Ды­ха­тель­ный на­сос

Бла­го­да­ря по­сто­ян­но­му от­ри­ца­тель­но­му дав­ле­нию в груд­ной по­лос­ти, соз­да­вае­мо­му эла­сти­че­ской тя­гой лег­ких (гл. 10), цен­траль­ные ве­ны рас­кры­ты (сни­жа­ет­ся со­про­тив­ле­ние при­то­ку к серд­цу), а кровь за­са­сы­ва­ет­ся из вен брюш­ной по­лос­ти, го­ло­вы, шеи и рук. При вдо­хе дав­ле­ние в груд­ной по­лос­ти ста­но­вит­ся еще бо­лее от­ри­ца­тель­ным и за­са­сы­ва­ние кро­ви в груд­ную по­лость ста­но­вит­ся еще бо­лее эф­фек­тив­ным. При вы­до­хе за­са­сы­ваю­щий эф­фект умень­ша­ет­ся, но об­рат­но­му те­че­нию кро­ви в ко­неч­но­сти пре­пят­ст­ву­ют кла­па­ны.

При­са­сы­ваю­щее дей­ст­вие серд­ца

Серд­це об­ла­да­ет при­са­сы­ваю­щей спо­соб­но­стью, на­при­мер бла­го­да­ря так на­зы­вае­мо­му эф­фек­ту пи­пет­ки: по­сле со­кра­ще­ния же­лу­доч­ка он бла­го­да­ря эла­сти­че­ским эле­мен­там стре­мит­ся рас­пра­вить­ся (по­доб­но бал­лон­чи­ку пи­пет­ки), за­са­сы­вая в се­бя кровь. Есть и дру­гие ме­ха­низ­мы при­са­сы­ваю­ще­го дей­ст­вия серд­ца. Од­на­ко в це­лом при­са­сы­ваю­щая спо­соб­ность серд­ца не­ве­ли­ка, и его диа­сто­ли­че­ское на­пол­не­ние про­ис­хо­дит пре­иму­ще­ст­вен­но пас­сив­но, в ре­зуль­та­те при­то­ка кро­ви из вен.

Ре­гу­ля­ция ге­мо­ди­на­ми­ки

Об­щие прин­ци­пы

Ре­гу­ля­ция ге­мо­ди­на­ми­ки на­прав­ле­на на обес­пе­че­ние глав­ной це­ли ге­мо­ди­на­ми­ки: дос­тав­ка кро­ви ка­ж­до­му ор­га­ну долж­на со­от­вет­ст­во­вать его по­треб­но­стям в кро­во­снаб­же­нии.

Ме­ха­низ­мы ре­гу­ля­ции ге­мо­ди­на­ми­ки вклю­ча­ют­ся в боль­шин­ст­ве слу­ча­ев то­гда, ко­гда воз­рас­та­ет по­треб­ность в кро­во­снаб­же­нии ка­ко­го-ли­бо ор­га­на. При этом для обес­пе­че­ния глав­ной це­ли ге­мо­ди­на­ми­ки не­об­хо­ди­мо, что­бы:

¾ кро­во­ток че­рез этот ор­ган воз­рас­тал в стро­гом со­от­вет­ст­вии с уве­ли­чен­ны­ми по­треб­но­стя­ми ор­га­на;

¾ кро­во­снаб­же­ние дру­гих ор­га­нов не стра­да­ло: ес­ли ка­кой-то ор­ган на­чи­на­ет ра­бо­тать ин­тен­сив­нее, то ему нуж­но по­став­лять и боль­ше кро­ви — но это не зна­чит, что это до­пол­ни­тель­ное ко­ли­че­ст­во кро­ви на­до от­ни­мать у дру­гих ор­га­нов.

Обе эти за­да­чи вы­пол­ня­ют­ся бла­го­да­ря по­сто­ян­ст­ву сред­не­го ар­те­ри­аль­но­го дав­ле­ния. В со­от­вет­ст­вии с ос­нов­ным урав­не­ни­ем ге­мо­ди­на­ми­ки (12), кро­во­ток че­рез ка­ж­дый ор­ган ра­вен

Q = (P_а – P_в)/R, (19)

где Q — кро­во­ток (объ­ем­ная ско­рость кро­во­то­ка) че­рез ор­ган; P_а — сред­нее ар­те­ри­аль­ное дав­ле­ние; P_в — ве­ноз­ное дав­ле­ние; R — со­про­тив­ле­ние со­су­дов дан­но­го ор­га­на. По­сколь­ку P_в су­ще­ст­вен­но мень­ше P_а, мож­но счи­тать, что

Q = P_а/R. (20)

Ес­ли P_а по­сто­ян­но, то кро­во­ток че­рез ка­ж­дый ор­ган за­ви­сит толь­ко от со­про­тив­ле­ния со­су­дов дан­но­го ор­га­на. Это и есть то ус­ло­вие, при ко­то­ром вы­пол­ня­ют­ся обе ука­зан­ные вы­ше за­да­чи ре­гу­ля­ции ге­мо­ди­на­ми­ки: кро­во­ток че­рез ра­бо­таю­щий ор­ган воз­рас­та­ет за счет рас­ши­ре­ния его со­су­дов, но ос­таль­ные ор­га­ны это­го «не чув­ст­ву­ют», ес­ли, ра­зу­ме­ет­ся, со­про­тив­ле­ние их со­су­дов не ме­ня­ет­ся.

