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.