Сердцу как «насосной станции» организма необходимы «трубопроводные магистрали». Эту функцию выполняет сосудистая система, представляющая собой кровеносные сосуды — артериальные, то есть отходящие от сердца и, соответственно, притекающие к нему — венозные сосуды, со связывающим их микроциркуляторным руслом. Отходящие от желудочков сердца сосуды начинаются одним стволом (легочная артерия и аорта). Удаляясь от сердца, они мельчают, делясь на разветвления, идущие ко все более мелким органам и тканям, до мелких ветвей, переходящих в микроциркуляторное русло. Микрорусло — конечная станция кровеносного пути — состоит из артериол (сосудов, по которым кровь притекает) и венул — сосудов оттока, а также из сетей прекапилляров, капилляров и посткапилляров. Именно здесь происходит главное биохимическое таинство — осуществляется обмен крови в тканях органов. Затем венулы, сливаясь, образуют все более крупные сосуды, которые в итоге впадают в предсердия. Движение крови в сосудах вызывается разницей давлений на их концах и обеспечивается циклической деятельностью сердца. Физиологическими функциями артериального русла являются давление и скорость крови в сосудах, напряженность и жесткость их стенок.
Большой круг кровообращения начинается аортой, диаметр корня которой колеблется от полутора до трех сантиметров, то есть это довольно крупный сосуд. Аорта дает начало артериальным сосудам. Различают восходящий отдел, дугу и нисходящий отдел аорты. Начальная часть восходящего отдела расширена и называется луковицей. В стенке последней имеются три пазухи, соответствующие трем полулунным лепесткам расположенного здесь аортального клапана. Из правой и левой пазух луковицы отходят одноименные венечные артерии, осуществляющие кровоснабжение сердца. Диаметр венечных артерий в среднем в 10 раз меньше диаметра аорты. От дуги аорты отходят крупные сосуды, обеспечивающие кровоснабжение верхней части туловища — плечеголовной ствол, разделяющийся на правые подключичную и общую сонную артерии, левые сонную и подключичную артерии. Подключичные артерии снабжают кровью верхние конечности, сонные — голову и шею. От грудного отдела аорты отходят сосуды, несущие кровь грудной стенке и органам грудной полости, от брюшного — стенке и органам брюшной полости, а также крупные ветви для кровоснабжения дна туловища и нижних конечностей. Разветвляясь, истончаясь и все более увеличиваясь количественно, артерии в итоге переходят в микроциркуляторное русло. Диаметры его капилляров столь узки, что вполне сопоставимы с размерами элементов крови. Такое «геометрическое родство» создает наилучшие условия для обмена между кровью микроциркуляторного русла и тканью того или иного органа. Что и является главной задачей транспортной системы крови.
Вены большого круга собирают кровь из микроциркуляторного русла органов и тканей. Постепенно сливаясь друг с другом, они образуют все более крупные ветви, конечными коллекторами которых являются верхняя и нижняя полые вены, впадающие в правое предсердие. Только вены самого сердца открываются в правое сердце самостоятельно. Верхняя полая вена собирает кровь от венозных сосудов головы, шеи, верхних конечностей и стенок туловища, а нижняя — от нижних конечностей, стенок и органов дна туловища, органов и стенок брюшной полости. Обе вены, в отличие от впадающих в них сосудов, клапанов не имеют. Последние есть в большинстве венозных сосудов с диаметром более 2 мм и представляют собой складки стенок. Слоистое строение стенок венозных сосудов выражено гораздо слабее, чем артериальных, и границы между слоями провести трудно.
Малый круг кровообращения начинается легочным стволом. Тот, в свою очередь, разделяется на правую и левую легочные артерии, которые дают начало артериальному руслу легких. Периодически разветвляясь, артерии переходят в артериолы, а затем в микроциркуляторное русло. Кровь микроциркуляторного русла собирается сливающимися и постепенно укрупняющимися венозными сосудами легких. От каждого легкого формируются две легочные вены, впадающие в левое предсердие. Вместе с сосудами системы легочной артерии в легких существуют бронхиальные сосуды большого круга кровообращения, обеспечивающие поступление в легкие крови для их собственных питательных функций. Ведь ткани этого органа также не могут обойтись без крови.
