Circoli della circolazione sanguigna nell'uomo: evoluzione, struttura e lavoro di caratteristiche grandi e piccole, aggiuntive

IN corpo umano il sistema circolatorio è organizzato in modo tale da soddisfare pienamente le sue esigenze interne. Un ruolo importante nella promozione del sangue è giocato dalla presenza di un sistema chiuso in cui sono separati i flussi sanguigni arteriosi e venosi. E questo viene fatto con l'aiuto della presenza di circoli di circolazione sanguigna.

Riferimento storico

In passato, quando gli scienziati non avevano ancora a portata di mano strumenti informativi in ​​grado di studiare processi fisiologici su un organismo vivente, i più grandi scienziati furono costretti a cercare caratteristiche anatomiche ai cadaveri. Naturalmente, il cuore di una persona deceduta non si contrae, quindi alcune sfumature dovevano essere pensate da sole e talvolta semplicemente fantasticate. Quindi, nel II secolo d.C Claudio Galeno, autodidatta Ippocrate supponevano che le arterie contenessero aria invece che sangue nel loro lume. Nel corso dei secoli successivi furono fatti molti tentativi per combinare e collegare tra loro i dati anatomici disponibili dal punto di vista della fisiologia. Tutti gli scienziati sapevano e capivano come funziona il sistema circolatorio, ma come funziona?

Gli scienziati hanno dato un contributo colossale alla sistematizzazione dei dati sul lavoro del cuore Miguel Servet e William Harvey nel XVI secolo. Harvey, scienziato che per primo descrisse la circolazione sistemica e polmonare , nel 1616 determinò la presenza di due cerchi, ma non riuscì a spiegare nei suoi scritti come siano interconnessi i canali arteriosi e venosi. E solo più tardi, nel XVII secolo, Marcello Malpighi, uno dei primi che iniziò a utilizzare il microscopio nella sua pratica, scoprì e descrisse la presenza dei più piccoli capillari invisibili ad occhio nudo, che fungono da collegamento nei circoli della circolazione sanguigna.

Filogenesi, ovvero l'evoluzione dei circoli circolatori

Poiché l'evoluzione degli animali della classe dei vertebrati diventava sempre più progressiva in termini anatomici e fisiologici, essi avevano bisogno di un dispositivo complesso e del sistema cardiovascolare. Quindi, per un movimento più rapido dell'ambiente liquido interno nel corpo di un vertebrato, è nata la necessità di un sistema chiuso di circolazione sanguigna. Rispetto ad altre classi del regno animale (ad esempio, agli artropodi o ai vermi), i cordati hanno l'inizio di un sistema vascolare chiuso. E se la lancetta, ad esempio, non ha un cuore, ma c'è un'aorta addominale e dorsale, allora i pesci, gli anfibi (anfibi), i rettili (rettili) hanno un cuore a due e tre camere, rispettivamente, e gli uccelli e i mammiferi hanno un cuore a quattro camere, la cui caratteristica è il fulcro al suo interno di due cerchi di circolazione sanguigna, che non si mescolano tra loro.

Pertanto, la presenza negli uccelli, nei mammiferi e soprattutto nell'uomo di due circoli separati di circolazione sanguigna non è altro che evoluzione. sistema circolatorio necessario per un migliore adattamento alle condizioni ambiente.

Caratteristiche anatomiche dei circoli circolatori

I circoli di circolazione sanguigna sono una raccolta di vasi sanguigni, in cui è un sistema chiuso in cui entrare organi interni ossigeno e sostanze nutritive attraverso lo scambio di gas e di nutrienti, nonché per rimuovere l'anidride carbonica e altri prodotti metabolici dalle cellule. Due cerchi sono caratteristici del corpo umano: il cerchio sistemico, o grande, e quello polmonare, chiamato anche piccolo cerchio.

Video: circoli di circolazione sanguigna, mini-lezione e animazione

Circolazione sistemica

funzione principale grande cerchioè quello di garantire lo scambio di gas in tutti gli organi interni tranne i polmoni. Inizia nella cavità del ventricolo sinistro; rappresentato dall'aorta e dai suoi rami, dal letto arterioso del fegato, dai reni, dal cervello, dai muscoli scheletrici e da altri organi. Inoltre, questo circolo continua con una rete capillare e un letto venoso. enti quotati; e attraverso la confluenza della vena cava nella cavità dell'atrio destro termina in quest'ultimo.

Quindi, come già accennato, l'inizio di un grande cerchio è la cavità del ventricolo sinistro. Qui è dove viene diretto il flusso sanguigno arterioso, contenendo maggior parte ossigeno che anidride carbonica. Questo flusso entra nel ventricolo sinistro direttamente dal sistema circolatorio dei polmoni, cioè dal piccolo circolo. Flusso arterioso dal ventricolo sinistro attraverso valvola aortica spinto nel più grande nave principale- nell'aorta. L'aorta può essere figurativamente paragonata ad una specie di albero che ha molti rami, perché da esso si dipartono le arterie che portano agli organi interni (al fegato, ai reni, tratto gastrointestinale, al cervello - attraverso il sistema delle arterie carotidi, ai muscoli scheletrici, al grasso sottocutaneo, ecc.). Le arterie degli organi, che hanno anch'esse numerose ramificazioni e portano nomi corrispondenti all'anatomia, trasportano l'ossigeno a ciascun organo.

