Главная > Препараты > Круги кровообращения в организме человека. Характеристика, различия, особенности функционирования. Какие артерии направлены к черепу? Позволяет подавать кровь в систему


Круги кровообращения в организме человека. Характеристика, различия, особенности функционирования. Какие артерии направлены к черепу? Позволяет подавать кровь в систему




Ведущие специалисты в области гематологии

Редактор страницы : Крючкова Оксана Александровна — врач-травматолог-ортопед

Профессор Шатохин Юрий Васильевич

ДМН, Зав. кафедрой гематологии РостГМУ.

Переливание крови оказывает сложное и многогранное влияние на жизненные функции организма больного.

В настоящее время изучены многие стороны действия этого весьма эффективного метода терапии, причем прежние представления о гемотрансфузии как о простом замещении потерянной массы крови или способе «раздражения» различных функций организма в значительной степени изменены и дополнены данными клинических наблюдений и экспериментальных исследований.

Кроме того, в известной степени изучены особенности действия различных методов переливания крови, и, таким образом, клиницисты получили возможность более целеустремленно и индивидуально направленно применять те или другие способы гемотрансфузии, с учетом характера заболевания и особенностей реактивности больного.

Вместе с тем необходимо отметить, что до самого последнего времени в трактовке различных сторон

действия трансфузии крови преобладали гуморальные теории, объясняющие не всю совокупность влияния гемотрансфузий на организм больного, а лишь отдельные изменения, происходящие после этого сложного лечебного мероприятия.

Наиболее распространенной и принятой большинством (авторов являлась гипотеза коллоидоклазии, предложенная А. А. Богомольцем. Эта гипотеза была выдвинута А. А. Богомольцем после большого количества экспериментальных и клинических наблюдений, проведенных главным образом в Центральном институте гематологии и переливания крови.

Согласно этой гипотезе, вследствие индивидуальной несовместимости белков крови донора и реципиента при гемотрансфузии в организме реципиента происходит сложный биологический процесс коллоидоклазии, который является основой стимулирующего действия перелитой крови. В связи со старением клеточных биоколлоидов - процессом, весьма распространенном при ряде патологических состояний, -наблюдается уплотнение и уменьшение их дисперсности, обезвоживание клеток и понижение внутриклеточного обмена. При этом отмечается резкое укрупнение белковых молекул клеточной протоплазмы, появление в ней различных включений, пигментных частиц, продуктов дегенерации.

Переливание крови по А. А. Богомольцу приводит к осаждению белковых мицелл плазмы крови реципиента и их последующему ферментативному расщеплению. Этот процесс распространяется и на клеточную протоплазму, в результате чего происходит освобождение ее от «балластных» элементов, повышение обмена веществ, улучшение процесса регенерации.

Важную роль в механизме стимулирующего действия трансфузии отводится А. А. Богомольцем ретикуло- эндотелиалыной системе.

Необходимо отметить, что А. А. Богомолец так называемую «активную мезенхиму» или «физиологическую систему соединительной ткани» рассматривал в отрыве от нервной системы, придавая ей автономное значение. Совершенно очевидно, что этот взгляд не соответствует современным представлениям и, естественно, подвергся резкой критике.

Многими экспериментально-клиническими исследованиями со всей убедительностью показано, что после переливания крови отчетливо выступает стимуляция деятельности органов и систем организма больного.

А. А. Багдасаров в экспериментальных исследованиях отмечал после переливания крови увеличение резервной щелочности крови в печеночной и воротной венах и уменьшение ее в артериях, что было, видимо, связано с усилением обмена веществ. К таким же выводам пришла Н. Л. Стоцик, которая обнаружила нарастание количества нейтрального жира в печеночной вене в посттрансфузионном периоде, что свидетельствует о мобилизации жировых запасов печени.

В ранних исследованиях А. А. Багдасарова, X. X. Владоса, М. С. Дульцина, И. А. Леонтьева, Н. Б. Медведевой,

Е. А. Тузлуковой, Н. Д. Юдиной и И. И. Юровской (1939) приводятся клинические наблюдения многочисленной группы больных после переливания крови. Авторы выделяют два типа ответной реакции на гемотрансфузию. При первом типе (25% больных) имеет место нарастание общего азота и белка сыворотки, а также уменьшение белкового коэфициента. Остаточный азот не изменяется, содержание хлоридов в крови несколько уменьшается, а количество калия в сыворотке увеличивается.

У больных второй группы (75%) отмечается уменьшение белков сыворотки (главным образом глобулинов), повышение белкового коэфициента, остаточного азота, падение хлоридов крови. Этот тип реакции в то время (1939) авторы рассматривали как одно из проявлений индивидуальной несовместимости белков крови донора и реципиента.

В дальнейших исследованиях учеников А. А. Богомольца было показано, что процесс коллоидоклазии наблюдается после переливания крови во всех органах и тканях, но бывает более выражен в тех органах, которые наиболее подвержены патологическим изменениям (А. А. Багдасаров, И. А. Леонтьев, Н. А. Федоров и др.).

Работы А. А. Богомольца и его учеников явились первыми глубокими исследованиями механизма действия переливания крови. Они сыграли положительную роль в развитии учения о переливании крови, так как позволили установить ряд новых фактов, объясняли многие неясные стороны стимулирующего влияния гемотрансфузий, повышали интерес к данной проблеме и послужили основой для дальнейших исследований.

Объединенная сессия Академии наук СССР и Академии медицинских наук СССР,

посвяшенная проблемам физиологического учения И. П. Павлова, ознаменовала начало нового, высшего этапа в развитии советской медицины и в том числе гематологии и переливания крови. Прошедшие в дальнейшем научные дискуссии по различным актуальным проблемам медицины сыграли также большую роль в мобилизации усилий ученых и врачей- практиков для критического рассмотрения и проверки основных положений теории переливания крови.

В этом направлении на расширенных пленумах и ученых советах Центрального института гематологии и переливания крови была проведена большая работа по творческому пересмотру гипотезы коллоидоклазии, Научная дискуссия в отношении этой гипотезы проводилась на базе нового фактического материала и учения И. П. Павлова о целостности организма и доминирующей роли центральной нервной системы, регулирующей все функции организма.

В своих выступлениях А. А. Багдасаров, Н. А. Федоров, П. С. Васильев, И. И. Федоров, И. Р. Петров и др. подвергли резкой критике важнейшие положения гипотезы коллоидоклазии. В корне ошибочными и механистическими признаны представления А. А. Богомольца о том, что основой реакции на переливание крови является встреча белковых систем донора и реципиента, что все посттрансфузионные процессы обусловлены лишь физико-химическими изменениями.

Многочисленными исследованиями большого числа авторов со всей наглядностью показано,

что после переливания крови действительно имеют место белковые коллоидные структурные изменения и что это одна из наиболее ранних реакций организма, однако сущность вопроса заключается в том, как понимать механизм этих изменений.

Н. А. Федоров и П. С. Васильев справедливо- указывали, что если белковые изменения являются результатом непосредственного взаимодействия коллоидов, то тогда, естественно, их можно уловить вне организма, т. е. при смешивании крови донора и реципиента in vitro. Однако в этих условиях коллоидно-структурных изменений обнаружить не удалось (П. С. Васильев, В. В. Суздалева).

Отсюда со всей очевидностью вытекает, что эти изменения опосредованы целостным организмом при решающей роли нервной системы и прежде всего ее центральных отделов - коры головного мозга и подкорковых рецепторов.

За последнее время Н. А. Федоров и его сотрудники (А. М. Намятышева, И. И. Зарецкий, Н. А. Мессинева, В. М. Родионов, Б. М. Ходоров) получили новые экспериментальные фактические данные, убеждающие в том, что посттрансфузионные белковые изменения представляют собой лишь частное проявление активации процессов обмена между кровью и тканями.

Было доказано, что количественные и качественные изменения белков крови связаны с мобилизацией резервных мелкодисперсных белков тканей

Альбуминов и с усилением поступления их в кровоток. Наиболее интенсивно этот процесс происходит в тканях печени и кишечника, где, как известно, скапливается большое количество резервных белков.

Одновременно с изменением белкового обмена происходят изменения и других вегетативных функций.

