Кровь в организме человека движется по замкнутой системе кровеносных сосудов. Непрерывное движение крови происходит благодаря сокращениям сердца, которое работает как насос.
При каждом сокращении сердца левый и правый желудочки выталкивают в аорту и лёгочную артерию по 60 – 80 миллилитров крови.
Количество крови, которое выбрасывается желудочком за одно сокращение, называется ударным или систолическим объёмом.
Если умножить частоту сердечных сокращений на систолический объём, мы вычислим минутный объём крови.
В состоянии покоя он составляет около 5 литров.
Когда кровь выталкивается в аорту и лёгочную артерию, они растягиваются, и в сосудистой системе создаётся давление. Кровь, как и любая другая жидкость, течёт из области более высокого давления, в область, где оно ниже.
Чтобы лучше понять, как происходит движение крови, сравним кровеносный сосуд с рекой, русло которой то сужается, то расширяется. Из курса физики или жизненного опыта вы наверняка знаете, что в узких местах течение более быстрое, а в широких медленное. Однако, мимо каждой точки берега за одно и то же время протекает одинаковое количество воды. Скорость течения крови в разных отделах определяется суммарной площадью кровеносного русла. Скорость крови обратно пропорциональна общей площади поперечного сечения кровеносных сосудов.
Самой большой площадью поперечного сечения обладают (суммарно) капилляры, самой маленькой – аорта. Поэтому самая большая скорость тока крови в аорте – примерно 0,5 метра в секунду, в венах – 0,25 метра в секунду. В капиллярах скорость движения крови наименьшая и составляет от 0,5 до 1,2 миллиметра в секунду.
Несмотря на то, что кровь поступает в аорту и лёгочный ствол порциями, по сосудам она течёт непрерывной струёй. Стенки аорты и артерий обладают эластичностью, они растягиваются во время сокращения желудочков и вмещают в себя выбрасываемую сердцем кровь. В силу упругости сосуды уменьшают свою ёмкость и проталкивают кровь вперёд, в результате чего происходит расширение стенки и повышение давления на соседнем участке.
В местах, где крупные артерии проходят близко к коже, например, на висках, по бокам шеи, у основания кисти руки, можно прощупать толчки, которые называются пульсом. Пульс – это периодические колебания стенок сосудов, связанные с изменением их кровенаполнения в течение одного сердечного цикла. При сокращении левого желудочка кровь с большой силой выбрасывается в аорту и растягивает её стенки. При этом возникает волна колебаний, которая быстро распространяется по стенкам артерий. Каждый удар пульса соответствует одному сердечному сокращению.
Измерив пульс, можно узнать скорость, силу и ритм сердечных сокращений, судить о работе сердца.
Давление, которое кровь оказывает на стенки кровеносных сосудов, называется кровяным давлением. У здорового человека уровень кровяного давления постоянен, как и температура тела.
Кровяное давление регулируется нервной системой и обеспечивается изменениями просвета сосудов и силы сердечных сокращений.
В течение сердечного цикла давление в аорте колеблется от 115 – 140 миллиметров ртутного столба до 60 – 85 миллиметров ртутного столба. Эти колебания возникают в результате ритмической деятельности сердца. Давление в момент сокращения желудочков получило название систолического, или максимального, артериального давления. Давление в момент расслабления желудочков называется диастолическим или минимальным артериальным давлением. При движении крови по сосудам её давление постепенно уменьшается.
В мелких артериях давление снижается до 70 миллиметров ртутного столба, в капиллярах оно составляет примерно 40 миллиметров ртутного столба, в мелких венах – 20 миллиметров ртутного столба, а в полых венах вблизи их впадения в правое предсердие приближается к нулю.
Благодаря разности давления крови в артериальном и венозном отделах обоих кругов кровообращения кровь продвигается по сосудам и возвращается к сердцу.
Впервые артериальное давление было измерено Гэлсом. Он ввёл стеклянную трубку в артерию лошади и наблюдал, как при каждом сокращении сердца кровь под давлением поднимается вверх по трубке на высоту до двух метров. Этот метод измерения давления был технически усовершенствован и до сих пор применяется в экспериментах на животных. Он называется прямым или кровавым.
Измерять кровяное давление можно с помощью тонометра. Пациенту надевают на плечо полую камеру-манжетку, которая соединена с манометром и резиновым баллоном для нагнетания воздуха. Фонендоскоп прикладывают к месту локтевого сгиба там, где проходит плечевая артерия.
Далее в манжетку накачивают воздух до тех пор, пока ниже манжеты не исчезает пульс. Звуков в это время в фонендоскопе не слышно. Выпуская воздух, врач фиксирует момент появления пульсирующих шумов и отмечает показания манометра. Так устанавливается систолическое артериальное давление. Момент исчезновения шумов соответствует уровню диастолического артериального давления.
В настоящее время широко используются автоматические тонометры. Они не требуют использования фонендоскопа. Их электронная схема регистрирует колебания давления воздуха в манжете и переводит их в цифровые значения.
У здорового человека величина кровяного давления поддерживается на постоянном уровне и составляет в плечевой артерии 120 миллиметров ртутного столба, а при их расслаблении 70 миллиметров ртутного столба. Обычно артериальное давление изображают в виде дроби, числитель которой указывает верхнее давление, знаменатель нижнее, например, 120 на 70.
Артериальное давление зависит от многих факторов: времени суток, психологического состояния человека (при стрессе давление повышается), приёма различных стимулирующих веществ (кофе, чай) или медикаментов, которые повышают или понижают давление. Кровяное давление, которое возрастает в результате физической нагрузки или нервного напряжения, вскоре возвращается к норме.
В организме человека постоянно происходит перераспределение крови: к одним органам её поступает больше, к другим меньше. Если орган работает, то кровь к нему поступает усиленно, принося дополнительный кислород и питательные вещества. В то же время приток крови к неработающим органам уменьшается.
Французский исследователь Анджело Моссо проделал следующий опыт. Он поместил человека на весы так, чтобы одна половина тела уравновешивала другую. После этого он предложил испытуемому решить арифметическую задачу. Испытуемый задумался, и его голова стала опускаться вниз. Когда задача была решена, весы уравновесились. Далее Моссо предложил лежащему на весах человеку пошевелить пальцами ног. Весы опустились в сторону ног. Этот опыт доказывает нам, что в организме человека постоянно происходит перераспределение крови.
Наибольшая скорость движения крови – в артериях, наименьшая – в капиллярах, в венах она снова возрастает. Причина движения крови – разность давления в сосудах в начале и в конце пути. Самое высокое давление – в аорте, самое низкое – в полых венах. Давление в момент выброса крови в аорту называется верхним или систолическим. Наименьшее давление в момент расслабления сердца называется нижним или диастолическим. Пульсом называют ритмическое колебание стенок артерий. По нему можно определить частоту и силу сердечных сокращений.