Кровоо́біг — процес постійної циркуляції крові в організмі, що забезпечує його життєдіяльність. Кровоносну систему організму іноді об'єднують із лімфатичною системою в серцево-судинну систему.

Рух крові виникає внаслідок скорочення серця і повертається назад до нього судинами. Кров забезпечує тканини організму киснем, поживними речовинами, гормонами і постачає продукти обміну речовин до органів їх виділення. Збагачення крові киснем відбувається в легенях, а насичення поживними речовинами — в органах травлення. У печінці та нирках відбувається нейтралізація й виведення продуктів метаболізму. Кровообіг регулюється гормонами та нервовою системою. Розрізняють мале (крізь легені) і велике (крізь органи і тканини) кола кровообігу.Кровоносні судини — 3D-сцена — Цифрова освіта та навчання від Mozaik (Дата доступу: 24.02.2021

Кровообіг — важливий чинник життєдіяльності організму людини і тварин. Кров може виконувати свої різноманітні функції тільки пербуваючи в сталому русі.

Кровоносна система людини і багатьох тварин складається з серця і судин, якими кров рухається до тканин і органів, а потім повертається до серця. Великі судини, якими кров рухається до органів і тканин, називаються артеріями. Артерії розгалужуються на менші артерії — артеріоли, і, нарешті, на капіляри. Судинами, які називаються венами, кров повертається до серця.

Кровоносна система людини та інших хребетних належить до закритого типу — кров за нормальних умов не покидає організм. Деякі види безхребетних мають відкриту кровоносну систему.

Рух крові забезпечує різниця кров'яного тиску в різних судинах.

Історія дослідження

Ще античні дослідники припускали, що в живих організмах всі органи функціонально пов'язані, тому впливають один на одного. Висловлювалися різні припущення. Гіппократ — «батько медицини», і Арістотель — найвизначніший із грецьких мислителів, що жили майже 2500 років тому, цікавилися питаннями кровообігу і вивчали його. Проте античні уявлення були недосконалі, а в багатьох випадках помилкові. Вони уявляли венозні й артеріальні кровоносні судини як дві самостійні системи, не сполучені між собою. Вважалося, що кров рухається тільки венами, в артеріях натомість, перебуває повітря. Це обґрунтовували тим, що під час розтину трупів людей і тварин у венах кров була, а артерії були порожні, без крові.

Це переконання було спростоване завдяки працям римського дослідника і лікаря Клавдія Галена (130–200). Він дослідно довів, що кров рухається завдяки серцю і артеріями, і венами.

Після Галена аж до XVII століття вважали, що кров з правого передсердя потрапляє в ліве якимсь чином крізь перегородку.

У 1628 році англійський фізіолог, анатом і лікар Вільям Гарвей (1578 — 1657) оприлюднив свою працю «Анатомічне дослідження про рух серця і крові у тварин», в якому вперше в історії медицини експериментально показав, що кров рухається від шлуночків серця артеріями і повертається до передсердя венами. Поза сумнівом, обставиною, яка більше за інших спонукала Вільяма Гарвея до усвідомлення того, що кров обертається, виявилася наявність у венах клапанів, функціонування яких свідчить про пасивний гідродинамічний процес. Він зрозумів, що це могло б мати сенс тільки в тому разі, якщо кров у венах тече до серця, а не від нього, як припустив Гален і як вважала європейська медицина до часів Гарвея. Гарвей був також першим, хто кількісно оцінив серцевий викид у людини, і переважно завдяки цьому, незважаючи на величезну недооцінку (1020,6 г/хв, тобто близько 1 л/хв замість 5 л/хв), скептики переконалися, що артеріальна кров не може безперервно створюватися в печінці, а, отже, вона повинна циркулювати. Таким чином, ним була побудована сучасна схема кровообігу людини й інших ссавців, що містить два кола. Невиясненим залишалося питання про те, як кров потрапляє з артерій у вени.

