רצף מחזורי מערכתי. מעגלי מחזור האדם. מהירות זרימת דם ליניארית ונפחית

מחזור הדם הוא זרימת דם בלתי פוסקת העוברת דרך כלי הדם והחללים של הלב. מערכת זו אחראית על תהליכים מטבוליים באיברים וברקמות של גוף האדם. הדם במחזוריות מעביר חמצן וחומרי מזון לתאים, ומוציא משם פחמן דו חמצני ומטבוליטים. לכן כל הפרעות במחזור הדם מאיימות בתוצאות מסוכנות.

מחזור הדם מורכב ממעגל גדול (מערכתי) וממעגל קטן (ריאתי). לכל סליל יש מבנה ופונקציות מורכבות. המעגל המערכתי עוזב את החדר השמאלי ומסתיים באטריום הימני, בעוד שהמעגל הריאתי נובע מהחדר הימני ומסתיים באטריום השמאלי.

מחזור הדם הוא מערכת מורכבת המורכבת מהלב וכלי הדם. הלב מתכווץ כל הזמן, דוחף דם דרך כלי הדם לכל האיברים, כמו גם לרקמות. מערכת הדם מורכבת מעורקים, ורידים ונימים.

מערכת הדם מורכבת מעורקים, ורידים ונימים

העורקים של מחזור הדם המערכתי הם הכלים הגדולים ביותר, יש להם צורה גלילית, הם מעבירים דם מהלב לאיברים.

מבנה דפנות כלי הדם:

• מעטפת רקמת חיבור חיצונית;
• שכבה אמצעית של סיבי שריר חלקים עם ורידים אלסטיים;
• קרום אנדותל פנימי אלסטי חזק.

לעורקים יש דפנות אלסטיות, מתכווצות כל הזמן, כך שהדם זז באופן שווה.

בעזרת הוורידים של מחזור הדם, הדם עובר מהנימים אל הלב. לוורידים יש מבנה זהה לעורקים, אך הם פחות חזקים, מכיוון שהקליפה האמצעית שלהם מכילה פחות שריר חלק וסיבים אלסטיים. לכן מהירות תנועת הדם בכלי הוורידים מושפעת יותר מרקמות סמוכות, בעיקר משרירי השלד. כל הוורידים, למעט ורידים חלולים, מצוידים בשסתומים המונעים זרימת דם חזרה.

נימים הם כלי דם קטנים המורכבים מאנדותל (שכבה אחת של תאים שטוחים). הם דקים למדי (בערך 1 מיקרון) וקצרים (מ-0.2 עד 0.7 מ"מ). בשל המבנה שלהם, מיקרו-כלים רוויים רקמות בחמצן, חומרים שימושיים, סוחבים מהם פחמן דו חמצני ומוצרים מטבוליים. הדם נע לאט דרכם, בחלק העורקי של הנימים, מים מוזרמים לחלל הבין-תאי. בחלק הוורידי, לחץ הדם יורד, ומים זורמים בחזרה לנימים.

מבנה מחזור הדם המערכתי

אבי העורקים הוא הכלי הגדול ביותר של המעגל הגדול, בקוטר של 2.5 ס"מ. זהו מעין מקור ממנו יוצאים כל שאר העורקים. הכלים מסתעפים, גודלם יורד, הם הולכים לפריפריה, שם הם נותנים חמצן לאיברים ורקמות.

הכלי הגדול ביותר במחזור הדם המערכתי הוא אבי העורקים.

אבי העורקים מחולק לחלקים הבאים:

• עולה;
• יורד;
• קשת שמחברת ביניהם.

הקטע העולה הוא הקצר ביותר, אורכו אינו עולה על 6 ס"מ. ממנו בוקעים עורקים כליליים המספקים דם עשיר בחמצן לרקמות שריר הלב. לפעמים המונח "מחזור הלב" משמש לשמה של המחלקה העולה. ענפי עורקים יוצאים מהמשטח הקמור ביותר של קשת אבי העורקים, המספקים דם לזרועות, לצוואר ולראש: בצד ימין, זהו הגזע הברכיוצפלי, מחולק לשניים, ובצד שמאל, הצוואר הנפוץ, התת-שוקי. עוֹרֶק.

אבי העורקים היורד מחולק ל-2 קבוצות של ענפים:

• עורקים פריאטליים המספקים דם לבית החזה, לעמוד השדרה, לחוט השדרה.
• עורקים קרביים (פנימיים) המובילים דם וחומרי מזון לסימפונות, לריאות, לוושט וכו'.

אבי העורקים הבטן ממוקם מתחת לסרעפת, שענפי הקודקוד שלה מזינים את חלל הבטן, את המשטח התחתון של הסרעפת ואת עמוד השדרה.

ענפי הדופן הפנימיים של אבי העורקים הבטן מחולקים לזוג ולא מזווג. כלים שיוצאים מגזעים לא מזווגים מעבירים חמצן לכבד, לטחול, לקיבה, למעיים וללבלב. הענפים הבלתי מזווגים כוללים את גזע הצליאק, כמו גם את העורקים המזנטריים העליונים והתחתונים.

ישנם רק שני גזעים מזווגים: כליה, שחלה או אשך. כלי עורקים אלו צמודים לאיברים בעלי אותו שם.

אבי העורקים מסתיים בעורקי הכסל השמאלי והימני. הענפים שלהם הולכים לאיברי האגן ולרגליים.

רבים מתעניינים בשאלה כיצד פועל המעגל המערכתי של מחזור הדם. בריאות, הדם רווי בחמצן, ולאחר מכן הוא מועבר לאטריום השמאלי, ולאחר מכן לחדר השמאלי. עורקי הכסל מספקים דם לרגליים, והענפים הנותרים רוויים בדם את החזה, הזרועות והאיברים של החצי העליון של הגוף.

הוורידים של מחזור הדם המערכתי נושאים דם דל בחמצן. המעגל המערכתי מסתיים בוריד הנבוב העליון והתחתון.

ערכת הוורידים של המעגל המערכתי מובנת למדי. ורידי הירך ברגליים מתאחדים ויוצרים את וריד הכסל, שהופך לווריד הנבוב התחתון. בראש, דם ורידי נאסף בוורידים הצוואריים, ובידיים - בתת-שוקית. הכלים הצוואריים כמו גם התת-שפתיים מתאחדים ויוצרים את הווריד הבלתי נאמן, המוליד את הווריד הנבוב העליון.

