Сердце и сосуды
В целом функциональная организация сердечно-сосудистой системы представлена на рис. 1 -2. Поскольку на данном рисунке скорее представлена функ циональная, а не анатомическая точка зрения, то сердце изображено трижды: как правый сердечный насос, левый сердечный насос и как миокард. Обычно сер дечно-сосудистую систему рассматривают как (1) малый (легочный) круг кровообращения, включающий правый сердечный насос и легкие, а также (2) боль шой круг кровообращения (системную циркуляцию), в рамках которого левый сердечный насос обеспечивает кровью все системы органов (все структуры орга низма за исключением той, где осуществляется функция газообмена в легких). Легочная и системная циркуляция функционируют в организме последовательно, т.е. одна вслед за другой. Соответственно, правое и левое сердце должны выбрасывать в сосудистое русло идентичный объем крови в минуту. Этот объем крови носит название минутного объема сердца, В норме величина минутного объема сердца составляет 5-6л/мин в покое.
Как показано на рис. 1 -2, разнообразные органы тела функционально включенй в систему кровообращения параллельно (т.е. имеют боковую параллель). Существуют два важных следствия этой параллельной организации системы кровоснабжения орга нов. Во-первых, почти все органы тела получают кровь с идентичным составом — таким, какой она имеет после того, как покидае т легкие. Такая кровь носит название артериальной. Во-вторых, кровоток через любой орган тела может регулироваться независимо от кровотока через другие органы. Так, например, при реакции сердечнососудистой системы на физическую нагрузку может отмечаться увеличение кровото ка через одни органы, снижение кровотока через другие и неизменность его через третьи органы.
Многие органы в теле человека участвуют в выполнении задачи постоянного об новления крови, циркулирующей в сердечно-сосудистой системе. Ключевую рольздесь играют такие органы, как легкие, которые контактируют с окружающей средой. Как становится ясно из схемы на рис. 1-2, вся кровь, которая только что прошла через какой-либо орган, возвращается в правое сердце и прогоняется через легкие, где про исходит обмен кислорода и двуокиси углерода. Благодаря этому, газовый состав крови возобновляется сразу после прохождения крови через орган.
Подобно легким многие другие органы выполняют функции по возобновлению состава крови, хотя этот процесс происходит и не за один круг кровообращения. Почки, например, постоянно регулируют электролитный состав крови, которая про текает через них. Поскольку кровь, состав которой был возобновлен в почках, в дальнейшем свободно смешивается со всем объемом циркулирующей крови и, в свя зи с тем, что электролиты и вода свободно проникают через большинство стенок капилляров, то почки регулируют электролитное равновесие во всей внутренней среде организма. Для этого необходимо, чтобы определенный объем крови чаще про ходил бы через почки. Фактически почки (в состоянии покоя) в норме получают одну четвертую от минутного объема сердца. Такое количество существенно превы шает объем, необходимый для удовлетворения потребностей тканей почки в питании. Это явление типично для органов, которые осуществляют функции по возоб новлении состава крови.
Органы тела, регулирующие состав крови, также могут выдержать, по крайней мере, временно, существенное уменьшение объема кровотока. Например, кожа может легко выдержать значительное уменьшение кровотока в тех случаях, когда для организма необходимо сберечь тепло. Большинство крупных органов брюшной полости также попадают в эту категорию. Дело в том, что из-за свойственных данным органам функций по регуляции состава крови в норме объемный кровоток через них суще ственно превышает то количество, которое необходимо для удовлетворения их основ ных метаболических потребностей.
Головной мозг, сердечная мышца и скелетная мускулатура являются типичными органами, в которых кровоток обеспечивает только метаболические потребности тка ней. Они не регулируют состав крови для обеспечения какого-либо другого органа. Кровоток в головном мозге и сердечной мышце в норме только слегка превышает тот, который необходим для удовлетворения их метаболических потребностей и они пло хо переносят нарушения кровоснабжения. Потеря сознания может произойти уж, через несколько секунд после прекращения мозгового кровотока, а устойчигое по вреждение головного мозга может отмечаться через 4 мин после прекращения кровоснабжения. Аналогично мышца сердца (миокард) поглощает около 75% поступающего в нее кислорода, и Насосная деятельность сердца начинает страдать при нарушении коронарного кровотока. Как мы увидим далее, задача обеспечения адекватного кровотока в головном мозге и в миокарде является одной из важнейших среди всех функций сердечно-сосудистой системы.
|