Артеріальний тиск і закони фізики

У судинах кров рухається завдяки ритмічній роботі серця, неоднаковому тиску у різних частинах кровоносної системи, присисній дії грудної порожнини. Ритмічна робота серця створює і підтримує різницю тиску в судинах. Під час скорочення серця кров з тиском виштовхується в артерії. За час проходження крові по судинах енергія тиску втрачається, тому тиск крові поступово зменшується. В аорті він найвищий – 120-150 мм. рт. ст., в артеріях – до 120 мм. рт. ст., в капілярах – до 20 мм. рт. ст., а в порожнистих венах – до 3-8 мм. рт. ст. до мінімального (нижче атмосферного). Різниця тиску в різних частинах кровоносної системи є основною причиною руху крові. Згідно з законами фізики, рідина рухається від ділянки з вищим тиском до ділянки з нижчим тиском.

Кров’яний тиск у судинах змінюється, що пов’язано із фазами роботи серця. Під час систоли шлуночків тиск вищий – це максимальний або систолічний тиск, а під час діастоли – мінімальний або діастолічний тиск. У здорових людей у стані спкою тиск становить 120 ± 10 мм.рт.ст. під час скорочення серця і 70 ± 10 мм.рт.ст. під час його розслаблення.

Під час скорочення серця кров із силою виштовхується в аорту, підвищуючи в ній тиск. Далі пульсуючі хвилі тиску поширюються по всіх артеріях. Ритмічні коливання стінки артеріальних судин, спричинені підвищенням тиску в аорті під час систоли, називають артеріальним пульсом. Пульс можна визначити у місцях, де великі артерії підходять близько до поверхні тіла, наприклад на внутрішньому боці зап’ястка, на скронях. Ритмічні коливання легко відчути пальцями, приклавши їх на ці місця. Кожне таке коливання, або пульс, відповідає одному удару серця. Тому за пульсом можна визначити частоту серцевих скорочень за одну хвилину. Пульс дає також інформацію про стан судин і роботу серця. У нормі пульс пружний і добре прослуховується. Частота пульсу індивідуальна і становить у підлітків 72-85 уд./хв., а в дорослих – 60-75 уд./хв. Коли частота серцевих скорочень дорівнює 72 уд./хв., кров судинами великого і малого кіл кровообігу протікає за 25 секунд. Проте швидкість руху крові не скрізь однакова. В аорті вона найбільша і становить 0,5 м/с, а в капілярах найменша – 0,5-1,0 мм/с. Це пов’язано з тим, що сума поперечних перерізів усіх капілярів більш як у 500 разів перевищує діаметр аорти. Оскільки кров рухається в капілярах повільно, є достатньо часу для обміну речовин між кров’ю і клітинами.

Кров людського організму здійснює повний круг за 20 с, здійснюючи за добу більше як 3700 обертів. У людини загальна довжина судин 100 000 км. Тому 7-8 літрів крові для їхнього заповнення недостатньо. Інтенсивно заповнюються тільки ті органи, які посилено працюють. Тому одночасна напружена робота всіх систем неможлива. Після приймання їжі найбільш енергійно функціонують органи травлення, тому до них поступає значна частина крові; для нормальної роботи головного мозку її не вистачає, тому людина і відчуває сонливість. Для того, щоб проштовхнути кров крізь капіляри чи дрібні артеріоли, потрібна чимала сила. Хоча загальна сумарна площа перерізу артерій зростає, і стає в кінцевому рахунку у 800 разів більшою, ніж переріз аорти, якою кров витікає із серця, опір від цього тільки збільшується. Адже в людини 100-160 мільярдів капілярів, а їхня загальна довжина 60-80 тисяч кілометрів. Відомий російський фізіолог І.Ф.Ціон підрахував, що за період життя людини серце виконує роботу, що дорівнює зусиллю, якого б вистачило, щоб на найбільшу вершину Європи Монблан (висота 4810 м) підняти потяг. За кожне скорочення серце людини викидає до аорти від 60 до80 мл крові., а за посиленої роботи – до 200 мл, тобто приблизно склянку крові. У стані спокою серце людини за 1 хв перекачує 6 л крові, за 1 год – 3 мільйони літрів (1400 автоцистерн знадобилось би для перевезення такого об’єму рідини). Протягом життя крізь наше серце проходить 150-250 тисяч тонн крові. За 1 хв серцю доводиться «перекачувати» до 35-40 л, тобто приблизно 3-4 відра.