Кровообращение. Большой и малый круги кровообращения Артериальное кровообращение человека

30.06.2019Рубрика: Ревматология

Кровообращение - процесс постоянной циркуляции крови в организме, что обеспечивает его жизнедеятельность. Кровеносную систему организма иногда объединяют с лимфатической системой в сердечно-сосудистую систему.

Кровь приводится в движение сокращениями сердца и циркулирует сосудами. Она обеспечивает ткани организма кислородом, питательными веществами, гормонами и поставляет продукты обмена веществ в органы их выделения. Обогащение крови кислородом происходит в легких, а насыщение питательными веществами - в органах пищеварения. В печени и почках происходит нейтрализация и выведение продуктов метаболизма. Кровообращение регулируется гормонами и нервной системой. Различают малое (через легкие) и большое (через органы и ткани) круга кровообращения.

Кровообращение - важный фактор в жизнедеятельности организма человека и животных. Кровь может выполнять свои разнообразные функции только находясь в постоянном движении.

Кровеносная система человека и многих животных состоит из сердца и сосудов, по которым кровь движется к тканям и органам, а затем возвращается к сердцу. Крупные сосуды, по которым кровь движется к органам и тканям, называются артериями. Артерии разветвляются на меньшие артерии - артериолы, и, наконец, на капилляры. Сосудами, которые называются венами, кровь возвращается к сердцу.

Кровеносная система человека и других позвоночных относится к закрытого типа - кровь при нормальных условиях не покидает организм. Некоторые виды беспозвоночных имеют открытую кровеносную систему.

Движение крови обеспечивает разница кровяного давления в различных сосудах.

История исследования

Еще античные исследователи предполагали, что в живых организмах все органы функционально связаны и влияют друг на друга. Высказывались разные предположения. Гиппократ - «отец медицины», и Аристотель - крупнейший из греческих мыслителей, живших почти 2500 лет назад, интересовался вопросами кровообращения и изучал его. Однако античные представления были несовершенны, а во многих случаях ошибочны. Венозные и артериальные кровеносные сосуды они представляли как две самостоятельные системе, не соединены между собой. Считалось, что кровь движется только венами, в артериях, зато находится воздуха. Это обосновывали тем, что при вскрытии трупов людей и животных в венах кровь была, а артерии были пустые, без крови.

Это убеждение было опровергнуто в результате работ римского исследователя и врача Клавдия Галена (130 - 200). Он экспериментально доказал, что кровь движется сердцем и артериями, как и венами.

После Галена вплоть до XVII века считали, что кровь из правого предсердия попадает в левое каким-то образом через перегородку.

В 1628 году английский физиолог, анатом и врач Уильям Гарвей (1578 - 1657) опубликовал свой труд «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», в котором впервые в истории медицины экспериментально показал, что кровь движется от желудочков сердца артериями и возвращается предсердия венами. Несомненно, обстоятельством, больше других побудила Уильяма Гарвея к осознанию того, что кровь циркулирует, оказалось наличие в венах клапанов, функционирование которых свидетельствует о пассивном гидродинамический процесс. Он понял, что это могло бы иметь смысл только в том случае, если кровь в венах течет к сердцу, а не от него, как предположил Гален и как считала европейская медицина во времена Гарвея. Гарвей был также первым, кто количественно оценил сердечный выброс у человека, и преимущественно благодаря этому, несмотря на огромную недооценку (1020,6 г / мин, то есть около 1 л / мин вместо 5 л / мин), скептики убедились, что артериальная кровь не может непрерывно создаваться в печени, а, следовательно, она должна циркулировать. Таким образом, им была построена современная схема кровообращения человека и других млекопитающих, включающий два круга. Невыясненным оставался вопрос о том, как кровь попадает из артерий в вены.

Именно в год публикации революционной труда Гарвея (1628) родился Мальпиги, который 50 лет спустя открыл капилляры - звено кровеносных сосудов, которая соединяет артерии и вены - и таким образом завершил описание замкнутой сосудистой системы.

Первые количественные измерения механических явлений в кровообращении были сделаны Стивеном Хейлз (1677 - 1761), который измерил артериальное и венозное кровяное давление, объем отдельных камер сердца и скорость истечения крови из нескольких вен и артерий, продемонстрировав таким образом, что большая часть сопротивления течения крови приходится на область микроциркуляции. Он считал, что в результате упругости артерий течение крови в венах остается более или менее постоянным, а не пульсирует, как в артериях.

Позже, в XVIII и XIX веках ряд известных гидромеханики заинтересовались вопросами циркуляции крови и внесли существенный вклад в понимание этого процесса. Среди них были Леонард Эйлер, Бернулли (который был на самом деле профессором анатомии) и Жан Луи Мари Пуазейль (также врач, его пример особенно показывает, как попытка решить частичную прикладную задачу может привести к развитию фундаментальной науки). Одним из самых ученых-универсалов был Томас Юнг (1773 - 1829), также врач, чьи исследования в оптике привели к установлению волновой теории света и понимания восприятия цвета. Другая важная область исследований Юнга касается природы упругости, в частности свойств и функции упругих артерий его теория распространения волн в упругих трубках до сих пор считается фундаментальным корректным описанием пульсового давления в артериях. Именно в его лекции по этому вопросу в Королевском обществе в Лондоне содержится явное заявление, что «вопрос о том, каким образом и в какой степени циркуляция крови зависит от мышечных и упругих сил сердца и артерий в предположении, что природа этих сил известна, должен стать просто вопросом самых разделов теоретической гидравлики ».

Схема кровообращения Гарвея была расширена при создании в XX веке схемы гемодинамики Аринчиним Н. И. Оказалось, что скелетная мышца по кровообращения не только проточная сосудистая система и потребитель крови, «иждивенец» сердца, но и орган, который, самозабезпечуючись, является мощным насосом - периферическим «сердцем». За давлением крови, развивается мышцей, он не только не уступает, но даже превосходит давление, поддерживаемый центральным сердцем, и служит эффективным его помощником. В связи с тем, что скелетных мышц очень много, более 1000, их роль в продвижении крови у здорового и больного человека, несомненно, велика.

Круги кровообращения человека

Кровообращение происходит по двум основным путям, называемым кругами: малым и большим кругами кровообращения.

Малым кругом кровь циркулирует через легкие. Движение крови этим кругом начинается с сокращения правого предсердия, после чего кровь поступает в правый желудочек сердца, сокращение которого толкает кровь в легочный ствол. Циркуляция крови в этом направлении регулируется предсердно-желудочковой перегородкой и двумя клапанами: трехстворчатым (между правым предсердием и правым желудочком), что предотвращает возвращению крови в предсердие, и клапаном легочной артерии, что предотвращает возвращению крови из легочного ствола в правый желудочек. Легочный ствол разветвляется в сети легочных капилляров, где кровь насыщается кислородом путем вентиляции легких. Затем кровь через легочные вены возвращается из легких в левое предсердие.

Большой круг кровообращения поставляет насыщенную кислородом кровь к органам и тканям. Левое предсердие сокращается одновременно с правым и толкает кровь в левый желудочек. Из левого желудочка кровь поступает в аорту. Аорта разветвляется на артерии и артериолы, что дкою, двустворчатым (митральным) клапаном и клапаном аорты.

Таким образом, кровь движется большого круга кровообращения от левого желудочка до правого предсердия, а затем малым кругом кровообращения от правого желудочка до левого предсердия.

Также существуют еще два круга кровообращения:

Сердечный круг кровообращения - это круг кровообращения начинается от аорты двумя короноиднимы сердечными артериями, по которым кровь поступает во все слои и части сердца, а затем собирается мелких венах в венозной венечный синус и заканчивается венами сердца, впадающих в правое предсердие.
Плацентарный - Происходит по замкнутой системе, изолированной от кровеносной системы матери. Плацентарный круг кровообращения начинается от плаценты, которая является провизорного (временным) органом, через который плод получает от матери кислород, питательные вещества, воду, электролиты, витамины, антитела и отдает углекислый газ и шлаки.

Механизм кровообращения

Это утверждение полностью справедливо для артерий и артериол, капилляров и вен в капиллярах и венах появляются вспомогательные механизмы, о которых ниже. Движение артериальной крови желудочками происходит в изофигмичнои точки капилляров, где происходит выброс воды и солей в интерстициальную жидкость и разгрузки артериального давления до давления в интерстициальный жидкости, величина которого около 25 мм рт. ст.. Далее происходит реабсорбция (обратное всасывание) воды, солей и продуктов жизнедеятельности клеток с интерстициальный жидкости в посткапилляры под действием всасывающей силы предсердий (жидкостный вакуум - перемещение атриовентрикулярных перегородок, АВП вниз) и далее - самотеком под действием сил гравитации к предсердий. Перемещение АВП вверх приводит к систолы предсердий и одновременно к диастолы желудочков. Отличие давлений создается ритмической работой предсердий и желудочков сердца, перекачивающего кровь из вен в артерии.