מערכת הדם של הראש

מערכת הדם של הראש היא המבנה המורכב ביותר של הגוף. עורק הצוואר, המחולק ל-2 ענפים, אחראי על אספקת הדם לראש. כלי עורק הצוואר החיצוני מרווה את הפנים, אזור הזמני, חלל הפה, האף, בלוטת התריס וכו' בחמצן, כמו גם בחומרים שימושיים.

כלי הדם העיקרי המספק את הראש הוא עורק הצוואר.

הענף הפנימי של עורק הצוואר הולך עמוק יותר, ויוצר את המעגל של וואליס, המעביר דם למוח. בגולגולת, עורק הצוואר הפנימי מסתעף לעורקי העיניים, הקדמיים, המוחיים האמצעיים והעורקים המתקשרים.

לפיכך, נוצר רק ⅔ מהמעגל המערכתי, המסתיים בכלי העורק האחורי של המוח. יש לו מקור שונה, ערכת היווצרותו היא כדלקמן: עורק תת-שפתי - חולייתי - בזילאר - מוחין אחורי. במקרה זה, העורקים הצווארים והתת-שוקיים, המחוברים זה לזה, רוויים את המוח בדם. הודות לאנסטומוזות (פיסטולות כלי דם), המוח שורד עם הפרעות קלות בזרימת הדם.

העיקרון של מיקום העורקים

מערכת הדם של כל מבנה גוף דומה בערך לזו שתוארה לעיל. כלי עורקי תמיד מתקרבים לאיברים לאורך המסלול הקצר ביותר. כלים בגפיים עוברים בדיוק לצד הכיפוף, מכיוון שהחלק האקסטנסורי ארוך יותר. מקורו של כל עורק במקום הנחת האיבר העוברית, ולא במיקומו בפועל. לדוגמה, הכלי העורקי של האשך יוצא מאבי העורקים הבטן. לפיכך, כל הכלים מחוברים לאיבריהם מבפנים.

פריסת הכלים דומה למבנה השלד

פריסת העורקים קשורה גם למבנה השלד. לדוגמה, הענף הזרוע עובר לאורך הגפה העליונה, התואם את עצם הזרוע, העורקים האולנריים והרדיאליים עוברים גם הם ליד העצמות באותו שם. ובגולגולת יש פתחים שדרכם כלי עורקים מעבירים דם למוח.

כלי עורקי של מחזור הדם המערכתי בעזרת אנסטומוזות יוצרים רשתות באזור המפרקים. הודות לתכנית זו, המפרקים מסופקים ברציפות בדם במהלך התנועה. גודל הכלים ומספרם אינם תלויים במידות האיבר, אלא בפעילותו התפקודית. איברים שעובדים קשה יותר רוויים במספר רב של עורקים. מיקומם סביב האיבר תלוי במבנה שלו. לדוגמה, ערכת הכלים של איברים פרנכימליים (כבד, כליות, ריאות, טחול) מתאימה לצורתם.

מבנה ותפקודים של מחזור הדם הריאתי

מחזור הדם הריאתי נובע מהחדר הימני, ממנו יוצאים מספר כלי דם ריאתיים. מעגל קטן נסגר באטריום השמאלי, אליו סמוכים ורידי הריאה.

מחזור הדם הריאתי נקרא כך מכיוון שהוא אחראי על חילופי גזים בין נימי הריאה לבין המכתשים באותו השם. הוא מורכב מעורק ריאתי משותף, ענפים ימניים, שמאליים עם ענפים, כלי ריאתי, המשולבים ל-2 ורידים ימניים, 2 שמאליים ונכנסים לאטריום השמאלי.

עורק הריאה המשותף (קוטר 26 עד 30 מ"מ) יוצא מהחדר הימני, הוא עובר באלכסון (מעלה ושמאלה), מתחלק ל-2 ענפים המתקרבים לריאות. כלי העורק הריאתי הימני הולך ימינה למשטח המדיאלי של הריאה, שם הוא מתחלק ל-3 ענפים, שגם להם יש ענפים. הכלי השמאלי קצר ודק יותר, הוא עובר מנקודת החלוקה של העורק הריאתי המשותף לחלק המדיאלי של הריאה השמאלית בכיוון הרוחבי. בסמוך לחלק האמצעי של הריאה, העורק השמאלי מתחלק ל-2 ענפים, אשר בתורם מחולקים לענפים סגמנטליים.

מקורם של וורידים מכלי נימי הריאות, העוברים לוורידים של העיגול הקטן. לכל ריאה 2 ורידים (עליון ותחתון). כאשר הווריד הבסיסי המשותף מצטרף לווריד העליון של האונה התחתונה, נוצר הווריד הריאתי התחתון הימני.

לגזע הריאתי העליון 3 ענפים: אפיקי-אחורי, קדמי, וריד לשוני. הוא שואב דם מהחלק העליון של הריאה השמאלית. הגזע העליון השמאלי גדול יותר מהתחתון; הוא אוסף דם מהאונה התחתונה של האיבר.

הווריד הנבוב העליון והתחתון מעבירים דם מהגוף העליון והתחתון לאטריום הימני. משם, הדם נשלח לחדר הימני, ולאחר מכן דרך העורק הריאתי לריאות.

בהשפעת לחץ גבוה, הדם ממהר לריאות, ובלחץ שלילי, לאטריום השמאלי. מסיבה זו, הדם בכלי הנימים של הריאות נע תמיד לאט. הודות לקצב הזה, לתאים יש זמן להיות רוויים בחמצן, ופחמן דו חמצני חודר לדם. כאשר אדם עושה ספורט או מבצע עבודה קשה, הצורך בחמצן עולה, ואז הלב מגביר את הלחץ וזרימת הדם מואצת.

בהתבסס על האמור לעיל, זרימת הדם היא מערכת מורכבת המבטיחה את הפעילות החיונית של הגוף כולו. הלב הוא משאבה שרירית, והעורקים, הוורידים, הנימים הם מערכות תעלות המעבירות חמצן וחומרי מזון לכל האיברים והרקמות. חשוב לעקוב אחר מצב מערכת הלב וכלי הדם, שכן כל הפרה מאיימת בתוצאות מסוכנות.