Лимфатические сосуды идут параллельно венозным, сливаясь во все более крупные стволы, которые впадают в ветви конечных венозных сосудов большого круга кровообращения. По ходу лимфатических сосудов на определенных уровнях имеются лимфатические узлы, поставляющие в кровь, а через нее и всем «заинтересованным сторонам» процесса иммунные клетки. Иннервация кровеносных сосудов происходит в основном за счет ветвей симпатических нервов. Нервные волокна образуют разветвленные сплетения в сосудистой стенке, чем обеспечивается эффективная регуляция их тонуса, а значит, регуляция кровотока в сосудах на разных уровнях и в различных отделах организма.
Каким образом работает сердце? Его функционирование представляет собой циклический процесс. Условно каждый цикл делится на период сокращения — систолу и период расслабления — диастолу. Сокращением и расслаблением сердца принято считать систолу и диастолу желудочков. В систолу при сокращении миокарда кровь выбрасывается из камеры сердца, а в диастолу — поступает в нее. Имеет место некоторое запаздывание систолы правых камер сердца к систоле левых, что нормально для здорового сердца. В период сокращения возникающее в миокарде напряжение порождает рост внутрижелудочкового давления. Объем крови в желудочке не изменяется, а напряжение в стенке возрастает. Период сокращения продолжается до того момента, когда давление крови в желудочках не станет равным давлению в легочном стволе или аорте. Как только оно становится большим, клапаны открываются и начинается период изгнания крови. Диастолу желудочков образуют периоды расслабления и диастолического наполнения, когда в желудочки поступает наибольший объем крови. Кровь из предсердий приходит в желудочки пассивно за счет предсердно-желудочковой разницы давления. Как только уровень давления выравнивается, начинается систола предсердий. В этой фазе оставшаяся порция крови активно перемещается в желудочки.
В период сокращения желудочков в связи с повышением внутрижелудочкового давления створки клапанов прерывают сообщение между предсердиями и желудочками. И из-за существенного превышения давления в желудочках в отличие от предсердий выпячиваются в сторону последних. Эти изменения более выражены в митральном клапане. В период изгнания крови створки клапанов все более смыкаются друг с другом так, что прилегают не только краями, но частично и краевыми поверхностями. Этим предупреждается обратное поступление крови из желудочков в предсердия. Удержанию створок при сокращении сердца также способствует давление крови в предсердиях, нарастающее в период изгнания. Вслед за периодом расслабления, когда давление в желудочках падает до значений более низких, чем в предсердиях, происходит раскрытие створок клапанов и желудочки наполняются кровью. По мере их наполнения створки всплывают и к концу фазы медленного наполнения смыкаются, однако, в отличие от систолы, в ненапряженном состоянии. В фазу наполнения клапаны максимально раскрыты, их створки как бы распластываются по внутренним стенкам желудочков.
Клапаны аорты и легочной артерии регулируют взаимоотношения сосудистых резервуаров большого и малого кругов кровообращения с соответствующими желудочками. В период сокращения желудочков давление крови в сосудах оттока выше, чем в желудочках, и клапан закрыт. В начале периода изгнания при превышении давлением желудочков давления в сосудах их клапаны открываются. Из-за того что пограничные слои крови заходят в аортальный синус и синус легочного ствола под створки клапанов, последние несколько отходят от их стенок, чем уменьшают их просвет в период изгнания. На большем протяжении периода изгнания, когда давление в желудочках выше, клапаны открыты. Но при повышении давления в сосудах возникает обратное течение крови и клапаны прикрываются. К концу периода изгнания они закрываются.
Итак, что же такое артериальное кровяное давление? Как уже было сказано, это давление крови на стенки кровеносных сосудов — вен, артерий и капилляров. Оно необходимо для того, чтобы обеспечить продвижение крови по кровеносным сосудам. Величина артериального давления определяется силой сердечных сокращений, количеством крови, которая выбрасывается в сосуды при каждом сокращении сердца, сопротивлением, которое стенки кровеносных сосудов оказывают току крови, и в меньшей степени числом сердечных сокращений за единицу времени. Кроме того, она зависит от количества циркулирующей в кровеносной системе крови, ее вязкости. Влияют на величину артериального давления также и колебания давления в брюшной и грудной полостях, связанные с дыхательными движениями, а также другие факторы.
