Дубынин В. А. - 100 часов школьной биологии - 1.7. Сосуды

ruticker 07.03.2025 23:38:59

Текст распознан YouScriptor с канала teach-in

распознано с видео на ютубе сервисом YouScriptor.com, читайте дальше по ссылке Дубынин В. А. - 100 часов школьной биологии - 1.7. Сосуды

Добрый день! Уважаемые слушатели, мы продолжаем наш курс школьной биологии, раздел анатомии и физиологии человека. Сегодня у нас тема **7. Сосуды**. Данная тема продолжает разговор о сердечно-сосудистой системе. В прошлый раз основное внимание мы уделяли сердцу, то есть нашему спаренному насосу, который качает кровь по большому и малому кругам кровообращения. Сегодня мы посмотрим, какие конкретно сосуды работают в большом и малом круге, и, конечно, особо поговорим о капиллярах, потому что именно в капиллярах происходит самый важный обмен веществ. Кровь выполняет там свою транспортную функцию наиболее очевидно. **Большой круг** — это аорта, дальше — артерии, артериолы, капилляры большого круга, и дальше — венулы, вены и полые вены, которые впадают в правое предсердие. Из правой части сердца начинается малый круг, и, соответственно, сначала идет легочный ствол, потом мы видим капилляры легких и легочные вены, которые впадают в левое предсердие. На первом нашем занятии, когда я рассказывал про ткани, я уже немного сказал о строении стенок сосудов. Вот эта картинка, я ее повторяю: видно, что принципиально наши крупные сосуды (артерии, вены) состоят из трех слоев: 1. Слой покровной ткани (эндотелия). 2. Средний слой, где находятся гладкие мышечные волокна. 3. Слой соединительной ткани (адвентиция). Соответственно, такой волокнистый чехол располагается вокруг крупных сосудов. Данная схема относится именно к крупным сосудам. Когда мы говорим про капилляры, здесь мы обнаруживаем, что стенка сосудов состоит всего из одного слоя клеток — это клетки эндотелия, очень гладкие эпителиальные клетки. Эта гладкость создает минимальное трение для движения крови по сосудам и не позволяет, например, тромбоцитам за что-то цепляться. Несмотря на то, что кровь — это жидкость, а сосуды вроде бы гладкие, феномен трения крови у стенки сосудов присутствует и очень значим. Мы сегодня еще не раз вспомним об этом. Итак, мы сегодня второй раз обращаемся к системе кровообращения. К ней относятся кровеносные сосуды (артерии, вены, капилляры) и сердце. Каково определение артерий? Артерии — это сосуды, по которым кровь течет от сердца. При этом в артерии может течь как артериальная кровь (это большой круг), так и венозная (это малый круг). Легочный ствол, который дальше ветвится на две легочные артерии, — там в артерии течет венозная кровь. **Вены** — это сосуды, по которым кровь возвращается в сердце. Эти сосуды опять-таки могут нести венозную кровь, если это большой круг, и артериальную, если это малый круг. Вот они, эти три стенки сосудов: плоские эндотели, которые едины для всех, в том числе, собственно, капилляров. Дальше средний слой, где мы видим гладкую мышечную ткань и так называемые эластические волокна. Эластические волокна — это, во-первых, межклеточное вещество, где много белков (коллагена, эластина), и, во-вторых, клетки волокнистой соединительной ткани, которые способны эти белковые волокна отделять. Крупные и мелкие артерии отличаются по этому признаку. Снаружи еще раз чехол волокнистой соединительной ткани. Посмотрите, артерия и вена. Наиболее очевидное отличие — это развитие среднего слоя. В артериях он мощный, а иногда очень мощный, а в венах гораздо меньше выражен. Это прежде всего связано с тем, что в артериях кровь течет под большим давлением, особенно если мы говорим о большом круге кровообращения (120 на 80). Вот это кровяное давление 120 на 80 миллиметров ртутного столба, и о нем, опять-таки, сегодня постоянно буду говорить. Именно артерии его выдерживают. Особенно важные свойства стенок аорты, крупных артерий (таких как плечевая, подключичная, сонные, подвздошные). Давление гораздо меньше, и здесь не нужна такая мощная стенка, которая бы не позволяла сосуду просто разорваться. Разрыв крупной артерии — это очень опасное событие, это называется аневризма. Это не должно случиться ни в коем разе. Поэтому именно средний слой в артериях мощно выражен, выдерживает это самое кровяное давление. Крупные артерии, которые расположены совсем рядом с сердцем, для них эта задача совсем актуальна. Когда мы смотрим на крупные артерии, мы видим, что в их стенке в среднем слое очень много эластических волокон. Эти артерии очень упругие, как тугая резина: вы ее тянете, и она тут же возвращается обратно. Это относится действительно к самым крупным нашим артериям, прежде всего к аорте, самому главному нашему сосуду, который действительно выдерживает максимальные нагрузки. Крупные артерии еще называют эластическими артериями. Гладкомышечных клеток в среднем слое довольно мало, поэтому, например, просвет такой артерии меняется незначительно. Но зато мы видим, как этот просвет меняется в тот момент, когда порция крови выбрасывается из сердца. При диастоле кровь заполняет крупные артерии, опять-таки, прежде всего аорту. А во время систолы упругие эластические стенки выталкивают кровь дальше в большой круг. Эластические свойства артерии — это не менее важная часть системы кровообращения и оптимального давления крови, чем, скажем, сокращение желудочков или работа клапанов. У мелких артерий эластические свойства выражены не так мощно, там давление уже падает достаточно значительно, до 40-50 миллиметров ртутного столба. Для мелких артерий очень важно иметь возможность менять просвет. Посмотрите, здесь как раз показана мелкая артерия и много гладких мышечных волокон в среднем слое. В итоге просвет артерии может в разы меняться, например, по команде симпатической нервной системы или под влиянием каких-то гормонов. Это позволяет регулировать кровоток в конкретном органе и перераспределять кровь в зависимости от выполняемых задач. **Вены** имеют соответственно тонкий средний слой, давление в них невелико, и существуют отдельные механизмы, которые помогают дальше проталкивать кровь по венам. Один из этих