Саме в рік оприлюднення революційної праці Гарвея (1628) народився Марчело Мальпігі, який через 50 років відкрив капіляри — ланку кровоносних судин, яка сполучає артерії та вени; завершивши таким чином опис замкнутої судинної системи.

Найперші кількісні вимірювання механічних явищ в кровообігу зробив Стівен Гейлс (1677 — 1761), він виміряв артеріальний і венозний кров'яний тиск, об'єм окремих камер серця і швидкість витікання крові з декількох вен і артерій, продемонструвавши таким чином, що велика частина опору перебігу крові припадає на область мікроциркуляції. Вчений вважав, що внаслідок пружності артерій перебіг крові у венах залишається більш-менш сталим, а не пульсує, як в артеріях.

Пізніше, у XVIII і XIX століттях низка відомих гідромеханіків зацікавилися питаннями циркуляції крові і зробили істотний внесок у розуміння цього процесу. Серед них були Леонард Ейлер, Даніель Бернуллі (який був насправді професором анатомії) і Жан Луї Марі Пуазейль (також лікар; його приклад особливо показує, як спроба розв'язати часткове прикладне завдання може привести до розвитку фундаментальної науки). Одним з найвизначніших учених-універсалів був Томас Юнг (1773 — 1829), також лікар, чиї дослідження з оптики, призвели до встановлення хвильової теорії світла і розуміння сприйняття кольору. Інша важлива область досліджень Юнга стосується природи пружності, зокрема властивостей і функції пружних артерій; його теорія розповсюдження хвиль в пружних трубках досі вважається фундаментальним коректним описом пульсового тиску в артеріях. Саме в його лекції з цього питання в Королівському товаристві в Лондоні міститься заява, що «питання про те, яким чином і в якій мірі циркуляція крові залежить від м'язових і пружних сил серця й артерій в припущенні, що природа цих сил відома, повинен стати просто питанням найдосконаліших розділів теоретичної гідравліки».

Схему кровообігу Гарвея розширив Микола Аринчин при створенні в XX столітті схеми гемодинаміки. Виявилося, що скелетні м'язи щодо кровообігу є не лише протічною судинною системою і споживачами крові, «утриманцями» серця, але і органами, які, самозабезпечуючись, є могутніми насосами — периферійним «серцем». За тиском крові, що спричинюється м'язом, він не лише не поступається, але навіть перевищує тиск, підтримуваний центральним серцем, і служить ефективним його помічником. Через те, що скелетних м'язів дуже багато, понад 1000, їхня роль у просуванні крові у здорової і навіть хворої людини, поза сумнівом, велика.

Кола кровообігу людини

Кровообіг відбувається двома основними шляхами, званими колами: малим і великим колами кровообігу.

Малим колом кров циркулює крізь легені. Рух крові цим колом починається зі скорочення правого передсердя, після чого кров надходить у правий шлуночок серця, скорочення якого штовхає кров в легеневий стовбур. Циркуляція крові в цьому напрямку регулюється передсердно-шлуночковою перегородкою і двома клапанами: тристулковим (між правим передсердям і правим шлуночком), що запобігає поверненню крові до передсердя, і клапаном легеневої артерії, що запобігає поверненню крові з легеневого стовбура в правий шлуночок. Легеневий стовбур розгалужується до мережі легеневих капілярів, де кров насичується киснем шляхом вентиляції легень. Потім кров крізь легеневі вени повертається з легенів у ліве передсердя.

Велике коло кровообігу постачає насичену киснем кров до органів та тканин. Ліве передсердя скорочується одночасно з правим і штовхає кров в лівий шлуночок. З лівого шлуночка кров надходить до аорти. Аорта розгалужується на артерії і артеріоли, а також доповнена, двостулковим (мітральним) клапаном і клапаном аорти.

Таким чином, кров рухається великим колом кровообігу від лівого шлуночка до правого передсердя, а потім малим колом кровообігу від правого шлуночка до лівого передсердя.