Nei tessuti degli organi interni, i vasi arteriosi sono suddivisi in vasi di diametro sempre più piccolo e, di conseguenza, rete capillare. I capillari sono i vasi più piccoli che praticamente non hanno uno strato muscolare medio, ma sono rappresentati da un guscio interno - un'intima rivestita di cellule endoteliali. Gli spazi tra queste cellule a livello microscopico sono così grandi rispetto ad altri vasi da consentire il passaggio di proteine, gas e persino elementi sagomati nel liquido interstiziale dei tessuti circostanti. Pertanto, tra il capillare con il sangue arterioso e il mezzo intercellulare liquido nell'uno o nell'altro organo, avviene un intenso scambio di gas e lo scambio di altre sostanze. L'ossigeno penetra dal capillare e l'anidride carbonica, come prodotto del metabolismo cellulare, entra nel capillare. Implementato stadio cellulare respirazione.

Dopo che il tessuto è passato grande quantità l'ossigeno e tutta l'anidride carbonica vengono rimossi dai tessuti, il sangue diventa venoso. Tutto lo scambio di gas viene effettuato con ogni nuovo afflusso di sangue e per il periodo di tempo in cui si muove attraverso il capillare verso la venula, un vaso che raccoglie il sangue venoso. Cioè, ad ogni ciclo cardiaco in una particolare parte del corpo, l'ossigeno viene fornito ai tessuti e l'anidride carbonica viene rimossa da essi.

Queste venule si uniscono in vene più grandi e si forma un letto venoso. Le vene, come le arterie, portano i nomi in cui si trovano (rene, cervello, ecc.). Dai grandi tronchi venosi si formano gli affluenti della vena cava superiore e inferiore, che poi confluiscono atrio destro.

Caratteristiche del flusso sanguigno negli organi di un grande cerchio

Alcuni degli organi interni hanno le loro caratteristiche. Quindi, ad esempio, nel fegato non c'è solo la vena epatica, che da essa “porta” il flusso venoso, ma anche la vena porta, che, al contrario, porta il sangue al tessuto epatico, dove il sangue viene purificato , e solo allora il sangue viene raccolto negli affluenti vena epatica per arrivare al grande cerchio. La vena porta porta il sangue dallo stomaco e dall'intestino, quindi tutto ciò che una persona ha mangiato o bevuto deve subire una sorta di “pulizia” nel fegato.

Oltre al fegato, esistono alcune sfumature in altri organi, ad esempio nei tessuti dell'ipofisi e dei reni. Quindi, nell'ipofisi, si nota la presenza della cosiddetta rete capillare "meravigliosa", perché le arterie che portano il sangue all'ipofisi dall'ipotalamo sono divise in capillari, che vengono poi raccolti in venule. Le venule, dopo aver raccolto il sangue con le molecole di ormone rilasciante, vengono nuovamente divise in capillari e quindi si formano vene che trasportano il sangue dalla ghiandola pituitaria. Nei reni, la rete arteriosa è divisa due volte in capillari, che è associata ai processi di escrezione e riassorbimento nelle cellule dei reni - nei nefroni.

Piccolo circolo di circolazione sanguigna

La sua funzione è quella di trasportare gas processi metabolici V tessuto polmonare al fine di saturare il sangue venoso "di scarto" con molecole di ossigeno. Inizia nella cavità del ventricolo destro, dove il flusso sanguigno venoso entra dalla camera atriale destra (dal “punto finale” del circolo massimo) con estrema una piccola quantità ossigeno e alti livelli di anidride carbonica. Questo sangue attraverso la valvola dell'arteria polmonare si sposta in uno dei grandi vasi, chiamato tronco polmonare. Inoltre, il flusso venoso si muove lungo il letto arterioso nel tessuto polmonare, che si divide anch'esso in una rete di capillari. Per analogia con i capillari in altri tessuti, in essi avviene lo scambio di gas, solo le molecole di ossigeno entrano nel lume del capillare e l'anidride carbonica penetra negli alveolociti (cellule alveolari). L'aria dall'ambiente entra negli alveoli con ogni atto di respirazione, da cui passa l'ossigeno membrane cellulari penetra nel plasma sanguigno. Con l'aria espirata durante l'espirazione, l'anidride carbonica entrata negli alveoli viene rimossa all'esterno.

Dopo la saturazione con molecole di O 2, il sangue acquisisce proprietà arteriose, scorre attraverso le venule e infine raggiunge le vene polmonari. Questi ultimi, costituiti da quattro o cinque pezzi, si aprono nella cavità dell'atrio sinistro. Di conseguenza, attraverso metà destra il flusso sanguigno venoso scorre attraverso il cuore e attraverso metà sinistra- arterioso; e normalmente questi flussi non dovrebbero mescolarsi.

Il tessuto polmonare ha una doppia rete di capillari. Con l'aiuto del primo vengono effettuati processi di scambio di gas per arricchire il flusso venoso con molecole di ossigeno (relazione direttamente con il piccolo cerchio), e nel secondo il tessuto polmonare stesso viene nutrito con ossigeno e sostanze nutritive (relazione con il cerchio grande).

Ulteriori cerchi di circolazione sanguigna

Questi concetti sono usati per distinguere l'afflusso di sangue corpi individuali. Quindi, ad esempio, al cuore, che ha bisogno di ossigeno più di altri, l'afflusso arterioso viene effettuato dai rami dell'aorta all'inizio, che sono chiamati arterie coronarie (coronarie) destra e sinistra. Nei capillari del miocardio avviene un intenso scambio di gas e ritorno venoso consegnato alle vene coronarie. Questi ultimi si raccolgono nel seno coronarico, che sbocca direttamente nella camera atriale destra. In questo modo viene effettuato circolazione cardiaca o coronarica.

circolazione coronarica (coronarica) nel cuore

circolo di Willisè un chiuso rete arteriosa dalle arterie cerebrali. Il midollo fornisce ulteriore apporto di sangue al cervello in caso di violazione flusso sanguigno cerebrale lungo altre arterie. Protegge così organo importante dalla mancanza di ossigeno o ipossia. La circolazione cerebrale è rappresentata dal segmento iniziale della parte anteriore arteria cerebrale, il segmento iniziale dell'arteria cerebrale posteriore, le arterie comunicanti anteriore e posteriore, le arterie carotidi interne.