механизмов — это наличие в венах полулунных клапанов, аналогов тех клапанов, которые мы видели на выходе из желудочков в начале большого и малого кругов кровообращения. Вот такие кармашки-клапаны есть в венах, и особенно это характерно для венок, потому что поднять кровь из ног — это отдельная задача. Давление в венах небольшое, стенки их более мягкие и пластичные. Если в вену попало много крови, она растягивается, а потом не спеша за несколько секунд собирается обратно. Это совсем другая история, чем в случае, например, стенки аорты или какой-нибудь плечевой артерии. Артерии несут кровь к органам, ветвятся все меньше и меньше, и дальше возникают артериолы. Артериолы — это собственное продолжение артерии, промежуточное звено между артериями и капиллярами. Стенки артериолы мы видим уже не сплошное покрытие из гладко-мышечных клеток, а такие отдельные гладкомышечные клетки, которые, тем не менее, изменяя свой тонус, могут дальше изменять и просвет артериолы. Дальше кровь попадает в капилляры, где идет основной обмен веществ, и собирается в венулы, а потом вены. По своей структуре вены похожи на артериолы, то есть опять-таки не сплошной гладкомышечный слой, а только отдельные гладкомышечные клетки. Капилляры, таким образом, самые мелкие сосуды, состоят всего из одного слоя эндотелия. Именно через стенки капилляров идет диффузия кислорода в ткани и углекислого газа обратно, диффузия питательных веществ из тканей и отходов обмена продуктов обратно. Поэтому еще раз подчеркиваю, что на самом деле все остальное — и сердце, и крупные сосуды — это все механизмы для того, чтобы доставить кровь в капилляры. Именно в капиллярах идет самое важное событие обмена веществ, ради которого и работает вся сердечно-сосудистая система. Теперь подробнее посмотрим на круги кровообращения. Здесь показана еще одна чуть более сложная схема, чем на первом слайде. Вы видите малый круг, а большой круг здесь представлен и теми артериями, которые в голове, и теми капиллярами, которые в туловище. Эта сеть капилляров изображает то, что в ногах, в нижних конечностях. Малый круг получается здесь, все остальное — это большой круг. Сколько времени занимает движение крови по нашим кругам кровообращения? В принципе, около 30 секунд, при этом примерно 5 секунд тратится на малый круг, а остальное время — на большой круг. Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке. Вот вы видите начало малого круга — выходит легочный ствол, очень крупная артерия, и дальше она ветвится на правую и левую легочные артерии, которые идут к легким. В легких возникает все более мелкие сосуды и дальше капиллярная сеть, которая оплетает альвеолы и идет основной газообмен. Наша следующая тема будет посвящена легким, там мы подробнее рассмотрим альвеолы и поговорим о тех событиях, которые в альвеолах происходят. Дальше, после того как в капиллярах легких ушел углекислый газ и захвачен кислород, он присоединяется к гемоглобину. Дальше капилляры собираются в венулы, вены, и четыре крупных легочных вены подходят к левому предсердию. В левое предсердие впадают четыре легочных вены. Посмотрите, два с левой стороны сосуда, два с правой стороны. Это и есть четыре легочных вены, и, соответственно, этим завершается малый круг, и можно уже запускать кровь по большому кругу. Большой круг начинается в левом желудочке, из которого выходит аорта и уходит на левую сторону, дуга аорты. Иногда говорят левая дуга аорты, это связано с эволюцией данной системы, потому что у наших предков рептилий, как известно, были правые и левые дуги, а млекопитающим остается только левая дуга. Дуга аорты загибается и дальше мимо сердца идет вниз через диафрагму в брюшную полость. По ходу аорты отходят различные кровеносные сосуды. На самой дуге мы видим отхождение сонных артерий и подключичных артерий. Сонные артерии идут к голове, а подключичные — к рукам и переходят дальше в плечевые артерии. Сонные артерии идут по шее, вы легко можете нащупать сонную артерию вдоль трахеи. Если слишком сильно нажать, то можно потерять сознание, поэтому не надо экспериментировать. В тот момент, когда сонная артерия входит в нижнюю челюсть, она ветвится на наружную и внутреннюю сонные артерии. Про эту зону я говорил на прошлой лекции, когда рассказывал про контроль давления крови при рефлекторных дугах, которые управляют сердечными сокращениями. Если массировать зону расхождения общей сонной артерии на наружную и внутреннюю, эта зона именуется каротидным синусом. Сигнал растяжения переключается через сосуды в двигательный центр головного мозга, подтормаживает работу сердца, потому что возникает иллюзия, что давление избыточное, и нужно немного успокаивать сердце. Люди массируют себе каротидный синус для того, чтобы сбросить кровяное давление, например, в момент какого-то резкого стресса. Внутренняя сонная артерия идет к мозгу, к большим полушариям, промежуточному мозгу, а наружная сонная артерия питает остальную часть головы, в том числе мимические мышцы, глаза, двигательные мышцы головного мозга. Помимо сонных артерий, еще питается кровью через позвоночные артерии. Позвоночные артерии проходят по шее через отверстия в отростках шейных позвонков. Вторая наша тема была посвящена скелету, там была эта картинка, на ней изображен второй шейный позвонок, и вот они, эти отверстия для позвоночных артерий. Таким образом, задняя часть нашего головного мозга снабжается кровью через позвоночные артерии, мозжечок, продолговатый мозг, мост, средний мост, а передняя часть — промежуточный мозг, большие полушария — через внутреннюю сонную артерию. Давайте еще раз посмотрим на всю эту систему. Когда завершается большой круг, кровь собирается в так называемую полую вену. Если мы говорим про голову и руки, то кровь собирается в верхнюю полую вену, которая впадает в правое предсердие. Вот посмотрите, это верхняя полая вена, а вот идет нижняя полая вена, по которой кровь поднимается из нижней половины туловища, из нижних конечностей. Вы можете подробнее не спеша рассмотреть всю эту схему. В этой части картинки показаны артерии, в этой части картинки показаны