Твердо установлено, что значительным постгрансфузионным изменениям подвергаются водно-солевой, углеводный и основной обмены, терморегуляция и иммунобиологическое состояние организма. Н. А. Федорову и его сотрудникам со всей наглядностью удалось показать, что все эти вегетативные изменения после переливания крови непосредственно связаны с изменением функционального состояния высших отделов центральной нервной системы -. коры и подкорки. Авторы отмечали, что под действием перелитой крови изменяется условно-рефлекторная деятельность. Степень и характер изменений условно-рефлекторной деятельности зависят от типа высшей нервной деятельности.

Весьма показательным является тот факт, что изменение и восстановление условно-рефлекторной деятельности протекают параллельно с изменением и восстановлением вегетативных функций организма (белкового, водно-солевого, углеводного, основного обмена и др.).

Так, в экспериментах И. И. Федорова в изолированные вены конечностей животного вводилась чужеродная кровь,

что вызывало резкое падение кровяного давления и другие симптомы посттрансфузионного шока. Предварительное введение новокаина в данную область предупреждало появление шока. Результаты этих опытов не укладываются в основные положения коллоидоклазическои гипотезы А. А. Богомольца, а, наоборот, убеждают в нервно-рефлекторной природе реакций организма на переливание крови.

Клинические наблюдения также не подтверждают мнения А. А. Богомольца о том, что посттрансфузионные реакции зависят от индивидуальной несовместимости белков крови донора и реципиента. Опыт показал, что большинство клинически выраженных реакций возникает не в связи с индивидуальной несовместимостью крови, а в результате недочетов при заготовке и переливании крови, отсутствия учета противопоказаний к гемотрансфузии и других моментов.

Можно было бы привести еще много фактов, дающих основание для критики гипотезы А. А. Богомольца и его трактовки наблюдений, полученных при гемотрансфузиях. Все они подтверждают мнение о необходимости разработки новых путей для выявления механизма действия гемотрансфузий.

В настоящее время процесс пересмотра механизма действия переливаний крови еще не закончен,

но и теперь уже накопилось достаточно много фактов, позволяющих по-новому рассматривать как отдельные стороны действия гемотрансфузий, так и весь комплекс изменений, происходящих в организме больного.

Всеми признается, что переливания крови вызывают в организме реципиента сложный, но единый по своей направленности биологический процесс; все звенья этого процесса тесно связаны между собой. И естественно поэтому, что замещающее, стимулирующее, гемостатическое, антитоксическое и иммунобиологическое действие перелитой крови нельзя рассматривать в отрыве друг от друга.

При каждом переливании крови на организм больного воздействует сумма перечисленных и многих еще не изученных факторов, причем в различных случаях один иди несколько из них оказывают большее влияние, чем другие. Эти особенности и варианты действия гемотрансфузий зависят от многих причин, среди которых имеют весьма существенное значение: исходное состояние больного организма, доза, скорость переливания, методика трансфузии, температура переливаемой крови, качество и индивидуальный состав крови донора и другие моменты.

Этими факторами определяются характер реакции организма и окончательные результаты гемотрансфузии,

Они должны строго учитываться при определении показаний к различным методам переливания крови.

При рассмотрении механизма действия переливания крови необходимо учитывать все эти условия и методики гемотрансфузий. В качестве различных вариантов действия гемотрансфузий в хирургической клинике можно привести следующие примеры.

На основании наших наблюдений, при шоке без кровопотери введенная в вену или артерию кровь оказывает мощное тонизирующее действие на центральную нервную систему, причем эффект этого действия заметен даже при трансфузии небольших количеств крови (например, при капельной методике оно отмечается уже в первые минуты), что можно объяснить, в частности, воздействием переливаемой крови на интерорецепторы сосудистой системы. При этом не исключается возможность и непосредственного влияния на высшие нервные центры.

При массивной кровопотере эти рефлекторные и автоматические влияния гемотрансфузии также имеют место (Н. И. Блинов). Важно отметить, что в данных случаях отчетливо выступает перераспределение депонированной крови. Вскоре после введения большого количества крови улучшается деятельность анемизированного головного мозга, а затем наступает стимуляция всех функций организма.

И в первом, и во втором примерах отмечена преимущественная роль одного из факторов механизма переливания крови: в одном случае преобладание стимулирующего, в другом - заместительного действия. Однако, помимо этого, в обоих случаях, может быть в меньшей степени, проявляются и другие стороны влияния гемотрансфузии - гемостатический эффект, дезинтоксикация и др.

Таким образом, при анализе результата гемотрансфузии приходится в некоторой степени

схематично рассматривать отдельные явления и фиксировать внимание на ведущих в данном случае элементах действия переливаний, из которых составляется целостное представление об общем действии этого лечебного мероприятия.

Общепринято в виде рабочей схемы выделять следующие стороны действия гемотрансфузий: 1) заместительную (субституирующую), 2) «раздражающую» (стимулирующую), 3) кровоостанавливающую (гемостатическую), 4) обезвреживающую яды (дезинтоксикационную). Некоторые авторы отмечают также иммунобиологическое действие и другие моменты.

Анализ результатов гемотрансфузии при ее использовании в хирургической клинике показывает большое значение всех перечисленных сторон действия этого метода. Поэтому целесообразно изложить их в отдельности более подробно.

ДЕЙСТВИЕ ПЕРЕЛИВАНИЙ КРОВИ НА ОРГАНИЗМ БОЛЬНОГО. Заместительное действие трансфузий

В хирургической клинике весьма часто приходится применять гемотрансфузию для целей замещения при кровопотере, что особенно заметно проявляется при введении больших количеств крови (свыше 500 мл). Такие переливания крови принято называть заместительными.

Это действие складывается из ряда моментов. Прежде всего перелитая кровь пополняет общую массу циркулирующей крови больного. Кровь в отличие от всех кровозамещающих растворов сравнительно длительные сроки остается в русле крови больного и тем самым улучшает гемодинамику при крово- и плазмопотере. Этим обстоятельством в значительной степени объясняются факты быстрого повышения артериального давления в процессе и особенно после переливания крови. При этом отмечается устранение явлений цианоза, улучшение слышимости тонов сердца и других симптомов нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы.

При длительном капельном переливании массивных доз крови повышение артериального давления происходит медленно и постепенно, что является более физиологичным по сравнению с быстрым повышением давления при ускоренном введении больших количеств крови.

Таким образом, скорость введения крови нужно отнести к важным моментам в механизме действия массивных трансфузий, что должно учитываться при каждом переливании. Необходимо подчеркнуть, что при угрожающей жизни кровопотере требуется внутривенное переливание 1-2-3 л крови за сравнительно небольшие сроки (1-2 часа).

Наоборот, при нервно-рефлекторном травматическом шоке необходимо вводить несколько меньшие дозы крови

(500-750 мл) и обязательно капельным путем, для того чтобы не вызвать быстрого подъема артериального давления, перегрузки сердечно-сосудистой системы, главным образом малого круга кровообращения, и последующего рецидива шока.

Последние данные В. Г. Чистякова и С. И. Стыскина, исследовавших артериальное и венозное давление во время крупных внутригрудных операций, свидетельствуют о том, что в ряде случаев в конце операции происходит повышение венозного давления, что может усугубляться массивным введением крови. Наши наблюдения говорят о том, что массивное введение крови в отдельных случаях может привести к перегрузке венозного сосудистого русла даже при капельном, постепенном переливании.

Аналогичные явления перегрузки венозного сосудистого русла и правой половины сердца после гемотрансфузии мы наблюдали еще у 2 больных. Сравнительная редкость подобных нарушений после гемотрансфузий может быть объяснена преимущественным использованием капельного метода в случаях массивных введений крови. При капельном переливании наблюдается компенсаторное вытеснение плазмы из русла крови в ткани. Это явление особенно выражено при тяжелой хронической анемии, где перелитая даже в больших дозах кровь не намного увеличивает общий объем циркулирующей крови. Показатель объема эритроцитов по гематокриту после введения 2-3 л крови повышался у этих больных вдвое. Наряду с этим, отмечалось увеличение -сухого -остатка цельной крови больного и несколько менее заметно уве-

Рис. 57. Больной И. Рак легкого. Переливание крови во время операции.

личивался сухой остаток сыворотки (наши исследования, 1937).