circolo di Willis nel cervello versione classica edifici)

Circolazione placentare funziona solo durante la gestazione del feto da parte di una donna e svolge la funzione di "respirazione" nel bambino. La placenta si forma a partire dalla 3-6a settimana di gravidanza e inizia a funzionare piena forza dalla 12a settimana. A causa del fatto che i polmoni del feto non funzionano, l'apporto di ossigeno al suo sangue viene effettuato attraverso il flusso di sangue arterioso nella vena ombelicale del bambino.

circolazione fetale prima della nascita

Pertanto, l'intero sistema circolatorio umano può essere suddiviso condizionatamente in sezioni separate e interconnesse che svolgono le loro funzioni. La chiave è il corretto funzionamento di tali aree, o circoli di circolazione sanguigna lavoro sano cuore, vasi sanguigni e tutto il corpo.

Il sangue arterioso è sangue ossigenato. Il sangue venoso è saturo di anidride carbonica. Le arterie sono vasi che trasportano il sangue lontano dal cuore. Le vene sono vasi che trasportano il sangue al cuore. Pressione sanguigna: la più alta nelle arterie, la media nei capillari, la più piccola nelle vene. Velocità del sangue: la più alta nelle arterie, la più piccola nei capillari, la media nelle vene. Circolazione sistemica: dal ventricolo sinistro sangue arterioso prima attraverso l'aorta, poi attraverso le arterie va a tutti gli organi del corpo. Nei capillari di un grande cerchio, il sangue diventa venoso ed entra nell'atrio destro attraverso la vena cava. Piccolo cerchio: dal ventricolo destro, sangue venoso attraverso arterie polmonari va ai polmoni. Nei capillari dei polmoni, il sangue diventa arterioso ed entra attraverso le vene polmonari atrio sinistro.

1. Stabilire una corrispondenza tra i vasi sanguigni umani e la direzione del flusso sanguigno in essi: 1-dal cuore, 2-al cuore
A) vene della circolazione polmonare
B) vene della circolazione sistemica
B) arterie della circolazione polmonare
D) arterie della circolazione sistemica

Risposta

2. Una persona ha sangue dal ventricolo sinistro del cuore
A) contraendosi entra nell'aorta
B) quando si contrae entra nell'atrio sinistro
B) fornire ossigeno alle cellule del corpo
D) entra nell'arteria polmonare
D) sotto grande pressione entra nella circolazione maggiore
E) sotto leggera pressione entra nella circolazione polmonare

Risposta

3. Stabilire la sequenza in cui il sangue si muove attraverso la circolazione sistemica nel corpo umano
A) vene del grande circolo
B) arterie della testa, delle braccia e del busto
B) aorta
D) capillari a grande circolo
D) ventricolo sinistro
E) atrio destro

Risposta

4. Stabilire la sequenza in cui il sangue passa attraverso la circolazione polmonare nel corpo umano
A) atrio sinistro
B) capillari polmonari
B) vene polmonari
D) arterie polmonari
D) ventricolo destro

Risposta

5. Il sangue scorre attraverso le arterie della circolazione polmonare negli esseri umani
A) dal cuore
B) al cuore

D) ossigenato
D) più velocemente che nei capillari polmonari
E) più lento che nei capillari polmonari

Risposta

6. Le vene sono vasi sanguigni attraverso il quale scorre il sangue
A) dal cuore
B) al cuore
B) sotto una pressione maggiore rispetto alle arterie
D) sotto pressione minore rispetto alle arterie
D) più velocemente che nei capillari
E) più lento che nei capillari

Risposta

7. Il sangue scorre attraverso le arterie della circolazione sistemica negli esseri umani
A) dal cuore
B) al cuore
B) saturo di anidride carbonica
D) ossigenato
D) più velocemente che in altri vasi sanguigni
E) più lentamente che in altri vasi sanguigni

Risposta

8. Stabilire la sequenza del movimento del sangue nella circolazione sistemica
A) Ventricolo sinistro
B) capillari
B) Atrio destro
D) Arterie
D) Vene
E) Aorta

Risposta

9. Stabilire la sequenza in cui i vasi sanguigni dovrebbero essere disposti in ordine decrescente al loro interno pressione sanguigna
A) vene
B) Aorta
B) arterie
D) Capillari

Circolazioneè il movimento del sangue sistema vascolare per lo scambio di gas tra il corpo e ambiente esterno, metabolismo tra organi e tessuti e regolazione umorale varie funzioni organismo.

sistema circolatorio comprende il cuore e l'aorta, le arterie, le arteriole, i capillari, le venule e le vene. Il sangue si muove attraverso i vasi a causa della contrazione del muscolo cardiaco.

Ha luogo la circolazione sanguigna sistema chiuso, composto da cerchi piccoli e grandi:

• Un ampio circolo di circolazione sanguigna fornisce a tutti gli organi e tessuti il ​​sangue con le sostanze nutritive in esso contenute.
• Il piccolo circolo della circolazione sanguigna, o polmonare, è progettato per arricchire il sangue di ossigeno.

I circoli circolatori furono descritti per la prima volta dallo scienziato inglese William Harvey nel 1628 nella sua opera Studi anatomici sul movimento del cuore e dei vasi.

Piccolo circolo di circolazione sanguigna inizia dal ventricolo destro, durante la contrazione del quale entra il sangue venoso tronco polmonare e, scorrendo attraverso i polmoni, emette anidride carbonica e si satura di ossigeno. Il sangue arricchito di ossigeno dai polmoni attraverso le vene polmonari entra nell'atrio sinistro, dove termina il piccolo cerchio.

