Малый круг кровообращения: структурная анатомия, функции, возможные проблемы и их причины

Сердечно-сосудистая система человека, по которой происходит циркуляция крови, включает в себя сердце, венечный (коронарный), большой и малый круг кровообращения с их сосудами, а также кольцо Виллизия, расположенное в головном мозге. Эта статья посвящена малому кругу (МКК), который часто называют легочным.

Схема кровообращения человека: малый круг

Строение замкнутой петли сосудов МКК впервые описал испанский врач, естествоиспытатель и теолог Мигель Сервет. Произошло это в 1553 году.

С тех пор его анатомическая «инструкция» существенно преобразилась многочисленными деталями и истинным пониманием каково значение малого круга кровообращения.

Строение

Малый круг кровообращения начинается в правожелудочковом отделе сердца. При его сокращении венозная, ненасыщенная O2 и содержащая большое количество CO2, кровь выталкивается в один из самых больших по диаметру сосуд, который называется легочный ствол.

В его устье находится полулунный пульмональный клапан. В то время, когда правый желудочек находится в расслабленном состоянии, этот клапан легочного ствола закрывается, препятствуя обратному току крови в сердце.

Далее кровь направляется к легким по легочным артериям — правой и левой. Они, попав в толщу легочной ткани, разветвляются, постепенно уменьшаясь в диаметре сечения, сначала на долевые, потом на сегментарные, а затем на субсегментарные (лобулярные) артерии.

На заметку. Несмотря на то, что по сосудам, относящимся к началу малого круга кровообращения течет венозная кровь, они называются артериями, а сосуды, по которым ставшая артериальной кровь возвращается из легких обратно в сердце — венами.

В свою очередь субсегментарные артерии делятся еще на более тонкие сосуды — артериолы, а затем прекапилляры. А вот они уже разветвляются на самые маленькие по диаметру и толщине стенки кровеносные сосуды — легочные капилляры.

Располагаются капилляры малого круга кровообращения между легочными альвеолами. Стенки капилляров состоят из одного слоя эпителиальных клеток, которые покрыты очень тонкой базальной мембраной.

Диаметр капиллярного сечения соответствует размеру эритроцитов, гемоглобин которых является транспортировщиком кислорода, и отчасти и углекислого газа. Кстати, маленькие тромбы (эмболы) в легочном кругу разрушаются особыми фибринолитическими ферментами, которые вырабатываются в стенках альвеол.

Вены и артерии малого круга кровообращения

Из легочных кровеносных капилляров кровь течет в сердце по сосудам, которые наоборот постепенно увеличиваются в диаметре и наращивают толщину стенок. Капилляры сливаются сперва в посткапилляры, затем в собирательные венулы,

К сведению. Между венулами и артериолами есть некоторое количество анастомозов — сосудистых перемычек, которые соединяют их друг с другом напрямую, минуя капиллярную сеть.

При повышении функциональной нагрузки артериовенозные анастомозы помогают быстро заполнить легкие большим объемом крови. Кроме этого они служат обходными путями регуляции кровенаполнения отдельных долек легких при артериальной гипертензии, воспалительных, онкологических или травматических патологиях, а также при воздействии термических, химических или механических факторов.

Чтобы облегчить отток крови от легких к сердцу для ее транспортировки на выходе ее ожидает не два, а четыре сосуда, которые в диаметре в 2 раза тоньше легочных артерий, — верхняя и нижняя правые легочные вены, и верхняя и нижняя левые легочные вены.

Эти 4 вены малого круга кровообращения несут кровь в левое сердечное предсердие, где и заканчивается МКК. После чего кровь поступает в левый желудочек откуда выталкивается в большой круг кровообращения, конец которого находится в правом предсердии.

Что происходит в малом круге кровообращения

Обращение крови в МКК происходит за 4–5 секунд. Этого времени здоровому организму хватает, чтобы произвести газообмен и теплоотдачу в 25 % объеме крови, находящегося в нем.

До 15 % тепловой энергии, которая вырабатывается в организме, выделяется в воздух, находящийся альвеолах легочной ткани, предохраняя саму кровь и другие ткани организма от перегрева. Эта же тепло-выделительная функция малого круга кровообращения одновременно ответственна за нагрев поступающего извне воздуха до положенных 37 °C.

