Причиной движения крови является энергия, развиваемая мышцей сердца. Сосуды, по которым кровь течет от сердца, называются артериями, а те, по которым кровь возвращается к сердцу, — венами. Сердце сокращается толчками: сокращение его происходит в среднем за 0,25 секунды, а расслабление длится 0,5 секунды.
Но кровь по сосудам течет не толчками, а непрерывной струей. Это зависит от того, что при попадании струи крови из сердца в артерии упругие стенки их вначале растягиваются, а потом спадаются, чем обеспечивается беспрерывное движение крови по сосудам. Сердце нагнетает кровь в самую крупную артерию — аорту. Из аорты кровь по все более размельчающимся артериям разносится по всему телу.
Артерии самого мелкого калибра носят название артериол. Артериолы в свою очередь размельчаются на сосуды микроскопического размера — капилляры. Через капилляры в ткани вместе с кровью поступают питательные вещества и кислород, а из тканей в кровь — углекислота и продукты обмена веществ. От капилляров начинаются вены. Постепенно, все более укрупняясь, они несут кровь обратно к сердцу. Самые крупные вены, впадающие в сердце, называются полыми.
Сердце состоит из двух предсердий и двух желудочков и делится на две половины — правую и левую. Путь крови от левого желудочка к правому предсердию проходит через все органы и ткани и называется большим кругом кровообращения. Если на полный кругооборот крови по всему организму затрачивается в среднем 20 секунд, то на большой круг кровообращения приходится 4/5 этого времени, т. е. 16 секунд. Делая большой круг, кровь проходит по сосудам кишечника, обогащается там питательными веществами, а затем отдает их тканям и органам.
Проходя по сосудам почек, кровь очищается от продуктов обмена веществ. Путь крови от правого желудочка к левому предсердию короче и потому называется малым кругом кровообращения. Из 20 секунд полного кругооборота на малый круг кровообращения приходится только 1/5 этого времени, т. е. 4 секунды. Делая малый круг, кровь проходит через легкие, где отдает углекислоту и обогащается кислородом. При сокращении желудочки сердца нагнетают кровь в артерии, в это же время расслабленные предсердия принимают в свои полости кровь, оттекающую из вен.
Ритмическая деятельность сердца создает и поддерживает разность давлений начальной и конечной части сосудистой системы. Начальной частью сосудистой системы является аорта, конечной частью — полые вены. Давление крови в аорте около 100 мм ртутного столба, в верхней полой вене оно во много раз меньше, приближается к атмосферному и равняется нескольким миллиметрам ртутного столба. Эта разница давлений в начальной и конечной части сосудистой системы является основной причиной движения крови по сосудам.
Давление крови убывает по мере удаления сосуда от сердца. В левом желудочке сердца давление крови равняется в среднем 150 мм ртутного столба, в аорте — 100 мм, в плечевой артерии — 90 мм, в артериолах—30 мм, в капиллярах может понижаться до 10 мм. В мелких венах, собирающих кровь из капилляров, давление не превышает 4—7 мм. В венах, лежащих вне грудной полости, давление повышается до 10—12 мм. В венах же, находящихся внутри грудной полости, давление приближается к атмосферному и колеблется в зависимости от фазы дыхания.
Давление в грудной клетке всегда ниже атмосферного давления; как принято говорить, — отрицательное давление. При вдохе грудная клетка расширяется, отрицательное давление оказывает присасывающее действие на проходящие в ее полости вены. Вследствие этого во время вдоха давление в венах грудной полости также становится отрицательным, т. е. ниже атмосферного давления. При выдохе давление в венах грудной полости немного повышается, достигая 2—5 мм ртутного столба.
Рис. 5. Стенки артерий и вен состоит из трех слоев: внутреннего, среднего (мышечного) и наружного. Эти слои более развиты в артериях, чем в венах. Стенка капилляров состоит только из одного слоя.
Так же как и давление крови, скорость движения крови убывает по мере удаления сосуда от сердца. Скорость движения крови в аорте около 500 мм в секунду, в артериях в среднем в 2 раза меньше, т. е. около 250 мм, в капиллярах только 0,5 мм в секунду. В венах скорость движения крови по сравнению с капиллярами значительно повышается — до 60—140 мм в секунду, а приближаясь к сердцу, в полых венах она равняется 200 мм в секунду. Причиной движения крови по венам является не только начальная нагнетающая сила сокращения левого желудочка сердца и присасывающее действие грудной клетки (особенно во время вдоха).
Большое значение имеет, во-первых, то, что стенки вен значительно тоньше и более дряблые, чем стенки артерий (рис. 5). При сокращении мышц вены сдавливаются и находящаяся в них кровь передвигается. Мышечные сокращения — немаловажный фактор продвижения крови по венам. Во-вторых, на внутренней стенке вен имеются складки, образующие клапаны (рис. 6). Эти клапаны пропускают кровь только в направлении к сердцу и не пропускают кровь от сердца. Благодаря наличию таких клапанов в венах продвинувшаяся по ним при вдохе или при мышечных сокращениях кровь никак не может вернуться обратно, она может двигаться только по направлению к сердцу.
Рис. 6. При чередовании сокращения и расслабления мышц кровь выдавливается из вен. Благодаря клапанам кровь в венах может передвигаться только по направлению к сердцу.
Регуляция деятельности кровеносных сосудов осуществляется через нервную систему (рис. 7). Нервами снабжены все кровеносные сосуды — артерии, вены и капилляры. Наибольшее количество нервных волокон имеют артерии.
Количество нервных волокон в венах меньше, чем в артериях. В каждом сосуде имеются нервные окончания, так называемые рецепторы, воспринимающие многообразные раздражения, падающие на сосуд. Разнообразные внешние воздействия, особенно температурные (холод, тепло) и механические (например, толчки, ушибы), воспринимаются вначале этими нервными клетками в стенках сосуда.
Отсюда они передаются лежащим выше нервным образованиям в спинном и головном мозгу, вплоть до высшей регулирующей инстанции — коры головного мозга.
Раздражения нервных воспринимающих приборов в стенках сосудов являются исходным пунктом разнообразных реакций со стороны организма, приспосабливающих организм к определенным условиям внешней среды.