מחזור- זוהי תנועת הדם דרך מערכת כלי הדם, המספקת חילופי גזים בין הגוף לסביבה החיצונית, חילוף החומרים בין איברים ורקמות וויסות הומורלי של תפקודים שונים של הגוף.

מערכת דםכולל ו - אבי העורקים, עורקים, עורקים, נימים, ורידים, ורידים ו. הדם עובר דרך כלי הדם עקב התכווצות שריר הלב.

מחזור הדם מתרחש במערכת סגורה המורכבת ממעגלים קטנים וגדולים:

• מעגל גדול של זרימת דם מספק לכל האיברים והרקמות דם עם חומרים מזינים הכלולים בו.
• המעגל הקטן, או הריאתי, של מחזור הדם נועד להעשיר את הדם בחמצן.

מעגלי מחזור הדם תוארו לראשונה על ידי המדען האנגלי ויליאם הארווי בשנת 1628 בעבודתו Anatomical Studies on the Movement of the Heart and Vessels.

מעגל קטן של מחזור הדםזה מתחיל מהחדר הימני, שבמהלך התכווצותו נכנס דם ורידי לתא הריאה וזורם דרך הריאות פולט פחמן דו חמצני ורווי בחמצן. דם מועשר בחמצן מהריאות דרך ורידי הריאה נכנס לאטריום השמאלי, שם מסתיים המעגל הקטן.

מחזור מערכתימתחיל מהחדר השמאלי, שבמהלך התכווצותו מוזרם דם מועשר בחמצן לאבי העורקים, העורקים, העורקים והנימים של כל האיברים והרקמות, ומשם זורם דרך הוורידים והוורידים לאטריום הימני, שם המעגל הגדול. מסתיים.

הכלי הגדול ביותר במחזור הדם המערכתי הוא אבי העורקים, שיוצא מהחדר השמאלי של הלב. אבי העורקים יוצר קשת שממנה מסתעפים עורקים, המובילים דם אל הראש (עורקי הצוואר) ואל הגפיים העליונות (עורקי החוליות). אבי העורקים זורם לאורך עמוד השדרה, שם יוצאים ממנו ענפים, המובילים דם לאיברי הבטן, לשרירי הגזע והגפיים התחתונות.

דם עורקי, עשיר בחמצן, עובר בכל הגוף ומעביר חומרי מזון וחמצן לתאי האיברים והרקמות הנחוצים לפעילותם, ובמערכת הנימים הוא הופך לדם ורידי. דם ורידי, רווי בפחמן דו חמצני ובתוצרים מטבוליים תאיים, חוזר ללב וממנו נכנס לריאות לצורך חילופי גזים. הוורידים הגדולים ביותר של מחזור הדם המערכתי הם הווריד הנבוב העליון והתחתון, הזורמים לאטריום הימני.

אורז. תכנית של מעגלים קטנים וגדולים של מחזור הדם

יש לציין כיצד מערכות הדם של הכבד והכליות נכללות במחזור הדם המערכתי. כל הדם מהנימים והוורידים של הקיבה, המעיים, הלבלב והטחול נכנס לווריד השער ועובר דרך הכבד. בכבד, וריד השער מסתעף לוורידים קטנים ולנימים, אשר לאחר מכן מתחברים מחדש לתוך גזע משותף של וריד הכבד, שזורם לוריד הנבוב התחתון. כל הדם של איברי הבטן לפני הכניסה למחזור הדם המערכתי זורם דרך שתי רשתות נימיות: הנימים של האיברים הללו והנימי הכבד. מערכת השער של הכבד ממלאת תפקיד חשוב. הוא מבטיח נטרול של חומרים רעילים שנוצרים במעי הגס בזמן פירוק חומצות אמינו שאינן נספגות במעי הדק ונספגות ברירית המעי הגס לדם. הכבד, כמו כל שאר האיברים, מקבל גם דם עורקי דרך עורק הכבד, המסתעף מעורק הבטן.

ישנן גם שתי רשתות נימיות בכליות: ישנה רשת נימית בכל Malpighian glomerulus, ואז נימים אלו מחוברים לכלי עורקי, אשר שוב מתפרק לנימים הקולעים את הצינוריות המפותלות.

אורז. תוכנית זרימת הדם

תכונה של זרימת הדם בכבד ובכליות היא האטה בזרימת הדם, אשר נקבעת על פי תפקודם של איברים אלו.

טבלה 1. ההבדל בין זרימת הדם במחזור הדם הסיסטמי והריאתי

זרימת דם בגוף	מחזור מערכתי	מעגל קטן של מחזור הדם
באיזה חלק בלב מתחיל המעגל?	בחדר השמאלי	בחדר הימני
באיזה חלק בלב מסתיים המעגל?	באטריום הימני	באטריום השמאלי
היכן מתרחש חילופי גז?	בנימים הממוקמים באיברי החזה וחלל הבטן, המוח, הגפיים העליונות והתחתונות	בנימים במככיות הריאות
איזה סוג דם עובר בעורקים?	עוֹרְקִי	וְרִידִי
איזה סוג דם עובר דרך הוורידים?	וְרִידִי	עוֹרְקִי
זמן מחזור הדם במעגל
פונקציית מעגל	אספקת איברים ורקמות עם חמצן והובלה של פחמן דו חמצני	רוויה של דם בחמצן וסילוק פחמן דו חמצני מהגוף

זמן מחזור הדםהזמן של מעבר בודד של חלקיק דם דרך המעגלים הגדולים והקטנים של מערכת כלי הדם. פרטים נוספים בחלק הבא של המאמר.

דפוסי תנועת הדם דרך כלי הדם

עקרונות בסיסיים של המודינמיקה

המודינמיקההוא ענף בפיזיולוגיה החוקר את הדפוסים והמנגנונים של תנועת הדם דרך כלי גוף האדם. כאשר לומדים אותו, משתמשים בטרמינולוגיה ונלקחים בחשבון חוקי ההידרודינמיקה, מדע תנועת הנוזלים.

המהירות שבה הדם עובר בכלי הדם תלויה בשני גורמים:

• מההבדל בלחץ הדם בתחילת ובסוף הכלי;
• מההתנגדות שבה נתקל הנוזל לאורך דרכו.

