Сердце взрослого мужчины выбрасывает в аорту в покое около 5,5 л в минуту (и конечно, столько же в легочную артерию). Возможности сердца не безграничны: выброс крови за один удар может быть увеличен у отличного спортсмена раза в полтора, а частота сердцебиения — примерно в 3—4,5 раза. Последняя цифра реальна лишь для спортсменов-стайеров высокого класса, у которых исходная частота сердцебиения приближается к 40 в минуту. В результате минутная производительность сердечного насоса при предельной физической нагрузке растет до 30—35 л.
Предельная частота сердечных сокращений — около 200 ударов в минуту, и чем она выше, чем больше диапазон между частотой в покое и максимальной, тем спортсмен перспективнее. Конечно, такая тяжелая работа кровеносной системы не может продолжаться часами, и конечно, при таких обстоятельствах не все органы могут получать полностью свой кровяной паек: работающий получает вдоволь, неработающий в это время живет впроголодь.
Напомним, что кровь должна входить в капилляр под нужным давлением, особенно если это капилляр работающего органа, иначе избыток крови окажется бесполезным. (Оговоримся: бесполезным по отношению к питательной функции крови и по отношению к обязанности крови как дворника, выметающего продукты обмена; кислород по законам газовой диффузии будет поступать из крови в ткань при любом давлении в капилляре с одинаковой скоростью. Эта скорость определяется потреблением кислорода клетками работающего органа.) К примеру, семидесятикратный кровоток в сосудах сокращающейся мышцы обеспечивается увеличением числа раскрытых капилляров всего лишь раза в полтора-четыре. Вместе с тем артериальное давление при мышечной работе, как правило, растет, достигая в предельных случаях 200 % нормального значения (речь идет о систолическом, т. е. максимальном, давлении). Понятно, что в такой ситуации давление в капиллярах работающей мышцы существенно повышено, т. е. фильтрация по направлению кровь — ткань ускорена, а в обратном направлении замедлена, и мышца должна несколько отекать, что на самом деле и происходит, хотя и в не слишком большой степени. Отечность уменьшается благодаря тому, что сами по себе мышечные сокращения гонит межклеточную жидкость мышцы в направлении лимфатических сосудов.
Сосуды работающего органа, например мышцы, расширяются при помощи собственных (ауторегуляторных) механизмов. В этом расширении замешано действие метаболитов.
В небольшой популяции капилляров, питаемых одной артериолой, открыта в покое только часть их, они работают как бы посменно. В покое даже артериолы раскрыты далеко не все. Но артериолы имеют мощную мускулатуру (мощную для своего калибра), которая сильно влияет на их просвет. Их гладкие мышцы управляются при помощи ауторегуляторных механизмов, а также различными веществами, растворенными в крови в переменной концентрации, имеющими гормональный характер; и их содержание в крови, и сами сосудистые мышцы управляются в значительной степени (если не в основном) симпатическими нервами. Гормональные вещества, Имеющие влияние на сосудистую мускулатуру, призваны поддерживать, усиливать и продлевать те сосудистые реакции, которые вызваны более быстро действующими механизмами, главным образом нервными.
Советский физиолог В. М. Хаютин, скандинавский физиолог Бьерн Фолков и многие другие считают, что объектом ауторегуляции сосудов являются так называемые прекапиллярные сфинктеры («сжиматели»), находящиеся на выходе каждой артериолы. Сфинктер состоят из одной-двух гладкомышечных клеток, образующих кольцо. Эти клетки обладают автоматическим ритмом сокращений и расслаблений, от которого зависит пропускная способность артериолы. Клетки сфинктера, возбуждаясь при сокращении, передают возбуждение ближайшим гладкомышечным клеткам артериолы электрическим путем. Так возбуждение охватывает всю артериолу и предшествующие ей крупные артерии. Если на сфинктер действует угнетающий агент (сдавление скелетной мышцей, метаболиты), ритм сокращений сфинктера делается реже, возбуждение сосудистой мускулатуры уменьшается, расширение артерии распространяется волной по направлению к сердцу со скоростью около 10 см в секунду вплоть до основания большой магистральной артерии, например бедренной. При расширении артериол, когда растет капиллярный кровоток и поток жидкости из крови в ткань, увеличивается отток межклеточной жидкости, насыщенной метаболитами, в кровь, и это способствует дальнейшему расширению местных сосудов.
Страницы: 1 2 3 4