вены. Наше сосудистое русло огромное. Общая длина всех сосудов составляет в нашем организме порядка ста тысяч километров. Это два с половиной раза вокруг Земли. Эта цифра совершенно невероятная, но львиную долю вносит, конечно, капилляры, которые очень густо пронизывают все наши органы и ткани. Тем не менее, крупных сосудов тоже хватает. Когда, например, медики изучают сосудистое русло, это очень-очень долгий и кропотливый процесс. Тем более что распределение сосудов бывает достаточно индивидуально: они могут идти у разных людей в разных местах, а иногда давать какие-то нестандартные веточки. В этом смысле медики говорят, что внутри мы более вариабельны, чем снаружи. Эволюция следит за тем, чтобы мы одинаково выглядели снаружи, потому что это фактор коммуникации. Человек с двумя носами будет вызывать недоумение. А вот лишний сосуд, который идет параллельно основному, его же никто не видит. Поэтому здесь стабилизирующий отбор менее явно работает, и распределение сосудов порой бывает очень разнообразным. Если мы говорим про голову и кровоснабжение головы, то после того как кровь прошла капилляры в голове, она собирается в яремные вены, которые идут параллельно сонным артериям, но уже вниз. Здесь названы крупные вены, связанные с руками: подключичные, подмышечные, плечевые, головные. Это те две вены, которые дальше уже сливаются в верхнюю полую вену. Названы и кое-какие более мелкие артерии, скажем, подключичные, которые переходят в плечевую, а дальше мы видим локтевые артерии, лучевые, так называемую ладонную дугу, пальцевые артерии, позвоночные артерии. Теперь на нижнюю часть большого круга кровообращения посмотрим. Дуга аорты изображена в правом нижнем углу. Дальше идет грудная часть аорты, а потом брюшная часть. Вот здесь диафрагма — это уже брюшная часть аорты. А потом аорта ветвится на две подвздошные артерии, которые уже идут дальше к ногам. Здесь огромное количество сосудов, артерий, которые идут к нашим внутренним органам и нижним конечностям. Соответственно, брюшная аорта снабжает кровью внутренние органы: желудок, кишечник, печень, почки, селезенку. Дальше эти две подвздошные артерии продолжаются в бедренной артерии, а потом в берцовой артерии и идут уже к стопе. **Венозная кровь** от ног и нижней части туловища собирается в нижнюю полую вену, которая впадает в правое предсердие. В нижней части нашего большого круга есть отдельная очень крупная система — так называемая воротная вена печени. Дело в том, что кровь от пищеварительной системы, после того как она взяла питательные вещества из стенок желудка и стенок тонкого и толстого кишечника, не поступает сразу в общий кровоток. Поскольку единый поток довольно неожиданный и не всегда полезные вещества, неплохо бы вначале профильтровать эту кровь. Эту функцию грубой фильтрации выполняет наша печень. Тонкий фильтр — это почки, о которых мы будем говорить отдельно. А вот предварительная грубая фильтрация идет в печени. После того как кровь прошла через органы пищеварения, она собирается в так называемую воротную вену печени. Она поступает в печень. Кроме этого, печень получает обычную артериальную кровь через печеночную артерию. Два этих потока крови (печеночная артерия и воротная вена) смешиваются, проходят через очень мелкие сосуды (капилляры, лакуны), которые внутри печени. Клетки печени (гепатоциты) стараются вытащить из крови потенциально вредные вещества, сбрасывают их в желчь, а кровь в итоге собирается в печеночную вену и уже впадает в нижнюю полую вену. Вот такая вот дополнительная система, очень специфическая, и про неё стоит знать, поскольку она важна и про нее бывают всякие вопросы на различных экзаменах. Какие еще артерии нижней части тела лучше осознавать? Они перечислены и показаны здесь на рисунке: брыжеечные, селезеночные — это в туловище, подколенные, берцовые, подошвенные, предплюсневые — это артерии, которые в ноге. Несколько крупных вен: желудочно-сальниковая, брыжеечные — эти вены формируют воротную вену печени, почечные, подвздошные, бедренные, подкожные, пальцевые. В общем, очень большое количество сосудов, которые в конце концов собираются в нижнюю полую вену. Несколько замечаний. Часть большого круга снабжает кровью легкие. Это не очень ожидаемо, но, с другой стороны, если подумать, это правильно. Легкие получают кровь и от большого, и от малого кругов. Кровь, которая в составе сосудов малого круга, насыщается кислородом. Но для того чтобы работали нормально клетки, составляющие легкие (бронхи, эпителий, альвеолы), они должны получать кислород и питание, как любая обычная ткань. Поэтому в легких присутствуют как сосуды капилляров малого круга, так и сосуды капилляров большого круга. Существуют дополнительные капиллярные сети, которые последовательно вставлены в большой круг. Например, гипофизная капиллярная сеть, которая принимает гормоны, или в почках очень особенная капиллярная сеть, которая работает на формирование первичной мочи. Наконец, плацента — про плаценту я упоминал, ее кровоснабжение. Отдельный блок внутри большого круга — это блок, связанный с коронарной системой сердца. До 20% крови, которая выбрасывается левым желудочком, попадает в так называемые коронарные сосуды, питающие кровью само сердце. Существует коронарная или венечная система сердца. Она начинается с правой и левой коронарных артерий, которые отходят от аорты сразу за полулунным клапаном. Эти коронарные артерии начинают ветвиться, создавая артериолы, капилляры, а потом венулы, вены. Вены коронарной системы впадают непосредственно в предсердие, в желудочки. Проблемы с коронарной системой очень актуальны, потому что сосуды этой системы работают в тяжелейшем режиме. Сердце постоянно сокращается, и стенки сосудов все время гнутся. Если сосуды повреждаются, это зона воспаления, куда садятся тромбоциты, начинается образование микротромбов. Фагоциты могут прийти в такие очаги, и в них накапливаются жироподобные молекулы холестерина. Возникают холестериновые бляшки — это жироподобные скопления, которые способны сузить просвет сосуда, а потом его вообще закупорить. К сожалению, такая