Circolazione sistemica inizia dal ventricolo sinistro, durante la contrazione del quale il sangue arricchito di ossigeno viene pompato nell'aorta, nelle arterie, nelle arteriole e nei capillari di tutti gli organi e tessuti, e da lì scorre attraverso le venule e le vene nell'atrio destro, dove il grande cerchio finisce.

per lo più grande nave circolazione sistemica è l'aorta, che emerge dal ventricolo sinistro del cuore. L'aorta forma un arco da cui si dipartono le arterie che portano il sangue alla testa ( arterie carotidi) e a arti superiori (arterie vertebrali). L'aorta scende lungo la colonna vertebrale, da dove si dipartono rami che trasportano il sangue agli organi addominali, ai muscoli del tronco e agli arti inferiori.

Il sangue arterioso, ricco di ossigeno, circola in tutto il corpo trasportando le cellule di organi e tessuti necessarie alla loro attività. nutrienti e ossigeno, e nel sistema capillare si trasforma in sangue venoso. Il sangue venoso, saturo di anidride carbonica e prodotti del metabolismo cellulare, ritorna al cuore e da esso entra nei polmoni per lo scambio di gas. Le vene più grandi della circolazione sistemica sono quella superiore e quella inferiore vena cava confluisce nell'atrio destro.

Riso. Schema di piccoli e grandi cerchi di circolazione sanguigna

Da notare come i sistemi circolatori del fegato e dei reni siano compresi nella circolazione sistemica. Tutto il sangue proveniente dai capillari e dalle vene dello stomaco, dell'intestino, del pancreas e della milza entra nella vena porta e passa attraverso il fegato. nel fegato vena porta si ramifica in piccole vene e capillari, che poi si riconnettono al tronco comune della vena epatica, che sfocia nella vena cava inferiore. Tutto il sangue degli organi addominali prima di entrare nella circolazione sistemica scorre attraverso due reti capillari: i capillari di questi organi ed i capillari del fegato. Il sistema portale del fegato gioca grande ruolo. Fornisce neutralizzazione sostanze tossiche, che si formano nell'intestino crasso durante la degradazione dei liquidi non assorbiti intestino tenue aminoacidi e vengono assorbiti dalla mucosa del colon nel sangue. Anche il fegato, come tutti gli altri organi, riceve sangue arterioso attraverso l'arteria epatica, che si dirama dall'arteria addominale.

Ci sono anche due reti capillari nei reni: c'è una rete capillare in ciascun glomerulo malpighiano, quindi questi capillari sono collegati in un vaso arterioso, che si divide nuovamente in capillari che intrecciano i tubuli contorti.

Riso. Schema della circolazione sanguigna

Una caratteristica della circolazione sanguigna nel fegato e nei reni è il rallentamento del flusso sanguigno, che è determinato dalla funzione di questi organi.

Tabella 1. Differenza tra il flusso sanguigno nella circolazione sistemica e polmonare

Flusso sanguigno nel corpo	Circolazione sistemica	Piccolo circolo di circolazione sanguigna
In quale parte del cuore inizia il cerchio?	Nel ventricolo sinistro	Nel ventricolo destro
In quale parte del cuore finisce il cerchio?	Nell'atrio destro	Nell'atrio sinistro
Dove avviene lo scambio di gas?	Nei capillari situati negli organi del torace e cavità addominale, cervello, estremità superiori e inferiori	nei capillari degli alveoli polmonari
Che tipo di sangue circola nelle arterie?	Arterioso	Venoso
Che tipo di sangue circola nelle vene?	Venoso	Arterioso
Tempo di circolazione del sangue in un cerchio
funzione del cerchio	Rifornimento di organi e tessuti con ossigeno e trasporto di anidride carbonica	Saturazione del sangue con ossigeno e rimozione dell'anidride carbonica dal corpo

Tempo di circolazione sanguigna il tempo di un singolo passaggio di una particella di sangue attraverso i cerchi grandi e piccoli del sistema vascolare. Maggiori dettagli nella sezione successiva dell'articolo.

Modelli di movimento del sangue attraverso i vasi

Principi di base dell'emodinamica

Emodinamicaè una branca della fisiologia che studia i modelli e i meccanismi del movimento del sangue attraverso i vasi del corpo umano. Quando lo si studia, viene utilizzata la terminologia e vengono prese in considerazione le leggi dell'idrodinamica, la scienza del movimento dei fluidi.

La velocità con cui il sangue si muove attraverso i vasi dipende da due fattori:

• dalla differenza di pressione sanguigna all'inizio e alla fine della nave;
• dalla resistenza che il fluido incontra lungo il suo percorso.

La differenza di pressione contribuisce al movimento del fluido: quanto maggiore è, tanto più intenso è questo movimento. La resistenza nel sistema vascolare, che riduce la velocità del flusso sanguigno, dipende da una serie di fattori:

• la lunghezza della nave e il suo raggio (maggiore è la lunghezza e minore è il raggio, maggiore è la resistenza);
• viscosità del sangue (è 5 volte la viscosità dell'acqua);
• attrito delle particelle di sangue contro le pareti dei vasi sanguigni e tra di loro.

Parametri emodinamici

La velocità del flusso sanguigno nei vasi viene effettuata secondo le leggi dell'emodinamica, comuni alle leggi dell'idrodinamica. La velocità del flusso sanguigno è caratterizzata da tre indicatori: velocità volumetrica del flusso sanguigno, velocità lineare del flusso sanguigno e tempo di circolazione sanguigna.

