния пациента может потребоваться измерение давления не только на обеих руках, но и на нижних конечностях.

Оценка вязкости крови

Кроме давления, сопротивления и собственно тока крови, среди величин, оказывающих влияние на особенности движения крови по сосудам, являются ее реологические свойства, и в первую очередь, вязкость крови. При постоянных вышеописанных физических критериях кровотока, повышение вязкости крови приводит к замедлению ее тока.

Вязкость крови определяется подвешенными в ней форменными элементами (в основном эритроцитами), каждый из которых оказывает сопротивление, направленное не только на стенки сосудов, но и на прилегающие вблизи от них клетки.

Чем ниже вязкость крови – тем выше скорость кровотока по сосудам.

Определение гематокрита – отношения форменных элементов крови к плазме является опосредованным показателем вязкости крови. Другими факторами, оказывающими влияние (значительно меньшее, чем гематокрит) на вязкость, являются концентрация белков плазмы крови и их тип.

В заключении стоит отметить, что описанные выше причины движения крови по сосудам, имеют в своей основе физические и биологические характеристики. Регулярная физическая активность, индивидуально подобранная для каждого человека, позволяет тренировать выносливость сердечно-сосудистой системы, что оказывает положительное влияние на ее работу и профилактику множества заболеваний.

Вопросы врачу

Застой крови

Добрый день. Меня зовут Станислав, и меня беспокоит вопрос о застое крови в ногах. Дело в том, что в последние месяцы начал замечать на правой и левой голенях венозные узелки. Знакомый сказал, что это варикоз и, что кровь в ногах из-за него застаивается и не движется к сердцу. Так ли это и что я могу с этим сделать?

Здравствуйте, Станислав. Доля правды в суждениях Вашего друга есть. Однако их неточность не позволяет ответить на Ваш вопрос положительно. На самом деле описанные Вами «венозные» узелки вполне могут быть проявлением варикозной болезни нижних конечностей. Последняя проявляется вследствие недостаточности клапанного аппарата венозной системы данной области, из-за чего отток крови действительно нарушен.

Хроническая венозная недостаточность может повлечь за собой застой крови в ногах, однако, специфическая терапия оказывает положительный эффект на течение данной патологии. В Вашем случае необходимо обратиться к семейному врачу, который при подозрении на варикозную болезнь направит Вас к узкому специалисту.

Спорт – польза или вред?

Здравствуйте, меня зовут Марк. В последнее время увлекся тренировками (занимаюсь в тренажерном зале), чувствую себя значительно лучше. Знакомый сказал, что это плохо влияет на сердце, и, что вовсе влияние спорта на организм переоценено. Так ли это?

Добрый день, Марк. Спасибо за Ваш вопрос. На самом деле серьезный спорт не оказывает положительного эффекта на организм человека, особенно если говорить о тяжелой атлетике. Однако регулярная физическая активность, включающая в себя кардиотренировки, которые направлены на тренировку сердечно-сосудистой системы – важны для здоровья организма. Важно выполнять все упражнения под строгим присмотром тренера во избежание нежелательных травм.

Морфологические особенности сердца. Фазы деятельности сердца

Основные морфологические особенности сердца

У человека 4-х камерное сердце, но с физиологической точки зрения 6-ти камерное: дополнительные камеры — ушки предсердий, т. к. они сокращаются на 0,03-0,04 с раньше предсердий. За счёт их сокращений происходит полное наполнение предсердий кровью. Размеры и масса сердца пропорциональные общим размерам тела.

У взрослого объем полости равен 0,5-0,7 л; масса сердца равна 0,4 % от массы тела.

Стенка сердца состоит из 3х слоёв:

  1. Эндокард — тонкий соединительнотканный слой переходящий в tunica intima сосудов. Обеспечивает несмачиваемость стенки сердца, облегчая внутрисосудистую гемодинамику.
  2. Миокард — миокард предсердия отделяется от миокарда желудочков фиброзным кольцом.
  3. Эпикард — состоит из 2-х слоёв — фиброзный (наружный) и сердечный (внутренний). Фиброзный листок окружает сердце снаружи — выполняет защитную функцию и предохраняет сердце от растяжения. Сердечный листок состоит из 2-х частей:
  • висцеральный (эпикард);
  • париетальный, который срастается с фиброзным листком.

Между висцеральным и париетальным листками есть полость, заполненная жидкостью (уменьшает травмы).

Значение перикарда:

  • защита от механических повреждений;
  • защита от перерастяжения.

Оптимальный уровень сердечного сокращения достигается при увеличении длинны мышечных волокон не более чем на 30-40 % от исходной величины. Обеспечивает оптимальный уровень работы клеток синсатриального узла. При перерастяжении сердца нарушается процесс генерации нервных импульсов. Опора для крупных сосудов (препятствует спадению полых вен).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *