Ткани мозга и нервной системы потребляют примерно одну пятую часть кислорода, переносимого системой кровообращения. При недостатке кислорода они отмирают в течение считанных минут, тогда как другие ткани сохраняются в течение часов.
Сердце состоит из двух приемных камер (предсердий) и двух мышечных насосов (желудочков). Клапаны одностороннего действия исключают обратный ток крови в предсердия при сокращении желудочков. Правый и левый отделы сердца сокращаются одновременно, но отделены друг от друга.
Правый желудочек создает меньшее давление, чем левый, так как из него крови предстоит совершить короткий путь в легкие. Левый же должен создавать достаточное давление, чтобы кровь могла достичь головы и конечностей. Ритм сердечных сокращений (частота пульса) меняется, однако у здоровых людей составляет 60—80 ударов в минуту в состоянии покоя и 80—150 при выполнении физических действий.
В теле человека 4,5—6 литров крови. В состав крови входит плазма — водный раствор солей, сахаров и протеинов, — выполняющая функцию переносчика питательных веществ. В виде взвеси в плазме присутствуют красные кровяные тельца (эритроциты), участвующие в транспортировке кислорода, белые кровяные тельца (лейкоциты). борющиеся с инфекциями, и кровяные пластинки (тромбоциты), останавливающие кровотечения путем образования сгустков крови.
Во время выполнения физических действии и при значительном физическом напряжении кровяное давление повышается с увеличением объема поступающего к тканям кислорода и более интенсивным выведением из организма двуокиси углерода. Давление и объем подаваемой к тканям крови не должны снижаться до такой степени, чтобы ткани начали страдать от недостатка кислорода, как не должны и возрастать до уровня, когда возникнет угроза для целостности артерий.
У человека в расслабленном состоянии нормальное артериальное давление крови при сокращении сердца (систолическое) находится в пределах 120—140 мм рт. ст.. а в периоды между сокращениями (диастолическос) — 70—80 мм рт. ст. Обычно давление крови фиксируется в виде соотношения систолического и диастолического давления, например. 130/80.
Мешать сердцу поддерживать нормальное давление крови могут различные факторы, в том числе кессонная болезнь и состояние, близкое к утоплению. Значительное снижение кровяного давления приводит к гипотоническому шоку. Другая крайность — организм реагирует на страх или стресс выбросом адреналина в кровь для стимуляции работы сердца и дыхания, для сужения кровеносных сосудов.
Сердце это насос, а кровеносные сосуды - трубопроводы, несущие питание к мозгу и нервам (система управления), мышцам, суставам и связкам (двигательная система) и другим частям тела. Кроме того, кровеносные сосуды отводят от органов тела отработанные вещества. Сердце имеет собственную систему обеспечения кровью - коронарные сосуды, которые названы так потому, что покрывают сердечную мышцу в виде короны.
Главный враг сердечнососудистой системы - это холестерин. Он может откладываться на стенках сосудов и забивать их просвет, препятствуя току крови. Если забиваются коронарные сосуды, то это ведет к инфаркту. Если сосуды мозга, то к нарушению его работы и к инсульту. Если забиваются сосуды рук и ног, то это ведет к снижению работоспособности и затем к отказам мышц, а также к импотенции.
Холестерин нужен организму, так как участвует в построении клеток тела и из него синтезируются очень нужные организму вещества, в том числе гормоны. С другой стороны, он опасен для сердца и сосудов. Но опасен не весь холестерин. Холестерин бывает низкой плотности ("плохой") - именно он забивает сосуды и бывает высокой плотности ("хороший") - он не откладывается в сосудах.
Холестерин всегда есть в теле человека, так как организм большую его часть синтезирует сам, а меньшую часть получает с животной пищей. Поэтому считается, что диеты без холестерина могут снизить его содержание в крови лишь на 20%.
Кровеносная система человека является сложнейшим устройством, которое великолепно работает на самых разных уровнях организации живой материи и действует как механическое, гидравлическое и даже биохимическое устройство. Наше тело сложено из 1000 триллионов клеток, для нормального существования которых требуется 10 млн л воды, богатой минеральными и органическими веществами, а также кислородом.
Кровеносная система, перекачивающая кровь и обновляющая ее, справляется с этой задачей, транспортируя к клеткам одновременно строительный материал, химические носители энергии и вещества, являющиеся защитниками нашего здоровья. Кровоток - это сплошной поток плотностью 1,06 г/см3. Он протекает по сети кровеносных сосудов, которая включает в себя большие вены и артерии, многократно ветвящиеся и постепенно уменьшающиеся до размеров крохотных капилляров. Через тончайшие стенки капилляров легко просачиваются различные вещества, отчего в живых тканях происходит непрерывный обмен: кровь отдает клеткам организма вещества, поддерживающие жизнь, и вымывает продукты распада.