Последнее говорит о том, что плазма донорской крови в значительной своей части поступает из русла крови реципиента в ткани, а глобулярная масса остается в циркулирующей крови (Б. В. Петровский, Мариотт и др.). Такие же данные получены Б. Ю. Андриевским и И. А. Леонтьевым при переливании крови в эксперименте (1935); согласно их наблюдениям, при кровопотере переливание крови обогащает плазму белками на короткий срок. Через 15 минут количество белка постепенно уменьшается и становится даже ниже нормы.

Эшби переливал кровь 0(1) группы больным, имеющим группы А(II), В(III) и AB(IV). Затем он смешивал небольшое количество крови больного е сывороткой 0(1) группы, при этом происходила агглютинация эритроцитов больного [А(II), В(III) или AB(IV)].

При подсчете неагглютинированных эритроцитов донора группы 0(1) представлялась известная возможность

установить сроки длительности их жизни в сосудистой системе реципиента. В дальнейшем методика Эшби была признана несовершенной и в значительной мере изменена (В. Воронов, Г. М. Гуревич, Д. К. Рабинович и др.).

Определение жизнеспособности перелитых эритроцитов по Шиффу предусматривает использование сывороток анти-М и анти-N. Существуют также методики определения длительности жизни эритроцитов при переливании крови, основанные на исследовании способности крови поглощать кислород. Однако данные способы не могут показать, за счет чего увеличилась эта способность - за счет ли перелитых эритроцитов или за счет поступления крови из Депо, или стимуляции кроветворения реципиента как следствия трансфузии.

В настоящее время более точным способом признается методика определения количества перелитых эритроцитов путем использования изотопов. Эта методика широко применяется в Центральном институте переливания крови.

На основании многочисленных исследований жизнеспособности перелитых эритроцитов получены разнообразные данные. По Эшби, эритроциты перелитой крови продолжают циркулировать в русле реципиента в течение 113 суток, по Гольцу -42 дня, по Воронову - 60 дней и по данным Центрального ордена Ленина института гематологии и переливания крови - 30 дней.

Разнообразие этих сроков свидетельствует о неточности применявшихся ранее методов определения жизнеспособности перелитых эритроцитов.

Однако даже минимальные цифры (30 дней) вполне достаточны для того, чтобы сделать вывод о- стойком увеличении дыхательной поверхности крови в случаях применения гемотрансфузии.

Несомненно, что это улучшение газообмена после переливания крови прежде всего сказывается на улучшении деятельности центральных отделов нервной системы. Благотворное влияние переливаний крови на центральную нервную систему особенно заметно при остром и хроническом малокровии. Старый способ так называемой аутотрансфузии, не потерявший своей ценности и в настоящее время, состоит в бинтовании четырех конечностей эластическими бинтами в целях вытеснения из них крови и уменьшения общего круга кровообращения. С помощью этого способа в первые минуты тяжелой кровопотери удается бороться с опасными последствиями анемии мозга. Для улучшения кровоснабжения головного мозга при применении этого способа рекомендуется опускать голову больного ниже туловища (приподнимая ножной конец кровати).

Эти мероприятия, несомненно, следует признать эффективными. Их положительное действие подтверждает необходимость при кровопотере быстро доставить кровь сосудам центральной нервной системы - головному мозгу. В целях выяснения механизма действия трансфузии крови на центральную нервную систему производился ряд экспериментальных и клинических исследований (И. Р. Петров, В. А. Негевский и др.).

В нашей клинике в 1950 г. были произведены опыты по экспериментальному переливанию крови в общую сонную артерию по направлению к мозгу (Д. Франк).

Во всех случаях на артериограмме было видно, что кровь, смешанная с контрастным веществом, заполняет всю сосудистую сеть мозга. При этом в ряде случаев таким способом удавалось оживлять животных, спустя 3, 4 и 5 минут после остановки сокращений сердца, возникшей вследствие массивной кровопотери.

Наши клинические наблюдения во время Великой Отечественной войны 1941 -1945 гг. также показывают, что при агонии вследствие кровопотери переливание крови в периферический отдел обшей сонной артерии, разорванной снарядом и, лигированной в двух местах, быстро улучшает кровоснабжение головного мозга и сердца, и это приводит к восстановлению сердечной деятельности.

По данным Н. Н. Бурденко, переливание крови стимулирует деятельность вегетативной нервной системы, что можно объяснить улучшением кровоснабжения центральных ее отделов и улучшением газообмена.

Массивные переливания крови в большой степени повышают газообмен, что особенно заметно при исследовании больных в процессе капельных трансфузий. Менее выяснено заместительное действие перелитых лейкоцитов. В ряде работ отмечается роль лейкоцитов и иммунных антител, которые вводятся в организм больного при переливании крови и повышают его защитные свойства (Н. Б. Медведева, Д. А. Коган и др.). Однако следует отметить меньшую устойчивость перелитых лейкоцитов по сравнению с эритроцитами, особенно при переливании консервированной крови.

Большое значение в механизме заместительного действия гемотрансфузий принадлежит жидкой части крови

Роль перелитой плазмы особенно заметна при различных патологических процессах, ведущих к плазмопотере (шок, ожоги, анаэробная инфекция, последствия больших операций и т. д.), а также в случаях нарушения состава белков и других компонентов плазмы (кахексия, хроническая анемия и т. д.).

Использование для трансфузии обычной плазмы или сыворотки в смеси с глюкозой вызывает быстрое насыщение русла крови изохоллоидной, изоосмотической средой.

При введении концентрированных растворов сухой плазмы наблюдается повышение онкотического давления крови и устранение явлений гипопротеинемии (О. Д. Соколова-Пономарева и Е. С. Рысева), а также нормализация водного обмена (М. С. Дульцин).

Вместе с тем необходимо отметить более эффективное заместительное действие переливаний крови по сравнению с введением плазмы и сыворотки.

И. И. Зарецкий, провел интересное экспериментально- клиническое исследование по изучению водно-солевого обмена после переливания крови. Им было установлено, что в первые дни после гемотрансфузии имеет место некоторое сгущение крови, и хлоропения в результате задержки воды в тканях реципиента. В дальнейшем организм мобилизует свои запасы воды и солей и выводит их в циркуляцию в повышенном количестве, что и приводит к гидратации крови. Автору удалось установить важный факт активного участия эритроцитов реципиента в посттрансфузионных сдвигах:в содержании воды и хлора.

В первые дни после переливания крови наблюдается накопление воды и солей в эритроцитах, что является главным фактором посттрансфузионной гидремии. Проводя свод наблюдения на анемизированных больших, И. И. Зарецкий установил также, что под действием перелитой крови повышается проницаемость сосудистой мембраны реципиента.

Эксперименты на животных, проведенные в многочисленных работах, подтверждают мнение о весьма значительном удельном весе заместительного фактора в общем комплексе влияния гемотрансфузий на организм. Д. Н. Беленький отмечал, что собаки, у которых было произведено кровопускание 2/з объема крови, могли остаться живыми только после переливания крови. К аналогичным выводам приходит В. И. Шамов, Б. Ю. Андриевский, С. С. Брюхоненко и другие авторы.

В последней работе О. С. Глозмана и А. П. Касаткиной (1950) приведены эксперименты по замещению крови животного, «вымытой с помощью физиологического раствора, кровью донора». При этом животные оставались бодрыми и хорошо переносили операцию.

Исключительно яркие клинические наблюдения заместительного действия перелитой крови при резких степенях кровопотери имеют советские хирурги в мирное время и особенно во время Великой Отечественной войны. В. Н. Шамов пишет: «Истекший кровью, умирающий раненый, без пульса и без сознания, с еле заметным дыханием и не реагирующими зрачками, находящийся на краю гибели, после трансфузии оживает. Кожа его розовеет, сознание возвращается, появляется пульс, углубляется дыхание».

В организме человека и высших животных распределяется между органами в зависимости от их деятельности. Работающий орган усиленно снабжается кровью, в неработающем кровоснабжение уменьшается. У человека на 100 грамм получают крови в покое в среднем в см 3 /мин: почки - 430, сердце - 66, печень - 57, головной мозг - 53. Местное расширение кровеносных сосудов, приводящее к увеличению кровоснабжения работающего органа, называется рабочей или функциональной гиперемией. Рабочая гиперемия вызывается изменением обмена веществ в работающем органе, накоплением ионов , калия, а также гистамина и других продуктов обмена. Повышение их концентрации в крови, усиливающее обмен веществ, вызывает в месте их образования расширение артериол и капилляров, а на сосудосуживающий центр эти вещества действуют наоборот, т. е. повышают тонус и, следовательно, увеличивают кровяное давление.