Velocità volumetrica del flusso sanguigno - la quantità di sangue che scorre attraverso la sezione trasversale di tutti i vasi di un dato calibro per unità di tempo.

Velocità lineare del flusso sanguigno - la velocità di movimento di una singola particella di sangue lungo un vaso per unità di tempo. Al centro del vaso la velocità lineare è massima e vicino alla parete del vaso è minima a causa dell'aumento dell'attrito.

Tempo di circolazione sanguigna il tempo durante il quale il sangue passa attraverso i circoli grandi e piccoli della circolazione sanguigna. Normalmente è 17-25 s. Passare attraverso un cerchio piccolo richiede circa 1/5 e passare attraverso un cerchio grande - 4/5 di questo tempo

La forza trainante del flusso sanguigno nel sistema vascolare di ciascuno dei circoli della circolazione sanguigna è la differenza di pressione sanguigna ( ΔР) nel tratto iniziale del letto arterioso (aorta per il circolo massimo) e nel tratto finale del letto venoso (vena cava e atrio destro). differenza di pressione sanguigna ( ΔР) all'inizio della nave ( P1) e alla fine ( R2) È forza motrice flusso sanguigno attraverso qualsiasi vaso del sistema circolatorio. La forza del gradiente di pressione sanguigna viene utilizzata per superare la resistenza al flusso sanguigno ( R) nel sistema vascolare e in ogni singolo vaso. Maggiore è il gradiente di pressione sanguigna nella circolazione o in un vaso separato, maggiore è il flusso sanguigno volumetrico in essi.

L'indicatore più importante del movimento del sangue attraverso i vasi è velocità volumetrica del flusso sanguigno, O flusso sanguigno volumetrico(Q), inteso come il volume di sangue che scorre attraverso la sezione trasversale totale del letto vascolare o la sezione di un singolo vaso per unità di tempo. La portata volumetrica è espressa in litri al minuto (L/min) o millilitri al minuto (mL/min). Per valutare il flusso sanguigno volumetrico attraverso l'aorta o la sezione trasversale totale di qualsiasi altro livello dei vasi della circolazione sistemica, viene utilizzato il concetto circolazione sistemica volumetrica. Poiché l'intero volume di sangue espulso dal ventricolo sinistro durante questo periodo scorre attraverso l'aorta e altri vasi della circolazione sistemica per unità di tempo (minuto), il concetto di (MOV) è sinonimo del concetto di flusso sanguigno volumetrico sistemico. La IOC di un adulto a riposo è di 4-5 l/min.

Distinguere anche il flusso sanguigno volumetrico nel corpo. In questo caso si intende il flusso sanguigno totale che scorre nell'unità di tempo attraverso tutte le arterie o efferenti portanti vasi venosi organo.

Quindi, il flusso di volume Q = (P1 - P2) / R.

Questa formula esprime l'essenza della legge fondamentale dell'emodinamica, secondo la quale la quantità di sangue che scorre attraverso la sezione trasversale totale del sistema vascolare o di un singolo vaso per unità di tempo è direttamente proporzionale alla differenza di pressione sanguigna all'inizio e alla fine del sistema vascolare (o vaso) ed inversamente proporzionale alla resistenza attuale del sangue.

Il flusso sanguigno minuto totale (sistemico) in un grande cerchio viene calcolato tenendo conto dei valori della pressione sanguigna idrodinamica media all'inizio dell'aorta P1, e alla foce della vena cava P2. Poiché in questa sezione delle vene la pressione sanguigna è vicina 0 , quindi nell'espressione per il calcolo Q oppure il valore IOC viene sostituito R uguale alla pressione sanguigna idrodinamica media all'inizio dell'aorta: Q(CIO) = P/ R.

Una delle conseguenze della legge fondamentale dell'emodinamica - forza motrice flusso sanguigno nel sistema vascolare - dovuto alla pressione sanguigna creata dal lavoro del cuore. La conferma del valore decisivo della pressione sanguigna per il flusso sanguigno è la natura pulsante del flusso sanguigno ovunque ciclo cardiaco. Durante la sistole cardiaca, quando la pressione sanguigna raggiunge il livello massimo, il flusso sanguigno aumenta, mentre durante la diastole, quando la pressione sanguigna è al minimo, il flusso sanguigno diminuisce.

Quando il sangue si muove attraverso i vasi dall’aorta alle vene, la pressione sanguigna diminuisce e la velocità della sua diminuzione è proporzionale alla resistenza al flusso sanguigno nei vasi. La pressione nelle arteriole e nei capillari diminuisce particolarmente rapidamente, poiché hanno una grande resistenza al flusso sanguigno, avendo un raggio piccolo, una grande lunghezza totale e numerosi rami che creano un ulteriore ostacolo al flusso sanguigno.

La resistenza al flusso sanguigno creata ovunque letto vascolare si chiama circolazione sistemica resistenza periferica totale(OPS). Pertanto, nella formula per il calcolo del flusso sanguigno volumetrico, il simbolo R puoi sostituirlo con un analogo - OPS:

Q = P/OPS.

Da questa espressione derivano una serie di importanti conseguenze necessarie per comprendere i processi di circolazione del sangue nel corpo, valutando i risultati della misurazione della pressione sanguigna e le sue deviazioni. I fattori che influenzano la resistenza del vaso, al flusso del fluido, sono descritti dalla legge di Poiseuille, secondo la quale

Dove R- resistenza; lè la lunghezza della nave; η - viscosità del sangue; Π - numero 3.14; Rè il raggio della nave.

Dall'espressione di cui sopra ne consegue che poiché i numeri 8 E Π sono permanenti, l in un adulto cambia poco, quindi il valore della resistenza periferica al flusso sanguigno è determinato modificando i valori del raggio dei vasi R e la viscosità del sangue η ).

