Общая характеристика системы кровообращения
1. Общая характеристика системы кровообращения.
Кровь в кровеносной системе непрерывно циркулирует, совершая полный оборот за 27 систол, т.е. за 20-23 секунды. Роль насоса выполняет сердце.
Фактически сердце выполняет функции двух насосов, работающих в последовательной гидравлической сети, которая замкнута сама на себя. Последовательность прохождения полного круга любой порцией крови такова:
правое предсердие – правый желудочек – малый круг кровообращения – левое предсердие – левый желудочек – большой круг кровообращения- правое предсердие - ... и т.д.
Поскольку эта система последовательная, количество крови, выталкиваемое при каждом сокращении левым и правым желудочками одинаковое, и составляет, в условиях покоя, 60 – 80 мл. Этот показатель – основной показатель сократительной деятельности сердца – называется систолическим (ударным) объемом. При больших физических и эмоциональных нагрузках он может увеличиваться в 2-3 раза.
При стандартной процедуре измерения артериального давления (метод Короткова) измеряется наибольшее (систолическое) и наименьшее (диастолическое) давление крови в большом круге кровообращения. Результатам измерений 120/80 мм рт. столба соответствует среднее значение примерно 100 мм рт. столба. Следовательно, левый желудочек выталкивает ударный объем крови DV в условиях, когда противодействует этому давление порядка 100 мм рт. столба. В малом круге кровообращения аналогичные значения давлений и их средний уровень примерно в шесть раз ниже. Среднее давление «на выходе» правого желудочка – порядка 15 мм рт. столба, и этому желудочку протолкнуть такой же по величине ударный объем DV значительно легче. Так что затраты энергии в левом и правом желудочках отличаются тоже примерно в шесть раз.
Рекомендуем посмотреть лекцию "52. Ионный транспорт через каналы".
Примечание1. В устоявшихся названиях «большой круг» и «малый круг» кровообращения есть некоторая неточность. Они не являются кругами в истинном смысле, то есть замкнутыми каждый на себя и работающими независимо. Наоборот, они являются один продолжением другого, как две части последовательной сети. А вот эта сеть и замкнута в круг.
На входе в правое предсердие (но не в левое!) давление крови равно нулю, а может принимать даже отрицательные значения. Это обстоятельство создает угрозу газовой эмболии – проникновения воздуха в полость сердца – при повреждениях вен, подходящих к правому предсердию: подключичной, верхней полой, яремной.
Примечание2. При измерениях артериального давления фиксируется не абсолютное (истинное) давление в сосудах, а лишь превышение артериального давления над атмосферным. Так что упоминания в нашем тексте, что давление крови на входе в правое предсердие равно нулю, соответствует тому факту, что давление в сосудах опустилось до уровня атмосферного давления (в среднем это 760 мм ртутного столба). А может оказаться и несколько ниже этого уровня, и тогда при повреждениях соответствующих вен возможно попадание воздуха в сердце.
Выйдя из сердца, кровь попадает в сложную ветвистую систему кровеносных сосудов; фактически – в две ветвистые системы, работающие в последовательной сети. Аналогии этих систем с разветвленными водопроводными системами вполне уместны, и мы этим воспользуемся в последующих разделах. Но все же эти аналогии не глубоки. Часть системы кровеносных сосудов работает в условиях пульсирующего давления. Благодаря эластичности стенок пульсации давления становятся все меньше, и на входе в систему капиллярных сосудов пульсации уже отсутствуют. В капиллярах движение крови – равномерное и очень медленное, что обеспечивает нормальное протекание обменных процессов «кровь – ткани» и «ткани – кровь»: доставка питательных веществ и удаление шлаков. Система кровообращения выполняет свое предназначение именно здесь, в капиллярах.
Общий объем крови, циркулирующей в кровеносной системе человека, порядка 5 литров. Значительная часть этого количества, около 80%, сосредоточена в венозных сосудах, обладающих свойством легко растягиваться или сжиматься без механических напряжений, то есть они могут меняться, не меняя давления находящейся в них крови. Вены выполняют важнейшую функцию кровяных депо: они содержат большие запасы крови на случай вынужденной работы кровеносной системы в экстремальных условиях: большие физические нагрузки или кровопотери организма.
Энергозатраты в системе кровообращения поражают своим низким уровнем. Так, если мы пребываем в состоянии покоя, то работа, совершаемая за одно сокращение: левым желудочком – около 1 Дж, правым – менее 0,2 Дж. Средняя мощность миокарда получается порядка 1,2 Вт. При больших нагрузках мощность может достигать 8 Вт.
