Капіляри кровоносної системи збираються у венули , які несуть венозну кров з низьким змістом кисню і підвищеним змістом двоокису вуглецю. Венули далі поєднуються у венозні судини. В остаточному підсумку, вени утворюють дві самі великі венозні судини - верхню порожню вену та нижню порожню вену. Обидві порожні вени впадають у праве передсердя, куди впадають і власні вени серця.
З правого передсердя венозна кров, пройшовши через правий передсердно-шлуночковий тристулковий клапан надходить у правий шлуночок серця, а з нього по легеневому стовбурі а потім і по легеневих артеріях у - легені.
У легенях через кровоносні капіляри, котрі оточують альвеоли легень, відбувається газообмін - кров збагачується киснем і віддає двоокис вуглецю, знову стає артеріальної і через легеневі вени знову надходить у ліве передсердя. Весь цей цикл кровообігу в організмі одержав назву загального кола кровообігу.
З огляду на особливості будови і функціонування серця, кровоносних судин загальне коло кровообігу поділяють на велике і мале кола кровообігу.
Велике коло кровообігу починається в лівому шлуночку, з котрого виходить аорта, і закінчується в правому передсерді, куди впадають верхня і нижня порожні вени.
Мале коло кровообігу починається в правому шлуночку, з якого виходить легеневий стовбур до легень, і закінчується в лівому передсерді, куди впадають легеневі вени. За допомогою малого кола кровообігу здійснюється газообмін крові. Венозна кров у легенях віддає двоокис вуглецю, насичується киснем - стає артеріальною.
Джерелом енергії, необхідним для просування крові по судинній системі, є робота серця. Скорочення серцевого м'яза надає їй запас енергії, котра витрачається на подолання еластичних сил стінок судин і надання швидкості її струменю. Частина енергії, котра надається, акумулюється в пружних стінках артерій внаслідок їхнього розтягнення.
Під час діастоли серця відбувається скорочення стінок артерій; і сконцентрована в них енергія переходить у кінетичну енергію крові, яка рухається. Коливання артеріальної стінки визначається як пульсація артерії (пульс). Частота пульсу відповідає частоті серцевих скорочень. При деяких захворюваннях серця частота пульсу не відповідає частоті серцевих скорочень.
Пульс визначають на сонних артеріях, підключичних артеріях чи артеріях кінцівок. Частоту пульсу підраховують не менш чим за 30 секунд. У здорових людей частота пульсу в горизонтальному положенні складає 60-80 раз за хвилину (у дорослих). Частіший пульс називають тахосфігмією, а рідший-пульсу -брадісфігмією.
Завдяки еластичності артеріальної стінки, яка акумулює енергію серцевих скорочень, підтримується безперервність кровотоку в кровоносних судинах. Крім цього, поверненню венозної крові в серце сприяють і інші фактори: негативний тиск у грудній порожнині в момент входу (на 2-5 мм рт. ст. нижче атмосферного), що забезпечує всмоктування крові в серце; скорочення м'язів скелету і діафрагми, що сприяє проштовхуванню крові до серця.
Про стан системи кровообігу можна судити на підставі наступних її основних показників.
Артеріальний тиск (АТ) - тиск крові в артеріальних судинах. При вимірі тиску використовують одиницю тиску, котра рівна I мм ртутного стовпа.
Артеріальний тиск - показник, що складається з двох величин -показника тиску в артеріальній системі під час систоли серця (систолічний тиск), що відповідає найвищому рівню тиску в артеріальній системі, і показника тиску в артеріальній системі під час діастоли серця (діастоличний тиск), що відповідає мінімальному тиску крові в артеріальній системі. У здорових людей 17-60 років
систолічний артеріальний тиск буває в межах 100-140 мм рт. ст., діастоличний тиск - 70-90 мм рт. ст.
Емоційний стрес, фізичні навантаження викликають тимчасове підвищення АТ. У здорових людей добове коливання АТ може складати 10мм рт. ст. Підвищення АТ називають гіпертензією, а зниження - гіпотензією.
Хвилинний обсяг крові - кількість крові, котра викидається серцем за одну хвилину. У спокої хвилинний обсяг (ХО) складає 5,0-5,5 л. При фізичному навантаженні він збільшується в 2-4 рази, у спортсменів - у 6-7 разів. При деяких серцевих захворюваннях ХО зменшується до 2,5-1,5 л.
Обсяг циркулюючої крові (ОЦК) у нормі складає 75-80 мл крові на 1 кг ваги людини. При фізичних навантаженнях ОЦК збільшується, а при крововтраті і шоці - зменшується.
Час кругообігу крові - час, протягом якого умовна частинка крові проходить великий і малий кола кровообігу. У нормі цей час 20-25 секунд, він зменшується при фізичних навантаженнях і може збільшуватися при порушеннях кровообігу до 1 хвилини. Час кругообігу по малому колу складає 7-11 секунд.
Розподіл крові в організмі характеризується різко вираженою нерівномірністю. У людини кровоток у мл на 100 г ваги органа складає в стані спокою за 1 хвилину (у середньому): у нирках- 420 мл, у серці - 84 мл, у печінці - 57 мл, у поперечно-смугастих м'язах - 2,7 мл. Вени вміщають 70-80% усієї крові організму. При фізичному навантаженні судини скелетної мускулатури розширюються; кровопостачання м'язів при фізичному навантаженні буде складати 80-85% від загального кровопостачання. На інші органи буде залишатися 15-20% обсягу всієї крові.
