4. Движение крови по сосудам [1976 - - Физиология человека]

Сердце сокращается ритмично, поэтому кровь поступает в кровеносные сосуды порциями. Однако по кровеносным сосудам кровь течет непрерывным потоком. Непрерывный ток крови в сосудах объясняется эластичностью стенок артерий и сопротивлением току крови, возникающим в мелких кровеносных сосудах. Благодаря этому сопротивлению кровь задерживается в крупных сосудах и вызывает растяжение их стенок. Растягиваются стенки артерий и при поступлении крови под давлением из сокращающихся желудочков сердца при систоле. Во время диастолы кровь из сердца в артерии не поступает, стенки сосудов, отличающиеся эластичностью, спадаются и продвигают кровь, обеспечивая непрерывное движение ее по кровеносным сосудам.

Таблица I. Кровь: А - вид крови под микроскопом: 1 - эритроциты; 2 - лейкоцит; Б - окрашенный препарат крови (внизу - различные виды белых телец при большом увеличении); В - эритроциты человека (вверху) и лягушки (внизу) при одинаковом увеличении; Г - кровь, предохраненная от свертывания, после длительного отстаивания; между верхним слоем (плазмой) и нижним слоем (эритроцитами) виден тонкий беловатый слой лейкоцитов

Таблица II. Мазок крови человека: 1 - эритроциты; 2 - нейтрофильные лейкоциты; 3 - эозинофильный лейкоцит; 4 - базофильныи лейкоцит; 5 - большой лимфоцит; 6 - средний лимфоцит; 7 - малый лимфоцит; 8 - моноцит; 9 - кровяные пластинки

Причины движения крови по сосудам

Кровь движется по сосудам благодаря сокращениям сердца и разнице давления крови, устанавливающейся в разных частях сосудистой системы. В крупных сосудах сопротивление току крови невелико, с уменьшением диаметра сосудов оно возрастает.

Преодолевая трение, обусловленное вязкостью крови, последняя утрачивает часть энергии, сообщенной ей сокращающимся сердцем. Давление крови постепенно снижается. Разность давления крови в различных участках кровеносной системы служит практически основной причиной движения крови в кровеносной системе. Кровь течет от места, где ее давление выше, туда, где давление крови ниже.

Кровяное давление

Давление, под которым кровь находится в кровеносном сосуде, называют кровяным давлением. Оно определяется работой сердца, количеством крови, поступающим в сосудистую систему, сопротивлением стенок сосудов, вязкостью крови.

Наиболее высокое кровяное давление - в аорте. По мере продвижения крови по сосудам давление ее снижается. В крупных артериях и венах сопротивление току крови небольшое, и давление крови в них уменьшается постепенно, плавно. Наиболее заметно снижается давление в артериолах и капиллярах, где сопротивление току крови самое большое.

Кровяное давление в кровеносной системе меняется. Во время систолы желудочков кровь с силой выбрасывается в аорту, давление крови при этом наибольшее. Это наивысшее давление называют систолическим или максимальным. Оно возникает в связи с тем, что из сердца в крупные сосуды при систоле притекает больше крови, чем ее оттекает на периферию. В фазе диастолы сердца артериальное давление понижается и становится диастолическим, или минимальным.

Измерение кровяного давления у человека производят с помощью сфигмоманометра. Этот прибор состоит из полой резиновой манжеты, соединенной с резиновой грушей и ртутным манометром (рис. 28). Манжету укрепляют на обнаженном плече испытуемого и резиновой грушей нагнетают в нее воздух, для того чтобы сжать манжетой плечевую артерию и остановить в ней ток крови. В локтевом сгибе прикладывают фонендоскоп, чтобы можно было прослушать движение крови в артерии. Пока в манжету не поступил воздух, кровь по артерии течет бесшумно, никаких звуков через фонендоскоп не прослушивается. После того как в манжету накачают воздух и манжета сожмет артерию и остановит ток крови, при помощи специального винта медленно выпускают воздух из манжеты до тех пор, пока через фонендоскоп не прослушается четкий прерывистый звук (туп-туп). При появлении этого звука смотрят на шкалу ртутного манометра, отмечают показание его в миллиметрах ртутного столба и считают это величиной систолического (максимального) давления.

