Линейная скорость тока крови. Время кругооборота крови

Линейная скорость тока крови характеризует скорость перемещения частиц крови, т. е. расстояние, которое проходит кровь за определенный отрезок времени. Линейную скорость выражают в см/с. Поскольку скорость движения крови неодинакова в разных зонах поперечного сечения сосуда — в центре и около стенок, под линейной скоростью тока крови подразумевается средняя скорость для всею сечения (V).

Сосудистая система представляет собой сеть сосудов с характерной формой ветвления, при которой общая площадь поперечного сечения сосудистых вез вей больше, чем площадь поперечного сечения сосуда, от которого они ветвятся (см. рис. 67).

Общая суммарная площадь поперечного сечения сосудистой системы последовательно увеличивается, когда аорта делится на артерии, артерии — на артериолы, артериолы — на капилляры, и вновь уменьшается, когда капилляры сходятся в венулы, венулы — в малые вены, малые вены — в большие. Линейная скорость тока крови в последовательных участках сосудистой цепи неодинакова.

Линейная скорость тока крови (V) прямо пропорциональна объемной скорости кровотока (Q) и обратно пропорциональна площади поперечного сечения просвета сосуда или суммарной площади поперечного сечения просвета всех параллельных сосудов данного участка сосудистой цепи (А):

т. е. чем больше просвет сосуда (суммарный просвет параллельных сосудов), тем меньше линейная скорость тока крови по нему, и наоборот (см. рис. 67).

Как следствие геометрии сосудистого дерева, в условиях покоя линейная скорость тока крови составляет около 20 см/с в аорте, в артериолах — 1,5 см/с, в капиллярах — 0,3 мм/с. Площадь поперечного сечения магистральных вен существенно не отличается от соответствующих артерий, а площадь поперечного сечения верхней и нижней полых вен вместе в два раза больше аорты. Линейная скорость тока крови в венулах — около 3 мм/с, в полых венах — 5 см/с.

Во время мышечной работы линейная скорость тока крови повышается и находится в прямой зависимости от мощности работы (рис. 71).

Рис. 71. Зависимость линейной скорости тока крови и времени полного кругооборота крови от мощности работы на велоэргометре (П. Карпович, 1959)

Время кругооборота крови. Время кругооборота крови — это время, затрачиваемое на прохождение кровью всей системы кровообращения, т. е. большого и малого кругов циркуляции. Среднее время кругооборота можно определить, если ввести в сосуд определенное вещество и зарегистрировать момент появления этого вещества в этом же сосуде.

В условиях покоя это время составляет 20—25 с, из них примерно 1/5 часть времени затрачивается на прохождение легочной циркуляции, а остальное время — на системную циркуляцию. При мышечной работе время кругооборота крови сокращается, минимально оно может быть равно около 8 с (см. рис. 71). При прочих равных условиях время кругооборота крови зависит от линейных размеров тела: чем больше рост человека, тем больше это время.

Гуморальная (гормональная) регуляция просвета сосудов. На просвет сосудов влияют различные гормоны и физиологически активные вещества, циркулирующие по кровеносным сосудам всего тела.

Катехоламины вырабатываются в мозговом слое надпочечников (см. 18.1). У человека он секретирует главным образом адреналин и лишь в очень малой степени — норадреналин. Норадреналин надпочечников, как и медиаторный норадреналин, выделяющийся из окончаний симпатических адренэргических волокон, связываясь с альфа- рецепторами гладкомышечных клеток, оказывает сосудосуживающее действие.

Адреналин связывается как с альфа-рецепторами (в этом случае наблюдается сужение сосудов), так и с бета-рецепторами (в этом случае сосуды расширяются). Поэтому в сосудах с большим числом бета-рецепторов или с высоким их сродством к адреналину, в таких, как сосуды скелетных мышц, сердечной мышцы и самих надпочечников, адреналин вызывает вазодилатацию.

В других сосудистых областях (почках, печени, желудочно-кишечном тракте, легких, коже) адреналин приводит к вазоконстрикции. Влияние на сосудистый тонус катехоламинов, выделяющихся из мозгового слоя надпочечников, значительно слабее симпатических нервных влияний. Сосуды головного мозга вообще нечувствительны к действию катехоламинов.

Ангиотензин II (или ангиотонин В, или гипертензии) — самый активный из всех известных вазоконстрикторов — образуется в почках при участии фермента ренина, который вырабатывается в почках в соответствии с уровнем их кровоснабжения (обеспечения кислородом). В условиях покоя концентрация ангиотензина II в плазме крови слишком низка, чтобы оказывать существенное прямое влияние на сосудистый тонус. Однако при очень напряженной мышечной работе, при которой кровоток через почки резко уменьшается (см. 10.5), концентрация ангиотензина II в крови возрастает. Вполне вероятно, что это вещество принимает участие в усилении вазоконстрикторного тонуса в прекапиллярных сосудах неработающих областей.

В клетках многих органов и тканей тела вырабатываются физиологические активные (гормоноподобные) вещества, которые даже при очень небольшой концентрации оказывают расслабляющее действие на гладкие мышцы кровеносных сосудов, вызывая вазодилатацию. К таким вазодилатируюшим веществам относятся: простоеландины, меду ялин, вырабатываемый в мозговом слое надпочечников, брадикинин, гистамин, который образуется, в частности, в коже при ее механическом раздражении, а также в скелетных мышцах при их сокращении и др. Участие этих веществ в регуляции сосудистого тонуса в физиологически нормальных условиях изучено еще мало.