Движение крови по сосудам. Сердце сокращается ритмично, поэтому кровь поступает в кровеносные сосуды порциями. Однако она течет по кровеносным сосудам непрерывным потоком. Что же обеспечивает такое движение крови?

Гладкие мышечные волокна артерий, сокращаясь и расслабляясь, сужают и расширяют их и таким образом регулируют поток крови в этих сосудах. Эластические волокна придают артериям упругие свойства. Упругость артерий имеет большое значение для движения крови. Левый желудочек при сокращении выталкивает кровь под большим давлением. При этом стенки аорты растягиваются, и она вмещает всю кровь, вытолкнутую желудочком. Когда желудочек расслабляется, давление в аорте снижается, а ее стенки, благодаря упругим свойствам, незначительно сжимаются. При этом кровь из растянутой аорты проталкивается к артериям, хотя из сердца в это время кровь не поступает. Таким образом обеспечивается непрерывное движение крови по сосудам.

Движению крови по венам способствуют скелетные мышцы, которые, сокращаясь и расслабляясь, ритмично сжимают вены. Растягивание полых вен в грудной клетке при вдохе также приводит к движению крови по ним к сердцу.

Скорость движения крови зависит от разницы давлений и от площади поперечного сечения кровеносного русла.

Из курса физики вам известно, что в неразрывных потоках несжимаемых жидкостей произведение скорости потока (ν) на площадь его поперечного сечения (S) является величиной постоянной. Объем крови, протекающей за единицу времени через сосуды, равен произведению скорости движения крови на площадь поперечного сечения сосудов. Эта величина одинакова для всех частей кровеносной системы: сколько крови выталкивает сердце в аорту, столько ее протекает через артерии, капилляры и вены и столько же возвращается к сердцу.

Аорта имеет поперечное сечение 4,5 см2, и скорость движения крови здесь наибольшая — около 0,3-0,4 м/с. По мере разветвления артерий их диаметр становится меньше, однако общая площадь поперечного сечения всех артерий возрастает (до 400 см2) и скорость движения крови уменьшается (до 4,0 мм/с). Общая площадь просвета всех капилляров в тысячу раз больше площади поперечного сечения аорты, а следовательно, скорость кровотока в капиллярах во столько же раз медленнее, чем в аорте (0,3 мм/с). Это имеет большое значение для организма. Именно благодаря замедленному движению крови в мельчайших кровеносных сосудах успевает происходить обмен веществ (в том числе газов) между кровью и межклеточной жидкостью.

Вены, в отличие от артерий, не разносят, а собирают кровь от органов и несут ее к сердцу. На пути от капилляров к сердцу их количество и общая площадь поперечного сечения уменьшаются (от 700 см2 до 10 см2), а скорость движения крови возрастает до 0,2 м/с.

Пульс. Из курса физики вам известно, что механический толчок вызывает распространяющиеся колебания. В кровеносной системе таковым является сердечный толчок. Он распространяется по артериям в виде пульсовой волны со скоростью 10 м/с. Амплитуда этой волны зависит от силы сердечных сокращений, удаленности от сердца и упругости сосудов артерий.

Периодически пульсирующие колебания стенок артерий, обусловленные сокращениями сердца, называются артериальным пульсом. Каждое такое колебание стенок артерий соответствует одному сокращению сердца. Пульс взрослого нетренированного человека в состоянии покоя — 60-80 уд./мин. Показатели пульса являются величиной переменной. Они зависят от роста человека (чем выше человек, тем ниже показатели пульса), возраста (пульс новорожденного ребенка составляет 120-140 уд./мин, в 16-18 лет достигает нормы), пола (у мужчин пульс несколько ниже, чем у женщин), тренированности организма (у тренированных людей пульс может достигать 50 уд./мин).

Основными свойствами пульса является его частота, ритмичность, напряженность, высота и наполнение. Это имеет важное диагностическое значение — можно выявить нарушения кровотока и другие патологические изменения в организме (например, при высоком артериальном давлении пульс становится «жестким», а при низком — «мягким»). В норме пульс хорошо прослушивается — он упругий, ритмичный, равномерный по наполнению. По пульсу определяют ритмичность, частоту и силу сердечных сокращений, которые являются важными физиологическими показателями здоровья человека. Пульс легко прощупывается пальцами в участках тела, где артерии подходят к поверхности тела, — на внутренней стороне запястья, по бокам шеи и др.