Этот прин­цип ре­гу­ля­ции ге­мо­ди­на­ми­ки ино­гда на­зы­ва­ют прин­ци­пом во­до­на­пор­ной баш­ни. Та­кая баш­ня пред­став­ля­ет со­бой бак, под­ня­тый на боль­шую вы­со­ту, из ко­то­ро­го во­да по­сту­па­ет в квар­ти­ры (рис. 14.7). Во­до­снаб­же­ние бу­дет иде­аль­ным, ес­ли по­ток во­ды че­рез ка­ж­дый кран: 1) бу­дет за­ви­сеть толь­ко от то­го, на­сколь­ко от­крыт этот кран; 2) не бу­дет за­ви­сеть от то­го, на­сколь­ко от­кры­ты дру­гие кра­ны. Это воз­мож­но толь­ко в том слу­чае, ес­ли по­стоя­нен на­пор во­ды, то есть уро­вень жид­ко­сти в во­до­на­пор­ной баш­не. Мы ви­дим здесь два ти­па ре­гу­ля­ции: 1) ме­ст­ная ре­гу­ля­ция — жиль­цы раз­ных квар­тир от­кры­ва­ют свои кра­ны для то­го, что­бы умыть­ся, на­пол­нить чай­ник и т. п.; 2) цен­траль­ная ре­гу­ля­ция — ком­му­наль­ные служ­бы под­дер­жи­ва­ют на­пор во­ды, то есть его уро­вень в баш­не. В сер­деч­но-со­су­ди­стой сис­те­ме на­пор — это сред­нее ар­те­ри­аль­ное дав­ле­ние, «квар­ти­ры» — со­су­ди­стые бас­сей­ны от­дель­ных ор­га­нов, кра­ны — ар­те­рио­лы.

На пер­вый взгляд мо­жет по­ка­зать­ся, что при по­вы­ше­нии кро­во­то­ка че­рез ка­кой-ли­бо ор­ган кро­во­снаб­же­ние дру­гих ор­га­нов не долж­но ме­нять­ся во­все (ес­ли, ко­неч­но, не ме­ня­ет­ся их ак­тив­ность). Од­на­ко на са­мом де­ле это не со­всем так: на­при­мер, при рез­ком по­вы­ше­нии кро­во­снаб­же­ния не­ко­то­рых ор­га­нов (поч­ти все­гда это ка­са­ет­ся по­вы­ше­ния мы­шеч­но­го кро­во­то­ка при фи­зи­че­ской на­груз­ке) сред­нее ар­те­ри­аль­ное дав­ле­ние под­дер­жи­ва­ет­ся за счет не­сколь­ких ме­ха­низ­мов, и в том чис­ле за счет уме­рен­но­го су­же­ния со­су­дов не­ко­то­рых дру­гих ор­га­нов (на­при­мер, ки­шеч­ни­ка). Раз­вить ана­ло­гию с во­до­на­пор­ной баш­ней мож­но так: ес­ли в ка­кой-то квар­ти­ре тре­бу­ет­ся очень боль­шой по­ток во­ды (на­при­мер, что­бы по­ту­шить по­жар), то ком­му­наль­ные служ­бы об­ра­ща­ют­ся к не­ко­то­рым квар­ти­ран­там с прось­бой вре­мен­но не­мно­го при­крыть свои кра­ны — ина­че мо­жет сни­зить­ся уро­вень во­ды в во­до­на­пор­ной баш­не, и то­гда пло­хо с во­до­снаб­же­ни­ем бу­дет всем.

Та­ким об­ра­зом, име­ют­ся два ос­нов­ных ви­да ре­гу­ля­ции ге­мо­ди­на­ми­ки:

¾ ре­гу­ля­ция ме­ст­ной ге­мо­ди­на­ми­ки,на­прав­лен­ная на удов­ле­тво­ре­ние по­треб­но­стей от­дель­ных ор­га­нов в кро­во­то­ке и осу­ще­ст­в­ляе­мая пу­тем из­ме­не­ния про­све­та ар­те­риол этих ор­га­нов;

¾ ре­гу­ля­ция цен­траль­ной ге­мо­ди­на­ми­ки,на­прав­лен­ная на под­дер­жа­ние сред­не­го ар­те­ри­аль­но­го дав­ле­ния.

Кро­ме то­го, су­ще­ст­ву­ют и не­ко­то­рые дру­гие кон­ту­ры ре­гу­ля­ции ге­мо­ди­на­ми­ки, их на­зна­че­ние и функ­цио­ни­ро­ва­ние бу­дут рас­смот­ре­ны ни­же.

Важ­ней­шую роль в ре­гу­ля­ции как ме­ст­ной, так и цен­траль­ной ге­мо­ди­на­ми­ки иг­ра­ет ре­гу­ля­ция про­све­та со­су­дов.