Будова судин серця, головного мозку і легень забезпечує відносно привілейоване кровопостачання цих органів. Так, до м'яза серця, маса якого складає 0,4% маси тіла, у стані спокою надходить близько 5% крові, тобто в 10 разів більше, ніж у середньому до всіх тканин. До головного мозку, маса якого складає 2% маси тіла, у спокої надходить майже 15% усієї крові. Мозок споживає 20% кисню, який надходить в організм.
У легенях кровообіг полегшується за рахунок великого діаметра легеневих артерій, високої розтяжності судин легень і невеликої довжини шляху, по якому проходить кров у малому колі кровообігу.
Регуляція кровообігу забезпечує величину кровотоку в тканинах і органах, який відповідає рівню їхніх функцій. У головному мозку є серцево-судинний центр, який регулює діяльність серця і тонус м'язової оболонки кровоносних судин.
До серцево-судинного центра надходять нервові імпульси від нервових закінчень (рецепторів), розташованих у кровоносних судинах і реагуючих на зміну тиску в судинах, зміну швидкості кровотоку, хімічний склад крові і т.д.
Крім того, на серцево-судинний центр безпосередньо впливають: концентрація кисню, двоокису вуглецю та іонів водню в тканинах мозку і стан кори головного мозку (збудження, гальмування кори). Під впливом перерахованих вище факторів із серцево-судинного центра до серця і кровоносних судинам по нервових волокнах йдуть відповідні імпульси, які впливають на роботу серця і стан мускулатури кровоносних судин.
Регуляція кровообігу залежить також від температури тканин і органів тіла і концентрації в крові гормону кори надниркових залоз- адреналіну, який викликає звуження судин, посилення роботи серця.
У ряді випадків, регуляція кровообігу відбувається без участі нервової системи - за принципом саморегуляції. Механізми саморегуляції закладені в самій системі кровообігу. Завдяки саморегуляції зменшується просвіт артеріол при підвищенні АТ, і навпаки, при збільшенні припливу крові до серця відбувається посилення роботи серця.
Механізми регуляції кровообігу складні і багатогранні. Завдяки їм відбувається адаптація серцево-судинної системи до змін різних факторів як в організмі, так і в навколишньому середовищі.
2. Влив м’язової роботи на кровоносну систему.
Фізична робота поділяється на два види, динамічну і статичну.
Динамічна робота виконується тоді, коли у фізичному змісті цього поняття відбувається подолання опору на визначеній відстані В цьому випадку (наприклад, при їзді на велосипеді, підйомі чи сході в гору) робота може бути виражена у фізичних одиницях (1 Вт = 1 Дж/с = 1 Нм/с) При позитивній динамічній роботі мускулатура діє як «двигун», а при негативній динамічній роботі вона відіграє роль «гальма» (наприклад, при спуску з гори) Статична робота здійснюється при ізометричному м'язової скороченні. Оскільки при цьому не долається ніяка відстань, то у фізичному змісті це не робота; проте організм реагує на навантаження фізіологічним напруженням. Виконана при цьому робота в цьому випадку вимірюється як добуток сили і часу.
Фізична активність викликає миттєві реакції різних систем органів, включаючи м'язову, серцево-судинну і дихальну. Ці швидкі адаптаційні зрушення відрізняються від адаптації, яка розвивається протягом більш-менш тривалого терміну, наприклад у результаті тренувань. Величина швидких реакцій служить, як правило, безпосередньою мірою фізичного напруження.
Негайні реакції обумовлені зміною великої кількості параметрів, зокрема, зміною м'язового кровопостачання. У спокої кровоток у м'язі складає 20 40 мл /хв на кілограм ваги. При екстремальних фізичних навантаженнях ця величина істотно зростає, досягаючи максимуму, рівного 1,3 л-хв - 1 *кг - 1 у нетренованих осіб і 1,8 л-хв на кілограм ваги в осіб, тренованих на витривалість. Кровоток підсилюється не миттєво з початком роботи, а поступово, протягом не менш як 20-30 с; цього часу досить, щоб забезпечити кровоток, необхідний для виконання легкої роботи. При важкій динамічній роботі, потреба в кисні не може бути цілком задоволена, тому зростає частка енергії, одержуваної за рахунок анаеробного метаболізму.
При легкій роботі одержання енергії відбувається анаеробним шляхом тільки протягом короткого перехідного періоду після початку роботи; надалі метаболізм здійснюється цілком за рахунок аеробних реакцій з використанням як субстракту глюкози, а також жирних кислот і гліцерилу. На відміну від цього під час важкої роботи одержання енергії частково забезпечується анаеробними процесами. Зрушення убік анаеробного метаболізму ( що призводить до утворення молочної кислоти) відбувається в основному через недостатність артеріального кровотоку в м'язі, або у випадку артеріальної гіпоксії. Крім цих «вузьких місць» у процесах енергозабезпечення і тих, які тимчасово виникають відразу ж після початку роботи, при екстремальних навантаженнях утворюються «вузькі місця», пов'язані з активністю ферментів на різних етапах метаболізму. При нагромадженні великої кількості молочної кислоти настає м'язове стомлення. Після початку роботи потрібен якийсь час для збільшення інтенсивності аеробних енергетичних процесів у м'язі. У цей період дефіцит енергії компенсується за рахунок легкодоступних анаеробних енергетичних резервів (АТФ і креатину-фосфату). Кількість макроенергетичних фосфатів невелика в порівнянні з запасами глікогену, однак вони незамінні як протягом зазначеного періоду, так і для забезпечення енергією при короткочасних перевантаженнях під час виконання роботи.