Сердечный цикл

Правая половина сердца и левая работают синхронно. Для удобства изложения здесь будет рассмотрена работа левой половины сердца. Сердечный цикл включает в себя общую диастолу (расслабление), систолу (сокращение) предсердий, систолу желудочков. Во время общей диастолы давление в полостях сердца близок к нулю, в аорте медленно снижается с систолического до диастолического, в норме у человека равны соответственно 120 и 80 мм рт. ст. Поскольку давление в аорте выше, чем в желудочке, аортальный клапан закрыт. Давление в крупных венах (центральный венозный давление, ЦВД) составляет 2-3 мм рт.ст., то есть чуть выше, чем в полостях сердца, так что кровь поступает в предсердия и, транзитом, в желудочки. Предсердно-желудочковые клапаны в это время открыты. Во время систолы предсердий циркулярные мышцы предсердий пережимают вход из вен в предсердия, что препятствует обратному току крови, давление в предсердиях повышается до 8-10 мм рт.ст., и кровь перемещается в желудочки. На следующей систолы желудочков давление в них становится выше давления в предсердиях (которые начинают расслабляться), что приводит к закрытию предсердно-желудочковых клапанов. Внешним проявлением этого события I тон сердца. Затем давление в желудочке превышает аортальный, в результате чего открывается клапан аорты и начинается вытеснение крови из желудочка в артериальную систему. Расслабленное предсердия в это время заполняется кровью. Физиологическое значение предсердий главным образом заключается в роли промежуточного резервуара для крови, поступающей из венозной системы во время систолы желудочков. В начале общей диастолы, давление в желудочке падает ниже аортального (закрытие аортального клапана, II тон), затем ниже давления в предсердиях и венах (открытие предсердно-желудочковых клапанов), желудочки снова начинают заполняться кровью. Объем крови, выбрасываемой желудочком сердца за каждую систолу составляет 60-80 мл. Эта величина называется ударным объемом. Продолжительность сердечного цикла - 0,8-1 с, дает частоту сердечных сокращений (ЧСС) 60-70 в минуту. Отсюда минутный объем кровотока, как нетрудно подсчитать, 3-4 л в минуту (минутный объем сердца, МОС).

Артериальная система

Артерии, которые почти не содержат гладких мышц, но имеют мощную эластичную оболочку, выполняют главным образом «буферную» роль, сглаживая перепады давления между систолическим и диастолическим. Стенки артерий упруго растягивающие, что позволяет им принять дополнительный объем крови, что «вбрасывается» сердцем во время систолы, и лишь умеренно, на 50-60 мм рт.ст., поднять давление. Во время диастолы, когда сердце ничего не перекачивает, именно упругое растяжение артериальных стенок поддерживает давление, не давая ему упасть до нуля, и тем самым обеспечивает непрерывность кровотока. Именно растяжение стенки сосуда воспринимается как удар пульса. Артериолы имеют развитую гладкую мускулатуру, благодаря которой способны активно изменять свой просвет и, таким образом, регулировать сопротивление кровотоку. Именно на артериолы приходится наибольшее падение давления, и именно они определяют соотношение объема кровотока и артериального давления. Соответственно, артериолы называют резистивными сосудами.

Капилляры

Капилляры характеризуются тем, что их сосудистая стенка представлена одним слоем клеток, так что они высокопроницаемых для всех растворенных в плазме крови низкомолекулярных веществ. Здесь происходит обмен веществ между тканевой жидкостью и плазмой крови. При прохождении крови через капилляры плазма крови 40 раз полностью обновляется с интерстициальной (тканевой) жидкостью; объем только диффузии через общую обменную поверхность капилляров организма составляет около 60 л / мин или примерно 85000 л / сутки давление в начале артериальной части капилляра 37,5 мм рт. в.; эффективное давление составляет около (37,5 - 28) = 9,5 мм рт. в.; давление в конце венозной части капилляра, направленное наружу капилляра, составляет 20 мм рт. в.; эффективный реабсорбционное давление - близко (20 - 28) = - 8 мм рт. ст.

Венозная система

От органов кровь возвращается через посткапилляры в венулы и вены в правое предсердие по верхней и нижней полых вен, а также коронарным венам (венам, возвращает кровь от сердечной мышцы). Венозный возврат осуществляется по нескольким механизмам. Во-первых, базовый механизм благодаря перепаду давлений в конце венозной части капилляра, направленное наружу капилляра около 20 мм рт. ст., в ТЖ - 28 мм рт. ст.,.) и предсердий (около 0), эффективный реабсорбционное давление близко (20 - 28) = - 8 мм рт. ст. Во-вторых, для вен скелетных мышц важно, что при сокращении мышцы давление «извне» превышает давление в вене, так что кровь «выжимается» из вен сокращением мышц. Присутствие же венозных клапанов определяет направление движения крови при этом - от артериального конца к венозному. Этот механизм особенно важен для вен нижних конечностей, поскольку здесь кровь венами поднимается, преодолевая гравитацию. В-третьих, посасывая роль грудной клетки. Во время вдоха давление в грудной клетке падает ниже атмосферного (которое мы принимаем за ноль), что обеспечивает дополнительный механизм возврата крови. Величина просвета вен, а соответственно и их объем значительно превышают таковые артерий. Кроме того, гладкие мышцы вен обеспечивают изменение их объема в достаточно широких пределах, приспосабливая их емкость до меняющегося объема циркулирующей крови. Поэтому, с точки зрения физиологической роли, вены можно определить как «емкостные сосуды».

Количественные показатели и их взаимосвязь

Ударный объем сердца - объем, который левый желудочек выбрасывает в аорту (а правый - в легочный ствол) за одно сокращение. У человека равна 50-70 мл. Минутный объем кровотока (V minute) - объем крови, проходящей через поперечное сечение аорты (и легочного ствола) в минуту. У взрослого человека минутный объем примерно равен 5-7 литров. Частота сердечных сокращений (Freq) - число сокращений сердца в минуту. Артериальное давление - давление крови в артериях. Систолическое давление - высшую давление во время сердечного цикла, достигается к концу систолы. Диастолическое давление - низкое давление во время сердечного цикла, достигается в конце диастолы желудочков. Пульсовое давление - разница между систолическим и диастолическим. Среднее артериальное давление (P mean) проще всего определить в виде формулы. Итак, если артериальное давление во время сердечного цикла является функцией от времени, то (2) где t begin и t end - время начала и конца сердечного цикла, соответственно. Физиологический смысл этой величины: это такое эквивалентное давление, что, если бы оно постоянным, минутный объем кровотока не отличался бы от наблюдаемого в действительности. Общее периферическое сопротивление - сопротивление, сосудистая система предоставляет кровотока. Прямо оно измерено быть не может, но может быть вычислено, исходя из минутного объема и среднего артериального давления. (3) Минутный объем кровотока равен отношению среднего артериального давления до периферической сопротивления. Это утверждение является одним из центральных законов гемодинамики. Сопротивление одного сосуда с жесткими стенками определяется законом Пуазейля: (4) где η - вязкость жидкости, R - радиус и L - длина сосуда. Для последовательно включенных сосудов, сопротивления складываются: (5) для параллельных, складываются проводимости: (6) Таким образом, общее периферическое сопротивление зависит от длины сосудов, числа параллельно включенных сосудов и радиуса сосудов. Понятно, что не существует практического способа узнать все эти величины, кроме того, стенки сосудов не является жесткими, а кровь не ведет себя как классическая Ньютоновская жидкость с постоянной вязкостью. В силу этого, как отмечал В. А. Лищук в «Математической теории кровообращения», «закон Пуазейля имеет для кровообращения скорее иллюстративную, чем конструктивную роль». Однако, понятно, что из всех факторов, определяющих периферическое сопротивление, наибольшее значение имеет радиус сосудов (длина в формуле стоит в 1-й степени, радиус же - в 4-й), и этот же фактор - единственный, способный к физиологической регуляции. Количество и длина сосудов постоянны, радиус может меняться в зависимости от тонуса сосудов, главным образом, артериол. С учетом формул (1), (3) и природы периферического сопротивления, становится понятно, что среднее артериальное давление зависит от объемного кровотока, который определяется главным образом сердцем (см. (1)) и тонуса сосудов, преимущественно артериол.

Ударный объем сердца (V contr) - объем, который левый желудочек выбрасывает в аорту (а правый - в легочный ствол) за одно сокращение. У человека равна 50-70 мл.

Минутный объем кровотока (V minute) - объем крови, проходящей через поперечное сечение аорты (и легочного ствола) в минуту. У взрослого человека минутный объем примерно равен 5-7 литров.

Частота сердечных сокращений (Freq) - число сокращений сердца в минуту.

Артериальное давление - давление крови в артериях.

Систолическое давление - самый высокий давление во время сердечного цикла, достигается к концу систолы.

Диастолическое давление - низкое давление во время сердечного цикла, достигается в конце диастолы желудочков.

Пульсовое давление - разница между систолическим и диастолическим.

(P mean) проще всего определить в виде формулы. Итак, если артериальное давление во время сердечного цикла является функцией от времени, то

где t begin и t end - время начала и конца сердечного цикла, соответственно.

Физиологический смысл этой величины: это такой эквивалентный давление, при постоянстве, минутный объем кровотока не отличался бы от наблюдаемого в действительности.

Общее периферическое сопротивление - сопротивление, сосудистая система предоставляет кровотока. Непосредственно нельзя измерить сопротивление, но его можно вычислить, исходя из минутного объема и среднего артериального давления.

Минутный объем кровотока равен отношению среднего артериального давления к периферийному сопротивления.

Это утверждение является одним из центральных законов гемодинамики.

Сопротивление одного сосуда с жесткими стенками определяется законом Пуазейля:

где {\ Displaystyle \ eta} {\ Displaystyle \ eta} - вязкость жидкости, R - радиус и L - длина сосуда.