Рис. 28. Измерение кровяного давления у человека

Если продолжать выпускать воздух из манжеты, то вначале звук сменяется шумом, постепенно ослабевающим, и наконец совсем исчезает. В момент исчезновения звука отмечают высоту ртутного столба в манометре, что соответствует диастолическому (минимальному) давлению. Время, в течение которого производится измерение давления, не должно быть более 1 мин, так как в противном случае может быть нарушено кровообращение в руке ниже места наложения манжеты.

Вместо сфигмоманометра для определения величины кровяного давления можно пользоваться тонометром. Принцип действия его такой же, как и сфигмоманометра, только в тонометре манометр пружинный.

Опыт 13

Определите величину кровяного давления у своего товарища в состоянии покоя. Запишите величины максимального и минимального кровяного давления у него. А теперь попросите товарища сделать подряд 30 глубоких приседаний и после этого снова определите величину кровяного давления. Сравните полученные величины кровяного давления после приседаний с величинами давления крови в состоянии покоя.

В плечевой артерии человека систолическое давление составляет 110-125 мм рт. ст., а диастолическое - 60-85 мм рт. ст. У детей давление крови значительно ниже, чем у взрослых. Чем меньше ребенок, тем у него больше капиллярная сеть и шире просвет кровеносной системы, а следовательно, и ниже давление крови. После 50 лет максимальное давление повышается до 130-145 мм рт. ст.

В мелких артериях и артериолах из-за большого сопротивления току крови кровяное давление резко снижается и составляет 60-70 мм рт. ст., в капиллярах оно еще ниже - 30-40 мм рт. ст., в мелких венах составляет 10-20 мм рт. ст., а в верхней и нижней полых венах в местах впадения их в сердце давление крови становится отрицательным, т. е. ниже атмосферного давления на 2-5 мм рт. ст.

При нормальном течении жизненных процессов у здорового человека величина кровяного давления поддерживается на постоянном уровне. Кровяное давление, повысившееся при физической нагрузке, нервном напряжении и в других случаях, вскоре возвращается к норме.

В поддержании постоянства кровяного давления важная роль принадлежит нервной системе.

Определение величины кровяного давления имеет диагностическое значение и широко используется в медицинской практике.

Скорость движения крови

Подобно тому как река течет быстрее в своих суженных участках и медленнее там, где она широко разливается, кровь течет быстрее там, где суммарный просвет сосудов самый узкий (в артериях), и медленнее всего там, где суммарный просвет сосудов самый широкий (в капиллярах).

В кровеносной системе самой узкой частью является аорта, в ней самая большая скорость течения крови. Каждая артерия уже аорты, но суммарный просвет всех артерий человеческого тела больше, чем просвет аорты. Суммарный просвет всех капилляров в 800-1000 раз больше просвета аорты. Соответственно и скорость движения крови в капиллярах в тысячу раз медленнее, чем в аорте. В капиллярах кровь течет со скоростью 0,5 мм/сек, а в аорте - 500 мм/сек. Медленный ток крови в капиллярах способствует обмену газов, а также переходу питательных веществ из крови и продуктов распада из тканей в кровь.

Общий просвет вен уже, чем суммарный просвет капилляров, поэтому скорость движения крови в венах больше, чем в капиллярах, и составляет 200 мм/сек.

Движение крови по венам

Стенки вен, в отличие от артерий, тонкие, мягкие и легко сдавливаются. По венам кровь течет к сердцу. Во многих частях тела в венах есть клапаны в виде кармашков. Открываются клапаны только в сторону сердца и препятствуют обратному току крови (рис. 29). Давление крови в венах невысокое (10-20 мм рт. ст.), и поэтому движение крови по венам происходит в значительной степени за счет давления окружающих органов (мышц, внутренних органов) на податливые стенки.