הפרש הלחצים תורם לתנועת הנוזל: ככל שהוא גדול יותר, כך תנועה זו אינטנסיבית יותר. התנגדות במערכת כלי הדם, המפחיתה את מהירות זרימת הדם, תלויה במספר גורמים:

• אורך הכלי והרדיוס שלו (ככל שהאורך ארוך יותר והרדיוס קטן יותר, ההתנגדות גדולה יותר);
• צמיגות הדם (היא פי 5 מצמיגות המים);
• חיכוך של חלקיקי דם כנגד דפנות כלי הדם ובינם לבין עצמם.

פרמטרים המודינמיים

מהירות זרימת הדם בכלי הדם מתבצעת על פי חוקי ההמודינמיקה, המשותפים לחוקי ההידרודינמיקה. מהירות זרימת הדם מאופיינת בשלושה אינדיקטורים: מהירות זרימת הדם הנפחית, מהירות זרימת הדם ליניארית וזמן מחזור הדם.

מהירות זרימת דם נפחית -כמות הדם הזורמת בחתך הרוחב של כל כלי הדם בקליבר נתון ליחידת זמן.

מהירות זרימת דם לינארית -מהירות התנועה של חלקיק דם בודד לאורך כלי ליחידת זמן. במרכז הכלי, המהירות הליניארית היא מקסימלית, וליד דופן הכלי היא מינימלית עקב חיכוך מוגבר.

זמן מחזור הדםהזמן שבמהלכו הדם עובר במעגלים הגדולים והקטנים של מחזור הדם. בדרך כלל, זה 17-25 שניות. מעבר דרך עיגול קטן לוקח בערך 1/5, ומעבר דרך עיגול גדול - 4/5 מהזמן הזה

הכוח המניע של זרימת הדם במערכת כלי הדם של כל אחד ממעגלי מחזור הדם הוא ההבדל בלחץ הדם ( ΔР) בקטע הראשוני של מיטת העורקים (אבי העורקים עבור המעגל הגדול) ובמקטע הסופי של המיטה הוורידית (ורידי הנבוב והאטריום הימני). הפרש לחץ דם ( ΔР) בתחילת הכלי ( P1) ובסוף זה ( R2) הוא הכוח המניע של זרימת הדם דרך כל כלי של מערכת הדם. הכוח של שיפוע לחץ הדם משמש כדי להתגבר על ההתנגדות לזרימת הדם ( ר) במערכת כלי הדם ובכל כלי בודד. ככל ששיפוע לחץ הדם במחזור הדם או בכלי נפרד גבוה יותר, כך זרימת הדם הנפחית בהם גדולה יותר.

האינדיקטור החשוב ביותר לתנועת הדם דרך כלי הדם הוא מהירות זרימת דם נפחית, או זרימת דם נפחית (ש), המובן כנפח הדם הזורם דרך החתך הכולל של מיטת כלי הדם או חתך של כלי בודד ליחידת זמן. קצב הזרימה הנפחי מבוטא בליטר לדקה (L/min) או במיליליטר לדקה (mL/min). כדי להעריך את זרימת הדם הנפחית דרך אבי העורקים או את החתך הכולל של כל רמה אחרת של כלי הדם של מערכת הדם, נעשה שימוש במושג מחזור מערכתי נפחי.מכיוון שכל נפח הדם שנפלט מהחדר השמאלי בזמן זה זורם דרך אבי העורקים וכלי דם אחרים של מחזור הדם ליחידת זמן (דקה), המושג של זרימת דם מערכתית נפחית הוא שם נרדף למושג (MOC). IOC של מבוגר במנוחה הוא 4-5 ליטר לדקה.

הבדיל גם זרימת דם נפחית בגוף. במקרה זה, הם מתכוונים לזרימת הדם הכוללת הזורמת ליחידת זמן דרך כל כלי הדם האפרנטיים או הוורידים האפרנטיים של האיבר.

לפיכך, זרימת הנפח Q = (P1 - P2) / R.

נוסחה זו מבטאת את מהות החוק הבסיסי של המודינמיקה, הקובע כי כמות הדם הזורמת בחתך הכולל של מערכת כלי הדם או כלי בודד ליחידת זמן עומדת ביחס ישר להפרש בלחץ הדם בהתחלה ובסוף. של מערכת כלי הדם (או כלי הדם) וביחס הפוך לדם ההתנגדות הנוכחי.

זרימת הדם הדקה הכוללת (מערכתית) במעגל גדול מחושבת תוך התחשבות בערכי לחץ הדם ההידרודינמי הממוצע בתחילת אבי העורקים P1, ובפתח הווריד הנבוב R2.מאחר ובקטע זה של הוורידים לחץ הדם קרוב ל 0 , ואז לתוך הביטוי לחישוב שאו ערך IOC מוחלף רשווה ללחץ הדם ההידרודינמי הממוצע בתחילת אבי העורקים: ש(IOC) = פ/ ר.

אחת ההשלכות של חוק ההמודינמיקה הבסיסי - הכוח המניע של זרימת הדם במערכת כלי הדם - נובעת מלחץ הדם שנוצר מעבודת הלב. אישור החשיבות המכרעת של לחץ הדם לזרימת הדם הוא האופי הפועם של זרימת הדם לאורך כל מחזור הלב. בזמן סיסטולה הלב, כאשר לחץ הדם מגיע לרמתו המקסימלית, זרימת הדם עולה, ובזמן הדיאסטולה, כאשר לחץ הדם הוא הנמוך ביותר, זרימת הדם יורדת.

כאשר הדם עובר דרך כלי הדם מאבי העורקים לוורידים, לחץ הדם יורד וקצב הירידה שלו הוא פרופורציונלי להתנגדות לזרימת הדם בכלי הדם. הלחץ בעורקים ובנימים יורד במהירות במיוחד, מכיוון שיש להם התנגדות גדולה לזרימת דם, בעלי רדיוס קטן, אורך כולל גדול ומספר רב של ענפים, מה שיוצר מכשול נוסף לזרימת הדם.

ההתנגדות לזרימת הדם שנוצרת בכל מיטת כלי הדם של מחזור הדם הסיסטמי נקראת התנגדות היקפית מוחלטת(OPS). לכן, בנוסחה לחישוב זרימת הדם הנפחית, הסמל ראתה יכול להחליף אותו באנלוגי - OPS:

Q = P/OPS.