Для последовательно включенных сосудов, сопротивление определяется:

Для параллельных, измеряется проводимость:

Таким образом, общее периферическое сопротивление зависит от длины сосудов, числа параллельно включенных сосудов и радиуса сосудов. Понятно, что не существует практического способа узнать все эти величины, кроме того, стенки сосудов не является твердыми, а кровь не ведет себя как классическая Ньютоновская жидкость с постоянной вязкостью. В силу этого, как отмечал В. А. Лищук в «Математической теории кровообращения», «закон Пуазейля имеет для кровообращения скорее иллюстративную, чем конструктивную роль». Тем не менее, понятно, что из всех факторов, определяющих периферическое сопротивление, наибольшее значение имеет радиус сосудов (длина в формуле в 1-м степени, радиус же - в четвёртом), и этот же фактор - единственный, способный к физиологической регуляции. Количество и длина сосудов постоянны, радиус же может изменяться в зависимости от тонуса сосудов, главным образом, артериол.

С учетом формул (1), (3) и природы периферического сопротивления, становится понятно, что средний артериальное давление зависит от объемного кровотока, который определяется главным образом сердцем (см. (1)) и тонуса сосудов, преимущественно артериол.

В человеческом организме кровеносная система устроена так, чтобы полностью отвечать его внутренним потребностям. Немаловажную роль в продвижении крови играет наличие замкнутой системы, в которой разделены артериальный и венозный кровяные потоки. И осуществляется это с помощью наличия кругов кровообращения.

Историческая справка

В прошлом, когда под рукой у ученых еще не было информативных приборов, способных изучать физиологические процессы на живом организме, величайшие деятели науки вынуждены были заниматься поиском анатомических особенностей у трупов. Естественно, что у умершего человека сердце не сокращается, поэтому некоторые нюансы приходилось домысливать самостоятельно, а иногда и попросту фантазировать. Так, еще во втором веке нашей эры Клавдий Гален, обучающийся по трудам самого Гиппократа, предполагал, что артерии содержат в своем просвете воздух вместо крови. На протяжении дальнейших столетий было выполнено немало попыток объединить и связать воедино имеющиеся анатомические данные с позиции физиологии. Все ученые знали и понимали, как устроена система кровообращения, но вот как это работает?

Колоссальный вклад в систематизацию данных по работе сердца внесли ученые Мигель Сервет и Уильям Гарвей в 16-м веке. Гарвей, ученый, впервые описавший большой и малый круги кровообращения, в 1616 году определил наличие двух кругов, но вот как связаны между собой артериальное и венозное русло, он объяснить в своих трудах не мог. И лишь впоследствии, в 17-м веке, Марчелло Мальпиги, один из первых начавший использовать микроскоп в своей практике, открыл и описал наличие мельчайших, невидимых невооруженным глазом капилляров, которые служат связующим звеном в кругах кровообращения.

Филогенез, или эволюция кругов кровообращения

В связи с тем, что по мере эволюции животные класса позвоночных становились все более прогрессивными в анатомо-физиологическом отношении, им требовалось сложное устройство и сердечно-сосудистой системы. Так, для более быстрого движения жидкой внутренней среды в организме позвоночного животного появилась необходимость замкнутой системы циркуляции крови. По сравнению с иными классами животного царства (например, с членистоногими или с червями), у хордовых появляются зачатки замкнутой сосудистой системы. И если у ланцетника, к примеру, отсутствует сердце, но существует брюшная и спинная аорта, то у рыб, амфибий (земноводных), рептилий (пресмыкающихся) появляется двух- и трехкамерное сердце соответственно, а у птиц и млекопитающих – четырехкамерное сердце, особенностью которого является средоточие в нем двух кругов кровообращения, не смешивающихся между собой.

Таким образом, наличие у птиц, млекопитающих и человека, в частности, двух разделенных кругов кровообращения – это не что иное, как эволюция кровеносной системы, необходимая для лучшего приспособления к условиям окружающей среды.

Анатомические особенности кругов кровообращения

Круги кровообращения – это совокупность кровеносных сосудов, представляющая собой замкнутую систему для поступления во внутренние органы кислорода и питательных веществ посредством газообмена и обмена нутриентами, а также для выведения из клеток двуокиси углерода и иных продуктов метаболизма. Для организма человека характерны два круга – системный, или большой круг, а также легочной, называемый также малым кругом.

Видео: круги кровообращения, мини-лекция и анимация

Большой круг кровообращения

Основной функцией большого круга является обеспечение газообмена во всех внутренних органах, кроме легких. Он начинается в полости левого желудочка; представлен аортой и ее ответвлениями, артериальным руслом печени, почек, головного мозга, скелетной мускулатуры и других органов. Далее данный круг продолжается капиллярной сетью и венозным руслом перечисленных органов; и посредством впадения полой вены в полость правого предсердия заканчивается в последнем.

Итак, как уже сказано, начало большого круга – это полость левого желудочка. Сюда направляется артериальный кровяной поток, содержащий в себе большую часть кислорода, нежели двуокиси углерода. Этот поток в левый желудочек попадает непосредственно из кровеносной системы легких, то есть из малого круга. Артериальный поток из левого желудочка посредством аортального клапана проталкивается в крупнейший магистральный сосуд – в аорту. Аорту образно можно сравнить со своеобразным деревом, которое имеет множество ответвлений, потому что от нее отходят артерии ко внутренним органам (к печени, почкам, желудочно-кишечному тракту, к головному мозгу – через систему сонных артерий, к скелетным мышцам, к подкожно-жировой клетчатке и др). Органные артерии, также имеющие многочисленные разветвления и носящие соответственные анатомии названия, несут кислород в каждый орган.

В тканях внутренних органов артериальные сосуды подразделяются на сосуды все меньшего и меньшего диаметра, и в результате формируется капиллярная сеть. Капилляры – это наимельчайшие сосуды, практически не имеющие среднего мышечного слоя, а представленные внутренней оболочкой – интимой, выстланной эндотелиальными клетками. Просветы между этими клетками на микроскопическом уровне настолько велики по сравнению с другими сосудами, что позволяют беспрепятственно проникать белкам, газам и даже форменным элементам в межклеточную жидкость окружающих тканей. Таким образом, между капилляром с артериальной кровью и жидкой межклеточной средой в том или ином органе происходит интенсивный газообмен и обмен других веществ. Кислород проникает из капилляра, а углекислота, как продукт метаболизма клеток – в капилляр. Осуществляется клеточный этап дыхания.

После того, как в ткани перешло большее количество кислорода, а из тканей была удалена вся углекислота, кровь становится венозной. Весь газообмен осуществляется с каждым новым притоком крови, и за тот промежуток времени, пока она движется по капилляру в сторону венулы – сосудика, собирающего венозную кровь. То есть с каждым сердечным циклом в том или ином участке организма осуществляется поступление кислорода в ткани и удаление из них двуокиси углерода.

Указанные венулы объединяются в вены покрупнее, и формируется венозное русло. Вены, аналогично артериям, носят те названия, в каком органе они располагаются (почечные, мозговые и др). Из крупных венозных стволов формируются притоки верхней и нижней полой вены, а последние затем впадают в правое предсердие.

Особенности кровотока в органах большого круга

Некоторые из внутренних органов имеют свои особенности. Так, например, в печени существует не только печеночная вена, «относящая» венозный поток от нее, но и воротная, которая наоборот, приносит кровь в печеночную ткань, где выполняется очищение крови, и только потом кровь собирается в притоки печеночной вены, чтобы попасть к большому кругу. Воротная вена приносит кровь от желудка и кишечника, поэтому все, что человек съел или выпил, должно пройти своеобразную «очистку» в печени.

Кроме печени, определенные нюансы существуют и в других органах, например, в тканях гипофиза и почек. Так, в гипофизе отмечается наличие так называемой «чудесной» капиллярной сети, потому что артерии, приносящие кровь в гипофиз из гипоталамуса, разделяются на капилляры, которые затем собираются в венулы. Венулы, после того, как кровь с молекулами релизинг-гормонов собрана, вновь разделяются на капилляры, а затем уже формируются вены, относящие кровь от гипофиза. В почках дважды на капилляры разделяется артериальная сеть, что связано с процессами выделения и обратного всасывания в клетках почек – в нефронах.

Малый круг кровообращения

Его функцией является осуществление газообменных процессов в легочной ткани с целью насыщения «отработанной» венозной крови кислородными молекулами. Он начинается в полости правого желудочка, куда из право-предсердной камеры (из «конечной точки» большого круга) поступает венозный кровяной поток с крайне незначительным количеством кислорода и с большим содержанием углекислоты. Эта кровь посредством клапана легочной артерии продвигается в один из крупных сосудов, называемый легочным стволом. Далее венозный поток двигается по артериальному руслу в легочной ткани, которое также распадается на сеть из капилляров. По аналогии с капиллярами в других тканях, в них осуществляется газообмен, вот только в просвет капилляра поступают молекулы кислорода, а в альвеолоциты (клетки альвеол) проникает углекислота. В альвеолы при каждом акте дыхания поступает воздух из окружающей среды, из которого кислород через клеточные мембраны проникает в плазму крови. С выдыхаемым воздухом при выдохе поступившая в альвеолы углекислота выводится наружу.

После насыщения молекулами O 2 кровь приобретает свойства артериальной, протекает по венулам и в конечном итоге добирается до легочных вен. Последние в составе четырех или пяти штук открываются в полость левого предсердия. В результате, через правую половину сердца протекает венозный кровяной поток, а через левую половину – артериальный; и в норме эти потоки смешиваться не должны.