Количество функционирующих капилляров увеличивается в работающей мышце по сравнению с неработающей более чем в 10 раз, а количество крови, протекающей через сосуды усиленно работающей мышцы, увеличивается до 50 раз. В покое к скелетным мышцам притекает около 20% циркулирующей крови, а при тяжелой мышечной работе - до 90%. При этом особенно уменьшается кровоснабжение почек и других органов брюшной полости, а кровоснабжение головного мозга не изменяется.

Расширение кровеносных сосудов скелетных мышц (мелких артерий, артериол и капилляров при мышечной деятельности вызывают симпатические холинергические волокна. Они увеличивают число раскрытых капилляров в 5-10 раз, что сопровождается резким возрастанием кровотока через работающие мышцы. Одновременно с возбуждением двигательной области коры больших полушарий головного мозга к симпатическим холинергическим нейронам симпатических, узлов поступают импульсы из подбугровой области, что приводит к расширению кровеносных сосудов скелетных мышц и в несколько раз увеличивает их кровоснабжение при условных и безусловных двигательных рефлексах.

Возможно, рабочая гиперемия в скелетных мышцах обусловлена и другим механизмом. Предполагается, что в стенках кровеносных сосудов имеются особые мышечные клетки, обладающие высоким автоматизмом, так называемые водители ритма, регулирующие тонус гладких мышц, лиц стенок артериол. Сокращение скелетных мышц, обусловленное поступлением импульсов по двигательным нервам, одновременно нарушает контакт между водителями ритма и гладкомышечными клетками сосудов, что приводит к расширению сосудов. Однако для увеличения кровоснабжения работающего органа недостаточно местного расширения в нем кровеносных сосудов. При работе органа увеличивается объем циркулирующей крови за счет выхода ее из кровяных депо, повышается артериальное кровяное давление и уменьшается просвет сосудов неработающих органов. Это результат рефлекторной возбуждения сосудосуживающего центра, вызванного раздражением рецепторов в работающей мышце продуктами обмена веществ, а также возбуждающим действием этих веществ и гормонов (адреналина и др.) на этот центр через кровь.

Таким образом, в других участках тела сосуды суживаются, к общее кровяное давление возрастает, а в то же время в работающем органе сосуды расширены, что и вызывает увеличенное снабжение его кровью.

Те же механизмы действуют и при усилении кровоснабжения органов брюшной полости во время пищеварения.

В перераспределении крови особенно велика роль капилляров, которые больше подчинены местным влияниям, чем артериолы, и могут изменять свой просвет независимо от артериол, часто противоположным образом.

Краснота или бледность кожи человека зависит от расширения или сужения капилляров и мелких вен (венул), т. е. от количества кроки, которая содержится в них, а кожи - исключительно от скорости течения крови по артериолам, т. е. от интенсивности кровоснабжения.

При расширении капилляров и артериол кожа становится красной и горячей. Наоборот, при сужении капилляров и артериол бледная и холодная. Если капилляры расширены, а артериолы сужены, а артериолы расширены, что сопровождается увеличением количества протекающей по ним крови, то коже бледная и горячая.

Посредством нервной системы кровь перераспределяется при важнейших физиологических состояниях: во время пищеварения, при физической работе, эмоциях главным образом благодаря импульсам, проходящим по сосудосуживателям. Особенно много сосудосуживающих волокон имеется в чревном нерве, снабжающем ими многочисленные сосуды брюшной полости, и в кожных нервах, по которым сосудосуживатели направляются к многочисленным сосудам кожи. Меньше сосудосуживателей подходит к центральной нервной системе, к сердцу и легким.

Во время умственной работы снабжение кровью головного мозга увеличивается при одновременном сужении кровеносных сосудов других областей, например сосудов конечностей, объем которых при этом уменьшается. Увеличение снабжения кровью скелетной мускулатуры во время работы происходит главным образом вследствие сужения сосудов органов брюшной полости и части сосудов кожи и, следовательно, увеличения оттока крови из брюшной полости и кожи. В покое в этих сосудах содержится около половины (45%) всей массы крови. При действии чревного нерва, как самого мощного сосудосуживающего нерва организма, 3/4этой крови выжимается в общий круг кровообращения и поступает в мускулатуру и другие работающие органы.

При возбуждении симпатической нервной системы и поступлении в кровь адреналина (при мышечной работе, охлаждении, боли, эмоциях и т. п.) происходит рефлекторное сокращение селезенки, что увеличивает количество циркулирующей крови.

Во время усиленного пищеварения расширяются кровеносные сосуды органов брюшной полости при одновременном сужении сосудов скелетной мускулатуры и центральной нервной системы, что увеличивает кровоснабжение органов брюшной полости на 30-80%.

Многочисленные сосудосуживатели кожи играют большую роль в регуляции температуры тела. Между сосудами кожи и сосудами органов брюшной полости нередко существуют обратные взаимоотношения. При сужении сосудов кожи они расширяются, и наоборот.

Боль вызывает сужение сосудов органов брюшной полости и кожи, и в то же время прилив крови к скелетной мускулатуре и центральной нервной системе благодаря активному, а частью пассивному расширению находящихся в них сосудов.

Для снабжения кровью имеет значение длина кровеносного пути данного органа. Так как для всех сосудов большого круга разница в давлении в аорте и в полых венах одинакова, то кровь течет через орган тем быстрее, чем короче кровеносный путь. Это имеет значение для особенно большого снабжения кровью сердца, почек и головного мозга. При относительном покое величина кровоснабжения органов различна. Сравнительно больше других органов снабжаются кровью железы внутренней секреции, почки, печень и головной мозг.

Во время бега вследствие расширения капилляров мышц большое количество крови приливает в ноги. После окончания бега благодаря прекращению сокращения мышц, прогоняющего кровь к сердцу, происходит застой крови в ногах. Это может привести к потере сознания в результате отлива крови от головного мозга - гравитационный шок.

При резком возрастании или замедлении скорости движения но время гимнастических упражнений или полете на скоростных самолетах и космических кораблях кровь отбрасывается в сторону, противоположную движению, что приводит к быстрому и большому приливу и отливу крови в головной мозг или от него.

На распределение крови в организме влияет и положение тела и покое. При вертикальном положении затруднение тока крови вверх, вызываемое силой тяжести, уравновешивается течением крови сверху вниз. Однако при этом понижается давление на стенки сосудов, расположенных выше сердца, и повышается давление на стенки сосудов, расположенных ниже сердца, поэтому сосуды нижних конечностей дополнительно растягиваются. Этому растягиванию противодействует увеличение тонуса стенок артерий по ней и более развитая мышечная оболочка в венах нижних конечностей. При переходе в вертикальное положение в сосуды нижних конечностей оттекает 300 - 800 см 3 крови, ее объем в сердце и легких уменьшается примерно на 20%, а систолический и минутный объемы сердца - на 25-40%. При такой перемене ноты особенно велики изменения кровотока у подростков (Н. Л. Фомин, 1974).

При перемене положения тела человека из горизонтального и вертикальное (ортостатическая проба) кровоснабжение мозга не нарушается благодаря сужению кровеносных сосудов брюшной полости под влиянием чревного нерва.

При этом благодаря оттоку большого количества крови из сосудов брюшной полости увеличивается общее количество циркулирующей крови, что возмещает отлив крови к ногам, и поэтому кровоснабжение головного мозга и сердца не нарушается.

Кровообращение — это движение крови по сосудистой системе, обеспечивающее газообмен между организмом и внешней средой, обмен веществ между органами и тканями и гуморальную регуляцию различных функций организма.

Система кровообращения включает сердце и — аорту, артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены и . Кровь движется по сосудам благодаря сокращению сердечной мышцы.

Кровообращение совершается по замкнутой системе, состоящей из малого и большого кругов:

  • Большой круг кровообращения обеспечивает все органы и ткани кровью с содержащимися в ней питательными веществами.
  • Малый, или легочный, круг кровообращения предназначен для обогащения крови кислородом.