È già stato detto che il raggio dei vasi di tipo muscolare può cambiare rapidamente e avere un effetto significativo sulla quantità di resistenza al flusso sanguigno (da cui il nome - vasi resistenti) e sulla quantità di flusso sanguigno attraverso organi e tessuti. Poiché la resistenza dipende dal valore del raggio alla 4a potenza, anche piccole fluttuazioni del raggio dei vasi influenzano notevolmente i valori di resistenza al flusso sanguigno e al flusso sanguigno. Quindi, ad esempio, se il raggio della nave diminuisce da 2 a 1 mm, la sua resistenza aumenterà di 16 volte e, con un gradiente di pressione costante, anche il flusso sanguigno in questa nave diminuirà di 16 volte. Cambiamenti inversi nella resistenza si osserveranno quando il raggio della nave sarà raddoppiato. Con una pressione emodinamica media costante, il flusso sanguigno in un organo può aumentare, in un altro - diminuire, a seconda della contrazione o del rilassamento della muscolatura liscia delle afferenze. vasi arteriosi e le vene di questo organo.

La viscosità del sangue dipende dal contenuto nel sangue del numero di globuli rossi (ematocrito), proteine, lipoproteine ​​​​nel plasma sanguigno, nonché dallo stato di aggregazione del sangue. IN condizioni normali la viscosità del sangue non cambia così rapidamente come il lume dei vasi sanguigni. Dopo la perdita di sangue, con eritropenia, ipoproteinemia, la viscosità del sangue diminuisce. Con eritrocitosi significativa, leucemia, aumento dell'aggregazione degli eritrociti e ipercoagulabilità, la viscosità del sangue può aumentare in modo significativo, il che porta ad un aumento della resistenza al flusso sanguigno, ad un aumento del carico sul miocardio e può essere accompagnato da un flusso sanguigno alterato nei vasi di la microvascolarizzazione.

Nel regime circolatorio stabilito, il volume del sangue espulso dal ventricolo sinistro e che scorre attraverso la sezione trasversale dell'aorta è uguale al volume del sangue che scorre attraverso la sezione trasversale totale dei vasi di qualsiasi altra parte della circolazione sistemica. Questo volume di sangue ritorna nell'atrio destro ed entra nel ventricolo destro. Da esso, il sangue viene espulso nella circolazione polmonare e poi ritorna attraverso le vene polmonari cuore sinistro. Poiché i CIO dei ventricoli sinistro e destro sono gli stessi e le circolazioni sistemica e polmonare sono collegate in serie, la velocità volumetrica del flusso sanguigno nel sistema vascolare rimane la stessa.

Tuttavia, durante i cambiamenti nelle condizioni del flusso sanguigno, come quando ci si sposta da una posizione orizzontale a una verticale, quando la gravità provoca un accumulo temporaneo di sangue nelle vene della parte inferiore del busto e delle gambe, poco tempo Il CIO dei ventricoli sinistro e destro può diventare diverso. Ben presto, i meccanismi intracardiaci ed extracardiaci di regolazione del lavoro del cuore equalizzano il volume del flusso sanguigno attraverso i circoli piccoli e grandi della circolazione sanguigna.

Con una forte diminuzione del ritorno venoso del sangue al cuore, causando una diminuzione della gittata sistolica, il pressione arteriosa sangue. Con una diminuzione pronunciata, il flusso di sangue al cervello può diminuire. Questo spiega la sensazione di vertigini che può verificarsi con una brusca transizione di una persona dalla posizione orizzontale a quella verticale.

Volume e velocità lineare del flusso sanguigno nei vasi

Il volume totale di sangue nel sistema vascolare è un importante indicatore omeostatico. valore medioè per le donne il 6-7%, per gli uomini il 7-8% del peso corporeo ed è compreso tra 4-6 litri; L'80-85% del sangue di questo volume si trova nei vasi della circolazione sistemica, circa il 10% nei vasi della circolazione polmonare e circa il 7% nelle cavità del cuore.

La maggior parte del sangue è contenuta nelle vene (circa il 75%) - questo indica il loro ruolo nella deposizione del sangue sia nella circolazione sistemica che in quella polmonare.

Il movimento del sangue nei vasi è caratterizzato non solo dal volume, ma anche da velocità lineare del flusso sanguigno.È intesa come la distanza percorsa da una particella di sangue nell'unità di tempo.

Esiste una relazione tra la velocità volumetrica e lineare del flusso sanguigno, che è descritta dalla seguente espressione:

V \u003d Q / Pr 2

Dove V- velocità lineare del flusso sanguigno, mm/s, cm/s; Q- velocità volumetrica del flusso sanguigno; P- un numero pari a 3,14; Rè il raggio della nave. Valore Prova 2 riflette l'area della sezione trasversale della nave.

Riso. 1. Cambiamenti nella pressione sanguigna, nella velocità lineare del flusso sanguigno e nell'area della sezione trasversale in aree diverse sistema vascolare

Riso. 2. Caratteristiche idrodinamiche del letto vascolare

Dall'espressione della dipendenza della velocità lineare dalla velocità volumetrica nei vasi del sistema circolatorio, si può vedere che la velocità lineare del flusso sanguigno (Fig. 1.) è proporzionale al flusso sanguigno volumetrico attraverso il vaso ( s) e inversamente proporzionale all'area della sezione trasversale di questa nave (s). Ad esempio, nell'aorta, che ha area più piccola sezione trasversale nella circolazione sistemica (3-4 cm 2), la velocità lineare del sangue più grande ed è a riposo circa 20-30 cm/sec. A attività fisica può aumentare di 4-5 volte.