Також існують ще два кола кровообігу:

Серцеве коло кровообігу — Це коло кровообігу починається від аорти двома коронарними серцевими артеріями, якими кров надходить у всі шари і частини серця, а потім збирається по дрібних венах у венозний вінцевий синус і закінчується венами серця, що впадають у праве передсердя.

Плацентарне — Відбувається по замкнутій системі, ізольованій від кровоносної системи матері. Плацентарне коло кровообігу починається від плаценти, яка є провізорним (тимчасовим) органом, через котрий плід отримує від матері кисень, поживні речовини, воду, електроліти, вітаміни, антитіла і віддає вуглекислий газ і шлаки.

Механізм кровообігу

Це твердження повністю справедливо для артерій і артеріол, капілярів та вен в капілярах і венах з'являються допоміжні механізми, про які нижче. Рух артеріальної крові шлуночками відбувається до ізофігмічної точки капілярів, де відбувається викид води і солей в інтерстиціальну рідину і розвантаження артеріального тиску до тиску в інтерстіціальній рідині, величина якого близько 25 мм рт. ст.. Далі відбувається реабсорбція (зворотне всмоктування) води, солей і продуктів життєдіяльності клітин з інтерстіціальної рідини в посткапіляри під дією всмоктувальної сили передсердь (рідинний вакуум — переміщення атріовентрикулярних перегородок, АВП донизу) і далі — самопливом під дією сил гравітації до передсердь. Переміщення АВП вгору призводить до систоли передсердь і одночасно до діастоли шлуночків. Відмінність тисків створюється ритмічною роботою передсердь і шлуночків серця, що перекачує кров з вен в артерії.

Серцевий цикл

Права половина серця і ліва, працюють узгоджено. Для зручності викладу тут буде розглянута робота лівої половини серця. Серцевий цикл поділяється на загальну діастолу (розслаблення), систолу (скорочення) передсердь, систолу шлуночків. Під час загальної діастоли тиск в порожнинах серця близький до нуля, в аорті повільно знижується з систолічного до діастолічного, в нормі у людини дорівнюють відповідно 120 і 80 мм рт. ст. Оскільки тиск в аорті вищий, ніж в шлуночку, аортальний клапан закритий. Тиск у великих венах (центральний венозний тиск, ЦВТ) становить 2…3 мм рт.ст., тобто трохи вищий, ніж в порожнинах серця, таким чином кров надходить у передсердя і, транзитом, в

шлуночки. Передсердно-шлуночкові клапани в цей час відкриті. Під час систоли передсердь циркулярні м'язи передсердь перетискають вхід з вен в передсердя, що перешкоджає зворотному потоку крові, тиск у передсердях підвищується до 8…10 мм рт.ст., і кров переміщується в шлуночки. Під час наступної систоли шлуночків тиск в них стає вищим від тиску в передсердях (які починають розслаблятися), що призводить до закриття передсердно-шлуночкових клапанів. Зовнішнім проявом цієї події є I тон серця. Потім тиск у шлуночку перевищує аортальний, внаслідок чого відкривається клапан аорти і починається витіснення крові з шлуночка в артеріальну систему. Розслаблене передсердя в цей час заповнюється кров'ю. Фізіологічне значення передсердь головним чином полягає в ролі проміжного резервуара для крові, що надходить з венозної системи під час систоли шлуночків. На початку загальної діастоли, тиск у шлуночку падає нижче від аортального (закриття аортального клапана, II тон), потім нижче від тиску в передсердях і венах (відкриття передсердно-шлуночкових клапанів), шлуночки знову починають заповнюватися кров'ю. Об'єм крові, що викидається шлуночком серця за кожну систолу становить 60…80 мл. Ця величина зветься ударним об'ємом. Тривалість серцевого циклу — 0,8…1 с, що дає частоту серцевих скорочень (ЧСС) 60…70 за хвилину. Звідси хвилинний об'єм кровотоку, як неважко підрахувати, 3…4 л за хвилину (хвилинний об'єм серця, ХОС).

Артеріальна система