история характерна не только для сердца, но и для других сосудов. Если коронарная система начинает работать плохо, у человека возникает ощущение дефицита энергии, а иногда боль, жжение в самом сердце. Это называется стенокардия. Тогда делаются анализы, УЗИ или рентгеновские методы исследования, чтобы увидеть эти сужения. Коронарная система очень значима. Если она начинает работать плохо, часть сердца может выйти из строя, и мышечные клетки (кардиомиоциты) могут погибнуть из-за недостатка кровоснабжения. Спокойном состоянии все нормально, но при нагрузке может возникнуть дефицит крови, и кардиомиоциты могут умереть, что приводит к зоне инфаркта, которая смертельно опасна. Она опасна и потому, что эта зона уже не сокращается, а может возникнуть нарушение проводимости. Проблемы инфаркта и стенокардии связаны с избыточным давлением, формирующимся в сердце (гипертония). Про причины гипертонии я рассказывал в прошлый раз: это и старение сосудов, и хронический стресс. Сегодня мы поговорим о том, откуда берется кровяное давление и какие параметры для него характерны. Идеальное давление — это где-то 120 на 80 миллиметров ртутного столба. Это давление наблюдается на выходе из левого желудочка. Вот здесь показано идеальное значение на тонометре. Речь идет о большом круге. В малом круге совершенно другие значения давления: верхнее давление всего 25 миллиметров ртутного столба. Этого хватает для того, чтобы продвигать кровь дальше по кровотоку. В большом круге действительно нужно большое усилие. Стенка левого желудочка очень толстая. Можно поставить датчики в крупные артерии и увидеть, как качается давление. Посмотрите: аорта, дальше плечевая артерия, локтевая, лучевая. В крупных артериях сохраняется 120 на 80. 120 — максимальное кровяное давление, это систола левого желудочка. После систолы начинается диастола, желудочек расслабляется, закрывается полулунный клапан между аортой и левым желудочком. Порция крови, попавшая в большой круг, растянула крупные артерии, и она не может вернуться обратно в желудочек. Эластические стенки артерий давят на эту кровь и заставляют ее двигаться по большому кругу. Давление 80 миллиметров ртутного столба — это то, до чего успевает упасть давление внутри сосудов. Например, в аорте выбросили очередную порцию, она расширилась, потом у сердца отдых (диастола), аорта давит, давит, и тут раз — следующая порция. Так происходит всю жизнь. Эластические свойства крупных сосудов колоссально важны. Благодаря этому кровь течет непрерывно, не останавливается, не течет толчками, а течет непрерывно. Давление в момент расслабления желудочков падает только на треть. Скорость кровотока тоже изменяется не очень значительно. По мере удаления от крупных артерий и попадания в мелкие артерии давление начинает падать из-за трения. Хотя эндотелии очень гладкие, трение существует. Давление падает, и одновременно исчезают скачки. Когда мы переходим к артериолам, давление остается 50-40 миллиметров, и уже нет колебаний. На входе в капилляры давление всего 35-30 миллиметров ртутного столба, и этого хватает, чтобы продавить кровь через капилляры и вернуть все это в сердце. На выходе из капилляров давление 12-15 миллиметров ртутного столба, и дальше в венах его уже почти не остается. На входе в капилляры 30-35 миллиметров ртутного столба, на выходе — 12-15 миллиметров ртутного столба. Для того чтобы дотолкать кровь до сердца, эволюция изобрела отдельные механизмы. Я о них еще скажу. Измерить все это можно с помощью тонометров, либо с помощью более старинных методов (стетоскопа), либо с помощью электронных. Собственно, точность измерений она максимально именно все-таки в плечевой артерии, то есть чем ближе к сердцу мы меряем, тем точнее получается результат. Конечно, удобно надеть эту манжетку на запястье, но эти результаты менее точны. Поэтому обычно рекомендуется сделать несколько измерений. Нормальное давление в плечевой артерии, которая практически соответствует давлению и в аорте, — 120 на 80 мм ртутного столба. Верхнее давление характеризует состояние левого желудочка, а нижнее — состояние эластических стенок крупных артерий. То есть вот это усилие, которое дальше проталкивает кровь. При старении, при снижении этих эластических свойств как раз и возникают риски гипертонии, повышенного давления. Про гипертонию мы говорим, если давление ушло за 140 миллиметров ртутного столба, либо гипотонии, пониженного давления. Если это возрастные изменения, то мы как правило наблюдаем при гипертонии рост только верхнего значения, и, скажем, 150 на 80, а то и 150 на 70. Сердце пытается растягивать крупные артерии, но при этом эластических свойств все равно нет, поэтому нижнее давление не растет, а порой даже еще сильнее снижается. Другой вариант гипертонии — так называемая стресс-вызванная гипертония. В этом случае, если человек постоянно живет в состоянии хронического стресса, у него по жизни повышен тонус всех сосудов, они зажаты. Опять-таки, значит, рефлекторные дуги повышают из-за этого кровяное давление. Но тогда верхнее и нижнее растут параллельно, и, скажем, было 120 на 80, а стало, ну не знаю, там 160 на 120. Вот это стресс-вызванная гипертония. Но она, конечно, может наложиться на возрастную, поэтому все не так просто. Гипертония — это сразу два риска: сердце перерабатывает, поэтому риски инфарктов, и могут лопнуть сосуды где-нибудь в головном мозге. Это, стало быть, риски инсультов. Я в прошлый раз рассказывал о препаратах против гипертонии, которые подтормаживают активность сердца, мешая, например, симпатической системе. Вторая группа препаратов против гипертонии влияет на тонус сосудов и немного их расслабляет. Это тоже очень-очень важная группа лекарственных препаратов, которые миллионы людей во всем мире каждый день принимают для того, чтобы следить за состоянием своей сердечно-сосудистой системы. Ну, я надеюсь, вы в принципе представляете, что меряет процедура, связанная вот со всеми этими манжетами, манжетками и фонендоскопами, и откуда берутся вот эти цифры. Если у вас такого опыта нет, очень рекомендую взять данный приборчик, только вот