מביטוי זה נגזרות מספר השלכות חשובות הנחוצות להבנת תהליכי זרימת הדם בגוף, הערכת תוצאות מדידת לחץ הדם והסטיות שלו. הגורמים המשפיעים על ההתנגדות של הכלי, על זרימת הנוזל, מתוארים על ידי חוק פואסי, לפיו

איפה ר- התנגדות; להוא אורך הכלי; η - צמיגות הדם; Π - מספר 3.14; רהוא הרדיוס של הכלי.

מהביטוי לעיל עולה שמאז המספרים 8 ו Π הם קבועים, לאצל מבוגר משתנה מעט, אז ערך ההתנגדות ההיקפית לזרימת הדם נקבע על ידי שינוי ערכי רדיוס הכלים רוצמיגות הדם η ).

כבר הוזכר שרדיוס של כלי שריר יכול להשתנות במהירות ולהשפיע משמעותית על מידת ההתנגדות לזרימת הדם (ומכאן שמם - כלי התנגדות) וכמות זרימת הדם דרך איברים ורקמות. היות וההתנגדות תלויה בגודל הרדיוס בחזקת 4, גם תנודות קטנות ברדיוס הכלים משפיעות מאוד על ההתנגדות לזרימת הדם ולזרימת הדם. כך, למשל, אם רדיוס הכלי יורד מ-2 ל-1 מ"מ, ההתנגדות שלו תגדל פי 16, ועם שיפוע לחץ קבוע, זרימת הדם בכלי זה תקטן גם פי 16. שינויים הפוכים בהתנגדות יראו כאשר רדיוס הכלי מוכפל. עם לחץ המודינמי ממוצע קבוע, זרימת הדם באיבר אחד יכולה לעלות, באיבר אחר - לרדת, בהתאם להתכווצות או הרפיה של השרירים החלקים של כלי הדם והוורידים האפרנטיים של איבר זה.

צמיגות הדם תלויה בתוכן בדם של מספר כדוריות הדם האדומות (המטוקריט), חלבון, ליפופרוטאינים בפלסמת הדם, וכן במצב המצטבר של הדם. בתנאים רגילים, צמיגות הדם אינה משתנה במהירות כמו לומן של כלי הדם. לאחר איבוד דם, עם אריתרופניה, hypoproteinemia, צמיגות הדם יורדת. עם אריתרוציטוזיס משמעותי, לוקמיה, צבירה מוגברת של אריתרוציטים וקרישיות יתר, צמיגות הדם יכולה לעלות באופן משמעותי, מה שמוביל לעלייה בהתנגדות לזרימת הדם, לעלייה בעומס על שריר הלב ועלולה להיות מלווה בהפרה של זרימת הדם בכלי הדם. המיקרו-וסקולטורה.

במשטר הקבוע של זרימת הדם, נפח הדם הנפלט מהחדר השמאלי וזורם דרך חתך אבי העורקים שווה לנפח הדם הזורם דרך החתך הכולל של כלי הדם של כל חלק אחר של מחזור הדם. . נפח זה של דם חוזר לאטריום הימני ונכנס לחדר הימני. דם נפלט ממנו אל מחזור הדם הריאתי ולאחר מכן מוחזר דרך ורידי הריאה אל הלב השמאלי. מכיוון שה-IOC של החדר השמאלי והימני זהים, והמחזורים הסיסטמיים והריאתיים מחוברים בסדרה, מהירות זרימת הדם הנפחית במערכת כלי הדם נשארת זהה.

עם זאת, במהלך שינויים בתנאי זרימת הדם, כמו מעבר ממצב אופקי לאנכי, כאשר כוח הכבידה גורם להצטברות זמנית של דם בוורידים של הגזע התחתון והרגליים, לזמן קצר, הלב השמאלי והימני של החדר. הפלט עשוי להיות שונה. בקרוב, מנגנונים תוך-לביים וחוץ-לביים של ויסות עבודת הלב משווים את נפח זרימת הדם דרך המעגלים הקטנים והגדולים של מחזור הדם.

עם ירידה חדה בהחזרה הורידית של הדם ללב, הגורמת לירידה בנפח השבץ, לחץ הדם העורקי עלול לרדת. עם ירידה בולטת בו, זרימת הדם למוח יכולה לרדת. זה מסביר את תחושת הסחרחורת שיכולה להתרחש עם מעבר חד של אדם ממצב אופקי לאנכי.

נפח ומהירות לינארית של זרימת הדם בכלי הדם

הנפח הכולל של הדם במערכת כלי הדם הוא אינדיקטור הומאוסטטי חשוב. ערכו הממוצע הוא 6-7% לנשים, 7-8% ממשקל הגוף לגברים והוא בטווח של 4-6 ליטר; 80-85% מהדם מנפח זה נמצא בכלי המחזור הסיסטמי, כ-10% - בכלי מחזור הדם הריאתי וכ-7% - בחללי הלב.

רוב הדם כלול בוורידים (כ-75%) - זה מעיד על תפקידם בשקיעת הדם הן במחזור המערכתי והן במחזור הדם הריאתי.

תנועת הדם בכלים מאופיינת לא רק בנפח, אלא גם ב מהירות לינארית של זרימת הדם.זה מובן כמרחק שבו חלקיק דם נע ליחידת זמן.

קיים קשר בין מהירות זרימת הדם הנפחית והלינארית, המתוארת בביטוי הבא:

V \u003d Q / Pr 2

איפה V- מהירות זרימת דם ליניארית, מ"מ/שניות, ס"מ/שניות; ש - מהירות זרימת דם נפחית; פ- מספר השווה ל-3.14; רהוא הרדיוס של הכלי. ערך Pr 2משקף את שטח החתך של הכלי.

אורז. 1. שינויים בלחץ הדם, מהירות זרימת הדם ליניארית ושטח חתך בחלקים שונים של מערכת כלי הדם

אורז. 2. מאפיינים הידרודינמיים של מיטת כלי הדם

מביטוי התלות של גודל המהירות הליניארית בנפח בכלי מערכת הדם, ניתן לראות כי מהירות זרימת הדם הליניארית (איור 1.) פרופורציונלית לזרימת הדם הנפחית דרך כלי(ים) וביחס הפוך לשטח החתך של כלי(ים) זה(ים). למשל, באבי העורקים, בעל שטח החתך הקטן ביותר במחזור הדם המערכתי (3-4 ס"מ 2), המהירות הליניארית של הדםהגדול ביותר ונמצא במנוחה בערך 20-30 ס"מ לשנייה. עם פעילות גופנית, זה יכול לעלות פי 4-5.