Лабораторное исследование

Тема. Измерение частоты сердечных сокращений.

Цель: научиться измерять частоту сердечных сокращений (ЧСС). Оборудование: секундомер.

Ход исследования

Нахождение пульса

Запомните! Частоту сердечных сокращений нужно определять только после 5 мин отдыха.

1. Найдите пульс у себя на лучевой артерии. Для этого положите указательный и средний пальцы на внутреннюю поверхность руки перед запястьем со стороны большого пальца (см. ил.). Потренируйтесь быстро находить пульс.

2. Пользуясь секундомером, подсчитайте пульсовые удары в течение 15 с. Этот показатель умножьте на 4 и определите ЧСС за 1 мин.

3. Повторите измерения ЧСС еще дважды. Найдите средний показатель.

4. Определите, на каких участках тела, кроме запястья, можно проводить измерения ЧСС.

5. Сделайте вывод об особенностях измерения пульса и его свойств.

Артериальное давление. Сердце, выталкивая кровь в кровеносные сосуды для ее продвижения по кровеносной системе, создает кровяное давление. Измеряется кровяное давление, как и атмосферное, в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). В аорте давление высокое — 110-130 мм рт. ст. С движением крови по артериям давление постепенно снижается до 100-120 мм рт. ст. Значительное снижение давления (до 20 мм рт. ст.) происходит в мельчайших артериях и капиллярах. В венах кровяное давление продолжает постепенно снижаться и в полых венах практически достигает нуля. Благодаря разнице давлений кровь течет из области более высокого давления к участку более низкого.

Кровяное, или артериальное, давление человека, в зависимости от фаз сердечного цикла, имеет два показателя: максимальное давление в момент сокращения сердца и минимальное давление в момент расслабления сердца. Показателем артериального давления человека является соотношение этих показателей (например, 120/80 мм. рт. ст.). Нормальное максимальное давление в момент сокращения сердца составляет 120-130 мм рт. ст., а минимальное давление в момент расслабления сердца — 80-85 мм рт. ст.

У здорового человека величина давления поддерживается на относительно постоянном уровне, поскольку кровеносные сосуды в норме пребывают в тонусе (от греч. tonos [тонос] — напряжение). В результате нарушения нейрогуморальной регуляции сосудистого тонуса, отрицательного воздействия факторов внешней среды тонус кровеносных сосудов нарушается.

Если тонус кровеносных сосудов увеличивается, то они сужаются и давление в кровеносной системе повышается. Такое состояние повышенного кровяного давления (выше 140/90 мм рт. ст.) называют артериальной гипертензией, или гипертонией.

Если тонус уменьшается, сосуды расширяются, кровяное давление соответственно снижается. Снижение кровяного давления до 90/50 мм рт. ст. вследствие уменьшения тонуса кровеносных сосудов называется артериальной гипотонией, или гипотонией.

Кровяное давление зависит от следующих факторов: количества крови в циркулирующем русле (если теряется кровь — ее объем уменьшается, давление снижается), силы и частоты сердечных сокращений степени напряжения стенки артерий (сосудистого тонуса).

Регуляция кровообращения. Одной из основных функций нейрогуморальной регуляции кровообращения является поддержание постоянного кровяного давления. Эта регуляция осуществляется рефлекторно. Главная роль принадлежит нервной системе (центр регуляции деятельности сосудов находится в продолговатом мозге). Некоторые биологически активные вещества, выделяемые в кровь (адреналин, норадреналин, ацетилхолин), а также изменения в ионном составе тканевой жидкости осуществляют гуморальную регуляцию кровообращения.

Движение крови по сосудам. Скорость движения крови. Пульс. Измерение частоты сердечных сокращений. Артериальное давление

Тонометры: 1 — ртутный; 2 — механический; 3 — цифровой

Основным способом выявления изменений артериального давления является метод, предложенный в начале ХХ в. Для измерения артериального давления используют специальный прибор — тонометр, состоящий из манжеты, устройства для нагнетания воздуха в манжету и манометра для измерения давления в манжете. Кроме того, тонометр оснащен либо фонендоскопом, либо электронным устройством для регистрации пульсации воздуха в манжете. Метод основан на пережимании манжетой плечевой артерии и выслушивании звуков, возникающих при медленном выпускании воздуха из манжеты. Сегодня используют как манометрические, так и цифровые аппараты. Среди манометрических тонометров различают ртутные и механические.