Круги кровообращения впервые были описаны английским ученым Уильямом Гарвеем в 1628 г. в труде «Анатомические исследования о движении сердца и сосудов».

Малый круг кровообращения начинается из правого желудочка, при сокращении которого венозная кровь попадает в легочный ствол и, протекая через легкие, отдает диоксид углерода и насыщается кислородом. Обогащенная кислородом кровь из легких по легочным венам поступает в левое предсердие, где заканчивается малый круг.

Большой круг кровообращения начинается из левого желудочка, при сокращении которого кровь, обогащенная кислородом, нагнетается в аорту, артерии, артериолы и капилляры всех органов и тканей, а оттуда по венулам и венам притекает в правое предсердие, где и заканчивается большой круг.

Самым крупным сосудом большого круга кровообращения является аорта, которая выходит из левого желудочка сердца. Аорта образует дугу, от которой ответвляются артерии, несущие кровь к голове (сонные артерии) и к верхним конечностям (позвоночные артерии). Аорта проходит вниз вдоль позвоночника, где от нее отходят ветви, несущие кровь к органам брюшной полости, к мышцам туловища и нижним конечностям.

Артериальная кровь, богатая кислородом, проходит по всему телу, доставляя клеткам органов и тканей необходимые для их деятельности питательные вещества и кислород, и в капиллярной системе превращается в кровь венозную. Венозная кровь, насыщенная углекислым газом и продуктами клеточного обмена, возвращается в сердце и из него поступает в легкие для газообмена. Наиболее крупными венами большого круга кровообращения являются верхняя и нижняя полые вены, впадающие в правое предсердие.

Рис. Схема малого и большого кругов кровообращения

Следует обратить внимание, как в большой круг кровообращения включены системы кровообращения печени и почек. Вся кровь из капилляров и вен желудка, кишечника, поджелудочной железы и селезенки поступает в воротную вену и проходит через печень. В печени воротная вена разветвляется на мелкие вены и капилляры, которые затем вновь соединяются в общий ствол печеночной вены, впадающей в нижнюю полую вену. Вся кровь органов брюшной полости до поступления в большой круг кровообращения протекает через две капиллярные сети: капилляры этих органов и капилляры печени. Воротная система печени играет большую роль. Она обеспечивает обезвреживание ядовитых веществ, которые образуются в толстом кишечнике при расщеплении невсосавшихся в тонком кишечнике аминокислот и всасываются слизистой толстой кишки в кровь. Печень, подобно всем остальным органам, получает и артериальную кровь через печеночную артерию, отходящую от брюшной артерии.

В почках также имеются две капиллярные сети: капиллярная сеть есть в каждом мальпигиевом клубочке, затем эти капилляры соединяются в артериальный сосуд, который вновь распадается на капилляры, оплетающие извитые канальцы.

Рис. Схема кровообращения

Особенностью кровообращения в печени и почках является замедление тока крови, обусловливающейся функцией этих органов.

Таблица 1. Отличие тока крови в большом и малом кругах кровообращения

Ток крови в организме

Большой круг кровообращения

Малый круг кровообращения

В каком отделе сердца начинается круг?

В левом желудочке

В правом желудочке

В каком отделе сердца заканчивается круг?

В правом предсердии

В левом предсердии

Где происходит газообмен?

В капиллярах, находящихся в органах грудной и брюшной полостей, головном мозге, верхних и нижних конечностях

В капиллярах, находящихся в альвеолах легких

Какая кровь движется по артериям?

Артериальная

Венозная

Какая кровь движется по венам?

Венозная

Артериальная

Время движения крови по кругу

Функция круга

Снабжение органов и тканей кислородом и перенос углекислого газа

Насыщение крови кислородом и удаление из организма углекислого газа

Время кругооборота крови - время однократного прохождения частицы крови по большому и малому кругам сосудистой системы. Подробнее следующем разделе статьи.

Закономерности движения крови по сосудам

Основные принципы гемодинамики

Гемодинамика — это раздел физиологии, изучающий закономерности и механизмы движения крови по сосудам организма человека. При ее изучении используется терминология и учитываются законы гидродинамики — науки о движении жидкостей.

Скорость, с которой движется кровь но сосудам, зависит от двух факторов:

  • от разности давления крови в начале и конце сосуда;
  • от сопротивления, которое встречает жидкость на своем пути.

Разность давлений способствует движению жидкости: чем она больше, тем интенсивнее это движение. Сопротивление в сосудистой системе, уменьшающее скорость движения крови, зависит от ряда факторов:

  • длины сосуда и его радиуса (чем больше длина и меньше радиус, тем больше сопротивление);
  • вязкости крови (она в 5 раз больше вязкости воды);
  • трения частиц крови о стенки сосудов и между собой.

Показатели гемодинамики

Скорость кровотока в сосудах осуществляется по законам гемодинамики, общим с законами гидродинамики. Скорость кровотока характеризуется тремя показателями: объемной скоростью кровотока, линейной скоростью кровотока и временем кругооборота крови.

Объемная скорость кровотока - количество крови, протекающее через поперечное сечение всех сосудов данного калибра за единицу времени.

Линейная скорость кровотока - скорость движения отдельной частицы крови вдоль сосуда за единицу времени. В центре сосуда линейная скорость максимальна, а около стенки сосуда минимальна вследствие повышенного трения.

Время кругооборота крови - время, в течение которого кровь проходит по большому и малому кругам кровообращения.В норме составляет 17-25 с. На прохождение через малый круг затрачивается около 1/5, а на прохождение через большой — 4/5 этого времени

Движущей силой кровотока но системе сосудов каждого из кругов кровообращения является разность давления крови (ΔР ) в начальном участке артериального русла (аорта для большого круга) и конечном участке венозного русла (полые вены и правое предсердие). Разность давления крови (ΔР ) в начале сосуда (Р1 ) и в конце его (Р2 ) является движущей силой тока крови через любой сосуд кровеносной системы. Сила градиента давления крови расходуется на преодоление сопротивления кровотоку (R ) в системе сосудов и в каждом отдельном сосуде. Чем выше градиент давления крови в кругу кровообращения или в отдельном сосуде, тем больше в них объемный кровоток.

Важнейшим показателем движения крови по сосудам является объемная скорость кровотока , или объемный кровоток (Q ), под которым понимают объем крови, протекающей через суммарное поперечное сечение сосудистого русла или сечение отдельного сосуда в единицу времени. Объемную скорость кровотока выражают в литрах на минуту (л/мин) или миллилитрах на минуту (мл/мин). Для оценки объемного кровотока через аорту или суммарное поперечное сечение любого другого уровня сосудов большого круга кровообращения используют понятие объемный системный кровоток. Поскольку за единицу времени (минуту) через аорту и другие сосуды большого круга кровообращения протекает весь объем крови, выброшенной левым желудочком за это время, синонимом понятия системный объемный кровоток является понятие (МОК). МОК взрослого человека в покое составляет 4-5 л/мин.

Различают также объемный кровоток в органе. В этом случае имеют в виду суммарный кровоток, протекающий за единицу времени через все приносящие артериальные или выносящие венозные сосуды органа.

Таким образом, объемный кровоток Q = (P1 — Р2) / R.

В этой формуле выражена суть основного закона гемодинамики, утверждающего, что количество крови, протекающей через суммарное поперечное сечение сосудистой системы или отдельного сосуда в единицу времени, прямо пропорционально разности давления крови в начале и в конце сосудистой системы (или сосуда) и обратно пропорционально сопротивлению току крови.

Суммарный (системный) минутный кровоток в большом круге рассчитывается с учетом величин среднего гидродинамического давления крови в начале аорты P1 , и в устье полых вен Р2. Поскольку в этом участке вен давление крови близко к 0 , то в выражение для расчетаQ или МОК подставляется значение Р , равное среднему гидродинамическому артериальному давлению крови в начале аорты:Q (МОК)= P / R .

Одно из следствий основного закона гемодинамики — движущая сила тока крови в сосудистой системе — обусловлено давлением крови, создаваемым работой сердца. Подтверждением решающего значения величины давления крови для кровотока является пульсирующий характер тока крови на протяжении сердечного цикла. Во время систолы сердца, когда давление крови достигает максимального уровня, кровоток увеличивается, а во время диастолы, когда давление крови минимально, кровоток ослабляется.

