Круги кровообращения
Большой и малый круг — путь крови по организму.
Что такое круги кровообращения
Круги кровообращения — это замкнутые пути, по которым кровь движется в теле. Кровь не растекается и не останавливается: она непрерывно идёт по кругу, снова и снова возвращаясь туда, откуда вышла. Именно поэтому говорят «круги», а не «пути».
Идею замкнутого круга доказал английский врач Уильям Гарвей в 1628 году. До него считалось, что кровь образуется в печени и просто расходится по телу, а затем впитывается тканями. Гарвей показал: кровь не расходуется, а циркулирует — проходит по телу и возвращается к сердцу. Это и есть кровообращение (от слов «кровь» и «обращение», то есть движение по кругу). О том, что течёт внутри этих кругов, — в статье Кровь.
Кругов не один, а два: малый (его ещё называют лёгочным) и большой (или системный). Они соединены между собой и вместе образуют фигуру, похожую на восьмёрку, в центре которой стоит сердце. Разберём каждый.
Сердце — это два насоса в одном
Чтобы понять круги, сначала нужно понять устройство сердца. Сердце разделено перегородкой на правую и левую половины, и каждая половина работает как отдельный насос. Кровь из одной половины в другую напрямую не попадает — они не сообщаются. Это ключ ко всему:
- Правая половина сердца обслуживает малый (лёгочный) круг — она гонит кровь в лёгкие.
- Левая половина сердца обслуживает большой (системный) круг — она гонит кровь по всему телу.
То есть сердце — это, по сути, два насоса, соединённые последовательно: кровь, пройдя один круг, обязательно проходит через сердце и отправляется во второй. Один и тот же поток крови за полный цикл проходит через сердце дважды — сначала справа (в лёгкие), потом слева (в тело).
И ещё одна важная деталь: половинки сердца не равны по силе. Левая половина мощнее, потому что ей нужно гнать кровь по всему телу под высоким давлением, а правой — только до лёгких, которые находятся рядом. Стенки левого желудочка заметно толще правого.
Малый (лёгочный) круг
Малый круг кровообращения ведёт кровь от сердца к лёгким и обратно. Его задача — отдать в лёгких углекислый газ и забрать кислород. Маршрут его такой:
- 1. Из правого желудочка сердца кровь выходит в лёгочные артерии.
- 2. По ним она идёт в лёгкие, где в альвеолах обменивается газами: отдаёт углекислый газ и насыщается кислородом.
- 3. Уже обогащённая кислородом кровь возвращается по лёгочным венам в левое предсердие.
Здесь важное уточнение, о котором стоит помнить. По лёгочным артериям течёт кровь бедная кислородом — ведь она идёт в лёгкие, чтобы его получить. А по лёгочным венам течёт кровь богатая кислородом. То есть в этом круге всё наоборот по сравнению с привычной картиной: артерия несёт «отработанную» кровь, а вена — «свежую». Причина в том, что деление на артерии и вены определяется не составом крови, а направлением движения: артерии уводят от сердца, вены — возвращают к сердцу. Об этом — в статьях Артерии и Вены.
Малый круг короткий и работает под низким давлением — крови не нужно далеко идти, лёгкие рядом с сердцем. Поэтому лёгочные сосуды устроены деликатнее, чем артерии тела: им не нужна такая прочная стенка.
Большой (системный) круг
Большой круг кровообращения ведёт кровь от сердца ко всему телу и обратно. Его задача — доставить клеткам кислород и питание и забрать продукты обмена. Маршрут:
- 1. Из левого желудочка сердца кровь выходит в аорту — самую крупную артерию тела.
- 2. От аорты отходят ветви ко всем органам и тканям. Постепенно они дробятся на всё более мелкие артерии, затем на артериолы и наконец на капилляры.
- 3. В капиллярах кровь отдаёт тканям кислород и питательные вещества, а забирает углекислый газ и продукты обмена.
- 4. Собравшись обратно, кровь идёт по венам и возвращается к сердцу через две крупные вены — верхнюю и нижнюю полые вены — в правое предсердие.
Большой круг длинный и работает под высоким давлением: крови нужно дойти до самых дальних уголков тела — до кончиков пальцев ног и до макушки. Именно поэтому левая половина сердца такая мощная, а артерии тела — с толстой, прочной стенкой. О самом давлении в этом круге — в статье Артериальное давление.
К большому кругу относится и кровоснабжение самого сердца: ещё в самом начале аорта отдаёт коронарные артерии, которые питают сердечную мышцу. Сердце гонит кровь по всему телу, но и само нуждается в ней — и получает её от большого круга.
Восьмёрка: как круги соединены
Если соединить оба круга, получится восьмёрка. Пройдём по ней целиком, ни разу не повернув назад:
Это малый круг. Из правого желудочка кровь идёт в лёгкие (по лёгочным артериям), насыщается кислородом и возвращается (по лёгочным венам) в левое предсердие. Кровь приходит «бедной» и уходит «богатой».
Это большой круг. Из левого желудочка кровь идёт в аорту, проходит всё тело, отдаёт кислород тканям и возвращается (по полым венам) в правое предсердие. Кровь приходит «богатой» и уходит «бедной».
Два круга смыкаются в сердце. Правая половина — это конец большого круга и начало малого. Левая половина — конец малого круга и начало большого. Так оба круга образуют единую замкнутую цепь.