בכיוון הנימים, גדל הלומן הרוחבי הכולל של הכלים, וכתוצאה מכך יורדת המהירות הליניארית של זרימת הדם בעורקים ובעורקים. בכלי נימי, ששטח החתך הכולל שלהם גדול יותר מאשר בכל חלק אחר של כלי המעגל הגדול (פי 500-600 מחתך של אבי העורקים), המהירות הליניארית של זרימת הדם הופכת למינימלית (פחות מ-1 מ"מ/שניה). זרימת דם איטית בנימים יוצרת את התנאים הטובים ביותר לזרימת תהליכים מטבוליים בין דם לרקמות. בוורידים, המהירות הליניארית של זרימת הדם עולה עקב ירידה בשטח החתך הכולל שלהם כשהם מתקרבים ללב. בפה של הווריד הנבוב הוא 10-20 ס"מ לשנייה, ותחת עומס הוא עולה ל-50 ס"מ לשנייה.

המהירות הליניארית של תנועת הפלזמה תלויה לא רק בסוג הכלי, אלא גם במיקומם בזרם הדם. קיים סוג למינרי של זרימת דם, שבו ניתן לחלק את זרימת הדם באופן מותנה לשכבות. במקרה זה, המהירות הליניארית של תנועת שכבות הדם (בעיקר פלזמה), קרובה או סמוכה לדופן כלי הדם, היא הקטנה ביותר, והשכבות במרכז הזרימה הן הגדולות ביותר. כוחות חיכוך נוצרים בין האנדותל של כלי הדם לבין שכבות הדם הפריאטליות, ויוצרים מתחי גזירה על האנדותל של כלי הדם. מתחים אלו ממלאים תפקיד בייצור של גורמים כלי דם על ידי האנדותל, המווסתים את לומן הכלים ואת קצב זרימת הדם.

אריתרוציטים בכלי הדם (למעט נימים) נמצאים בעיקר בחלק המרכזי של זרימת הדם ונעים בו במהירות גבוהה יחסית. להיפך, לויקוציטים ממוקמים בעיקר בשכבות הפריאטליות של זרימת הדם ומבצעים תנועות גלגול במהירות נמוכה. זה מאפשר להם להיקשר לקולטני הידבקות באתרים של נזק מכני או דלקתי לאנדותל, להיצמד לדופן כלי הדם ולנדוד לרקמות כדי לבצע פונקציות הגנה.

עם עלייה משמעותית במהירות הליניארית של תנועת הדם בחלק המצומצם של הכלים, במקומות שבהם הענפים שלו יוצאים מהכלי, האופי הלמינרי של תנועת הדם יכול להשתנות לסוער. במקרה זה, השכבה של תנועת חלקיקיו בזרימת הדם עלולה להיות מופרעת, ובין דופן כלי הדם לדם עלולים להתרחש כוחות חיכוך ולחצי גזירה גדולים יותר מאשר בתנועה למינרית. זרימות דם מערבולת מתפתחות, הסבירות לפגיעה באנדותל ושקיעת כולסטרול וחומרים אחרים באינטימה של דופן כלי הדם עולה. זה יכול להוביל להפרעה מכנית של מבנה דופן כלי הדם ולהתחלת התפתחות של פקקים פריאטליים.

הזמן של מחזור דם מלא, כלומר. החזרה של חלקיק דם לחדר השמאלי לאחר פליטתו ומעברו במעגלים הגדולים והקטנים של מחזור הדם, היא 20-25 שניות בכיסוח, או לאחר כ-27 סיסטולים של חדרי הלב. כרבע מהזמן הזה מוקדש להעברת דם דרך כלי המעגל הקטן ושלושה רבעים - דרך כלי הדם המערכתיים.

141 142 ..

מעגלי מחזור הדם (אנטומיה אנושית)

דפוס תנועת הדם במעגלי מחזור הדם התגלה על ידי V. Harvey (1628). מאז, חקר האנטומיה והפיזיולוגיה של כלי הדם הועשר בנתונים רבים שחשפו את מנגנון אספקת הדם הכללית והאזורית. בתהליך ההתפתחות במערכת הדם, במיוחד בלב, התרחשו סיבוכים מבניים מסוימים, כלומר, בבעלי חיים גבוהים יותר, הלב חולק לארבעה חדרים. ללב הדגים יש שני חדרים - הפרוזדור והחדרים, מופרדים על ידי שסתום דו-צדדי. הסינוס הוורידי זורם לתוך האטריום, והחדר מתקשר עם חרוט העורק. בלב דו-חדרי זה זורם דם ורידי, אשר נפלט לתוך אבי העורקים, ולאחר מכן אל כלי הזימים לצורך חמצון. בבעלי חיים עם הופעת הנשימה הריאתית (דגים דו-נשימים, דו-חיים), נוצרת מחיצה עם חורים באטריום. במקרה זה, כל הדם הוורידי נכנס לפרוזדור הימני, ודם עורקי נכנס לפרוזדור השמאלי. דם מהפרוזדורים נכנס לחדר המשותף, שם הוא מתערבב.

בלב הזוחלים, עקב הימצאות מחיצה בין-חדרית לא שלמה (פרט לתנין, בעל מחיצה מלאה), נצפית הפרדה מושלמת יותר של זרימות דם עורקיות ורידיות. לתנינים לב בעל ארבעה חדרים, אך ערבוב של דם עורקי ורידי מתרחש בפריפריה עקב חיבור של עורקים וורידים.

לציפורים, כמו ליונקים, יש לב בעל ארבעה חדרים ויש הפרדה מוחלטת של זרימות הדם לא רק בלב, אלא גם בכלי הדם. תכונה של מבנה הלב וכלי הדם הגדולים בציפורים היא הנוכחות של קשת אבי העורקים הימנית, בעוד שהקשת השמאלית מתנוונות.

בבעלי חיים ובבני אדם גבוהים יותר, בעלי לב בעל ארבעה חדרים, ישנם מעגלים גדולים, קטנים ולבביים של זרימת דם (איור 138). מרכזי במעגלים הללו הוא הלב. ללא קשר להרכב הדם, כל כלי הדם המגיעים ללב נחשבים לוורידים, והיוצאים ממנו נחשבים לעורקים.

