Мал. 36. Зміна основних гемодинамічних показ­ників і площі поперечного перерізу судинного русла. Вподовж великого і малого кіл кровообігу..

Як видно з мал. 36, найбільшою є швидкість руху крові в аорті — 20-25 см/с. Так само, як і артеріальний тиск, у капілярах вона різко зменшується — до 0,3-0,5 мм/с, але, ви­ходячи з капілярів, венозна кров збільшує швидкість, незважаючи на те що тиск у венах продовжує знижуватись. Це пов'я­зано з тим, що вирішальним чинником, який зумовлює швидкість руху рідини в замкненій системі трубок, є не стільки тиск, скільки загальна площа поперечного пе­рерізу трубок. Як це не парадоксально, але найбільша судина — аорта є найвужчим місцем у всій кровоносній системі. Площа поперечного перерізу її у людини становить 4 см², тоді як загальна площа перерізу всіх відкритих капілярів дося­гає 3000 см². Проте якщо врахувати, що у стані спокою в організмі функціонує не більш як 35% капілярів, то загальна площа поперечного перерізу усіх без винятку капілярів великого кола кровообігу стано­витиме понад 10 000 см². Капіляри посту­пово збираються у венули, вени, і кров по­вертається до серця через дві (верхню і нижню) порожнисті вени, площа перерізу яких у сумі становить 6 см². Відповідно до цього лінійна швидкість кровотоку в по­рожнистих венах менша, ніж в аорті, і ста­новить 10-15 см/с.

Що стосується об'ємної швидкості кро­вотоку, то вона вподовж усієї кровоносної системи однакова і становить у середньо­му 80-90 мл/с, або 5 л/хв.

Рух крові у капілярах.

Капіля­ри здатні закриватись і відкриватись, зав­дяки чому і змінюється їх кількість, тобто кількість функціонуючих, видимих капі­лярів. Проте відомо також, що капіляри позбавлені гладком'язових клітин, а рідко розкидані по поверхні капілярів перицити не здатні до скорочення. Тому механізм, що здійснює закривання та відкривання капілярів, слід шукати в ділянці відгалуження капіляра від артеріоли. Там знаходяться передкапіляр­ні сфінктери, які й здійснюють регуля­цію капілярного кровообігу шляхом при­пинення чи відновлення доступу крові до капілярів. Таку саму функцію виконують найближчі до капілярів ділянки артеріол — метартеріоли.

Функція передкапілярних сфінктерів і артеріол регулюється двома механізмами:

- судинозвужувальним (вазоконстрикторним),

- судинорозширювальним (вазодилататорним).

В основі першого лежить здат­ність гладком'язових клітин передкапі­лярних артеріол і сфінктерів скорочуватись при їх розтягненій підвищенням тиску кро­ві. Оскільки кров за нормальних умов зав­жди надходить до артеріол під відносно високим тиском (40-60 мм рт. ст.), то цей чинник є сталим. Рухова іннервація цих ділянок судинної системи виражена значно слабше, ніж проксимальних і дистальних ділянок. Тому вважають, що нервова систе­ма відіграє незначну роль у здійсненні су­динозвужувальних впливів на передкапіляри та їхні сфінктери.

Судинорозширювальний вплив на цю ділян­ку судинного русла чинять продукти обмі­ну речовин і гіпоксія (нестача кисню). Поки передкапілярні сфінктери закриті і кров у капіляри не надходить, у частині тканини, що живиться через ці капіляри, поглина­ється кисень і розвивається гіпоксія, нако­пичуються метаболіти (молочна і вугільна кислоти, продукти гідролізу АТФ, адено­зин та ін.). Це спричинює розширення кро­воносних судин, відкриваються сфінктери і відновлюється кровотік у цій ділянці тка­нини. Кров приносить кисень і вимиває продукти метаболізму, усуваючи таким чином судинорозширювальний ефект. Зно­ву вступає в дію міогениий чинник — ско­рочення гладком'язових клітин передка­пілярних артеріол та сфінктерів, і кровотік у ділянці тканини на певний час припи­няється.

Капіляри відкриваються і закривають­ся не всі одночасно, а почергово з періо­дичністю від 3-20 с до 2-5 хв. Поки одні капіляри відкриті і живлять прилеглі до них клітини, що утворюють навколо кож­ного капіляра своєрідний тканинний ци­ліндр, інші капіляри закриті — в їхніх тканинних циліндрах накопичу­ються метаболіти. Через певний час за­криті капіляри відкриваються, а поперед­ні, вимивши з тканин метаболіти, закри­ваються. Так здійснюється гра капілярів, завдяки якій кровоносна система, викорис­товуючи відносно невеликий об'єм крові, по черзі живить усі тканини і клітини ті­ла. При цьому артеріальний тиск залишається сталим.

Коли якийсь орган підви­щує свою активність, починає працюва­ти, наприклад скелетний м'яз, його мета­болізм зростає, накопичення метаболітів відбувається швидше, відкривається біль­ше капілярів і на довший час або вони зовсім не закриваються, поки м'яз скоро­чується. Тиск крові в капілярах зростає, фільтрація посилюється. При цьому до пра­цюючого органа притікає більше крові, а до непрацюючих - менше, і за рахунок пе­рерозподілу крові артеріальний тиск зали­шається сталим.

Крім метаболітів на передкапілярну ланку судинної системи виливають також гормони, різні фізіологічно активні речо­вини: норадреналін, адреналін, вазопресин звужують ці судини, а ацетилхолін, гіста­мін, навпаки, розширюють їх. Усі чинники, що регулюють капілярний кровотік, впли­вають не тільки на тиск крові у капілярах, а й на кількість відкритих капілярів, тобто на площу поверхні, через яку здійснюється фільтрація та дифузія речовин.

Мікроциркуляція — це кровообіг у ка­пілярах і всіх прилеглих до них судинах діаметром до 100 мкм: артеріолах, передка­пілярних артеріолах (метартеріолах), ка­пілярах, венулах, артеріоловенуляриих ана-стомозах. Сукупність цих судин, що отри­мують кров від однієї чи кількох неве­ликих артерій, називають мікроциркуля­торний модулем. Хоча всі такі модулі по­будовані за однаковим принципом, у різних органах залежно від виконуваної функ­ції вони мають певні відмінності.

Один з мікроциркуляториих модулів показано на мал. 41. У цьому модулі крім згаданих вище елементів виділяють також прохідні, або прямі, капіляри, які утворюють найкоротший шлях між артеріолою і вену лою.

Об'єднання різних за розмірами і будо­вою кровоносних судин в один мікроциркуляторний модуль виправдано тим, що всі ці судини забезпечують найраціональніше виконання капілярами їх функції — жив­лення прилеглих тканин. Судини модуля не тільки приносять до капілярів і відво­дять від них кров, а й здійснюють регуля­цію капілярного кровотоку і транскапілярного обміну шляхом збільшення або змен­шення кількості функціонуючих капілярів, їх загальної поверхні та проникності стінки.

Щоб відповідати постійно змінюваним вимогам організму, його органів і тканий, серцево-судинна система повинна зміню­вати режим своєї роботи, пристосовувати її до цих вимог, забезпечувати органи і тканини живленням, адекватним до їх пот­реб. Головну роль у цих процесах відіграє нервова система, а також гуморальні чин­ники: гормони, метаболіти, різні фізіологіч­но активні речовини.