Общая протяженность всех сосудов нашего тела насчитывает порядка 150 тыс. км, а их площадь приближенно составляет 7000 м2, что равняется площади 10 футбольных полей. На каждый квадратный сантиметр мышечной ткани приходится от 3000 до 5000 капилляров и более. Из этих сосудов постоянно функционируют лишь 10%, остальные "отдыхают", являясь закрытыми. Они подключаются к работе лишь во время выполнения человеком движений, связанных с очень большими физическими нагрузками.
Поскольку транспортные функции сосудистой системы несколько различаются, то это обусловливает и соответствующие различия в строении кровеносных сосудов. Крупные артерии и вены служат главным образом для переноса крови. Через стенки даже очень больших артерий постоянно протекает обмен веществ с окружающими тканями, но он очень слаб.
Многоступенчатый механизм коагуляции иногда срабатывает понапрасну, если его активизирует какой-нибудь болезненный процесс. Воспаление, изменение состава крови, атеросклероз, инфекционное поражение стенок сосудов и прочие негативные явления в организме заставляют кровеносную систему интенсивно вырабатывать и накапливать фибриноген. Организм делает это, чтобы упрочнить сосуды, но эффект получается прямо противоположный.
В узких участках сосудов скапливаются лишние тромбы, затрудняющие движение крови. Кровоток постепенно блокируется, в т. ч. спасительная жидкость может вообще не достигать какого-либо участка. Если произойдет закупорка сосуда, ведущего в сердце или головной мозг - а происходит это, к сожалению, довольно часто, - наступит неизбежная смерть. По этой причине в мире ежегодно умирает несколько миллионов человек.
Впрочем, с сердечнососудистой системой связаны и другие многочисленные проблемы. Одна из них - повышенное артериальное давление, которое нередко выступает в качестве самостоятельного заболевания под названием гипертонии. Разумеется, движение абсолютно любой жидкости по системе каналов всегда должно поддерживаться нагнетанием давления. Именно за счет давления крови она попадает из больших сосудов в мелкие.
Сокращения сердечной мышцы создают в жидкости избыточное давление, иначе говоря, напряжение, превышающее давление воздуха, который окружает наше тело. Избыточное давление, названное в медицине артериальным, измеряется от условного нуля, в качестве которого как раз и выступает атмосферное давление. Каждую минуту спокойной работы сердце пропускает через себя 3,6 кг (около 3,6 л) крови, чтобы поддерживать это внутреннее напряжение. Оно максимально в момент сокращения - систолы, тогда как во время диастолы, расслабления миокарда, падает до нуля.
Нарушения кровообращения, в особенности почечного, или болезни сердца влекут за собой повышение давления, которым организм пытается скомпенсировать происходящие в нем патологические изменения. Одной из наиболее частых причин повышения артериального давления являются различные нежелательные процессы в тканях клеточных стенок, активизирующиеся во время некоторых заболеваний, обменных нарушений, возрастных изменений в организме и т. д.
Искусственное старение сосудов, выраженное в снижении их эластичности, сопровождает гипертоническую болезнь и многие другие заболевания. В результате стрессов и общей нервозности в организме происходит травмирование сосудов за счет чрезмерного раздражения их мускулатуры перевозбужденными нервами. В результате развивается гипертония. Прочность сосудов снижается, в них наблюдаются склеротические явления.
Перечислять проявления патогенеза при разнообразных расстройствах можно до бесконечности. В любом случае состояние сосудов и их стенок, которое регулируется биохимическими процессами, связанными с деятельностью фибриногена и прочих белковых веществ, так или иначе влияет на артериальное давление.
Другим условием исправного функционирования кровеносной системы является поддержание постоянной скорости тока крови в сосудах. Кровь должна передвигаться со строго определенной скоростью. Во-первых, благодаря этому поддерживается нормальное давление в сосудах. А во-вторых, и это самое главное, только таким путем достигается полноценное обеспечение кислородом и питательными веществами различных тканей.
Скорость кровотока задается интенсивностью сердцебиений, артериальным давлением и величиной просвета кровеносных сосудов. Перепад артериального давления между периодами систолы и диастолы порождает волну давления со скоростью 25 м/с, т. е. 90 км/ч! За счет таких волн в артериях поддерживается скорость крови, равная 50 см/с, а в венах - 20 см/с. В капиллярах течение крови замедляется по причине их мелкого поперечного диаметра. Здесь скорость кровотока насчитывает максимум 2 мм/с, а пульсовые колебания гасятся. Равномерное движение жидкости создает оптимальные условия для обмена веществ в тканях.