Nella direzione dei capillari aumenta il lume trasversale totale dei vasi e, di conseguenza, diminuisce la velocità lineare del flusso sanguigno nelle arterie e nelle arteriole. Nei vasi capillari, la cui area della sezione trasversale totale è maggiore che in qualsiasi altra parte dei vasi del circolo massimo (500-600 volte la sezione trasversale dell'aorta), la velocità lineare del flusso sanguigno diventa minima (meno di 1 mm/s). Crea il lento flusso di sangue nei capillari migliori condizioni per il flusso dei processi metabolici tra sangue e tessuti. Nelle vene, la velocità lineare del flusso sanguigno aumenta a causa della diminuzione della loro area trasversale totale man mano che si avvicinano al cuore. Alla foce della vena cava è di 10-20 cm / s e sotto carico aumenta fino a 50 cm / s.

La velocità lineare del movimento del plasma dipende non solo dal tipo di vasi, ma anche dalla loro posizione nel flusso sanguigno. Esiste un tipo di flusso sanguigno laminare, in cui il flusso sanguigno può essere suddiviso condizionatamente in strati. In questo caso, la velocità lineare del movimento degli strati di sangue (principalmente plasma), vicini o adiacenti alla parete del vaso, è la più piccola e gli strati al centro del flusso sono i più grandi. Le forze di attrito si creano tra l'endotelio vascolare e gli strati parietali del sangue, creando sollecitazioni di taglio sull'endotelio vascolare. Questi stress svolgono un ruolo nella produzione di fattori vasoattivi da parte dell'endotelio, che regolano il lume dei vasi e la velocità del flusso sanguigno.

Gli eritrociti nei vasi (ad eccezione dei capillari) si trovano principalmente nella parte centrale del flusso sanguigno e si muovono al suo interno a una velocità relativamente elevata. I leucociti, al contrario, si trovano principalmente negli strati parietali del flusso sanguigno ed eseguono movimenti di rotolamento a bassa velocità. Ciò consente loro di legarsi ai recettori di adesione nei siti di danno meccanico o infiammatorio all’endotelio, aderire alla parete del vaso e migrare nei tessuti per svolgere funzioni protettive.

Con un aumento significativo della velocità lineare del movimento del sangue nella parte ristretta dei vasi, nei punti in cui i suoi rami si allontanano dal vaso, la natura laminare del movimento del sangue può cambiare in turbolenta. In questo caso, la stratificazione del movimento delle sue particelle nel flusso sanguigno può essere disturbata, e tra la parete del vaso e il sangue, grandi forze attrito e sollecitazioni di taglio rispetto al moto laminare. Si sviluppano flussi sanguigni a vortice, aumenta la probabilità di danni all'endotelio e la deposizione di colesterolo e altre sostanze nell'intima della parete vascolare. Ciò può portare alla rottura meccanica della struttura della parete vascolare e all'inizio dello sviluppo di trombi parietali.

Il tempo di una circolazione sanguigna completa, cioè il ritorno di una particella di sangue al ventricolo sinistro, dopo la sua espulsione e il passaggio attraverso i circoli grandi e piccoli della circolazione sanguigna, avviene in 20-25 s in falciatura, ovvero dopo circa 27 sistoli dei ventricoli del cuore. Circa un quarto di questo tempo viene impiegato per spostare il sangue attraverso i vasi del piccolo circolo e tre quarti attraverso i vasi della circolazione sistemica.

Il movimento continuo del sangue attraverso un sistema chiuso di cavità del cuore e dei vasi sanguigni è chiamato circolazione. Il sistema circolatorio contribuisce alla fornitura di tutti gli elementi vitali funzioni importanti organismo.

Il movimento del sangue attraverso i vasi sanguigni avviene a causa delle contrazioni del cuore. Nell'uomo ci sono circoli grandi e piccoli di circolazione sanguigna.

Cerchi grandi e piccoli di circolazione sanguigna

Circolazione sistemica inizia con l'arteria più grande: l'aorta. A causa della contrazione del ventricolo sinistro del cuore, il sangue viene espulso nell'aorta, che poi si divide in arterie, arteriole, fornire sangue superiore e arti inferiori, testa, busto, tutti gli organi interni e termina con capillari.

Passando attraverso i capillari, il sangue cede ai tessuti ossigeno, sostanze nutritive e porta via i prodotti della dissimilazione. Dai capillari il sangue viene raccolto in piccole vene che, fondendosi e aumentando la loro sezione trasversale, formano la vena cava superiore ed inferiore.

Il grande circolo della circolazione sanguigna termina nell'atrio destro. In tutte le arterie della circolazione sistemica scorre il sangue arterioso, nelle vene il sangue venoso.

Piccolo circolo di circolazione sanguigna inizia nel ventricolo destro, dove il sangue venoso proviene dall'atrio destro. Il ventricolo destro, contraendosi, spinge il sangue nel tronco polmonare, che si divide in due arterie polmonari che trasportano il sangue ai polmoni destro e sinistro. Nei polmoni si dividono in capillari che circondano ciascun alveolo. Dà sangue negli alveoli diossido di carbonio e saturo di ossigeno.

Attraverso quattro vene polmonari (due vene in ciascun polmone), il sangue ossigenato entra nell'atrio sinistro (dove termina la circolazione polmonare) e quindi nel ventricolo sinistro. Pertanto, il sangue venoso scorre nelle arterie della circolazione polmonare e il sangue arterioso scorre nelle sue vene.

Lo schema del movimento del sangue nei circoli della circolazione sanguigna fu scoperto dall'anatomista e medico inglese W. Harvey nel 1628.

