Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Между малым и большим кругами кровообращения существуют принципиальные функциональные различия. Они заключаются в следующем.

• Время прохождения частицы крови — 5–6 с для малого круга и 15–18 с для большого круга кровообращения.
• Распределение равных объемов крови из правого и левого отделов сердца различается. Из правого желудочка кровь попадает только в легкие, где осуществляется функция газообмена и теплоотдачи. Из левого желудочка кровь распределяется по всем органам и тканям, потребности которых различны даже в состоянии покоя. На долю головного мозга приходится 13–15%, в сердце по коронарным сосудам поступает около 5%, через ЖКТ и печень проходит 20–25%, через почки — 15–20%, через скелетные мышцы 15–20%, в коже протекает 3–6%, и через кости, костный мозг, жировую и соединительную ткани — 10–15%.
• Регуляторные механизмы в большом круге кровообращения разнообразны. Малый круг имеет несложную регуляцию.
• Реакция на снижение кислорода разная: сосуды малого круга, оплетающие альвеолы, сужаются, а сосуды большого круга расширяются.
• Давление разное: в большом круге — высокое АД (~100 мм рт.ст.), а в малом — низкое (15–20 мм рт.ст.).
• Периферическое сопротивление различается: большой круг обладает высоким сопротивлением [140 Па · с/мл или 0,02 мм рт.ст./(мл/мин)], а малый — низким [11 Па · с/мл или 0,004 мм рт.ст./(мл/мин)] сопротивлением, которое изменяется в течение дыхательного цикла.

Функциональные группы сосудов. Все сосуды в зависимости от выполняемой ими функции можно подразделить на шесть групп.

Амортизирующие сосуды. К этим сосудам относятся артерии эластического типа с относительно большим содержанием эластических волокон, такие как аорта, легочная артерия и прилегающие к ним участки больших артерий. Выраженные эластические свойства таких сосудов, в частности аорты, обусловливают амортизирующий эффект. Этот эффект заключается в амортизации (сглаживании) периодических систолических волн кровотока. В более дистально расположенных артериях больше гладкомышечных волокон, поэтому их относят к артериям мышечного типа. Артерии одного типа плавно переходят в сосуды другого типа. Очевидно, в крупных артериях гладкие мышцы влияют главным образом на эластические свойства сосуда, фактически не изменяя его просвет и, следовательно, гидродинамическое сопротивление.

Резистивные сосуды. К резистивным сосудам относят концевые артерии, артериолы и в меньшей степени капилляры и венулы. Именно концевые артерии и артериолы, то есть прекапиллярные сосуды, имеющие относительно малый просвет и толстые стенки с развитой гладкой мускулатурой, оказывают наибольшее сопротивление кровотоку. Изменения степени сокращения мышечных волокон этих сосудов приводят к отчетливым изменениям их диаметра и, следовательно, общей площади поперечного сечения (особенно когда речь идет о многочисленных артериолах). Если учесть, что гидродинамическое сопротивление в значительной степени зависит от площади поперечного сечения, то неудивительно, что именно сокращения гладких мышц прекапиллярных сосудов служат основным механизмом регуляции объемной скорости кровотока в различных сосудистых областях, а также распределения сердечного выброса (системного дебита крови) по разным органам.

Сосуды-сфинктеры. От сужения или расширения сфинктеров — последних отделов прекапиллярных артериол — зависит число функционирующих капилляров, то есть площадь обменной поверхности капилляров.

Обменные сосуды. К этим сосудам относятся капилляры. Именно в них происходят такие важнейшие процессы, как диффузия и фильтрация. Капилляры не способны к сокращению; диаметр их изменяется пассивно вслед за колебаниями давления в пре- и посткапиллярных резистивных сосудах и сосудахсфинктерах. Диффузия и фильтрация происходят также в венулах, которые следует поэтому относить к обменным сосудам.

Емкостные сосуды. Емкостные сосуды — это главным образом вены. Благодаря своей высокой растяжимости вены способны вмещать или выбрасывать большие объемы крови без существенного влияния на другие параметры кровотока. В связи с этим они могут играть роль резервуаров крови. Некоторые вены при низком внутрисосудистом давлении уплощены (то есть имеют овальный просвет) и поэтому могут вмещать некоторый дополнительный объем, не растягиваясь, а лишь приобретая более цилиндрическую форму. Некоторые вены отличаются особенно высокой емкостью как резервуары крови, что связано с их анатомическим строением. К таким венам относятся прежде всего вены печени, крупные вены чревной области, вены подсосочкового сплетения кожи.

Вместе эти вены могут удерживать более 1000 мл крови, которая выбрасывается при необходимости. Кратковременное депонирование и выброс больших количеств крови могут осуществляться также легочными венами, соединенными с системным кровообращением параллельно. При этом изменяется венозный возврат к правому предсердию и/или выброс левого предсердия.

У человека в отличие от животных нет истинного депо, в котором кровь могла бы задерживаться в специальных образованиях и по мере необходимости выбрасываться (примером такого депо может служить селезенка собаки).

В замкнутой сосудистой системе изменения емкости какого-либо отдела обязательно сопровождаются перераспределением объема крови. Именно поэтому изменения емкости вен, наступающие при сокращениях гладких мышц, влияют на распределение крови во всей кровеносной системе и тем самым прямо или косвенно на общую функцию кровообращения.

Шунтирующие сосуды — это артериовенозные анастомозы, присутствующие в некоторых тканях. Когда эти сосуды открыты, кровоток через капилляры либо уменьшается, либо полностью прекращается.