В ткани легких имеется двойная сеть капилляров. При помощи первой осуществляются газообменные процессы с целью обогащения венозного потока молекулами кислорода (взаимосвязь непосредственно с малым кругом), а во второй осуществляется питание самой легочной ткани кислородом и нутриентами (взаимосвязь с большим кругом).

Дополнительные круги кровообращения

Данными понятиями принято выделять кровоснабжение отдельных органов. Так, например, к сердцу, которое больше других нуждается в кислороде, артериальный приток осуществляется из ответвлений аорты в самом ее начале, которые получили название правой и левой коронарных (венечных) артерий. В капиллярах миокарда происходит интенсивный газообмен, а венозный отток осуществляется в коронарные вены. Последние собираются в коронарный синус, который открывается прямо в право-предсердную камеру. Таким путем осуществляется сердечный, или коронарный круг кровообращения.

венечный (коронарный) круг кровообращения в сердце

Виллизиев круг представляет собой замкнутую артериальную сеть из мозговых артерий. Мозговой круг обеспечивает дополнительное кровоснабжение мозга при нарушении мозгового кровотока по другим артериям. Это защищает столь важный орган от недостатка кислорода, или гипоксии. Мозговой круг кровообращения представлен начальным сегментом передней мозговой артерии, начальным сегментом задней мозговой артерии, передними и задними соединительными артериями, внутренними сонными артериями.

виллизиев круг в мозге (классический вариант строения)

Плацентарный круг кровообращения функционирует только во время вынашивания плода женщиной и осуществляет функцию «дыхания» у ребенка. Плацента формируется, начиная с 3-6 недели беременности, и начинает функционировать в полную силу с 12-й недели. В связи с тем, что легкие плода не работают, поступление кислорода в его кровь осуществляется посредством потока артериальной крови в пупочную вену ребенка.

кровообращение плода до рождения

Таким образом, всю кровеносную систему человека можно условно разделить на отдельные взаимосвязанные участки, выполняющие свои функции. Правильное функционирование таких участков, или кругов кровообращения, является залогом здоровой работы сердца, сосудов и всего организма в целом.

В настоящее время в мире именно болезни системы кровообращения являются основной причиной смертности. Очень часто при поражении органов кровообращения человек полностью теряет трудоспособность. При болезнях этого типа страдают как разные отделы сердца, так и сосуды. Органы кровообращения поражаются как у мужчин, так и у женщин, при этом такие недуги могут диагностироваться у пациентов разного возраста. Ввиду существования большого количества болезней, относящихся к этой группе, отмечается, что некоторые из них чаще встречаются среди женщин, а другие – среди мужчин.

Строение и функции системы кровообращения

В систему кровообращения человека входит сердце , артерии , вены и капилляры . В анатомии принято различать большой и малый круги кровообращения. Эти круги образуются сосудами, которые выходят из сердца. Круги являются замкнутыми.

Малый круг кровообращения человека состоит из легочного ствола и легочных вен. Большой круг кровообращения начинает аорта , которая выходит из левого желудочка сердца. Кровь из аорты попадает в крупные сосуды, которые направляются направляющиеся к голове человека, его туловищу и конечностям. Крупные сосуды разветвляются на мелкие, переходящие во внутриорганные артерии, а потом — в артериолы и капилляры. Именно капилляры отвечают за обменные процессы между тканями и кровью. Далее происходит объединение капилляров в посткапиллярные венулы, которые сливаются в вены – изначально внутриорганный, далее — во внеорганные. В правое предсердие кровь возвращается через верхнюю и нижнюю полые вены. Более подробно строение кровеносной системы демонстрирует ее детальная схема.

Система кровообращения человека обеспечивает в организме доставку питательных веществ и кислорода к тканям, отвечает за удаление вредных продуктов обменных процессов, транспортирует их для переработки или удаления из организма человека. Также кровеносная система перемещает между органами промежуточные продукты метаболизма.

Причины болезней системы кровообращения

Ввиду того, что специалистами выделяется много болезней системы кровообращения, существует целый ряд причин, их провоцирующих. Прежде всего, на проявление болезней данного типа влияет слишком сильное нервное напряжение как следствие серьезных психических травм или продолжительных сильных переживаний. Еще одна причина заболеваний системы кровообращения — , который провоцирует возникновение .

Болезни кровеносной системы проявляются также вследствие инфекций. Так, вследствие воздействия бета-гемолитического стрептококка группы А у человека развивается ревматизм . Заражение зеленящим стрептококком, энтерококком, золотистым стафилококком провоцирует возникновение септического , перикардита , миокардита .

Причиной некоторых заболеваний системы кровообращения являются нарушения развития плода во внутриутробном периоде. Следствием таких нарушений часто становится врожденный .

Острая сердечно-сосудистая недостаточность может развиваться у человека как последствие травм, в результате которых происходит обильная потеря крови.

Специалисты выделяют не только перечисленные причины, но и ряд факторов, которые способствуют проявлению расположенности к недугам органов сердечно-сосудистой системы. В данном случае речь идет о наследственной склонности к болезням, наличии вредных привычек (табакокурение, регулярное употребление алкоголя, ), неправильном подходе к питанию (слишком соленая и жирная еда). Также болезни систем кровообращения чаще проявляются при нарушениях липидного обмена, при наличии изменений в работе эндокринной системы (климакс у женщин), при избыточном весе. Также могут повлиять на развитее таких болезней недуги других систем организма, прием некоторых медикаментозных препаратов.

Симптомы

Система кровообращения человека функционирует таким образом, что жалобы при заболеваниях могут быть разнообразными. Болезни системы кровообращения могут проявляться симптомами, которые не являются характерными для болезней определенных органов. Физиология человеческого организма такова, что многие симптомы в разной степени и в разной интенсивности могут проявляться при самых разнообразных недугах.

Но следует учесть и тот факт, что на начальных стадиях некоторых болезней, когда система кровообращения еще относительно нормально выполняет свои функции, больные не чувствуют никаких изменений в организме. Соответственно, заболевания могут быть диагностированы только случайно, при обращении к специалисту по иному поводу.

При болезнях органов системы кровообращения у больного присутствуют характерные симптомы: перебои в работе сердца , а также боли , цианоз , отеки и др.

Важным симптомом считается наличие изменений сердцебиения. Если человек здоров, то в состоянии покоя или легких физических усилий он не чувствует собственного сердцебиения. У людей с некоторыми болезнями кровеносной системы сердцебиение может отчетливо чувствоваться даже при незначительной физической нагрузке, а иногда и в покое. Речь идет о – проявлении учащенного сердцебиения. Такой симптом возникает как последствие снижения сократительной функции сердца. В процессе одного сокращения сердце отправляет в аорту меньше крови, чем обычно. Чтобы обеспечить нормальное снабжение кровью организма, сердце должно сокращаться с большей частотой. Но такой режим работы для сердца не может быть благоприятным, ведь при усиленном сердцебиении становится короче фаза расслабления сердца, при которой в сердечной мышце проходят процессы, оказывающие на нее позитивное воздействие и восстанавливающие ее работоспособность.

При заболеваниях кровеносной системы также часто проявляются перебои, то есть неритмичная работа сердца. больной ощущает как замирание сердца, после чего следует сильный короткий удар. Иногда перебои бывают единичными, иногда они занимают определенное время или же происходят постоянно. В большинстве случаев перебои происходят при тахикардии, но и при редком ритме сердца они также могут наблюдаться.

Боль в области сердца очень часто беспокоит пациентов, страдающих заболеваниями органов кровообращения. Но данный симптом при разных недугах имеет разное значение. Так, при ишемической болезни сердца боль является главным симптомом, а при других заболеваниях сердечно-сосудистой системы симптом может быть второстепенным.

При ишемической болезни сердца боли проявляются как следствие недостатка снабжения кровью сердечной мышцы. Боль в таком случае продолжается не более пяти минут и имеет сдавливающий характер. Возникает приступами, в основном в процессе физической нагрузки или при низкой температуре. Боль купируется после приема . Такую боль принято называть стенокардией напряжения. Если такая же боль возникает у человека в период сна, ее называют покоя.

Боль при других заболеваниях системы кровоснабжения имеет ноющий характер, она может продолжаться разный период времени. После приема лекарств боль, как правило, не стихает. Этот симптом наблюдается при миокардитах , пороках сердца , перикардитах , гипертонии и др.

Часто при болезнях кровеносной системы больной страдает от одышки. Одышка проявляется как последствие снижения сократительной функции сердца и застоя крови в сосудах, который наблюдается при этом. Одышка часто свидетельствует о развитии у больного сердечной недостаточности. Если сердечная мышца ослаблена незначительно, то одышка будет проявляться только после физической нагрузки. А при тяжелой форме болезней одышка может проявиться и у лежащих больных.

Отеки считаются характерным симптомом при сердечной недостаточности. В данном случае, как правило, речь идет о правожелудочковой недостаточности. Ввиду снижения сократительной функции правого желудочка происходит застой крови, повышается . Ввиду застоя крови ее жидкая часть попадает в ткани через стенки сосудов. Изначально отеки, как правило, появляются на ногах. Если работа сердца ослабевает и дальше, то жидкость начинает накапливаться в плевральной и брюшной полостях.

