49. Движение крови по сосудам

Артерии, капилляры, вены. По своему строению артерии, капилляры и вены сильно отличаются друг от друга (рис. 63). Толстая стенка артерий в основном состоит из гладкой мышечной и упругой эластической тканей. Такое строение артерий придает им большую прочность и упругость. Опыты показали, что крупные артерии выдерживают давление до 20 атмосфер.

Рис. 63. Стенки артерий (1), вен (2), капилляров (3)

В аорте и других крупных, артериях очень мало мышечных и много эластических волокон. В мелких артериях, наоборот, мало эластических и много мышечных волокон. Стенки капилляров в основном состоят из одного слоя плоских клеток. Такое же строение имеют мельчайшие вены, которые образуются путем слияния капилляров. Стенки более крупных вен относительно тонки, легко растягиваются и столь же легко спадаются; в них мало эластических волокон и слаборазвит мышечный слой.

Давление крови в сосудах. При каждом сокращении сердце, действуя подобно насосу, нагнетает в сосуды очередную порцию крови, создавая в них давление, необходимое, чтобы обеспечить ее продвижение по всему кровеносному пути. Под влиянием давления стенки крупных артерий растягиваются, вмещая в себя всю порцию крови, поступившей из сердца.

В промежуток между двумя сокращениями сердца ток крови из крупных артерий в мелкие не прекращается. Это объясняется тем, что эластичные стенки крупных артерий обладают весьма совершенной упругостью, т. е. по прекращении растягивания они возвращаются к исходному состоянию. Чем больше они растянуты, тем сильнее противодействуют растяжению, выдавливая избыток крови в единственно возможном направлении - в сторону более мелких артерий. Таким образом эластичность и упругость стенок крупных артерий обеспечивает непрерывность движения крови.

В любом участке сосудистой системы кровь течет от того места, где давление больше, к тому месту, где оно меньше. Иными словами, по пути тока крови давление всегда понижается, так как оно затрачивается на продвижение крови. Выше всего давление в крупных артериях, недалеко от сердца, а ниже всего - в крупных венах, приносящих кровь к сердцу.

В аорте и крупных артериях величина кровяного давления непрерывно меняется: при каждом сокращении сердца оно скачкообразно возрастает, становясь максимальным к концу систолы желудочков. Затем оно снова снижается, становясь минимальным к началу следующей систолы желудочков. Разница между максимальным, или систолическим, и минимальным, или диастолическим% давлением составляет амплитуду кровяного давления, или пульсовое давление. Его определение очень существенно для суждения о работе сердца. Измеряется давление в миллиметрах столба ртути (мм Hg).

У молодого взрослого человека, когда он спокойно сидит или лежит, систолическое давление в аорте и крупных сосудах большого круга кровообращения обычно равно 120 мм Hg, диастолическое - 70 мм Hg. Следовательно, пульсовое давление равно 50 мм Hg.

В малом круге кровообращения кровь встречает значительно меньшее сопротивление, чем в большом. Поэтому кровяное давление в легочной артерии относительно очень невелико, а именно около 20% аортального.

По пути тока крови кровяное давление падает (рис. 64). Быстрее всего оно уменьшается в тех участках кровеносного русла, где сопротивление току крови наиболее велико. Протекая по капиллярам, кровь преодолевает особенно большое сопротивление, которое создается трением крови о стенки узких сосудов, а потому здесь затрачивается значительная часть ее движущей силы. Именно здесь кровяное давление падает быстрее всего.

Рис. 64. Изменение кровяного давления (в мм Hg) по пути тока крови в минуту: 1 - максимальное давление; 2 - минимальное давление

Пульс. В некоторых местах тела артерии легко прощупываются. Верным признаком, что под пальцами действительно находится артерия, служит ощущение ритмических толчков. Ритмическое содрогание артериальной стенки называется пульсом.

В артерии, сильно придавленной пальцем, движение крови прекращается, но тут же рядом, выше сдавленного места, т. е. ближе к сердцу, пульс продолжает ясно ощущаться. Это объясняется тем, что пульсовые толчки зависят не от изменений движения крови, а от внезапного повышения давления в артериях при каждом поступлении новой порции крови из желудочка в аорту. Пульсовые толчки передаются по всем артериям со скоростью, во много раз превосходящей скорость течения крови. Следя за пульсом, можно сосчитать число сердечных сокращений.

Движение крови по венам. В мелких венах кровяное давление едва достигает 10 мм Hg, в крупных - еще ниже. Следовательно, в венах кровь обладает незначительной движущей силой: большая часть ее движущей силы уже израсходована главным образом при прохождении мельчайших артерий и капилляров. Поэтому движение крови в венах находится в менее благоприятных условиях, чем в артериях. Особенно тяжелы условия движения крови в венах нижней половины тела, где она, поднимаясь вверх, преодолевает силу собственной тяжести.