По мере продвижения крови по сосудам от аорты к венам давление крови уменьшается и скорость его уменьшения пропорциональна сопротивлению кровотоку в сосудах. Особенно быстро снижается давление в артериолах и капиллярах, так как они обладают большим сопротивлением кровотоку, имея малый радиус, большую суммарную длину и многочисленные ветвления, создающие дополнительное препятствие кровотоку.

Сопротивление кровотоку, создаваемое во всем сосудистом русле большого круга кровообращения, называют общим периферическим сопротивлением (ОПС). Следовательно, в формуле для расчета объемного кровотока символR можно заменить его аналогом — ОПС:

Q = P/ОПС.

Из этого выражения выводится ряд важных следствий, необходимых для понимания процессов кровообращения в организме, оценки результатов измерения кровяного давления и его отклонений. Факторы, влияющие на сопротивление сосуда, для тока жидкости, описываются законом Пуазейля, в соответствии с которым

гдеR — сопротивление;L — длина сосуда; η — вязкость крови; Π — число 3,14; r — радиус сосуда.

Из приведенного выражения вытекает, что поскольку числа 8 и Π являются постоянными,L у взрослого человека изменяется мало, то величина периферического сопротивления кровотоку определяется изменяющимися значениями радиуса сосудов r и вязкости крови η ).

Уже упоминалось о том, что радиус сосудов мышечного типа может быстро изменяться и оказывать существенное влияние на величину сопротивления кровотоку (отсюда их название — резистивные сосуды) и величину кровотока через органы и ткани. Поскольку сопротивление зависит от величины радиуса в 4-й степени, то даже небольшие колебания радиуса сосудов сильно сказываются на величинах сопротивления току крови и кровотока. Так, например, если радиус сосуда уменьшится с 2 до 1 мм, то сопротивление его увеличится в 16 раз и при неизменном градиенте давления кровоток в этом сосуде также уменьшится в 16 раз. Обратные изменения сопротивления будут наблюдаться при увеличении радиуса сосуда в 2 раза. При неизменном среднем гемодинамическом давлении кровоток в одном органе может увеличиваться, в другом — уменьшаться в зависимости от сокращения или расслабления гладкой мускулатуры приносящих артериальных сосудов и вен этого органа.

Вязкость крови зависит от содержания в крови числа эритроцитов (гематокрита), белка, липопротеинов в плазме крови, а также от агрегатного состояния крови. В нормальных условиях вязкость крови не изменяется столь быстро, как просвет сосудов. После кровопотери, при эритропении, гипопротеинемии вязкость крови понижается. При значительном эритроцитозе, лейкозах, повышенной агрегации эритроцитов и гиперкоагуляции вязкость крови способна существенно возрастать, что влечет за собой повышение сопротивления кровотоку, увеличение нагрузки на миокард и может сопровождаться нарушением кровотока в сосудах микроциркуляторного русла.

В устоявшемся режиме кровообращения объем крови, изгнанный левым желудочком и протекающий через поперечное сечение аорты, равен объему крови, протекающей через суммарное поперечное сечение сосудов любого другого участка большого круга кровообращения. Этот объем крови возвращается в правое предсердие и поступает в правый желудочек. Из него кровь изгоняется в малый круг кровообращения и затем через легочные вены возвращается в левое сердце. Поскольку МОК левого и правого желудочков одинаковы, а большой и малый круги кровообращения соединены последовательно, то объемная скорость кровотока в сосудистой системе остается одинаковой.

Однако во время изменения условий кровотока, например при переходе из горизонтального в вертикальное положение, когда сила тяжести вызывает временное накопление крови в венах нижней части туловища и ног, на короткое время МОК левого и правого желудочков могут стать различными. Вскоре внутрисердечные и экстракардиальные механизмы регуляции работы сердца выравнивают объемы кровотока через малый и большой круги кровообращения.

При резком уменьшении венозного возврата крови к сердцу, вызывающем уменьшение ударного объема, может понизиться артериальное давление крови. При выраженном его снижении может уменьшиться приток крови к головному мозгу. Этим объясняется ощущение головокружения, которое может наступить при резком переходе человека из горизонтального в вертикальное положение.

Объем и линейная скорость токи крови в сосудах

Общий объем крови в сосудистой системе является важным гомеостатическим показателем. Средняя величина его составляет для женщин 6-7%, для мужчин 7-8% от массы тела и находится в пределах 4-6 л; 80-85% крови из этого объема — в сосудах большого круга кровообращения, около 10% — в сосудах малого круга кровообращения и около 7% — в полостях сердца.

Больше всего крови содержится в венах (около 75%) — это указывает на их роль в депонировании крови как в большом, так и в малом кругу кровообращения.

Движение крови в сосудах характеризуется не только объемной, но и линейной скоростью кровотока. Под ней понимают расстояние, на которое перемещается частичка крови за единицу времени.

Между объемной и линейной скоростью кровотока существует взаимосвязь, описываемая следующим выражением:

V = Q/Пr 2

где V - линейная скорость кровотока, мм/с, см/с;Q - объемная скорость кровотока; П — число, равное 3,14; r — радиус сосуда. Величина Пr 2 отражает площадь поперечного сечения сосуда.

Рис. 1. Изменения давления крови, линейной скорости кровотока и площади поперечного сечения в различных участках сосудистой системы

Рис. 2. Гидродинамические характеристики сосудистого русла

Из выражения зависимости величины линейной скорости от объемной в сосудах кровеносной системы видно, что линейная скорость кровотока (рис. 1.) пропорциональна объемному кровотоку через сосуд(ы) и обратно пропорциональна площади поперечного сечения этого сосуда(ов). Например, в аорте, имеющей наименьшую площадь поперечного сечения в большом круге кровообращения (3-4 см 2), линейная скорость движения крови наибольшая и составляет в покое около 20- 30 см/с . При физической нагрузке она может возрасти в 4-5 раз.

По направлению к капиллярам суммарный поперечный просвет сосудов увеличивается и, следовательно, линейная скорость кровотока в артериях и артериолах уменьшается. В капиллярных сосудах, суммарная площадь поперечного сечения которых больше, чем в любом другом отделе сосудов большого круга (в 500-600 раз больше поперечного сечения аорты), линейная скорость кровотока становится минимальной (менее 1 мм/с). Медленный ток крови в капиллярах создает наилучшие условия для протекания обменных процессов между кровью и тканями. В венах линейная скорость кровотока увеличивается в связи с уменьшением площади их суммарного поперечного сечения по мере приближения к сердцу. В устье полых вен она составляет 10-20 см/с, а при нагрузках возрастает до 50 см/с.

Линейная скорость движения плазмы и зависит не только от типа сосуда, но и от их расположения в потоке крови. Различают ламинарный тип течения крови, при котором ноток крови можно условно разделить на слои. При этом линейная скорость движения слоев крови (преимущественно плазмы), близких или прилежащих к стенке сосуда, — наименьшая, а слоев в центре потока — наибольшая. Между эндотелием сосудов и пристеночными слоями крови возникают силы трения, создающие на эндотелии сосудов сдвиговые напряжения. Эти напряжения играют роль в выработке эндотелием сосудоактивных факторов, регулирующих просвет сосудов и скорость кровотока.

Эритроциты в сосудах (за исключением капилляров) располагаются преимущественно в центральной части потока крови и движутся в нем с относительно высокой скоростью. Лейкоциты, наоборот, располагаются преимущественно в пристеночных слоях потока крови и совершают катящиеся движения с небольшой скоростью. Это позволяет им связываться с рецепторами адгезии в местах механического или воспалительного повреждения эндотелия, прилипать к стенке сосуда и мигрировать в ткани для выполнения защитных функций.

При существенном увеличении линейной скорости движения крови в суженной части сосудов, в местах отхождения от сосуда его ветвей ламинарный характер движения крови может сменяться на турбулентный. При этом в потоке крови может нарушиться послойность перемещения ее частиц, между стенкой сосуда и кровью могут возникать большие силы трения и сдвиговых напряжений, чем при ламинарном движении. Развиваются вихревые потоки крови, возрастает вероятность повреждения эндотелия и отложения холестерина и других веществ в интиму стенки сосуда. Это способно привести к механическому нарушению структуры сосудистой стенки и инициированию развития пристеночных тромбов.