Еще один характерный симптом при болезнях кровеносной системы — . Губы, кончик носа, пальцы на конечностях при этом приобретает синеватый оттенок. Это происходит ввиду просвечивания крови через кожные покровы. Кровь при этом содержит много восстановленного , что происходит при замедленном кровотоке в капиллярах из-за замедленных сокращений сердца.

Недостаточность мозгового кровообращения

В настоящее время нарушение мозгового кровообращения является одной из главных причин инвалидности. С каждым годом количество таких больных стремительно увеличивается. При этом мозговое кровообращение часто ухудшается у человека уже в средние годы.

Ухудшение мозгового кровообращения часто происходит вследствие гипертонии и церебрального атеросклероза. Люди с нарушенным мозговым кровообращением имеют удовлетворительное состояние, пребывая в нормальных условиях. Но при необходимости повышенного кровообращения их самочувствие резко становится хуже. Такое может случиться при высокой температуре воздуха, физических нагрузках, . Человек начинает страдать от шума в голове, головных болей. Снижается трудоспособность, ухудшается память. Если такие симптомы присутствуют у пациента, как минимум, три месяца, и повторяются не реже, чем один раз в неделю, то речь уже идет о диагнозе «недостаточность мозгового кровообращения ».

Недостаточность мозгового кровообращения ведет к . Поэтому, как только у человека появляются первые симптомы этого заболевания, требуется немедленное лечение, направленное на улучшение мозгового кровообращения.

После проведения всесторонней диагностики и детальной консультации врач определяет схему лечения и решает, как улучшить кровообращение у пациента максимально эффективно. Начинать курс лечения и принимать назначенные лекарства нужно сразу же. В курс лечения входят не только препараты, улучшающие кровоснабжение, но и комплекс витаминов, седативные средства. Препараты для улучшения кровоснабжения также обязательно входят в такой курс лечения. Существует ряд таких средств, оказывающих антигипоксическое, сосудорасширяющее, ноотропное воздействие.

Кроме медикаментозного лечения больному необходимо принять меры, направленные на изменение образа его жизни. Очень важно спать достаточное количество времени – около 8-9 часов, избегать тяжелых нагрузок, делать регулярные перерывы во время рабочего дня. Важен покой и отсутствие негативных эмоций. Необходимо как можно больше находиться на свежем воздухе, проветривать помещение, где находится больной. Немаловажна и : в рационе нужно ограничить углеводы, соль, жиры. Следует сразу же бросить курить. Все эти рекомендации помогут приостановить развитие болезни.

Диагностика

Много симптомов врач может выявить во время осмотра больного. Так, при осмотре иногда обнаруживается наличие извитых височных артерий, сильная пульсация сонных артерий, пульсация аорты. С помощью перкуссии определяются границы сердца.

В процессе аускультации можно услышать измененное звучание тонов, шумы.

В процессе диагностики болезней системы кровообращения используются инструментальные методы исследования. Наиболее простым и часто применяемым методом является электрокардиограмма. Но результаты, полученные в процессе такого исследования, нужно оценивать, учитывая клинические данные.

Кроме ЭКГ применяется метод векторкардиографии , эхокардиографии , фонокардиографии , которые позволяют оценить состояние и работу сердца.

Кроме исследований сердца проводятся также разнообразные исследования состояния кровотока. С этой целью определяется скорость кровотока, объем крови, масса циркулирующей крови. Гемодинамика определяется путем изучения минутного объема крови. Чтобы адекватно оценить функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, пациентам проводятся пробы с физической нагрузкой, с задержкой дыхания, ортостатические пробы.

Информативными методами исследования также является рентгенография сердца и сосудов, а также магнитно-резонансная томография. Также принимаются во внимание лабораторные исследования мочи, крови, .

Лечение

Лечение нарушений кровообращения проводит только специалист, выбирая тактику, в зависимости от того, симптомы какой именно болезни имеют место у пациента. Нарушение мозгового кровообращения, а также острое нарушение кровообращения других органов следует лечить сразу же после установления диагноза, от этого зависит исход терапии. Опасным состоянием является преходящее нарушение кровоснабжения головного мозга, которое увеличивает риск развития инсульта.

Легче всего лечить заболевание на первых этапах его развития. Лечение может быть как медикаментозным, так и хирургическим. Иногда желаемый эффект позволяет получить элементарное изменение образа жизни. Иногда для успеха лечения приходится совмещать несколько методов. Также широко практикуется курортное лечение нарушений кровообращения с применением ряда физиотерапевтических процедур, лечебной физкультуры.

Как улучшить кровообращение

К сожалению, о том, как улучшить кровообращение, большинство людей задумываются уже тогда, когда у них имеет место определенная болезнь или диагностировано плохое кровообращение.

Между тем, все рекомендации по улучшению кровообращения может выполнять каждый человек. Прежде всего, важно обеспечить ежедневные физические нагрузки, которые позволять активизировать кровообращение. Особенно важно делать физические упражнения тем, кто работает сидя. В таком случае нарушается кровоснабжение малого таза, страдают и другие органы. Поэтому лучше всего на общее состояние организма в данном случае влияет быстрая ходьба. Но в перерывах между работой, которые следует делать хотя бы один раз в 2-3 часа, можно делать все типы упражнений. При недостаточности кровообращения головного мозга упражнения следует также делать регулярно, но с меньшей интенсивностью.

Не менее важным моментом является поддержание нормальной массы тела. Для этого важно скорректировать питание, включив в меню овощи, фрукты, рыбу, кисломолочные продукты. А вот копчености, жирную еду, выпечку, сладости следует исключить из рациона. Важно включать в рацион натуральные блюда, а искусственные продукты питания лучше исключить полностью. Если у человека имеет место недостаточность кровообращение, противопоказано курение и употребление алкоголя. Периферическое кровообращение также способны улучшить некоторые медикаментозные препараты, однако их должен назначать исключительно врач. Иногда такие средства также назначают беременным для активизации кровообращения плода.

Для укрепления нервной системы важен полноценный сон, позитивные эмоции. Улучшение состояния наступает у людей, которые способны воплощать все эти рекомендации на практике.

Профилактика

Все выше описанные методы являются эффективными мерами профилактики заболеваний данного типа. Методы профилактики болезней системы кровообращения должны быть направлены на снижение уровня холестерина, а также на преодоление гиподинамии. Существует ряд научно доказанных фактов, что изменение образа жизни позволяет эффективно уменьшить риск заболеваний системы кровообращения. Кроме того, важно своевременно лечить все инфекционные заболевания, которые могут спровоцировать осложнения.

В 1623 г. умер Пьетро Сарпи, широко образованный венецианский монах, доля участия которого есть в открытии венозных клапанов. Среди его книг и рукописей обнаружили копию сочинения о движении сердца и крови, опубликованного во Франкфурте только пять лет спустя. Это было сочинение Вильяма Гарвея, ученика Фабрицио.

Гарвей принадлежит к числу выдающихся исследователей человеческого организма. Он немало способствовал тому, что медицинская школа в Падуе приобрела столь громкую славу в Европе. Во дворе Падуанского университета до сих пор можно видеть герб Гарвея, укрепленный над дверью в зал, в котором читал свои лекции Фабрицио: две змеи Эскулапа, обвивающие горящую свечу. Эта избранная Гарвеем в качестве символа горящая свеча изображала жизнь, пожираемую пламенем, но тем не менее светящую.

Вильям Гарвей (1578-1657)

Гарвей открыл большой круг кровообращения, по которому кровь от сердца проходит по артериям к органам, а от органов по венам поступает обратно в сердце - факт, в наши дни само собой разумеющийся для каждого, кто хотя бы немного знает о теле человека и его строении. Однако для того времени это было открытие необычайной важности. Гарвей имеет для физиологии такое же значение, какое для анатомии имеет Везалий. Он был встречен так же враждебно, как и Везалий, и так же, как и Везалий, обрел бессмертие. Но дожив до более преклонного возраста, чем великий анатом, Гарвей оказался счастливее его - он умер уже в свете славы.

Гарвею также пришлось вести борьбу с традиционным взглядом, высказанным еще Галеном, что артерии содержат якобы мало крови, но много воздуха, в то время как вены наполнены кровью.

У каждого человека нашего времени возникает вопрос: как можно было допускать, что артерии не содержат крови? Ведь при любом ранении, затрагивавшем артерии, из сосуда била струя крови. Жертвоприношения и убой животных также свидетельствовали о том, что в артериях текла кровь и даже достаточно много крови. Однако нельзя забывать, что научные взгляды определялись тогда данными наблюдений на трупах вскрытых животных и редко на трупах человека. В мертвом же теле, - каждый студент-медик первого курса может это подтвердить, - артерии сужены и почти бескровны, тогда как вены толсты и наполнены кровью. Эта бескровность артерий, наступающая только с последним ударом пульса, препятствовала правильному пониманию их значения, и поэтому-то ничего не было известно и о кровообращении. Полагали, что кровь образуется в печени - в этом мощном и богатом кровью органе; через большую полую вену, толщина которой не могла не броситься в глаза, она поступает в сердце, проходит через тончайшие отверстия- поры (которых, правда, никто никогда не видел) - в сердечной перегородке из правой сердечной камеры в левую и отсюда направляется к органам. В органах, учили в то время, эта кровь расходуется и поэтому печень постоянно должна производить новую кровь.

