Перераспределение крови в организме

Кровь в организме человека и высших животных распределяется между органами в зависимости от их деятельности. Работающий орган усиленно снабжается кровью, в неработающем кровоснабжение уменьшается. У человека на 100 грамм ткани получают крови в покое в среднем в см3/мин: почки — 430, сердце — 66, печень — 57, головной мозг — 53. Местное расширение кровеносных сосудов, приводящее к увеличению кровоснабжения работающего органа, называется рабочей или функциональной гиперемией. Рабочая гиперемия вызывается изменением обмена веществ в работающем органе, накоплением ионов водорода, калия, а также гистамина и других продуктов обмена. Повышение их концентрации в крови, усиливающее обмен веществ, вызывает в месте их образования расширение артериол и капилляров, а на сосудосуживающий центр эти вещества действуют наоборот, т. е. повышают тонус и, следовательно, увеличивают кровяное давление.

Количество функционирующих капилляров увеличивается в работающей мышце по сравнению с неработающей более чем в 10 раз, а количество крови, протекающей через сосуды усиленно работающей мышцы, увеличивается до 50 раз. В покое к скелетным мышцам притекает около 20% циркулирующей крови, а при тяжелой мышечной работе — до 90%. При этом особенно уменьшается кровоснабжение почек и других органов брюшной полости, а кровоснабжение головного мозга не изменяется.

Расширение кровеносных сосудов скелетных мышц (мелких артерий, артериол и капилляров при мышечной деятельности вызывают симпатические холинергические волокна. Они увеличивают число раскрытых капилляров в 5-10 раз, что сопровождается резким возрастанием кровотока через работающие мышцы. Одновременно с возбуждением двигательной области коры больших полушарий головного мозга к симпатическим холинергическим нейронам симпатических, узлов поступают импульсы из подбугровой области, что приводит к расширению кровеносных сосудов скелетных мышц и в несколько раз увеличивает их кровоснабжение при условных и безусловных двигательных рефлексах.

Возможно, рабочая гиперемия в скелетных мышцах обусловлена и другим механизмом. Предполагается, что в стенках кровеносных сосудов имеются особые мышечные клетки, обладающие высоким автоматизмом, так называемые водители ритма, регулирующие тонус гладких мышц, лиц стенок артериол. Сокращение скелетных мышц, обусловленное поступлением импульсов по двигательным нервам, одновременно нарушает контакт между водителями ритма и гладкомышечными клетками сосудов, что приводит к расширению сосудов. Однако для увеличения кровоснабжения работающего органа недостаточно местного расширения в нем кровеносных сосудов. При работе органа увеличивается объем циркулирующей крови за счет выхода ее из кровяных депо, повышается артериальное кровяное давление и уменьшается просвет сосудов неработающих органов. Это результат рефлекторной возбуждения сосудосуживающего центра, вызванного раздражением рецепторов в работающей мышце продуктами обмена веществ, а также возбуждающим действием этих веществ и гормонов (адреналина и др.) на этот центр через кровь.

Таким образом, в других участках тела сосуды суживаются, к общее кровяное давление возрастает, а в то же время в работающем органе сосуды расширены, что и вызывает увеличенное снабжение его кровью.

Те же механизмы действуют и при усилении кровоснабжения органов брюшной полости во время пищеварения.

В перераспределении крови особенно велика роль капилляров, которые больше подчинены местным влияниям, чем артериолы, и могут изменять свой просвет независимо от артериол, часто противоположным образом.

Краснота или бледность кожи человека зависит от расширения или сужения капилляров и мелких вен (венул), т. е. от количества кроки, которая содержится в них, а температура кожи — исключительно от скорости течения крови по артериолам, т. е. от интенсивности кровоснабжения.

При расширении капилляров и артериол кожа становится красной и горячей. Наоборот, при сужении капилляров и артериол  бледная и холодная. Если капилляры расширены, а артериолы сужены, а артериолы расширены, что сопровождается увеличением количества протекающей по ним крови, то коже бледная и горячая.