אורז. 138. תכנית זרימת הדם (לפי קישש-סנטגוטאי).1-א. carotis communis; 2 - ארקוס אבי העורקים; 3-א. pulmonalis; 4-v. pulmonalis; 5 - ventriculus מרושע; 6 - ventriculus דקסטר; 7 - truncus coeliacus; 8-א. mesenterica superior; 9-א. mesenterica inferior; 10-v. קאווה נחות; 11 - אבי העורקים; 12-א. iliaca communis; 13 - vasa pelvina; 14-א. femoralis; 15-v. femoralis; 16-v. iliaca communis; 17-v. portae; 18-vv. hepaticae; 19-א. תת-קלביה; 20-v. תת-קלביה; 21-v. cava superior; 22-v. jugularis interna

מעגל קטן של מחזור הדם (רֵאָתִי). דם ורידי מהאטריום הימני דרך הפתח הפרוזדורי הימני עובר לחדר הימני, אשר, מתכווץ, דוחף את הדם לתוך תא המטען הריאתי. האחרון מחולק לעורקי הריאה הימניים והשמאליים העוברים בשערי הריאות. ברקמת הריאה, העורקים מתחלקים לנימים המקיפים כל מכתשית. לאחר שהאריתרוציטים משחררים פחמן דו חמצני ומעשירים אותם בחמצן, דם ורידי הופך לדם עורקי. דם עורקי דרך ארבעה ורידים ריאתיים (שני ורידים בכל ריאה) נאסף באטריום השמאלי, ולאחר מכן דרך הפתח הפרוזדורי השמאלי עובר לחדר השמאלי. מחזור הדם המערכתי מתחיל מהחדר השמאלי.

מחזור מערכתי . דם עורקי מהחדר השמאלי במהלך התכווצותו נפלט לאבי העורקים. אבי העורקים מתפצל לעורקים המספקים דם לראש, לצוואר, לגפיים, לגו ולכל האיברים הפנימיים, בהם הם מסתיימים בנימים. חומרים מזינים, מים, מלחים וחמצן משתחררים מדם הנימים אל הרקמות, תוצרים מטבוליים ופחמן דו חמצני נספגים. נימים מתאספים לוורידים, שם מתחילה מערכת כלי הדם הוורידים, המייצגים את השורשים של הווריד הנבוב העליון והתחתון. דם ורידי דרך ורידים אלה נכנס לאטריום הימני, שם מסתיים מחזור הדם המערכתי.

שני מעגלים של זרימת דם. הלב מורכב מ ארבעה חדרים.שני החדרים הימניים מופרדים משני החדרים השמאליים על ידי מחיצה מוצקה. צד שמאלהלב מכיל דם עורקי עשיר בחמצן, ו ימין- דל בחמצן, אך עשיר בדם ורידי פחמן דו חמצני. כל חצי של הלב מורכב אטריוםו חֲדַר הַלֵב.בפרוזדורים, דם נאסף, ואז הוא נשלח לחדרים, ומהחדרים הוא נדחק החוצה לתוך כלי גדול. לכן, תחילת מחזור הדם נחשבת לחדרים.

כמו כל היונקים, דם אנושי עובר דרך שני מעגלים של זרימת דם- גדולים וקטנים (איור 13).

מעגל גדול של זרימת דם.מחזור הדם המערכתי מתחיל בחדר השמאלי. כאשר החדר השמאלי מתכווץ, הדם נפלט לתוך אבי העורקים, העורק הגדול ביותר.

מקשת אבי העורקים יוצאים עורקים, המספקים דם לראש, לזרועות ולגו. בחלל החזה יוצאים כלי דם מהחלק היורד של אבי העורקים לאיברי בית החזה, ובחלל הבטן - לאיברי העיכול, הכליות, השרירים במחצית הגוף התחתון ואיברים נוספים. העורקים מספקים דם לכל האיברים והרקמות. הם מסתעפים שוב ושוב, צרים ועוברים בהדרגה לתוך נימי הדם.

בנימים של עיגול גדול, אוקסיהמוגלובין אריתרוציטים מתפרק להמוגלובין ולחמצן. החמצן נספג ברקמות ומשמש לחמצון ביולוגי, והפחמן הדו-חמצני המשוחרר נישא על ידי פלזמת הדם וההמוגלובין אריתרוציטים. חומרים מזינים הכלולים בדם נכנסים לתאים. לאחר מכן, הדם נאסף בוורידים של המעגל הגדול. הוורידים של החצי העליון של הגוף מתרוקנים לתוך הווריד הנבוב מעולה,ורידים בחצי התחתון של הגוף וריד נבוב תחתון.שני הוורידים נושאים דם לאטריום הימני של הלב. כאן מסתיימת מחזור הדם המערכתי. דם ורידי עובר לחדר הימני, משם מתחיל העיגול הקטן.

מעגל קטן (או ריאתי) של מחזור הדם.כאשר החדר הימני מתכווץ, דם ורידי נשלח לשניים עורקי ריאה.העורק הימני מוביל לריאה הימנית, העורק השמאלי לריאה השמאלית. הערה: עבור ריאתי

דם ורידי עובר לעורקים!בריאות, העורקים מסתעפים והופכים דקים יותר ויותר. הם מתקרבים לשלפוחית ​​הריאה - alveoli. כאן, העורקים הדקים מתחלקים לנימים, קולעים את הדופן הדק של כל שלפוחית. הפחמן הדו חמצני הכלול בוורידים נכנס לאוויר המכתשי של שלפוחית ​​הריאה, וחמצן מהאוויר המכתשית נכנס לדם.