Время полного кругооборота крови, т.е. возврата частицы крови в левый желудочек после ее выброса и прохождения через большой и малый круги кровообращения, составляет в покос 20-25 с, или примерно через 27 систол желудочков сердца. Приблизительно четверть этого времени затрачивается на перемещение крови по сосудам малого круга и три четверти — по сосудам большого круга кровообращения.

В результате изучения материала данной главы студент будет:

знать

  • строение и функции крови и лимфы как жидких сред и транспортных систем в человеческом организме;
  • о формировании крово- и лимфообращения в онтогенезе;
  • возрастные физиологические особенности крови, сердечно-сосудистой и лимфатической систем в разные периоды детства;
  • факторы, влияющие на состояние и развитие кровоснабжения в онтогенезе;
  • пути реализации гигиенических требований к организации ухода, воспитания и обучения, направленных на укрепление и развитие системы кровоснабжения ребенка и подростка;

уметь

Анализировать взаимосвязь возрастных особенностей кровоснабжения в разные периоды онтогенеза и обусловленных ими гигиенических требований к организации ухода, обучения и воспитания детей и подростков;

владеть навыками

  • оценки основных показателей крови и гемодинамики в зависимости от возраста ребенка;
  • культурно-просветительной работы по предупреждению нарушений кровоснабжения в детском и подростковом возрасте.

Кровь

Состав и функции крови

Связующим элементом, обеспечивающим жизнедеятельность каждой клетки организма, является кровь - жидкая соединительная ткань, непрерывно передвигающаяся по сосудам. Она выполняет важнейшую задачу доставки кислорода, питательных веществ, гормонов ко всем тканям организма и удаления продуктов жизнедеятельности клеток. Помимо этого, кровь участвует в процессах терморегуляции, поддерживая постоянную температуру тела, и в процессах иммунной защиты организма от микроорганизмов, способных вызвать заболевания.

Кровь состоит из жидкой части - кровяной плазмы (примерно 54% объема) и так называемых форменных элементов крови - специфических кровяных клеток (46% объема) (рис. 4.1). Плазма - желтоватая полупрозрачная жидкость, содержащая 90-92% воды и 8-10% различных биологически активных веществ (белков, жиров, углеводов, микроэлементов, витаминов, гормонов, ферментов, продуктов пищеварения и отходов жизнедеятельности). Из органов пищеварения в плазму поступают питательные

Рис. 4.1. Состав крови человека вещества, которые током крови разносятся ко всем органам. Концентрация минеральных веществ в плазме крови относительно постоянна: соотношение воды и минеральных солей поддерживается путем выделения избыточного количества химических соединений через почки, потовые железы, легкие.

Красные кровяные клетки - эритроциты - являются переносчиками кислорода и углекислого газа в крови. У человека их диаметр составляет 7-8 мкм и приблизительно равен диаметру капилляров, а толщина равна 2 мкм. В 1 мл крови содержится около 5 млн эритроцитов. Они образуются в основном в костях черепа, грудине, ребрах, позвонках и лопатках, существуют 3-4 месяца и разрушаются в печени или селезенке в количестве 200 млрд в день. Зрелые формы эритроцитов не имеют клеточного ядра, оно утрачивается в процессе созревания. Кроме того, они обладают деформабильностью - способностью к обратимым изменениям размеров и формы при прохождении через капилляры. Благодаря специфическому железосодержащему белку гемоглобину эритроциты способны связывать кислород и переносить его к внутренним органам; фермент карбоанги- драза связывает образующийся в процессе клеточного метаболизма углекислый газ С0 2 , что позволяет эритроцитам выводить его из организма. Специфическая двояковогнутая форма эритроцита увеличивает эффективную поверхность газообмена (рис. 4.2). Гемоглобин активно соединяется не только с кислородом, но и с угарным газом СО, который парализует соединение гемоглобина с кислородом и делает невозможным перенос кислорода кровью (отравление угарным газом). Недостаток эритроцитов в крови, или снижение содержания гемоглобина, получило название «анемия» (малокровие) и проявляется слабостью, головокружением, одышкой.

Рис. 4.2.

1 - эритроциты; 2 - лейкоциты; 3 - тромбоциты (снимок с использованием электронного микроскопа)

Группы крови и резус-фактор. Кровь одного человека не всегда совместима с кровью другого. В мембране эритроцитов человека содержатся различные антигены - белки-маркеры, в которых закодирована специфичность данной клетки. При попадании в организм клеток с «чужим» маркером организм стремится повредить и удалить эту клетку - такая реакция является одной из основ иммунной защиты организма. Однако при необходимости переливания крови эта реакция может привести к тяжелым последствиям: введенная кровь другого человека «не принимается» организмом, развивается склеивание эритроцитов и последующее их разрушение. Антигенный «портрет» крови получил название группы крови , он отражает содержание в эритроцитах специфических белков, отвечающих за совместимость или несовместимость крови различных людей.

У людей различают четыре группы крови, определяемые по системе АВО. Открытие системы принадлежит К. Ландштейнеру, который в 1901 г. обнаружил в эритроцитах людей агглютиногены («маркеры») А и В, а в плазме крови - агглютинины а и b (антитела - гамма-глобулины). В зависимости от наличия или отсутствия в крови конкретного человека агглютиногенов и агглютининов группы крови в системе АВО обозначаются цифрами и теми агглютиногенами, которые содержатся в эритроцитах данной группы:

  • I группа (О) - в эритроцитах агглютиногенов нет, в плазме содержатся агглютинины а и Ь
  • II группа (А) - в эритроцитах содержится агглютиноген А, в плазме - агглютинин Ь
  • III группа (В) - в эритроцитах находится агглютиноген В, в плазме - агглютинин а
  • IV группа (АВ) - в эритроцитах обнаруживаются агглютиногены А и В, в плазме агглютининов нет.

Агглютинация (склеивание эритроцитов с последующим их разрушением) происходит в том случае, если в крови человека встречаются агглютиноген с одноименным агглютинином: агглютиноген А с агглютинином а или агглютиноген В с агглютинином Ь. При переливании несовместимой крови в результате агглютинации и последующего гемолиза (распада) эритроцитов развивается гемотрансфузионный шок, который может привести к смерти. Поэтому было разработано правило переливания небольших количеств крови (200 мл), по которому учитывается наличие агглютиногенов в эритроцитах донора и агглютининов в плазме реципиента (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Совместимость крови людей

Группа крови

Может отдавать кровь группам

Может принимать кровь групп

I, II, III, IV (О, А, В, АВ)

II, IV (А, АВ)

III, IV (В, АВ)

I,II,III, IV (О, А, В, АВ)

Примечание. При необходимости переливания больших количеств крови можно пользоваться только кровыо одноименной группы.

В плазме крови новорожденных агглютининов (антител) нет. Они образуются в течение первого года жизни ребенка к тем антигенам, которых нет в его собственных эритроцитах.

Кроме группы крови, совместимость определяется системой Rh-фактора (резус-система ). Резус-принадлежность крови определяется наличием или отсутствием на поверхности эритроцитов группы специфических белков-«маркеров», называемых резус-фактором (наличие фактора обозначается - Rh+, отсутствие - Rh-). Этот фактор обнаружен в 1940 г. К. Ландштейнером и А. Вейнером у обезьян Macacus rhesus , а затем и у человека. Около 85% европейцев, 93% африканцев, 99% индейцев и азиатов обладают резус-фактором и соответственно являются резус-поло- жительными, остальные люди, не имеющие его - резусотрицательными. При попадании в организм человека с резус-положительным фактором (Rh+) резус-отрицательной крови (Rh-) несовместимости не происходит. Но при обратной ситуации - попадании Rh+-i

Белые кровяные клетки - лейкоциты - играют важную роль в защите организма от болезней. Существует несколько видов лейкоцитов, отличающихся по строению и функциям. Они бесцветны, поэтому их и называют белыми клетками крови (см. рис. 4.2). В 1 мм 3 крови содержится 6-8 тыс. лейкоцитов. Продолжительность их жизни различна: от нескольких суток до нескольких десятков лет. Лейкоциты непрерывно образуются в кроветворных органах - красном костном мозге, селезенке и лимфатических узлах. Лейкоциты способны активно передвигаться.