Если представить восьмёрку, «талия» её — там, где круги перекрещиваются. На схеме кровообращения эта середина приходится на сердце: именно через него кровь переходит из одного круга в другой. Пройдя оба, она возвращается в исходную точку.
Полный оборот по восьмёрке — это один и тот же объём крови, который проходит через сердце дважды: сначала справа (в лёгкие), потом слева (в тело). Круги не параллельны, а соединены последовательно — как два участка одной длинной дороги, а не как две отдельные дороги.
Почему кругов два, а не один
Можно спросить: зачем телу два отдельных круга? Почему нельзя одной петлёй: сердце → тело → лёгкие → сердце? Оказывается, два круга нужны именно потому, что лёгкие и тело требуют разного давления, и это остроумно решает одну проблему.
- Разное давление. Чтобы кровь дошла до всех уголков тела, нужен высокий напор. А в лёгких нежные тонкие альвеолы — им высокое давление повредило бы. Поэтому тело разделено на два участка с разным давлением: в большом круге давление высокое, в малом — низкое. Лишнее давление «гасится» тем, что кровь по пути теряет напор в капиллярах.
- Кислород не должен смешиваться. Перегородка между половинами сердца не даёт обогащённой и бедной крови перемешаться. Если бы артериальная и венозная кровь смешивались, клетки тела получали бы меньше кислорода. Раздельные круги это исключают.
- Каждый круг можно настроить отдельно. Тело может перераспределять кровь: направить больше в работающие мышцы, меньше — в покоящиеся органы, не меняя при этом работу лёгких. Две отдельные системы дают такую гибкость.
Природа словно поставила две «ступени» насоса: маленькую, нежную — для лёгких, и большую, мощную — для всего остального тела. Это гениальное и простое решение.
Что происходит при нарушениях
Сбои в кругах кровообращения отражаются сразу на всём организме. Вот основные группы нарушений.
Иногда между половинами сердца или между кругами остаются «лишние» отверстия — шунты (от англ. shunt — „пускать в обход“). Через них богатая и бедная кровь смешиваются, и в большой круг попадает кровь с меньшим содержанием кислорода. У плода такие пути — норма, но после рождения они должны закрыться; если остаются — это врождённый порок сердца. Так замкнутость и раздельность кругов — то самое, что обеспечивает нормальный газообмен, — оказываются нарушены.
Поскольку малый круг работает под низким давлением, его нарушения особенно чувствительны. Если в лёгочных сосудах давление растёт, правой половине сердца становится труднее проталкивать кровь, и она перегружается — это лёгочная гипертензия. Её причина — сужение лёгочных сосудов или повышение давления в левом сердце, которое «подпирает» лёгкие с другой стороны.
Если правая или левая половина сердца ослабевает, оно уже не гонит кровь по кругу с нужной силой. Тогда кровь застаивается: при слабости левого сердца кровь застаивается в лёгких — отсюда одышка; при слабости правого — в венах тела, особенно в ногах и печени. Это прямая иллюстрация того, что круги — единая цепь: сбой в одном звене отзывается на всём пути.
Если оторвавшийся тромб заносится током крови в лёгочные артерии, он перекрывает путь крови через малый круг. Кровь не может пройти в лёгкие и вернуться в сердце — состояние, угрожающее жизни. Это ещё одно подтверждение: круги работают как одно целое, и задержка на любом участке ломает весь цикл.
Связи с другими системами
- Сердце: это насос, который движет оба круга. Правая половина качает малый круг, левая — большой. Без сердца круги бы остановились. Подробнее — в статье Сердце.
- Дыхательная система: это второй конец малого круга. В лёгких кровь обменивается газами — отдаёт углекислый газ и забирает кислород. Без лёгких кругу нечем было бы «менять» кровь. Подробнее — в разделе Дыхательная система.
- Кровь: это то, что течёт по кругам и переносит кислород с помощью гемоглобина. Её объём и состав определяют, насколько хорошо круги снабжают ткани. Подробнее — в статье Кровь.
- Сосуды (артерии, вены, капилляры): это «трубы» обоих кругов. Артерии уводят кровь от сердца, вены возвращают, а капилляры — место обмена с тканями. Подробнее — в статьях Артерии, Вены и Капилляры.
- Артериальное давление: каждый круг работает под своим давлением — высоким в большом и низким в малом. Это давление создаётся сердцем и поддерживается сосудами. Подробнее — в статье Артериальное давление.
- Все органы и ткани: большой круг доставляет кровь каждой клетке тела — от мозга до кончиков пальцев. Поэтому состояние кровообращения отражается на работе всего организма.
Круги кровообращения — это два замкнутых маршрута, которые вместе образуют бесконечную восьмёрку с сердцем в центре. Малый круг ведёт кровь к лёгким и обратно, чтобы отдать углекислый газ и забрать кислород; большой разносит кровь по всему телу и возвращает её к сердцу. Они соединены последовательно, работают под разным давлением и разделены перегородкой сердца, чтобы богатая и бедная кислородом кровь не смешивались. Пройдя оба круга, один и тот же объём крови возвращается в исходную точку — и цикл начинается заново. Понимание того, как устроена эта восьмёрка и почему кругов два, — ключ ко всем темам о сердце, лёгких, давлении и причинах нарушений кровообращения.