Vasi sanguigni: arterie, capillari e vene

Negli esseri umani esistono tre tipi di vasi sanguigni: arterie, vene e capillari.

arterie- un tubo cilindrico attraverso il quale il sangue si muove dal cuore agli organi e ai tessuti. Le pareti delle arterie sono costituite da tre strati che conferiscono loro forza ed elasticità:

• Guaina esterna del tessuto connettivo;
• strato intermedio, formato da fibre muscolari lisce, tra le quali si trovano le fibre elastiche
• membrana endoteliale interna. A causa dell'elasticità delle arterie, l'espulsione periodica del sangue dal cuore nell'aorta si trasforma in un movimento continuo di sangue attraverso i vasi.

capillari sono vasi microscopici, le cui pareti sono costituite da un unico strato di cellule endoteliali. Il loro spessore è di circa 1 micron, la lunghezza è 0,2-0,7 mm.

Per le peculiarità della struttura, è nei capillari che il sangue svolge le sue principali funzioni: fornisce ossigeno e sostanze nutritive ai tessuti e trasporta anidride carbonica e altri prodotti di dissimilazione per essere rilasciati da essi.

A causa del fatto che il sangue nei capillari è sotto pressione e si muove lentamente, nella sua parte arteriosa, l'acqua e le sostanze nutritive in esso disciolte penetrano nel liquido interstiziale. All'estremità venosa del capillare, la pressione sanguigna diminuisce e il liquido interstiziale rifluisce nei capillari.

Vienna- Vasi che trasportano il sangue dai capillari al cuore. Le loro pareti sono costituite dalle stesse membrane delle pareti dell'aorta, ma sono molto più deboli di quelle arteriose e hanno meno fibre muscolari lisce e elastiche.

Il sangue nelle vene scorre sotto poca pressione, quindi il movimento del sangue nelle vene è maggiormente influenzato dai tessuti circostanti, in particolare muscolo scheletrico. A differenza delle arterie, le vene (ad eccezione di quelle cave) hanno valvole a forma di tasche che impediscono il riflusso del sangue.

Domande all'inizio del paragrafo.

Domanda 1. Quali sono le funzioni della circolazione sistemica?

La funzione della circolazione sistemica è la saturazione di organi e tessuti con ossigeno e il trasferimento di anidride carbonica da tessuti e organi.

Domanda 2. Cosa succede nella circolazione polmonare?

Quando il ventricolo destro si contrae, il sangue venoso viene inviato alle due arterie polmonari. Arteria destra porta a polmone destro, a sinistra - nel polmone sinistro. Nota: il sangue venoso si muove attraverso le arterie polmonari! Nei polmoni, le arterie si ramificano, diventando sempre più sottili. Si avvicinano alle vescicole polmonari - alveoli. Qui, le arterie sottili sono divise in capillari, intrecciate muro sottile ogni bolla. L'anidride carbonica contenuta nelle vene entra nell'aria alveolare della vescicola polmonare e l'ossigeno dall'aria alveolare entra nel sangue. Qui si combina con l'emoglobina. Il sangue diventa arterioso: l'emoglobina si trasforma nuovamente in ossiemoglobina e il sangue cambia colore, da scuro a scarlatto. Il sangue arterioso ritorna al cuore attraverso le vene polmonari. Dai polmoni sinistro e destro all'atrio sinistro vengono inviate due vene polmonari che trasportano sangue arterioso. Nell'atrio sinistro termina la circolazione polmonare.

Domanda 3. Qual è la funzione dei capillari linfatici e dei linfonodi?

Il deflusso della linfa porta via dal fluido tissutale tutto ciò che si forma durante la vita delle cellule. Qui e dentro ambiente interno microrganismi e parti morte di cellule e altri inutili per il corpo avanzi. Inoltre, dentro sistema linfatico ottenere alcuni nutrienti dall'intestino. Tutte queste sostanze entrano nei capillari linfatici e vengono inviate vasi linfatici. Passando attraverso i linfonodi, la linfa viene depurata e, liberata dalle impurità, confluisce nelle vene cervicali.

Domande alla fine del paragrafo.

Domanda 1. Che tipo di sangue scorre attraverso le arterie del circolo grande e cosa - attraverso le arterie del piccolo?

Il sangue arterioso scorre attraverso le arterie del circolo grande e il sangue venoso scorre attraverso le arterie del circolo piccolo.

Domanda 2. Dove inizia e dove finisce la circolazione sistemica e dove finisce quella piccola?

La circolazione sistemica inizia nel ventricolo sinistro e termina nell'atrio destro. La circolazione polmonare inizia nel ventricolo destro e termina nell'atrio sinistro.

Domanda 3. A un chiuso o sistema aperto si riferisce al sistema linfatico?

Il sistema linfatico dovrebbe essere classificato come aperto. Inizia ciecamente nei tessuti con capillari linfatici, che poi si combinano per formare vasi linfatici, che a loro volta formano dotti linfatici che sfociano nel sistema venoso.

Seguire lo schema mostrato nelle Figure 51 e 42, il percorso della linfa dal momento della sua formazione fino al deflusso nel letto del vaso sanguigno. Specificare la funzione dei linfonodi.

Il sistema linfatico umano è un'enorme rete di minuscoli vasi che si uniscono in vasi più grandi e vanno a finire linfonodi. I capillari linfatici permeano tutti i tessuti umani, così come i vasi sanguigni. Collegandosi tra loro, i capillari formano la rete più piccola. Attraverso di esso, i liquidi, le sostanze proteiche, i prodotti metabolici, i microbi, nonché le sostanze estranee e le tossine vengono rimossi dai tessuti.

La linfa che riempie il sistema linfatico contiene cellule che proteggono il corpo dai microbi invasori e dalle sostanze estranee. Combinandosi, i capillari formano vasi di vari diametri. Il più grande dotto linfatico entra nel sistema circolatorio.