Трудовые движения, ходьба, гимнастические упражнения и вообще всякая мышечная деятельность облегчают движение крови по венам, так как, сокращаясь, мышцы сдавливают податливые стенки проходящих вдоль них вен и выжимают кровь по направлению к сердцу, а расслабляясь, засасывают ее из более мелких вен. Двигаться в обратном направлении кровь не может, так как этому мешают клапаны, похожие на полулунные клапаны у начала аорты и легочной артерии. Такие клапаны имеются в венах повсюду (рис. 65). Таким образом, мышечная деятельность - постоянная и очень существенная вспомогательная сила, облегчающая движение крови по венам. При малоподвижном, сидячем образе жизни, а также при неподвижном положении тела во время работы создаются неблагоприятные условия для оттока венозной крови. В этих случаях нередко развивается застой крови, что отражается на общем состоянии здоровья.

Рис. 65. Схема влияния мышечных сокращений на движение крови в венах: вверху - при расслабленной мышце, внизу - при сокращении; 1 - вена; 2 - венозные клапаны; 3 - давление сократившейся мышцы на вену; белые стрелки - движение крови в вене

Скорость движения крови. Кровеносную систему можно рассматривать как трубку, многократно разветвляющуюся и образующую огромное множество очень коротких, но чрезвычайно узких рукавов, которые, снова сливаясь, превращаются в две широкие трубки (рис. 66). Через каждое поперечное сечение такой системы трубок всегда протекает одинаковое количество жидкости. В противном случае одни участки должны были бы запустевать, а другие переполняться, что явно невозможно.

Рис. 66. Изменение ширины русла (А) в связи с разветвлением (Б) сосудистой системы. А - схема ширины русла; Б - схема ветвления сосудов. Цифры справа показывают увеличение количества сосудов

У взрослого человека в среднем за 1 минуту через аорту проходит 4000 мл крови. Площадь поперечного сечения аорты обычно не превышает 8 кв. см. Следовательно, на 1 кв. см поперечного сечения за одну минуту приходится 500 мл крови. Такова примерно скорость прохождения крови через аорту.

По мере разветвления сосудов общая площадь их поперечного сечения непрерывно увеличивается. По приблизительным подсчетам, площадь сечения всех капилляров, вместе взятых, может достигать 8000 кв. см. Следовательно, на 1 кв. см сечения капиллярного русла приходится всего лишь 0,5 мл в 1 минуту. Если принять во внимание чрезвычайно малый диаметр каждого капилляра (чаще всего 5-10 микрон), то нетрудно подсчитать, что на прохождение через него 1 куб. мм крови потребуется несколько часов. Медленное течение крови по капиллярам облегчает переход кислорода и питательных веществ из крови в тканевую лимфу, а углекислоты и других продуктов обмена в обратном направлении - из лимфы в кровь.

По пути от капилляров к предсердию кровеносное русло постепенно суживается и скорость течения крови увеличивается.

Кровяное давление у детей. В течение всей жизни в строении сосудистой системы происходят весьма значительные изменения. У новорожденного стенки артерий очень тонки, почти не содержат мышечных волокон, но богаты эластическими волокнами. Диаметр артерий, особенно крупных, относительно велик и мало отличается от диаметра соответствующих вен, а потому примерно одинакова емкость артериального и венозного русла. Мелкие сосуды и капилляры относительно широки и расположены очень густо. Перечисленные особенности облегчают движение крови по сосудам. Поэтому сердце новорожденного работает с меньшим напряжением: систолическое давление - 70-75 мм Hg.

В первые месяцы жизни особенно широки сосуды верхней половины тела, которая, следовательно, получает больше крови. К началу второго года жизни, в связи с усиленным ростом нижних конечностей и началом ходьбы, диаметр сосудов нижней половины тела увеличивается. Появлением значительной подвижности, требующей доставки большего количества крови, объясняется увеличение ширины просвета сосудов и толщины их стенок у детей 2-3 лет. В частности, увеличивается количество гладких мышечных волокон в стенке артерий.

Изменения, происходящие в сосудистой системе, связаны о ростом, развитием и деятельностью отдельных органов. Сосуды не только растут в длину и в толщину - появляются и новые мелкие кровеносные сосуды. Наряду с этим просветы некоторых сосудов зарастают, стенки их перерождаются. Таким образом происходит перераспределение сосудистой сети. Особенно легко разрушаются и заменяются новыми капилляры и мельчайшие артерии.

К концу первого года жизни, в связи с интенсивным ростом тела и увеличением сосудистой системы, кровяное давление возрастает до 80-85 мм Hg. В последующие годы систолическое давление изменяется очень медленно, достигая к 10-12-летнему возрасту 90-100 мм Hg.