Еще в 1315 г. Мондино де Люцци подозревал, что такой взгляд не соответствует действительности и что от сердца кровь течет также и в легкие. Но его предположение было очень неопределенным, и потребовалось более двухсот лет, чтобы сказать об этом ясное и четкое слово. Его сказал Сервет, который заслуживает того, чтобы о нем кое-что рассказать.

Мигель Сервет (1511-1553)

Мигель Сервет (собственно Сервето) родился в 1511 г. в Вильянове в Испании; мать его была родом из Франции. Общеобразовательную подготовку он получил в Сарагоссе, юридическое образование - в Тулузе, во Франции (его отец был нотариусом). Из Испании - страны, над которой стлался дым костров инквизиции, он попал в страну, где дышалось легче. В Тулузе ум семнадцатилетнего юноши был охвачен сомнениями. Здесь он имел возможность читать Меланхтона и других авторов, восставших против духа средневековья. Часами сидел Сервет вместе с единомышленниками и ровесниками, обсуждая отдельные слова и фразы, доктрины и различные толкования библии. Он видел различие между тем, чему учил Христос, и тем, во что превратили это учение напластавшаяся софистика и деспотическая нетерпимость.

Ему предложили место секретаря при духовнике Карла V, которое он охотно принял. Таким образом, вместе с двором он побывал в Германии и Италии, стал свидетелем торжеств и исторических событий и познакомился с великими реформаторами - с Меланхтоном, Мартином Буцером, а позднее и с Лютером, который произвел на пламенного юношу огромное впечатление. Несмотря на это, Сервет не стал ни протестантом, ни лютеранином, и несогласие с догмами католической церкви не привело его к реформации. Он, стремясь к чему-то совершенно иному, читал библию, изучал историю возникновения христианства и его нефальсифицированные источники, пытаясь достичь единства веры и науки. Сервет не предвидел опасностей, к которым это могло привести.

Размышления и сомнения закрыли ему дорогу куда бы то ни было: он был еретиком как для католической церкви, так и для реформаторов. Везде он встречал насмешки и ненависть. Разумеется, такому человеку не было места при императорском дворе, а тем более ему нельзя было оставаться секретарем духовника императора. Сервет избрал беспокойную стезю, чтобы никогда уже с нее не сходить. В возрасте двадцати лет он опубликовал сочинение, в котором отрицал троичность бога. Тогда уже и Буцер сказал: «Этого безбожника следовало бы раскромсать на куски и вырвать ему из тела внутренности». Но ему не пришлось увидеть исполнения своего желания: он умер в 1551 г. в Кембридже и был похоронен в главном соборе. Позднее Мария Стюарт приказала изъять его останки из гроба и сжечь: для нее он был великим еретиком.

Сервет отпечатал названный труд о троичности за свой счет, что поглотило все его сбережения. Родные от него отказались, друзья отреклись, так что он был рад, когда в конце концов устроился под вымышленным именем корректором к одному лионскому книгопечатнику. Последний, приятно пораженный хорошим знанием латыни своим новым служащим, поручил ему написать книгу о Земле, положив в основу ее теорию Птоломея. Так вышло в свет имевшее огромный успех сочинение, которое мы бы назвали сравнительной географией. Благодаря этой книге Сервет познакомился и подружился с лейб- медиком герцога лотарингского доктором Шампье. Этот доктор Шампье интересовался книгами и сам был автором нескольких книг. Он помог обрести Сервету свое подлинное призвание - медицину и заставил его учиться в Париже, вероятно, дав для этого и средства.

Пребывание в Париже позволило Сервету познакомиться с диктатором нового вероучения - Иоганном Кальвином, который был на два года старше его. Каждого, не согласного с его взглядами, Кальвин карал ненавистью и преследованиями. Сервет впоследствии тоже стал его жертвой.

По окончании медицинского образования Сервет недолго занимался медициной, которая могла бы доставить ему кусок хлеба, спокойствие, уверенность в будущем и всеобщее уважение. Некоторое время он практиковал в Шарлье, расположенном в плодородной долине Луары, но, спасаясь от преследований, вынужден был возвратиться в корректорскую в Лионе. Тут судьба протянула ему спасительную длань: никто иной, как архиепископ Вьеннский, взял еретика к себе в качестве лейб-медика, предоставив тем самым ему защиту и условия для спокойной работы.

Двенадцать лет Сервет спокойно жил во дворце архиепископа. Но покой был только внешне: великого мыслителя и скептика не покидало внутреннее беспокойство, обеспеченная жизнь не могла загасить внутреннего огня. Он продолжал размышлять и искать. Внутренняя мощь, а, может быть, лишь доверчивость побудила его поведать свои мысли тому, у кого они должны были вызвать наибольшую ненависть, а именно Кальвину. Проповедник и глава новой веры, своей веры, восседал в то время в Женеве, приказывая сжигать каждого, кто ему противоречил.

Это был опаснейший, вернее, самоубийственный шаг - послать рукописи в Женеву с тем, чтобы посвятить такого человека, как Кальвин, в то, что думает о боге и церкви такой человек, как Сервет. Но мало того: Сервет отослал Кальвину и его собственное произведение, главное его сочинение со своим приложением, в котором ясно и обстоятельно были перечислены все его погрешности. Только наивный человек мог думать, что речь шла лишь о научных разногласиях, о деловой дискуссии. Сервет, указав все ошибки Кальвина, больно задел его и раздражил до предела. Именно это послужило началом трагического конца Сервета, хотя прошло еще семь лет до того как языки пламени сомкнулись над его головой. Чтобы закончить дело миром, Сервет написал Кальвину: «Пойдем же разными путями, верни мне мои рукописи и прощай». Кальвин же в одном из писем к своему единомышленнику, известному иконоборцу Фарелю, которого ему удалось привлечь на свою сторону, говорит: «Если Сервет когда-либо посетит мой город, то живым я его не выпущу».

Сочинение, часть которого Сервет послал Кальвину, вышло в свет в 1553 г., через десять лет после первого издания анатомии Везалия. Одна и та же эпоха породила обе эти книги, но как принципиально различны они по своему содержанию! «Fabrika» Везалия - это исправленное в результате собственных наблюдений автора учение о строении человеческого тела, отрицание галеновой анатомии. Труд Сервета - богословная книга. Он назвал ее «Cristianismi restitutio...». Весь заголовок в соответствии с традицией той эпохи весьма длинный и гласит следующее: «Восстановление христианства, или обращение ко всей апостолической церкви вернуться к ее собственным началам, после того как будет восстановлено познание Бога, вера в Христа нашего искупителя, возрождение, крещение, а также вкушение пищи господней, и после того как для нас вновь, наконец откроется царствие небесное, будет даровано избавление от безбожного Вавилона, и враг человеческий с присными своими будет уничтожен».

Это произведение было полемическим, написанным в опровержение догматического учения церкви; оно было тайно напечатано во Вьенне, будучи заведомо обреченным на запрещение и сожжение. Однако три экземпляра все же избежали уничтожения; один из них хранится в Венской национальной библиотеке. При всех своих нападках на догму книга исповедует смирение. Она представляет собой новую попытку Сервета объединить веру с наукой, приспособить человеческое к необъяснимому, божественному или же сделать божественное, т. е. изложенное в библии, доступным путем научного толкования. В этом произведении о восстановлении христианства совершенно неожиданно встречается весьма примечательное место: «Чтобы уразуметь это, нужно сначала понять, как производится жизненный дух... Жизненный дух берет свое начало в левом сердечном желудочке, при этом особое содействие производству жизненного духа оказывают легкие, так как там происходит смешение входящего в них воздуха с кровью, поступающей из правого сердечного желудочка. Этот путь крови, однако, вовсе не пролегает через перегородку сердца, как принято думать, а кровь чрезвычайно искусным образом гонится другим путем из правого сердечного желудочка в легкие... Здесь она смешивается с вдыхаемым воздухом, в то время как при выдыхании кровь освобождается от сажи» (здесь подразумевается углекислота). «После того как через дыхание легких кровь хорошо перемешана, она, наконец, снова притягивается в левый сердечный желудочек».

Каким путем Сервет пришел к этому открытию - путем наблюдения на животных или на людях - неизвестно: несомненно лишь, что он первый отчетливо распознал и описал легочное кровообращение, или так называемый малый круг кровообращения, т. е. путь крови из правой части сердца в легкие и оттуда обратно в левую часть сердца. Но на чрезвычайно важное открытие, благодаря которому представление Галена о переходе крови из правого желудочка в левый через сердечную перегородку отходило в область мифов, откуда оно и пришло, обратили внимание лишь немногие врачи той эпохи. Это, очевидно, следует приписать тому, что Сервет изложил свое открытие не в медицинском, а в богословском сочинении, к тому же в таком, которое усердно и весьма успешно разыскивали и уничтожали слуги инквизиции.

Характерная для Сервета оторванность от мира, полное непонимание серьезности положения привели к тому, что при поездке в Италию он заехал в Женеву. Предполагал ли он, что проедет через город незамеченным, или же думал, что гнев Кальвина давно остыл?

Здесь он был схвачен и брошен в темницу и уже не мог ожидать пощады. Он писал Кальвину, прося у него более человечных условий заключения, но тот не знал жалости. «Вспомни, - гласил ответ, - как шестнадцать лет назад в Париже старался я склонить тебя к нашему господу! Если бы ты тогда пришел к нам, я постарался бы помирить тебя со всеми добрыми слугами господними. Ты же травил и хулил меня. Ныне ты можешь молить о пощаде господа, коего ты поносил, желая ниспровергнуть три воплощенных в нем существа, - троицу».