не электронный, все-таки, а вот где-нибудь у бабушки найти вот такой вот прибор и послушать, может быть, через эндоскоп, как это все работает. Сначала мы надуваем манжету очень сильно, так чтобы с гарантией оказаться выше верхнего давления и пережать плечевую артерию. Потом воздух из манжеты начинает выходить, и в какой-то момент верхнее давление начинает раскрывать артерию, и мы слышим это как пульсовую волну, как пульс застучал. В тот момент, когда застучала, вы фиксируете точку верхнего давления. Дальше в манжете воздуха все меньше, и в какой-то момент уже давлением манжеты на плечевую артерию оно настолько слабое, что даже при нижнем давлении, даже при диастоле, уже стенки не смыкаются, и вот этот тук-тук-тук, который вы слышали в фонендоскопе, исчезает. В момент исчезновения, соответственно, вы фиксируете точку нижнего давления. Данный показатель действительно характеризует и состояние сердца, и состояние сосудистого русла. Помимо давления, важным показателем, который описывает состояние сердечно-сосудистой системы, является скорость кровотока. Эта скорость кровотока, она, конечно, разная: в крупных сосудах она очень велика, а в капиллярах — минимальна. Она зависит от активности сердца. Мы можем даже это прощупать в виде пульсовой волны. Вот наш путь артериальный пульс, который является результатом срабатывания левых желудочков. Он связан с выбросом очередной порции крови в аорту, и кровь будет не очень быстро двигаться по аорте. Помните, на два круга — 30 секунд, на большой круг порядка 25 секунд. А вот пульсовая волна распространяется по эластическим стенкам очень быстро, со скоростью примерно 10 метров в секунду. Вы можете этот пульс ощутить как механическое подрагивание. Но кровь, да, и с помощью измерения пульса вы можете анализировать частоту сердечных сокращений, вариабельность, ощутить там какие-то сбои проводимости и так далее. Но если смотреть на реальную кровь, то здесь, конечно, скорость не такая большая, как скорость распространения пульсовой волны, но все равно уж порядочная, особенно если мы говорим о, скажем, аорте. Здесь, собственно, кровь максимально, и скорость доходит до полуметра в секунду. Дальше, посмотрите, чем тоньше артерия, тем меньше скорость. Это связано с одной стороны с тем, что падает давление, а давление падает из-за трения. И это, конечно, связано с тем, что сосуды ветвятся. Здесь работают законы, которые физики называют гидродинамикой. Любой человек это знает, глядя на течение реки: там, где река сужена, течение идет быстро, а там, где река распадается на мелкие рукава, течение идет медленно. Потому что, хотя каждый рукав маленький по сравнению с основным руслом, общая площадь сечения этих рукавов может быть гораздо больше, чем сечение основного русла. Поэтому вода потекла гораздо медленнее. В горном ущелье все бурлит, а на равнине все так неспешно и плавно. Вот примерно такая же история в наших сосудах. Если мы берем, например, мелкие артерии, их суммарный просвет в разы меньше, чем в случае аорты. Но особенно велик суммарный просвет капилляров. Каждый капилляр очень тонкий, но, соответственно, мы на него смотрим и видим, что суммарный просвет капилляров в тысячу раз больше, чем просвет аорты. Поэтому кровь течет в тысячу раз медленнее: в аорте полметра в секунду, а в капиллярах полмиллиметра в секунду. Дальше, после того как капилляры начинают собираться в вены, опять же сначала в венулы, и потом вены, суммарный просвет начинает уменьшаться, и скорость кровотока растет. Несмотря на то, что в венах уже совсем небольшое давление, мы видим, что скорость кровотока доходит до 0,2 м/с, то есть уже сравнима с кровотоком, который в аорте. Здесь то, что называется гидродинамика. Можно прямо на физическом уровне делать такие задачи. Скажем, сосуд диаметром 5 миллиметров разделился на два сосуда диаметром 4 мм. Как изменится скорость кровотока? Как решать такие задачки? Мы знаем, что сечение, то есть по сути площадь этого круга, это соответственно число Пи на диаметр в квадрате, деленное на 4. Для квадрата, если мы будем считать площадь здесь и сравнивать с площадью здесь, то тут будет соответственно 5 в квадрате — 25, а здесь 4 в квадрате — 16. На два раза, то есть отношение будет 25 к 32, то есть 0,78. Получится, что скорость кровотока с 100% упадет до 78%. Вот еще пример такой задачи: насколько сосудов диаметром 1 мм должен разделиться наш исходный сосуд, у которого диаметр 5 миллиметров, чтобы скорость кровотока упала в два раза? Значит, наш сосуд, у него сечение 25 квадратных миллиметров. Чтобы упала скорость кровотока, нужна 50 квадратных миллиметров. Соответственно, 50 сосудов диаметром 1 мм. Передвижение крови по венам действительно идет в условиях уже очень низкого давления. Конечно, немножко давление остается, да, то есть там 10 миллиметров ртутного столба хотя бы, но нужны дополнительные факторы, которые помогали бы, особенно поднимать кровь из ног в нижнюю половину. То есть артериями все просто: высокое давление, и кровь из зоны с высоким давлением движется в зону с низким давлением. А вот в венах, как раз эта система клапанов является очень важной. Собственно, как это все организовано? Вокруг вены есть мышцы, например, тех же ногах. Вот мы идем, и работают наши икроножные мышцы, бедренные мышцы, и надавливают на вены. Дальше мы видим, что внутри вены действительно вот эти полулунные клапаны, кармашки, система из трех кармашков. Когда идет сдавливание, то, соответственно, кровь не может двигаться вниз, потому что кармашки закрываются, а вверх — может, потому что выше расположенные карманные кармашки открываются, прижимаются. Помните историю про карман? Соответственно, когда мы идем, то сокращение мышц помогает поднимать кровь по ногам. Поэтому очень тяжело стоять неподвижно: в этот момент кровь буквально останавливается в ногах. А если вы сделали буквально 5-10 шагов, ну 10 точно, то вы полностью прокачали кровь через ноги. Поэтому проще, скажем, переименоваться с ноги на ногу, хотя бы имитируя, создавая небольшие сокращения мышц ног и помогая крови подниматься вверх. Здесь же опасности