Биофизика кровообращения

Сердечно-сосудистую систему образует сердце и совокупность ссудов большого и малого кругов кровообращения. Сердце является четырехкамерным биологическим насосом с камерами низкого (предсердия) и высокого (желудочки) давления. Клапаны сердца, расположенные между предсердиями и желудочками, а также на выходе крови из желудочков, обеспечивают в нормальных условиях строгую направленность потока крови: из предсердий в желудочки, а затем в артериальную систему большого и малого кругов кровообращения.

Сосудистая система включает артериальные, венозные и сосуды микроциркуляции. Каждый из кругов начинается крупной артерий (большой - аортой, малый - легочной артерией), а затем эти сосуды подразделяются на более мелкие вплоть до артериол. В сосудах минимального диаметра (6-10 мкм) - капиллярах, происходит обмен веществ и газов между кровью и окружающими тканями. Совокупность сосудов с диаметром меньше 100 мкм (артериолы, капилляры и венулы) называется системой микроциркуляции. Капилляры объединяются в венулы, которые, в свою очередь, собираются вместе и формируют более крупные вены. Такое объединение продолжается до образования самых крупных полых вен, которыми большой круг кровообращения заканчивается в правом предсердии. Малый круг завершается легочными венами в левом предсердии.

Основная задача большого круга - снабжение тканей питательными веществами и кислородом, а также удаление продуктов обмена из тканей. Малый круг обеспечивает газообмен в легких - в капиллярах осуществляется обмен кислородом и углекислым газом с атмосферным воздухом. Поэтому в артериях малого круга кровь содержит избыточное количество углекислого газа и низкую концентрацию кислорода. В венах соотношений концентраций газов обратное. Наоборот, в большом круге артериальная кровь обогащена кислородом и содержит мало углекислого газа. Закономерности кровотока во всех тканях организма зависят от физических свойств крови, работы сердца как насоса и состояния кровеносных сосудов.