Каждый знает, что неподвижное состояние тела вызывает потребность "размяться", что связано е застоем крови в венах. Вот почему так полезна утренняя и производственная гимнастика, способствующая улучшению кровообращения и ликвидации застоя крови, который возникает в некоторых частях тела во время сна и продолжительного пребывания в рабочей позе.

Определенная роль в движении крови по венам принадлежит присасывающей силе грудной полости. При вдохе увеличивается объем грудной полости, это приводит к растяжению легких, растягиваются и полые вены, проходящие в грудной полости к сердцу. При растяжении стенок вен их просвет расширяется, давление в них становится ниже атмосферного, отрицательным. В более мелких венах давление остается 10-20 мм рт. ст. Возникает значительная разница давлений в мелких и крупных венах, что способствует продвижению крови в нижней и верхней полых венах к сердцу.

Рис. 29. Схема действия венозных клапанов: слева - мышца расслаблена, справа - сокращена; 1 - вена, нижняя часть которой вскрыта; 2 - венозные клапаны; 3 - мышца. Черные стрелки - давление сократившейся мышцы на вену; белые стрелки - движение крови по вене

Кровообращение в капиллярах

В капиллярах совершается обмен веществ между кровью и тканевой жидкостью. Густая сеть капилляров пронизывает все органы нашего тела. Стенки капилляров очень тонкие (толщина их 0,005 мм), через них легко проникают различные вещества из крови в тканевую жидкость и из нее в кровь. Кровь по капиллярам течет очень медленно и успевает отдавать тканям кислород и питательные вещества. Поверхность соприкосновения крови со стенками сосудов в капиллярной сети в 170 000 раз больше, чем в артериях. Известно, что длина всех капилляров взрослого человека больше 100 000 км. Просвет капилляров так узок, что через него может проходить только один эритроцит, и то несколько сплющиваясь. Это создает благоприятные условия для отдачи кровью кислорода тканям.

Опыт 14

Пронаблюдайте движение крови в капиллярах плавательной перепонки лягушки. Обездвижьте лягушку, поместив ее в банку с крышкой, куда бросьте ватку, смоченную эфиром. Сразу, как только прекратится двигательная активность лягушки (чтобы не передозировать наркоз), выньте ее из банки и приколите булавками к дощечке спинкой кверху. В дощечке должно быть отверстие, над отверстием осторожно булавками растяните плавательную перепонку задней лапки лягушки (рис. 30). Не рекомендуется сильно растягивать плавательную перепонку: при сильном натяжении могут оказаться сдавленными кровеносные сосуды, что приведет к остановке кровообращения в них. Во время опыта лягушку смачивайте водой.

Рис. 30. Фиксация органов лягушки для наблюдения кровообращения под микроскопом

Рис. 31. Микроскопическая картина кровообращения в плавательной перепонке лапки лягушки: 1 - артерия; 2 - артериолы при малом и 3 - при большом увеличении; 4 - капиллярная сеть при малом и 5 - при большом увеличении; 6 - вена; 7 - венулы; 8 - пигментные клетки

Можно также обездвижить лягушку, плотно обернув ее мокрым бинтом так, чтобы одна из ее задних конечностей осталась свободной. Чтобы лягушка эту свободную заднюю конечность не сгибала, к ней прикладывают небольшую палочку, которую прибинтовывают к конечности также влажным бинтом. Плавательная перепонка лапки лягушки остается свободной.

Поместите дощечку с растянутой плавательной перепонкой под микроскоп и сначала при малом увеличении найдите сосуд, в котором эритроциты медленно передвигаются "гуськом". Это капилляр. Рассмотрите его под большим увеличением. Обратите внимание, что кровь движется в сосудах непрерывно (рис. 31).