не только стоячей, но и, например, сидячей работы, когда, соответственно, вы на стуле, вроде сидите, но все равно мышцы-то не сокращаются. Это может приводить действительно к серьезным застоям крови в ногах, развитию воспаления, того, что называется варикозным расширением вен и так далее. Итак, есть мышцы, которые давят на вену, есть клапаны. И вот есть еще один механизм, который помогает — это называется присасывающая сила грудной клетки. Когда мы вдыхаем, в нашей грудной, а точнее плевральной полости, возникает разряжение. Это разрежение не только помогает вдохнуть, но и немножко подтягивает кровь из нижней полой вены. Поэтому вот эта присасывающая активность сердца, она еще полезна и для кровообращения. Но все это, конечно, особенно актуально, когда мы вертикально находимся. Когда мы лежим, все работает проще. Вот еще раз показано, как видите, две мышцы сжали вену. Вот часть крови, да, некая объем крови, вот вниз не может пойти, потому что кармашки сомкнулись, а вверх — пожалуйста. Вот еще раз показаны эти полулунные клапаны, створчатые. В качестве такого примера адаптации показан не человек, а жираф, у которого очень длинные ноги, очень длинная шея. И, конечно, для него система полулунных клапанов в ногах она колоссально важна, и она работает. Но что интересно, у жирафа есть полулунные клапаны еще и в яремной, то есть той вене, которая, помните, идет от головы. При этом кармашки направлены в другую сторону. Эта система нужна для того, чтобы в тот момент, когда жираф пьет воду и опускает свою длиннющую шею, кровь не хлынула от сердца к мозгу, да, не случилось бы инсульта. То есть наполняются кармашки, и по яремной вене кровь не может возвратиться в головной мозг. Это вот адаптация именно к жирафьей жизни. Надо сказать, что, конечно, кровеносная система жирафа — это что-то совершенно удивительное. У него кровяное давление под 400 миллиметров ртутного столба, и вот эти самые эластические свойства стенок артерий выражены совершенно колоссальной степени. Прочность этих самых артерий жирафа, она сравнима с прочностью какого-то пули непробиваемого жилета. Про капилляры. Значит, на входе в капилляры примерно 32 мм ртутного столба, на выходе примерно 12. Напоминаю, что падение давления происходит прежде всего за счет трения. Капилляры — это всего один слой клеток, клеток эндотелия. Благодаря тому, что барьер, ну, скажем так, не очень прочный, идет интенсивная диффузия, а то и перенос достаточно активный веществ из капилляров в окружающую ткань. Он идет прежде всего в начальной части капилляра, когда давление действительно еще 30, 28, 24, 22 миллиметра ртутного столба. В этот момент вода, соли, какие-то питательные вещества, но не белки, белки не должны уходить, устремляются в ткани. Вот, собственно, подталкивает их кровяное давление. Дальше это давление постепенно падает, и вот этот уход веществ из капилляра становится слабее. Видите стрелочка, все меньше и меньше. Но кроме того, здесь еще играет фактор понижения постепенного кровяного давления, а еще фактор повышения осмотических свойств плазмы. Когда я рассказывал про плазму крови отдельно, мы немножко говорили про белки, которые называются альбумины и которые удерживают прежде всего воду в плазме. Тогда вспоминали про осмотические явления, про тургор в клетках растений. Вот действительно, вода стремится перейти из зоны, где мало разных веществ, в зону, где много разных веществ, чтобы эти вещества разбавить, да, то есть как бы разбавить концентрированный раствор. Соответственно, что получается? В любой точке капилляра, то есть вот вы видите здесь, да, артерии, артериолы, венулы, а вот это вот все — капиллярчики. В любой точке капилляра, по сути, на каждую молекулу, каждую капельку воды действуют два фактора: с одной стороны, давление кровяное выталкивает межклеточную среду, а с другой стороны, вот эти осматические процессы, и прежде всего высокая концентрация альбумина втягивают обратно. Так вот, в начальной части капилляра давление сильнее, чем втягивание. Но поскольку давление, чем дальше, тем сильнее падает, то начиная примерно с середины капилляра, когда давление опускается до 22 миллиметров ртутного столба, втягивание становится интенсивнее, чем убегание, и начинается возврат воды. Посмотрите, в капилляр и возвращается вода, унося с собой, например, отходы обмена веществ. Таким образом, когда кровь проходит через капилляр, идет не просто пассивная диффузия, а достаточно активное выталкивание водного раствора веществ, а потом достаточно активно всасывание, втягивание. 90% воды таким образом возвращаются, остальные 10% возвращаются через лимфатическую систему. Сейчас мы до нее доберемся. Самые последние слайды будут посвящены именно лимфатической системе. Таким образом, на выходе из капилляра остается всего 12 мм ртутного столба. Еще раз, да, это уже дальше используют вены для того, чтобы вернуть кровь к сердцу. Вот строение разных капилляров. Вот это более плотный вариант. Видите, здесь клетка эндотелия, и нет никаких особых утонченных мест. Нет, вот здесь дыры, поры между частями. То есть это относительно плотный эндотелиальный барьер, он характерен для мышц, для легких, для мозга. А вот если мы посмотрим, например, на почки, кишечник, эндокринные железы, там мы увидим, что клетки эндотелия в них есть такие более тонкие места, где мембрана почти подходит к мембране. Они называются финестры. Вот эти вот утонченные места, здесь проход, перенос различных веществ идет уже гораздо легче. Ну и есть такие капилляры, где прямо вот между клетками здоровенные поры. Это, например, красный костный мозг, где, собственно, должны клетки крови выходить в кровоток. Два слова о регуляции тонуса сосудов. Собственно, про регуляцию я довольно много говорил в прошлой теме. Соответственно, это продолговатый мозг, мост, сосуды, двигательный центр. Он же во многом занимается и регуляцией тонуса сосудов, прежде всего через симпатическую нервную систему, которая зажимает сосуды. На самом деле, действительно, сосудов очень много, тысяч километров, здесь никакой нервной системы не хватит. Огромное значение