Все лейкоциты имеют ядра, по строению ядра они делятся на два типа. Гранулоциты имеют разделенное на лопасти ядро, зернистую цитоплазму и способны к амебоидному движению. Их можно разделить на фагоциты, или нейтрофилы, поглощающие болезнетворные бактерии; эозинофилы и базофилы. Лграиулоциты содержат ядро овальной формы и незернистую цитоплазму. Они подразделяются на моноциты, поглощающие бактерии, и лимфоциты, вырабатывающие антитела. Соотношение состава белых клеток крови (лейкоцитов) представлено на рис. 4.1.

Красные кровяные пластинки (тромбоциты ) - это фрагменты клеток неправильной формы, обычно лишенные ядра. Они образуются в костном мозге; в 1 мл крови содержится около 250 тыс. тромбоцитов. Их основное назначение - инициация свертывания крови.

Гемостаз (свертывание крови, или гемокоагуляция) - сложный биологический процесс образования в крови тромбов, в результате чего кровь теряет текучесть. При разрушении стенки сосуда тромбоциты собираются у места травмы и выделяют тромбопластин, который наряду с кальцием, витамином К и протромбином способствует превращению фибриногена (растворимого белка крови) в фибрин (нерастворимые белковые «нити»). Образуются сети фибрина, где задерживаются форменные элементы крови. Сгусток крови, состоящий из нитей фибрина и клеток крови, - тромб - закупоривает поврежденное место. Этот процесс препятствует потере крови организмом при повреждении сосудистого русла и является важным механизмом поддержания гомеостаза - постоянства внутренней среды. Дисбаланс сложных механизмов системы гемостаза может проявляться в неспособности крови образовывать тромбы (например, при наследственной болезни гемофилии, характеризующейся повышенной кровоточивостью, приводящей к значительным потерям крови при небольших повреждениях) или, напротив, в тромбообразовании в сосудах с нарушением тока крови (при некоторых болезнях крови или специфических изменениях системы гемостаза в пожилом возрасте).

Стенки капилляров проницаемы для всех компонентов крови, за исключением эритроцитов. Часть крови уходит через них, образуя межклеточную жидкость. Именно через эту жидкость и происходит обмен веществ между кровью и тканями. Значительная часть межклеточной жидкости возвращается в кровь через венозные концы капилляров или лимфатическую систему.

Кровеносная система - это единое анатомо-физиологическое образование, главная функция которого – кровообращение, то есть движение крови в организме.
Благодаря кровообращению происходит газообмен в легких. Во время этого процесса углекислота удаляется из крови, а кислород из вдыхаемого воздуха обогащает ее. Кровь доставляет кислород и полезные вещества ко всем тканям, удаляя из них продукты метаболизма (распада).
Кровеносная система участвует и в процессах теплообмена, обеспечивая жизнедеятельность организма в разных условиях внешней среды. Также эта система система участвует в гуморальной регуляции деятельности органов. Гормоны выделяются эндокринными железами и доставляются в восприимчивые к ним ткани. Так кровь объединяет все части организма в единое целое.

Части сосудистой системы

Сосудистая система неоднородна по морфологии (структуре) и выполняемой функции. Ее можно с небольшой долей условности разделить на следующие части:

  • аортоартериальная камера;
  • сосуды сопротивления;
  • обменные сосуды;
  • артериоловенулярные анастомозы;
  • емкостные сосуды.

Аортоартериальная камера представлена аортой и крупными артериями (общие подвздошные, бедренные, плечевые, сонные и другие). В стенке этих сосудов присутствуют и мышечные клетки, но преобладают эластичные структуры, препятствующие их спадению во время диастолы сердца. Сосуды эластического типа поддерживают постоянство скорости кровотока, независимо от пульсовых толчков.
Сосуды сопротивления - это мелкие артерии, в стенке которых преобладают мышечные элементы. Они способны быстро изменять свой просвет с учетом потребностей органа или мышцы в кислороде. Эти сосуды участвуют в поддержании артериального давления. Они активно перераспределяют объемы крови между органами и тканями.
Обменные сосуды – это капилляры, мельчайшие веточки кровеносной системы. Их стенка очень тонкая, сквозь нее легко проникают газы и другие вещества. Кровь может поступать из мельчайших артерий (артериол) в венулы в обход капилляров, по артериоловенулярным анастомозам. Эти «соединительные мостики» играют большую роль в теплообмене.
Емкостные сосуды называются так, потому что они способны вместить значительно больше крови, чем артерии. К этим сосудам относятся венулы и вены. По ним кровь поступает обратно к центральному органу кровеносной системы – сердцу.


Круги кровообращения

Круги кровообращения описаны еще в XVII веке Уильямом Гарвеем.
Из левого желудочка выходит аорта, начинающая большой круг кровообращения. От нее отделяются артерии, несущие кровь ко всем органам. Артерии делятся на все более мелкие веточки, охватывающие все ткани организма. Тысячи мельчайших артерий (артериол) распадаются на огромное количество самых мелких сосудов – капилляров. Их стенки характеризуются высокой проницаемостью, поэтому в капиллярах происходит газообмен. Здесь артериальная кровь трансформируется в венозную. Венозная кровь поступает в вены, которые постепенно объединяются и в итоге образуют верхнюю и нижнюю полые вены. Устья последних открываются в полость правого предсердия.
В малом круге кровообращения кровь проходит через легкие. Она попадает туда по легочной артерии и ее ветвям. В капиллярах, оплетающих альвеолы, происходит газообмен с воздухом. Обогащенная кислородом кровь по легочным венам идет в левые отделы сердца.
Некоторые важные органы (головной мозг, печень, кишечник) имеют особенности кровоснабжения – регионарное кровообращение.

Строение сосудистой системы

Аорта, выходя из левого желудочка, образует восходящую часть, от которой отделяются коронарные артерии. Затем она изгибается, и от ее дуги отходят сосуды, направляющие кровь в руки, голову, грудную клетку. Затем аорта идет вниз вдоль позвоночника, где делится на сосуды, несущие кровь к органам брюшной полости, таза, ног.

Вены сопровождают одноименные артерии.
Отдельно нужно упомянуть воротную вену. Она отводит кровь от органов пищеварения. В ней, помимо питательных веществ, могут содержаться токсины и другие вредные агенты. Воротная вена доставляет кровь в печень, где проходит удаление токсических веществ.

Строение сосудистых стенок

Артерии имеют наружный, средний и внутренний слои. Наружный слой – соединительная ткань. В среднем слое есть эластические волокна, поддерживающие форму сосуда, и мышечные. Мышечные волокна могут сокращаться и изменять просвет артерии. Изнутри артерии выстланы эндотелием, обеспечивающим спокойный поток крови без препятствий.

Стенки вен значительно тоньше, чем артерий. В них очень мало эластической ткани, поэтому они легко растягиваются и спадаются. Внутренняя стенка вен образует складки: венозные клапаны. Они препятствуют движению венозной крови вниз. Отток крови по венам обеспечивается также за счет движения скелетных мышц, «выжимающих» кровь при ходьбе или беге.

Регуляция деятельности кровеносной системы

Кровеносная система практически мгновенно отвечает на изменения внешних условий и внутренней среды организма. При стрессе или нагрузке она отвечает учащением сердечных сокращений, повышением артериального давления, улучшением кровоснабжения мышц, снижением интенсивности кровотока в органах пищеварения и так далее. В период покоя или сна происходят обратные процессы.

Регуляция функции сосудистой системы осуществляется нейрогуморальными механизмами. Регуляторные центры высшего уровня находятся в коре головного мозга и в гипоталамусе. Оттуда сигналы поступают в сосудодвигательный центр, отвечающий за тонус сосудов. Через волокна симпатической нервной системы импульсы поступают в стенки сосудов.

В регуляции функции кровеносной системы очень важен механизм обратной связи. В стенках сердца и сосудов расположено большое количество нервных окончаний, воспринимающих изменения давления (барорецепторы) и химического состава крови (хеморецепторы). Сигналы от этих рецепторов поступают в высшие центры регуляции, помогая кровеносной системе быстро приспособиться к новым условиям.

Гуморальная регуляция возможна с помощью эндокринной системы. Большинство гормонов человека так или иначе влияет на деятельность сердца и сосудов. В гуморальном механизме участвуют адреналин, ангиотензин, вазопрессин и многие другие активные вещества.