Системное кровообращение

Системное кровообращение (также большой круг кровообращения) — это часть сердечно-сосудистой системы, обеспечивающая доставку обогащённой кислородом и питательными веществами крови от сердца ко всем органам и тканям организма, а также отток от них венозной крови, насыщенной углекислым газом и продуктами метаболизма, обратно к сердцу. Системное кровообращение является основным путём снабжения организма кислородом и удаления продуктов жизнедеятельности, в отличие от малого круга кровообращения, который отвечает за газообмен в лёгких.

Анатомия и маршрут

Системное кровообращение начинается в левом желудочке сердца. Из него кровь выбрасывается в аорту — самую крупную артерию организма. Аорта, разветвляясь, образует систему артерий, артериол и капилляров, пронизывающих все органы и ткани. В капиллярах происходит обмен веществ между кровью и тканями: кислород и питательные вещества переходят в клетки, а углекислый газ и другие продукты метаболизма поступают в кровь.

После капиллярного русла кровь, ставшая венозной, собирается в венулы, которые затем сливаются в вены. Венозная кровь от верхней половины тела (головы, шеи, верхних конечностей) собирается в верхнюю полую вену, а от нижней половины (туловища, нижних конечностей) — в нижнюю полую вену. Обе полые вены впадают в правое предсердие сердца, завершая большой круг.

Основные сосуды

• Аорта: начальный отдел большого круга. Разделяется на восходящую часть, дугу аорты и нисходящую часть (грудную и брюшную). От неё отходят многочисленные ветви, кровоснабжающие все органы.
• Артерии: крупные, средние и мелкие сосуды, по которым кровь движется от сердца. Их стенки содержат мышечный слой, позволяющий регулировать просвет и давление.
• Артериолы: мелкие артерии, регулирующие приток крови к капиллярам.
• Капилляры: тончайшие сосуды, где происходит газообмен и обмен веществ. Их стенки состоят из одного слоя эндотелиальных клеток.
• Венулы: мелкие вены, собирающие кровь из капилляров.
• Вены: сосуды, по которым кровь возвращается к сердцу. Стенки вен тоньше и менее эластичны, чем у артерий, и содержат клапаны, предотвращающие обратный ток крови.

Функции

Основные функции системного кровообращения включают:

• Транспорт кислорода: доставка O₂ от лёгких к тканям.
• Транспорт углекислого газа: удаление CO₂ из тканей к лёгким для выведения.
• Доставка питательных веществ: перенос глюкозы, аминокислот, жирных кислот, витаминов и других веществ от пищеварительного тракта и печени к клеткам.
• Удаление продуктов обмена: транспорт мочевины, креатинина и других метаболитов к почкам для выведения.
• Регуляция температуры: перераспределение тепла по организму.
• Гуморальная регуляция: перенос гормонов и других биологически активных веществ от желёз внутренней секреции к органам-мишеням.
• Поддержание гомеостаза: участие в поддержании кислотно-щелочного баланса, водно-солевого обмена.

Давление и скорость кровотока

В системном кровообращении существует градиент давления: оно максимально в аорте (систолическое давление составляет около 120 мм рт. ст., диастолическое — около 80 мм рт. ст. у взрослого человека в покое) и постепенно снижается по мере продвижения крови по сосудам. В артериолах давление падает до 30–40 мм рт. ст., в капиллярах — до 15–25 мм рт. ст., а в венах — до 5–10 мм рт. ст. В полых венах давление близко к нулю или даже отрицательно.

Скорость кровотока также неодинакова: в аорте она составляет около 40–50 см/с, в артериолах — 0,5–1 см/с, в капиллярах — 0,03–0,05 см/с, что обеспечивает достаточное время для обмена веществ. В венах скорость вновь возрастает до 10–20 см/с.

Регуляция

Кровообращение в большом круге регулируется несколькими механизмами:

• Нервная регуляция: симпатическая нервная система сужает сосуды (вазоконстрикция), увеличивая периферическое сопротивление и артериальное давление; парасимпатическая система оказывает сосудорасширяющее действие (вазодилатация) на некоторые органы.
• Гуморальная регуляция: гормоны (адреналин, норадреналин, ангиотензин II, вазопрессин) вызывают сужение сосудов, а гистамин, брадикинин, оксид азота (NO) — расширение.
• Местная регуляция: в ответ на изменение метаболизма тканей (например, при гипоксии или ацидозе) происходит расширение местных сосудов, увеличивающее приток крови.

Органы-мишени и особенности кровоснабжения

Различные органы имеют свои особенности кровоснабжения в рамках системного круга:

• Головной мозг: получает около 15% сердечного выброса. Кровоснабжение осуществляется через внутренние сонные и позвоночные артерии. Мозг крайне чувствителен к недостатку кислорода.
• Сердце: собственное кровоснабжение (коронарное) осуществляется через коронарные артерии, отходящие от аорты. Нарушение коронарного кровотока приводит к ишемической болезни сердца.
• Печень: получает кровь из двух источников: через печёночную артерию (кислородная кровь) и через воротную вену (кровь, богатая питательными веществами от кишечника). В печени происходит метаболизм и обезвреживание токсинов.
• Почки: получают около 20% сердечного выброса. Кровоснабжение почек играет ключевую роль в фильтрации крови, образовании мочи и регуляции артериального давления.
• Кожа: кровоснабжение регулирует теплоотдачу. При холоде сосуды сужаются, при тепле — расширяются.

Клиническое значение

Нарушения в системном кровообращении лежат в основе многих заболеваний:

• Артериальная гипертензия: стойкое повышение артериального давления в артериях большого круга, увеличивающее риск инфаркта, инсульта и почечной недостаточности.
• Атеросклероз: отложение холестериновых бляшек в стенках артерий, сужающее просвет и ухудшающее кровоток.
• Сердечная недостаточность: неспособность сердца обеспечивать адекватный кровоток в большом круге, приводящая к отёкам, одышке и застою крови.
• Тромбоз глубоких вен: образование тромбов в венах нижних конечностей, которые могут отрываться и вызывать тромбоэмболию лёгочной артерии.
• Ишемия: недостаточное кровоснабжение органа, приводящее к его гипоксии и повреждению.

Эволюционное значение

Системное кровообращение характерно для всех позвоночных животных, начиная с рыб, у которых оно является единственным кругом (у рыб сердце перекачивает только венозную кровь, а газообмен происходит в жабрах). У земноводных и пресмыкающихся появляется второй круг (лёгочный), но системное кровообращение остаётся основным. У млекопитающих и птиц оно достигает наибольшей эффективности благодаря полному разделению артериальной и венозной крови в сердце.

Источники

• Анатомия человека: учебник для студентов медицинских вузов / под ред. М. Р. Сапина. — М.: Медицина, 2001.
• Физиология человека: учебник / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. — М.: Медицина, 2003.
• Гистология, цитология и эмбриология: учебник / под ред. Ю. И. Афанасьева, Н. А. Юриной. — М.: Медицина, 2002.
• Гайтон А. К., Холл Дж. Э. Медицинская физиология. — М.: Логосфера, 2008.
• Большая медицинская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1974–1988.