для регуляции тонуса сосудов имеют местные гуморальные факторы. То есть те вещества, которые возникают в конкретной ткани, когда эта ткань выполняет свои функции. А функции бывают очень разными. Глобальное разделение функции — это стресс и не стресс. При том же стрессе нужно очень эффективно перераспределять кровоток, потому что мышцы активнее заработали, сердце, мозг — на всех крови не хватит. Что делать? План — это использование депо крови. У нас около 20% крови находится в печени, в селезенке, в коже, много крови в стенках желудочно-кишечного тракта. Эта кровь, особенно когда речь идет, например, о той же селезенке, она очень медленно движется. Если что, можно сократить сосуды и выдавить ее так, чтобы она пошла, например, в активно работающие мышцы. Но этого зачастую мало. Чтобы усилить кровоснабжение в ситуации нагрузки, надо не просто где-то сосуды расширить, а еще где-то зажать. То есть перераспределить, например, из той же самой кожи и стенок ЖКТ. Особенно во время стресса сигнал на сосуды идет очень по-разному. Первый такой стимул — это зажать, все это делает симпатическая нервная система. Дальше в тех частях тела, где активно идут обменные процессы, ну, скажем, именно в тех мышцах, которые здесь и сейчас активно работают, вот там вот раскрываются сосуды. Это уже не сигнал, идущий через нервную систему, а сигнал, идущий через так называемые гуморальные факторы. Например, молочная кислота. Помните, была тема мышцы, и в самом конце я говорил, что глюкоза распадается на молочную кислоту, которая может даже повреждать клетки. С утра мышцы, которые вы слишком много поработали, болят. Вот та же молочная кислота, ионы водорода работают как сосуды расширяющий фактор и влияют на, соответственно, кровоток через мышцу. Для мышцы это особенно характерно, потому что там в обычном состоянии работает всего 10% капилляров, и можно задействовать все 100%. Тогда кровоток через мышцу возрастет в 10, а то и в 20 раз, потому что не только капилляры раскроются, но еще и скорость кровотока возрастет при стрессе. Давайте вернемся к схеме с капиллярами. Тут посмотрите, кроме собственных капилляров, а также артериол и венул, есть еще одна очень важная деталь — это вот эти мышечные колечки, сфинктеры. Гладкомышечные колечки всего из нескольких мышечных клеток. Они находятся на входе в капилляры, и эти сфинктеры частично управляются гормонами, вегетативной нервной системой, но сильнее всего — вот этими самыми местными гуморальными факторами, которые возникают в активной работающем органе. Вот представьте себе мышцы в спокойном состоянии: 90% этих колечек зажато, работает только 10%. Этого хватает. Но если пошла активная нагрузка, появилась молочная кислота, начинают раскрываться капилляры, раскрываться вот эти сфинктеры, и кровоток именно через работающую мышцу становится гораздо сильнее. Примерно то же самое происходит и в мозге, и в сердце. В мозге главным сосудорасширяющим фактором является углекислый газ, а, например, в сердце — молекулы аденозина. Это молекулы, которые возникают при глубоком распаде АТФ. Таким образом, симпатическая нервная система при стрессе дает такой тотальный сигнал заузить все сосуды. От этого растет давление, ускоряется кровоток, а потом местные факторы расширяют сосуды там, где это нужно, актуально, где действительно идет активная работа. Именно при этом варианте стресса, именно при этом варианте нагрузки. Плюс к этому еще присоединяются гормоны, ну, скажем, адреналин, ангиотензин. Они зажимают кровеносные сосуды, дополнительно повышая давление. Вот здесь есть упоминание о вегетативной нервной системе. То есть она главный сосудорасширяющий фактор в сердце. В коже очень прислушиваются сосуды к сигналам от центров терморегуляции, и, соответственно, сосуды расширяются, когда нам жарко, и сжимаются, когда нам холодно. Про это будет еще отдельный разговор. В кишечнике сосуды расширяются, когда пошли питательные вещества, например, аминокислоты, глюкоза, жирные кислоты. Сосуды расширяются в кишечнике, и после обеда вы прям чувствуете, как кровь, что называется, отлила от головы и прилила к желудку. Если слишком интенсивно дышать, возникает очень характерный эффект, когда, конечно, весь организм насыщается кислородом, кроме мозга. Потому что при интенсивном дыхании в плазме крови остается очень мало углекислого газа, и это запускает спазм сосудов мозга. Если вы долго интенсивно дышите, например, решили установить рекорд по личному нырянию, личный рекорд по нырянию на одном бассейна, вот вы интенсивно дышите, вы чувствуете, как голова начинает подкручиваться. Это не от избытка кислорода, а от дефицита. Последние кадры про лимфатическую систему. Это система, которая является вспомогательной транспортной системой и уводит избыток жидкости из тканей. То есть это слепо замкнутые лимфатические сосуды. Начинается все с капилляров, однослойных, похожих на капилляры сердечно-сосудистой системы, и потом уже многослойные лимфатические сосуды со слоем с компонентом гладких мышечных волокон, которые могут сокращаться, обладают автоматией. Вдобавок там опять-таки есть полулунные клапаны. Это сокращение стенок лимфатических сосудов очень неспешное, ну, скажем, там один раз в 20 секунд продвигает лимфу во все более крупные сосуды. В конце концов все завершается так называемым грудным протоком, который уже впадает в верхнюю полую вену. По ходу лимфатических сосудов имеются лимфатические узлы, их примерно 500 штук. Это место обитания лимфоцитов, где они обмениваются друг с другом информацией, где идет деление лимфоцитов. Когда, например, какая-нибудь инфекция, то, как известно, увеличиваются лимфатические сосуды. Воспалительные процессы очень быстро затрагивают именно эти структуры. По своему составу лимфа близка к плазме крови, содержит заметно меньше белков и, конечно, нет эритроцитов, тромбоцитов, но зато есть лимфоциты. В лимфе существует, находится фибриноген, поэтому в принципе она может очень медленно сворачиваться, но не так быстро, конечно, как кровь. Вот показаны эти лимфатические капилляры, которые между кровеносными капиллярами и