Приговор четырех высших церковных инстанций, существовавших тогда в Швейцарии, разумеется, совпадал с приговором Кальвина: он провозглашал смерть через сожжение и 27 октября 1553 г. был приведен в исполнение. Эта была мучительная смерть, но Сервет отказался отречься от своих убеждений, что дало бы ему возможность добиться более мягкой казни.

Однако для того, чтобы открытое Серветом легочное кровообращение стало общим достоянием медицины, оно должно было быть открыто вновь. Это вторичное открытие сделал несколько лет спустя после смерти Сервета Реальдо Коломбо, возглавлявший в Падуе кафедру, которой ранее ведал Везалий.

Вильям Гарвей родился в 1578 г. в Фолькстоне. Вводный курс медицины он слушал в Кембриджском колледже Каюса, а в Падуе - центре притяжения всех медиков - получил медицинское образование, соответствующее уровню знаний того времени. Еще студентом Гарвей отличался остротой своих суждений и критичес- ки-скептическими замечаниями. В 1602 г. он получил титул доктора. Его учитель Фабрицио мог гордиться учеником, который точно так же, как и он, интересовался всеми большими и малыми тайнами человеческого тела и еще более, чем сам учитель, не хотел верить тому, чему учили древние. Все должно быть исследовано и открыто заново, - таково было мнение Гарвея.

Вернувшись в Англию, Гарвей стал профессором хирургии, анатомии и физиологии в Лондоне. Он был лейб-медиком королей Якова I и Карла I, сопровождал их в путешествиях, а также во время гражданской войны 1642 г. Гарвей сопровождал двор во время его бегства в Оксфорд. Но и сюда дошла война со всеми ее волнениями и Гарвею пришлось отказаться от всех своих должностей, что, впрочем, он сделал охотно, так как желал только одного: провести остаток жизни в мире и спокойствии, занимаясь книгами и исследованиями.

Бравый и элегантный мужчина в молодости, в старости Гарвей стал спокойным и скромным, но всегда он был натурой незаурядной. Он умер в возрасте 79 лет уравновешенным стариком, смотревшим на мир тем же скептическим взглядом, каким он в свое время смотрел на теорию Галена или Авиценны.

В последние годы жизни Гарвей написал обширный труд об эмбриологических исследованиях. Именно в этой книге, посвященной развитию животных, он написал знаменитые слова - «ornne vivum ex ovo» («все живое из яйца»), которое запечатлели открытие, господствующее с тех пор в биологии в той же формулировке.

Но большую славу ему принесла не эта книга, а другая, гораздо меньшая по объему, - книга о движении сердца и крови: «Exercitatio anatomica de motu cordis et sanguinis in animalibus» («Анатомическое исследование о движении сердца и крови в животных»). Она вышла в свет в 1628 г. и послужила поводом для страстных и ожесточенных дискуссий. Новое и слишком необычное открытие не могло не взволновать умы. Гарвею удалось открыть путем многочисленных опытов, когда он изучал еще бьющееся сердце и дышащие легкие животных с целью обнаружить истину, большой круг циркуляции крови.

Свое великое открытие Гарвей сделал еще в 1616 г., так как уже тогда в одной из лекций в лондонском «College of Phisicians» он говорил о том, что кровь «кружит» в теле. Однако долгие годы он продолжал искать и накапливать доказательство за доказательством и лишь двенадцать лет спустя опубликовал результаты упорного труда.

Конечно, Гарвей описал много того, что было уже известно, но главным образом то, что он считал, указывала на правильный путь в поисках истины. И все же ему принадлежит величайшая заслуга познания и разъяснения кровообращения в целом, хотя одной части кровеносной системы он не заметил, а именно капиллярной системы - комплекса тончайших, волосовидных сосудов, являющихся окончанием артерий и началом вен.

Жан Риолан младший, профессор анатомии в Париже, руководитель медицинского факультета и королевский лейб-медик, возглавил борьбу против Гарвея. Это оказалось серьезной оппозицией, так как Риолан был, действительно, крупным анатомом и выдающимся ученым, пользовавшимся большим авторитетом.

Но постепенно противники, даже сам Риолан, замолкли и признали, что Гарвею удалось совершить одно из величайших открытий, касающихся человеческого организма, и что учение о человеческом организме вступило в новую эру.

Наиболее ожесточенно оспаривал открытие Гарвея парижский медицинский факультет. Даже сто лет спустя консерватизм врачей этого факультета служил еще предметом насмешек Рабле и Монтеня. В отличие от школы Монпелье с ее более свободной атмосферой факультет в своей закоснелой приверженности традициям непоколебимо придерживался учения Галена. Что могли знать эти господа, важно выступавшие в своих драгоценных форменных одеяниях, о призывах их современника Декарта заменить принцип авторитета господством человеческого разума!

Дискуссия о кровообращении вышла далеко за пределы кругов специалистов. В ожесточенных словесных сражениях принимал участие и Мольер, который не раз обращал остроту своих насмешек против ограниченности и чванливости врачей той эпохи. Так, в «Мнимом больном» новоиспеченный доктор Фома Диафуарус вручает роль служанке Туанетте: роль содержит сочиненный им тезис, направленный против сторонников учения о кровообращении! Пусть он уверен в одобрении этого тезиса парижским медицинским факультетом, однако не в меньшей степени он мог быть уверен и в разящем, уничтожающем смехе публики.

Кровообращение, как описал Гарвей, - это настоящий круговорот крови в теле. При сокращении сердечных желудочков кровь из левого желудочка выталкивается в главную артерию - аорту; по ней и ее ответвлениям проникает повсюду - в ногу, руку, голову, в любую часть тела, доставляя туда жизненно необходимый кислород. Гарвей не знал, что в органах тела кровеносные сосуды разветвляются на капилляры, но правильно указал, что кровь затем снова собирается, течет по венам обратно к сердцу и вливается через большую полую вену в правое предсердие. Оттуда кровь поступает в правый желудочек и при сокращении желудочков направляется по легочной артерии, отходящей от правого желудочка, в легкие, где снабжается свежим кислородом- это малый круг кровообращения, открытый еще Серветом. Получив в легких свежий кислород, кровь по большой легочной вене течет в левое предсердие, откуда поступает в левый желудочек. После этого большой круг кровообращения повторяется. Нужно только помнить, что артериями называются сосуды, уводящие кровь от сердца (даже если они, как легочная артерия, содержат венозную кровь), а венами - сосуды, ведущие к сердцу (даже если они, как легочная вена, содержат артериальную кровь).

Систолой называют сокращение сердца; систола предсердий значительно слабее систолы сердечных желудочков. Расширение сердца называют диастолой. Движение сердца охватывает одновременно левую и правую части. Начинается оно с систолы предсердий, откуда кровь гонится в желудочки; затем следует систола желу дочков, и кровь выталкивается в две большие артерии - в аорту, через которую она поступает во все области тела (большой круг кровообращения), и легочную артерию, через которую она проходит в легкие (малый, или легочный, круг кровообращения). После этого наступает пауза, во время которой желудочки и предсердия расширены. Все это в основном и установил Гарвей.

В начале своей не очень объемистой книги автор рассказывает о том, что именно побудило его к этому сочинению: «Когда я впервые обратил все свои помыслы и желания к наблюдениям на основе вивисекций (в тон степени, в какой мне их приходилось делать), чтобы посредством собственных созерцаний, а не из книг и рукописей распознать смысл и пользу сердечных движений у живых существ, я обнаружил, что вопрос этот весьма сложен и на каждом шагу преисполнен загадок. А именно, я не мог в точности разобрать, как происходит систола и диастола. После того как день за днем, прилагая все больше сил, чтобы добиться большей точности и тщательности, я изучил большое количество самых различных живых животных и собрал данные многочисленных наблюдений, я пришел в конце концов к выводу, что напал на интересующий меня след и сумел выбраться из этого лабиринта, и одновременно, как и хотел, распознал движение и назначение сердца и артерий».

О том, насколько Гарвей был вправе это утверждать, свидетельствует его поразительно точное описание движения сердца и крови: «Прежде всего на всех животных, пока они еще живы, можно при вскрытии их грудной клетки наблюдать, что сердце сначала производит движение, а потом отдыхает... В движении можно наблюдать три момента: во-первых, сердце поднимается и приподнимает свою верхушку таким образом, что в этот момент оно стучит в грудь и эти удары чувствуются снаружи; во-вторых, оно сжимается со всех сторон, несколько в большей степени с боковых, так что уменьшается в объеме, несколько вытягивается и сморщивается; в-третьих, если взять в руку сердце в момент, когда оно производит движение, оно твердеет. Отсюда стало понятным, что движение сердца заключается в общем (до известной степени) напряжении и всестороннем сжатии соответственно тяге всех его волокон. Этим наблюдениям соответствует заключение, что сердце в момент, когда оно делает движение и сокращается, сужается в желудочках и выдавливает содержащуюся в них кровь. Отсюда возникает очевидное противоречие общепринятому убеждению, что в момент, когда сердце ударяет в грудь, желудочки сердца расширяются, наполняясь одновременно кровью, в то время как ведь можно убедиться, что дело должно обстоять как раз наоборот, а именно, что сердце опорожняется в момент сокращения».

