Елена Романова - 2 в 1. Скажи «нет» болезням сердца. Скажи «нет» высокому и низкому давлению

Рис. 3.Типы кровеносных сосудов: 1 – артерия; 2 – артериола; 3 – вена; 4 – венула; 5 – капилляры; 6 – базальная мембрана; 7 – эндотелиальный слой; 8 – внутренний слой из эпителиальной ткани; 9 – базальная мембрана; 10 – средний слой из гладкой мышечной ткани; 11 – наружный слой из соединительной ткани; 12 – полулунный клапан

Стенка артерий и вен представлена тремя оболочками:

1) наружной, образованной волокнистой соединительной тканью. В ней находятся сосуды, питающие стенку;

2) средней, состоящей в основном из гладкомышечных клеток, эластичных и коллагеновых волокон (благодаря им артерии сужаются и расширяются в зависимости от того, сколько крови в данный момент перекачивается сердцем). Наружную оболочку отделяет от средней наружная эластичная мембрана;

3) внутренней, сформированной из эндотелия, базальной мембраны и субэндотелиального слоя. Между средней и внутренней оболочками проложена внутренняя эластичная мембрана.

Однако венозная стенка более тонкая, чем у артерий, и в ее среднем слое мало мышечных клеток и эластичных волокон, что объясняется тем, что функция вен – не разносить кровь по организму, а собирать ее и перемещать в противоположном артериям направлении.

Стенка капилляров состоит из слоя плоских эндотелиальных клеток, поэтому обладает повышенной проницаемостью, что позволяет капиллярам работать в качестве активного барьера, пропускающего в ткани и органы кислород, питательные вещества, растворенные в крови, воду и забирающего от них углекислый газ и продукты обмена.

Движение крови по сосудам разного калибра определяется совокупностью различных факторов. Рассмотрим их более подробно.

1. Благодаря толстой и упругой стенке артерии могут выдерживать высокое давление, под которым кровь поступает из сердца. Входящие в ее состав гладкомышечные волокна отвечают за расширение и сужение просвета артерий, участвуя таким образом в регуляции тока крови по сосудам. Эластичные волокна сообщают стенке артерий упругость, которая обеспечивает ряд физиологических явлений. Во-первых, способствует тому, что кровь, несмотря на прерывистую подачу из левого желудочка, непрерывно перемещается по сосудистой системе (подробнее об этом далее); во-вторых, объясняет появление артериального пульса.

Из школьного курса физики мы знаем, что в результате механического толчка в упругой системе возникают колебания, которые по ней распространяются. В кровеносной системе роль толчка играет удар крови, вытолкнутой сердечной мышцей, о стенку аорты. Скорость распространения этих колебаний по стенкам аорты и артерий равна 5—10 м/с, что гораздо выше скорости, с которой кровь движется по сосудам. Там, где крупные артерии близко подходят к поверхности тела, колебания стенки артерий ощущаются пальцами. Это и есть артериальный пульс. У взрослого человека, пребывающего в состоянии покоя, пульс составляет 60–70 ударов в минуту, что соответствует частоте сердечных сокращений.

2. Движение крови по венам имеет свои особенности. В их стенке, более тонкой и легко спадающейся, что отличает ее от артериальной, тоже имеются мышечные волокна, которые способствуют току крови по сосудам. Но гораздо более существенно на движение крови по венам воздействуют расположенные вокруг ткани, в частности скелетные мышцы, окружающие большую часть этих сосудов. В результате их сокращения и расслабления вены то сжимаются, то растягиваются, благодаря чему кровь продвигается по венозному руслу. Наличие клапанов в венах препятствует ретроградному движению крови, и она всегда направляется к сердцу. Этому же способствует и присасывающая сила грудной полости. Ее объем на вдохе увеличивается, вследствие чего растяжению подвергаются легкие и полые вены, идущие к сердцу. При этом их просвет расширяется, и создается зона отрицательного давления (оно становится ниже атмосферного). Наблюдается существенная разница давления в мелких и крупных венах, что содействует перемещению крови по верхней и нижней полым венам к кардиальной мышце.

3. Капилляры густой сетью пронизывают все тело человека, поэтому факт того, что поверхность соприкосновения крови с капиллярной стенкой в 170 000 раз больше, чем в артериях, кажется очевидным и одновременно невероятным. У капилляров тонкая стенка – всего 0,005 мм. Кровь течет по ним медленно, что благоприятно для обменных процессов.

Скорость, с которой кровь течет по сосудистому руслу, в разных сосудах различна. Аналогия с обычной рекой прояснит ситуацию. Известно, что скорость воды в реке больше там, где она у́же, и соответственно меньше там, где она шире. Если сравнить суммарный просвет всех капилляров, то он окажется больше, чем суммарный просвет артерий. И самым узким местом последних является аорта, поэтому в ней скорость, с которой перемещается кровь, самая высокая. Другие, даже самые крупные артерии у́же аорты, но их суммарный просвет больше, чем просвет аорты, поэтому кровь течет по артериям медленнее, чем по аорте. Общий же просвет капилляров превышает ту же величину аорты в 700—1000 раз, поэтому и скорость течения крови по капиллярной сети во столько же раз меньше: в аорте – 500 мм/с, в капиллярах – 0,5 мм/с. Но это отнюдь не минус, а, напротив, плюс: замедленный ток крови в капиллярной сети благоприятствует обмену кислорода и углекислого газа, питательных веществ и продуктов распада.

Если сравнить суммарный просвет капилляров и вен, то последний окажется у́же, поэтому кровь течет по венам быстрее, чем по капиллярам. Ее скорость составляет 200 мм/с. Полный круговорот крови по организму совершается за 20–25 секунд.

Закономерно возникает вопрос: почему, несмотря на то что сердечная мышца подает кровь в аорту порционно, ее поток по сосудистому руслу непрерывен? Дело в том, что в момент сокращения желудочков упругая стенка аорты растягивается, чтобы вобрать всю поступающую из полостей кардиальной мышцы кровь, причем ее больше, чем выбрасывается из аорты в артерии. Одновременно ей сообщается максимальное количество потенциальной энергии. Когда систола заканчивается, стенка аорты возвращается в первоначальное положение (то есть давление в ней снижается, стенка несколько спадается, а избыток крови, оставшейся в аорте, выталкивается в артерии, хотя кровь из желудочка в этот момент не поступает). При этом потенциальная энергия трансформируется в кинетическую энергию движения крови. Того запаса энергии, который аорта получила при систоле, оказывается достаточно, чтобы во время диастолы кровь не останавливала своего течения. Благодаря непрерывности движения крови от сердца оттекает такое же количество жидкости, как и поступает к нему, то есть объем крови, переместившейся от аорты до капилляров, остается неизменным.