действительно уводят лишнюю жидкость. В конце концов, еще раз, все впадает в верхнюю полую вену, где практически нулевое кровяное давление. Получается, что давление в тканях, вот там, вокруг кровеносных капилляров, порядка 10 миллиметров ртутного столба. Это давление продавливает избыток жидкости внутрь лимфатических сосудов, и дальше они за счет автоматии и системы полулунных клапанов возвращают эту жидкость обратно в кровоток. Помните, тема кровь? Я начинал как раз о таком круговороте плазмы, тканевой жидкости и лимфы. Если чего-то идет не так, то лимфатические сосуды могут слишком плохо уносить жидкость избыточную, и тогда возникают отеки. Отеки — это на самом деле очень частый симптом самых разных заболеваний, он намекает на некие проблемы. А почему конкретно? Надо разбираться. Ну, скажем, может быть, повышенное кровяное давление и слишком много уходит жидкости в ткани, и вот эта вот точка, помните, 22 миллиметра ртутного столба, она смещается в сторону вены, и как бы вода не успевает вернуться обратно. Чаще всего возникновение отека — это просто события, связанные с тем, чтобы выпили слишком много жидкости. Когда очень много воды, то повышается, опять же, кровяное давление, и часть воды уходит в ткани. Ну, скажем, наелись чего-то соленого, потом запили двумя литрами лишней воды, и отек. Тогда этот отек — это временное. Если отеки постоянные, нужно разбираться. Иногда это проблемы с печенью, например, ухудшение выделения альбумина, или проблемы с просто дефицитом питания, потому что в плазме крови не хватает белков, ну, собственно, того же альбумина. В целом, соответственно, функции лимфатической системы. Вот они перечислены: это дополнительная транспортная система, раз, это пути и место жительства лимфоцитов, то есть вклад в иммунитет. Кроме жидкости, лимфатическая система может переносить от кишечника жиры и жирорастворимые витамины. Самое главное сосудистом русле — это все-таки капилляры. Очень важно осознать не только их анатомию и связь с артериями, венами, а точнее с артериолами и венулами, но и то, как там, собственно, идет обмен веществ. Поэтому давайте нарисуем соответствующую схему и немного ее обсудим. Вот я изображаю артерию, и от неё отходит артериола. Чем отличается артерия и артериола? У артерий сплошной слой гладкомышечных волокон. Вот я так вот покажу этот сплошной слой. А если мы смотрим на артериолу, то здесь лишь отдельные гладкомышечные волокна, которые укрепляют ее стенку. Дальше артериола начинает ветвиться и создавать капилляры. Вот, пожалуйста, вильчатое ветвление раз, вильчатое ветвление два. Вот у нас уже получилось 4 капилляра. Их работа, их состояние во многом определяется наличием сфинктеров и функционированием сфинктеров — особых гладкомышечных колечек, которые, ну, скажем, могут вот здесь вот располагаться. Если это колечко срабатывает, то капилляр оказывается выключен, а если расслаблено, то капилляр используется, и идет активный кровоток. Кровь у нас вот так как-то будет течь. Вот так вот дальше мы продолжаем наши капилляры, продолжаем наши капилляры и превращаем их уже постепенно в венулы. То есть мы сводим наши капилляры вместе, чтобы опять они стали некой единой сосудистой системой. Вот и венула впадает в вену. Опять же в стенках венулы мы можем увидеть отдельные гладкомышечные волокна и очень тонкий слой гладкомышечных волокон в стенках вены. Здесь я нарисовал все-таки потолще, но можно сделать еще толще, чтобы это убедительнее выглядело. А здесь совсем тонкий слой, потому что артерии все-таки большую нагрузку выдерживают, а в венах кровеносного давления почти не осталось. Кстати, о кровеносном давлении. Напоминаю, что на входе в капилляры примерно 32 миллиметра ртутного столба, а на выходе из капилляров примерно 12 миллиметров ртутного столба. И постепенно идет понижение давления, связанное с трением. Кровь, да, когда течет по капиллярам, несмотря на то, что стенки эндотелия капилляров очень гладкие, все равно за них цепляются, и за счет трения давление постепенно падает. Вот здесь вот средний, как бы такой, точки примерно 22 миллиметра ртутного столба. 22 к чему это приводит? Это приводит к тому, что на начальном участке капилляров очень интенсивно жидкость, вода, минеральные соли, питательные вещества выдавливаются из крови в окружающие ткани. Можно это нарисовать в виде вот таких стрелок, которые будут идти от капилляра в межклеточную среду. Но что интересно, поскольку давление падает, этот выход жидкости становится все слабее. Дальше в какой-то момент выход сменяется входом. Почему? Потому что в тот момент, когда жидкость выходит, в крови начинает накапливаться увеличиваться концентрация белковых молекул, прежде всего это молекулы альбумина. Специально печень создает эти молекулы для того, чтобы контролировать такие диффузионные процессы. Можно здесь добавить дополнительные точки красные, чтобы показать, что кровь стала более густой за счет того, что часть воды убежала. Но дальше, поскольку давление упало и уже осмотическим процессом не противодействует, вода начинает возвращаться обратно в капилляры, вот и приносить с собой, например, отходы обмена веществ. 90% воды так возвращается, ну а 10%, которые не возвратились, они достанутся уже лимфатическим сосудам. Можно здесь пририсовать лимфатический сосуд, который, соответственно, избыток воды, вышедший в межклеточную среду, будет всасывать. Здесь, собственно, в межклеточной среде порядка 10 мм ртутного столба, и этих десяти миллиметров хватает для того, чтобы возникла лимфа и пошло ее движение по лимфатическим сосудам. Напоминаю, что в отличие от кровеносной системы, где все это движение — это результат активности сердца, лимфатические сосуды обладают автоматией. Соответственно, с какого-то момента появляются гладкомышечные стенки, способные сокращаться, и появляются вот такие карманообразные полулунные клапаны. Работа этих клапанов ведет к тому, что лимфа дальше будет постепенно двигаться по лимфатическим сосудам. Ну вот, собственно, я изобразил все, что хотел. **Спасибо за внимание!**

Назад

Залогинтесь, что бы оставить свой комментарий