Читая книгу Гарвея, приходится непрерывно поражаться точности описания и последовательности выводов: «Так природа, ничего не делающая без причины, не снабдила сердцем такое.живое существо, которое в нем не нуждается и не создало сердце до того, как оно приобрело смысл; природа достигает совершенства в каждом своем проявлении тем, что при образовании любого живого существа оно проходит стадии образования (если позволительно будет так выразиться), общие для всех живых существ: яйцо, червь, зародыш». В этом заключении можно узнать эмбриолога - исследователя, занимающегося изучением развития человеческого и животного организма, который в этих замечаниях со всей ясностью указывает на стадии развития зародыша в чреве матери.

Гарвей, несомненно, один из выдающихся пионеров человекознания, исследователь, открывший новую эпоху физиологии. Многие более поздние открытия в этой области были значительными и даже чрезвычайно значительными, но не было ничего труднее первого шага, того первого деяния, которое сокрушило здание заблуждений, чтобы воздвигнуть здание истины.

Разумеется, в системе Гарвея не хватало еще некоторых звеньев. Прежде всего не хватало соединительной части между системой артерий и системой вен. Каким образом кровь, идя от сердца через большие и малые артерии ко всем частям органов, поступает, наконец, в вены, а оттуда обратно в сердце, чтобы запастись затем в легких новым кислородом? Где переход от артерий к венам? Эта важная часть системы кровообращения, а именно соединение артерий с венами, была открыта Марчелло Мальпиги из Кревалькоре близ Болоньи: в 1661 г. в своей книге об анатомическом исследовании легких он описал волосные сосуды, т. е. капиллярное кровообращение.

Мальпиги детально изучил на лягушках легочные пузырьки и установил, что тончайшие бронхиолы заканчиваются легочными пузырьками, которые окружены кровеносными сосудами. Он заметил также, что тончайшие артерии расположены рядом с тончайшими венами, одна капиллярная сетка - рядом с другой, причем совершенно правильно предположил, что в кровеносных сосудах воздуха не содержится. Он считал возможным выступить с этим сообщением перед общественностью, так как еще ранее он ознакомил ее со своим открытием капиллярной сетки в брыжейки кишок лягушек. Стенки волосных сосудов столь тонки, что кислород без труда проникает из них к клеткам ткани; бедная кислородом кровь направляется после этого к сердцу.

Таким образом был обнаружен важнейший этап кровообращения, определивший законченность этой системы, и никто уже не мог бы опровергнуть, что кровообращение происходит не так, как описал Гарвей. Гарвей умер за несколько лет до открытия Мальпиги. Ему не довелось быть свидетелем полного торжества своего учения.

Открытию капилляров предшествовало открытие легочных пузырьков. Вот что пишет об этом Мальпиги своему другу Борелли: «С каждым днем занимаясь вскрытиями со все большим усердием, я в последнее время с особой тщательностью изучал строение и функцию легких, о которых, как мне казалось, существует все еще довольно туманные представления. Хочу тебе ныне сообщить результаты моих исследований, дабы ты своим столь опытным в делах анатомии взором мог отделить верное от неверного и действенно воспользоваться моими открытиями... Путем усердных исследований я обнаружил, что вся масса легких, которые висят на исходящих от них сосудах, состоит из очень тонких и нежных пленок. Эти пленки, то напрягаясь, то сморщиваясь, образуют много пузырьков, подобных сотам улья. Расположение их таково, что они непосредственно связаны как между собой, так и с дыхательным горлом, и образуют в целом взаимосвязанную пленку. Лучше всего это видно на легких, взятых у живого животного, особенно на нижнем их окончании можно явственно рассмотреть многочисленные маленькие пузырьки, разбухшие от воздуха. То же самое, хотя и не так отчетливо, можно распознать в разрезанном посередине и лишенном воздуха легком. При прямо падающем свете на поверхности легких в распущенном состоянии заметна чудесная сеть, которая кажется тесно связанной с отдельными пузырьками; то же можно видеть на разрезанном легком и изнутри, хотя и не столь четко.

Обычно легкие различаются по форме и расположению. Различают две основные части, между которыми находится средостение (Mediastinum); каждая из этих частей состоит у человека из двух, а у животных из нескольких подразделений. Я сам обнаружил чудеснейшее и сложнейшее расчление. Общая масса легких состоит из очень мелких долек, окруженных особого рода пленкой и снабженных собственными сосудами, образующимися из отростков дыхательного горла.

Чтобы различить эти дольки, следует держать полунадутое легкое против света, и тогда явственно выступают промежутки; при вдувании через дыхательное горло воздуха окутанные особой пленкой дольки можно отделить маленькими срезами от прикасающихся к ним сосудов. Это достигается посредством очень тщательной препаровки.

Что касается функции легких, то я знаю, что многое, принимаемое стариками как само собой разумеющееся, еще весьма сомнительно, так, в особенности охлаждение крови, которое по традиционному воззрению считается главной функцией легких; это воззрение исходит из предположения о наличии восходящей от сердца теплоты, ищущей выхода. Я, однако, по причинам, о которых, скажу ниже, считаю наиболее вероятным, что легкие предназначены природой для смешивания массы крови. Что же касается крови, то я не верю, чтобы она состояла из четырех обычно предполагаемых жидкостей - обеих галеновых веществ, собственно крови и слюны, а придерживаюсь мнения, что вся масса крови, беспрерывно текущая по венам и артериям и состоящая из маленьких частиц, составлена из двух весьма сходных между собой жидкостей - беловатой, которая обычно называется сывороткой, и красноватой...»

Во время печатания своего труда Мальпиги вторично прибыл в Болонью, куда он уже приезжал в двадцативосьмилетнем возрасте в качестве профессора. Он не встретил сочувствия у факультета, сразу же самым резким образом выступившего против нового учения. Ведь то, что он провозглашал, было медицинской революцией, восстанием против Галена; против этого объединились все, и старики начали настоящее преследование молодежи. Мальпиги это мешало спокойно работать, и он сменил кафедру в Болонье на кафедру в Мессине, полагая, что найдет там иные условия для преподавания. Но он заблуждался, ибо и там его преследовали ненависть и зависть. В конце концов, через четыре года он решил, что Болонья все же лучше, и возвратился туда. Однако в Болонье еще не наступил перелом в настроениях, хотя имя Мальпиги было уже широко известно за границей.

С Мальпиги произошло то же самое, что и со многими другими, как до него, так и после него: он стал пророком, не признанным в собственном отечестве. Знаменитое королевское общество Англии «Royal Society» избрало его своим членом, однако болонские профессора не сочли нужным принять этого во внимание и с неослабным упорством продолжали травить Мальпиги. Даже в аудитории разыгрывались недостойные сцены. Однажды во время лекции появился один из его противников и стал требовать, чтобы студенты покинули аудиторию; все, дескать, чему учит Мальпиги, нелепость, его вскрытия лишены какой бы то ни было ценности, только болваны могут работать таким образом. Был еще случай и похуже. В загородный дом ученого явились два замаскированных факультетских профессора - анатомы Муни я Сбаралья - в сопровождении толпы людей тоже в масках. Они произвели опустошительное нападение: Мальпиги, в то время старик 61 года, был избит, а его домашнее имущество было разгромлено. Этот метод, повидимому, не представлял в Италии той эпохи ничего необычного, так как сам Беренгарио де Карпи как-то основательно разгромил квартиру своего научного противника. С Мальпиги этого было вполне достаточно. Он опять покинул Болонью и отправился в Рим. Здесь он стал лейб- медиком папы и безмятежно провел остаток своей жизни.

Открытие Мальпиги, относящееся к 1661 г., не могло быть сделано раньше, так как рассмотреть тончайшие кровеносные сосуды, значительно более тонкие, чем человеческий волос, невооруженным глазом было невозможно: для этого требовалось сильно увеличивающая система луп, которая появилась только в начале XVII века. Первый микроскоп в его простейшей форме был, повидимому, изготовлен посредством комбинации линз около 1600 г. Захарием Янсеном из Меддельбурга в Голландии. Антони ван Левенгук, этот самородок, считающийся основателем научной микроскопии, в частности микроскопической анатомии, производил, начиная с 1673 г., микроскопические исследования с помощью изготовленных им самим сильно увеличивающих линз.

В 1675 г. Левенгук открыл инфузорий - живой мир в капле воды из лужи. Он умер в 1723 г. в весьма преклонном возрасте, оставив 419 микроскопов, с помощью которых достиг увеличения до 270 раз. Он ни разу не продал ни одного инструмента. Левенгук первым увидел поперечную полосатость мышц, служащих для движения, первый сумел точно описать кожные чешуйки и внутреннее отложение пигмента, а также сетчатое переплетение сердечной мускулатуры. Уже после того как Ян Хам, будучи студентом в Лейдене, открыл «семенных живчиков», Левенгук сумел доказать наличие семенных клеток у всех видов животных.

Мальпиги первый обнаружил и красные кровяные тельца в кровеносных сосудах брыжейки человека, что вскоре подтвердил и Левенгук, но уже после того, как в 1658 г. эти тельца в кровеносных сосудах были замечены Яном Сваммердамом.

Мальпиги, которого следует считать выдающимся исследователем в области естествознания, окончательно разрешил вопрос о кровообращении. Три духа, которые по прежним представлениям находились в кровеносных сосудах, были изгнаны для того, чтобы уступить место большому «духу» - единой крови, двигающейся по замкнутому кругу, возвращающейся к своему исходному пункту и вновь совершающей круговорот, - и так до скончания жизни. Силы, заставляющие кровь совершать этот круговорот, были уже явственно познаны.