איור 13 – תכנית זרימת הדם (דם עורקי מתואר באדום, דם ורידי בכחול, כלי לימפה בצהוב):

1 - אבי העורקים; 2 - עורק ריאתי; 3 - וריד ריאתי; 4 - כלי לימפה;

5 - עורקי מעיים; 6 - נימי מעיים; 7 - וריד השער; 8 - וריד הכליה; 9 - נחות ו-10 - וריד נבוב מעולה

כאן הוא משתלב עם המוגלובין. הדם הופך לעורקי: המוגלובין שוב הופך לאוקסימגלובין והדם משנה את צבעו - מכהה לארגמן. דם עורקי בוורידים הריאתייםחוזר אל הלב. מהריאות השמאלית ומהריאות הימנית לאטריום השמאלי נשלחים שני ורידים ריאתיים הנושאים דם עורקי. באטריום השמאלי מסתיימת מחזור הדם הריאתי. הדם עובר לחדר השמאלי, ואז מתחיל מחזור הדם המערכתי. אז כל טיפת דם עוברת ברצף תחילה מעגל אחד של מחזור הדם, ואז עוד אחד.

מחזור בלבשייך למעגל הגדול. עורק יוצא מאבי העורקים אל שרירי הלב. הוא מקיף את הלב בצורה של כתר ולכן נקרא עורקים המספקים דם ללב.כלים קטנים יותר יוצאים ממנו, פורצים לרשת קפילרית. כאן הדם העורקי מוותר על החמצן שלו וסופח פחמן דו חמצני. דם ורידי נאסף בוורידים, המתמזגים וזורמים לאטריום הימני דרך מספר צינורות.

יציאת לימפהמסיר מנוזל הרקמה כל מה שנוצר במהלך חיי התאים. הנה מיקרואורגניזמים שנכנסו לסביבה הפנימית, וחלקים מתים של תאים, ועוד שרידים מיותרים לגוף. בנוסף, חלק מחומרי הזנה מהמעיים נכנסים למערכת הלימפה. כל החומרים הללו נכנסים לנימים הלימפתיים ונשלחים לכלי הלימפה. עוברים דרך בלוטות הלימפה, הלימפה מתנקה ומשוחררת מכל זיהומים, זורמת לתוך ורידי צוואר הרחם.

כך, לצד מערכת זרימת דם סגורה, קיימת מערכת לימפה פתוחה, המאפשרת לנקות את החללים הבין-תאיים מחומרים מיותרים.

תנועה מתמשכת של דם דרך מערכת סגורה של חללי הלב וכלי הדם נקראת מחזור. מערכת הדם תורמת לכל התפקודים החיוניים של הגוף.

תנועת הדם דרך כלי הדם מתרחשת עקב התכווצויות הלב. בבני אדם יש מעגלים גדולים וקטנים של מחזור הדם.

מעגלים גדולים וקטנים של מחזור הדם

מחזור מערכתימתחיל בעורק הגדול ביותר - אבי העורקים. עקב התכווצות החדר השמאלי של הלב, הדם נפלט לתוך אבי העורקים, אשר לאחר מכן מתפרק לעורקים, עורקים, אספקת דם לגפיים העליונות והתחתונות, לראש, לגו, לכל האיברים הפנימיים ומסתיים בנימים.

הדם עובר דרך הנימים, נותן לרקמות חמצן, חומרים מזינים ומוציא את תוצרי ההתפכחות. מהנימים, דם נאסף לוורידים קטנים, אשר, מתמזגים והגדלת חתך הרוחב שלהם, יוצרים את הווריד הנבוב העליון והתחתון.

מסתיים המעגל הגדול של מחזור הדם באטריום הימני. בכל העורקים של מחזור הדם המערכתי זורם דם עורקי, בוורידים - דם ורידי.

מעגל קטן של מחזור הדםמתחיל בחדר הימני, שם מגיע דם ורידי מהאטריום הימני. החדר הימני, המתכווץ, דוחף דם לתוך תא הריאה, המתחלק לשני עורקים ריאתיים המובילים דם לריאה הימנית והשמאלית. בריאות, הם מתחלקים לנימים המקיפים כל מכתשית. במכתשות, הדם פולט פחמן דו חמצני ורווי בחמצן.

דרך ארבעה ורידים ריאתיים (שני ורידים בכל ריאה), דם מחומצן נכנס לאטריום השמאלי (שם מסתיימת מחזור הדם הריאתי), ולאחר מכן לחדר השמאלי. כך, דם ורידי זורם בעורקי מחזור הדם הריאתי, ודם עורקי זורם בעורקיו.

דפוס תנועת הדם במעגלי מחזור הדם התגלה על ידי האנטומאי והרופא האנגלי וו. הארווי ב-1628.

כלי דם: עורקים, נימים וורידים

ישנם שלושה סוגים של כלי דם בבני אדם: עורקים, ורידים ונימים.

עורקים- צינור גלילי שדרכו עובר דם מהלב לאיברים ורקמות. דפנות העורקים מורכבות משלוש שכבות המעניקות להם חוזק וגמישות:

• מעטפת רקמת חיבור חיצונית;
• שכבה אמצעית, שנוצרה על ידי סיבי שריר חלקים, שביניהם סיבים אלסטיים
• קרום אנדותל פנימי. בשל גמישות העורקים, פליטה תקופתית של דם מהלב אל אבי העורקים הופכת לתנועה מתמשכת של דם דרך כלי הדם.

נימיםהם כלי מיקרוסקופיים, שדפנותיהם מורכבות משכבה אחת של תאי אנדותל. העובי שלהם הוא בערך 1 מיקרון, אורך הוא 0.2-0.7 מ"מ.

בשל המוזרויות של המבנה, בדם מבצעים את תפקידיו העיקריים בנימים: הוא נותן חמצן וחומרי הזנה לרקמות ונושא פחמן דו חמצני ומוצרי התפזרות אחרים שישוחררו מהם.

בשל העובדה שהדם בנימים נמצא בלחץ ונע לאט, בחלקו העורקי מחלחלים מים וחומרי מזון המומסים בו אל הנוזל הבין-מערכתי. בקצה הוורידי של הנימים, לחץ הדם יורד והנוזל הבין-מערכתי זורם בחזרה לנימים.

וינה- כלי דם המובילים דם מהנימים אל הלב. הדפנות שלהם מורכבות מאותן ממברנות כמו דפנות אבי העורקים, אך חלשות הרבה יותר מהעורקים ויש להן פחות שריר חלק וסיבים אלסטיים.

הדם בוורידים זורם בלחץ קל, ולכן תנועת הדם דרך הוורידים מושפעת יותר מהרקמות שמסביב, בעיקר משרירי השלד. בניגוד לעורקים, לוורידים (למעט חלולים) יש שסתומים בצורת כיסים המונעים את זרימת הדם חזרה.