Посредством нервной системы кровь перераспределяется при важнейших физиологических состояниях: во время пищеварения, при физической работе, эмоциях главным образом благодаря импульсам, проходящим по сосудосуживателям. Особенно много сосудосуживающих волокон имеется в чревном нерве, снабжающем ими многочисленные сосуды брюшной полости, и в кожных нервах, по которым сосудосуживатели направляются к многочисленным сосудам кожи. Меньше сосудосуживателей подходит к центральной нервной системе, к сердцу и легким.

Во время умственной работы снабжение кровью головного мозга увеличивается при одновременном сужении кровеносных сосудов других областей, например сосудов конечностей, объем которых при этом уменьшается. Увеличение снабжения кровью скелетной мускулатуры во время работы происходит главным образом вследствие сужения сосудов органов брюшной полости и части сосудов кожи и, следовательно, увеличения оттока крови из брюшной полости и кожи. В покое в этих сосудах содержится около половины (45%) всей массы крови. При действии чревного нерва, как самого мощного сосудосуживающего нерва организма, 3/4этой крови выжимается в общий круг кровообращения и поступает в мускулатуру и другие работающие органы.

При возбуждении симпатической нервной системы и поступлении в кровь адреналина (при мышечной работе, охлаждении, боли, эмоциях и т. п.) происходит рефлекторное сокращение селезенки, что увеличивает количество циркулирующей крови.

Во время усиленного пищеварения расширяются кровеносные сосуды органов брюшной полости при одновременном сужении сосудов скелетной мускулатуры и центральной нервной системы, что увеличивает кровоснабжение органов брюшной полости на 30-80%.

Многочисленные сосудосуживатели кожи играют большую роль в регуляции температуры тела. Между сосудами кожи и сосудами органов брюшной полости нередко существуют обратные взаимоотношения. При сужении сосудов кожи они расширяются, и наоборот.

Боль вызывает сужение сосудов органов брюшной полости и кожи, и в то же время прилив крови к скелетной мускулатуре и центральной нервной системе благодаря активному, а частью пассивному расширению находящихся в них сосудов.

Для снабжения кровью имеет значение длина кровеносного пути данного органа. Так как для всех сосудов большого круга разница в давлении в аорте и в полых венах одинакова, то кровь течет через орган тем быстрее, чем короче кровеносный путь. Это имеет значение для особенно большого снабжения кровью сердца, почек и головного мозга. При относительном покое величина кровоснабжения органов различна. Сравнительно больше других органов снабжаются кровью железы внутренней секреции, почки, печень и головной мозг.

Во время бега вследствие расширения капилляров мышц большое количество крови приливает в ноги. После окончания бега благодаря прекращению сокращения мышц, прогоняющего кровь к сердцу, происходит застой крови в ногах. Это может привести к потере сознания в результате отлива крови от головного мозга — гравитационный шок.

При резком возрастании или замедлении скорости движения но время гимнастических упражнений или полете на скоростных самолетах и космических кораблях кровь отбрасывается в сторону, противоположную движению, что приводит к быстрому и большому приливу и отливу крови в головной мозг или от него.

На распределение крови в организме влияет и положение тела и покое. При вертикальном положении затруднение тока крови вверх, вызываемое силой тяжести, уравновешивается течением крови сверху вниз. Однако при этом понижается давление на стенки сосудов, расположенных выше сердца, и повышается давление на стенки сосудов, расположенных ниже сердца, поэтому сосуды нижних конечностей дополнительно растягиваются. Этому растягиванию противодействует увеличение тонуса стенок артерий по ней и более развитая мышечная оболочка в венах нижних конечностей. При переходе в вертикальное положение в сосуды нижних конечностей оттекает 300 — 800 см3 крови, ее объем в сердце и легких уменьшается примерно на 20%, а систолический и минутный объемы сердца — на 25-40%. При такой перемене ноты особенно велики изменения кровотока у подростков (Н. Л. Фомин, 1974).

При перемене положения тела человека из горизонтального и вертикальное (ортостатическая проба) кровоснабжение мозга не нарушается благодаря сужению кровеносных сосудов брюшной полости под влиянием чревного нерва.

При этом благодаря оттоку большого количества крови из сосудов брюшной полости увеличивается общее количество циркулирующей крови, что возмещает отлив крови к ногам, и поэтому кровоснабжение головного мозга и сердца не нарушается.