Обмен О2–СО2 между альвеолярным воздухом и капиллярной кровью

Однако главная задача и основная функция малого круга кровообращения — удаление из крови углекислого и других газов + одновременное насыщение ее кислородом. Газообмен в малом круге кровообращения происходит только между стенками альвеол и капилляров. В более крупных сосудах такой процесс уже невозможен.

К сведению. Бактерии и вирусы, проникающие вместе с кислородом в альвеолы, уничтожаются в ней макрофагами, а в крови — лизоцимом и иммуноглобулинами, которые вырабатываются специальными хеморецепторами.

Следует также понимать, что для обмена веществ и газов собственно в клетках легочной ткани, она пронизана другими артериями, капиллярной сетью и венами, относящимися к большому кругу кровообращения.

Один из вариантов кардиореспираторного нагрузочного тестирования

Газообмен в легочном круге увеличивается при:

• снижении t окружающей среды;
• после обильного приема пищи, особенно белковой;
• интенсификации физической активности.

При высокой мышечной нагрузке он может достигать своего максимального порога, и спустя какое-то время недостаток потребности в кислороде будет «заставлять» человека прекращать работу. Повышенный уровень сохраняется и определенное время после окончания физической нагрузки.

Он постепенно восстанавливается при удовлетворении потребности в кислороде, по мере окисления продуктов обмена веществ, выработанных во время мышечной работы, нормализации кислотно-щелочного равновесия и легочной вентиляции.

На заметку. Около 15 % циркулирующей в организме крови может депонироваться в капиллярной сети МКК для обеспечения резервных возможностей на случай критических ситуаций.

Исследование газообмена помогает нормировать суточную калорийность питания, а в клинической практике помогает оценить функциональное состояние легочной, сердечно-сосудистой и некоторых других систем. Уровень обмена O2–CO2 принято измерять натощак, в полном покое, при t воздуха 18–22 °C.

Норма газообмена — 200–300 мл/мин. В кардиологической практике оценить состояние организма помогает кардиореспираторный тест под нагрузкой (на фото вверху).

Нарушения

Проблемы с кровообращением в легочном круге подразделяются на 2 условных группы, которые вызывают в нем или перегрузку, или застой.

Перегрузка МКК

Гипертензия (повышение давления) или перегрузка малого круга кровообращения может происходить по следующим причинам:

• дисплазия соединительной ткани, усугубляющаяся при стрессах, нерациональном питании, авитаминозах, частых вирусных инфекций и приема антибиотиков;
• малый выброс крови из правого желудочка, где начинается МКК;
• пороки и стеноз сердечных клапанов;
• вегетативные дисфункции и чрезмерное раздражение симпатических нервов;
• ограничение амплитуды движения диафрагмы из-за запущенного сколиоза, травм или врожденных патологий грудной клетки, грудины, позвоночника;
• возрастное усугубление тугоподвижности в реберно-позвоночно-грудинных суставах и снижение функции внешнего дыхания;
• нарушения со стороны бронхолегочной системы и другие заболевания, вызывающие хроническое кислородное голодание.

Еще одна причина, вызывающая перегрузку МКК, — это увеличение объема плазмы циркулирующей крови или гиперволемия малого круга кровообращения. Это патологическое состояние может возникать в следствие чрезмерных и длительных физических нагрузок, после операций, из-за большого потребления жидкости и ее задержки в организме, заболеваний сердечно-сосудистой и легочной системы, проблем с почками.

Длительная гипертензия легочного круга кровообращения вызывает постепенное утолщение стенок и уменьшение просвета легочных артерий МКК, склероз паренхимы, асимметрию сокращений сердца, ухудшение кровообращения, гипертрофию правого желудочка.

Одна из причин гипертензии в малом круге кровообращения – врожденная деформация грудной клетки

Первые симптомы перегрузки МКК:

• слишком быстрая утомляемость;
• резкое снижение работоспособности;
• возникновение одышки при небольших физических нагрузках.

Цена упорного игнорирования симптомов гипертензии МКК и затягивание обращения к врачу — развитие легочной артериальной гипертензии с правожелудочковой сердечной недостаточностью, преждевременная смерть.

Снижение гемодинамики (застой) в МКК

Застойные явления в малом круге кровообращения возникают по следующим причинам:

• врожденные или приобретенные пороки клапана легочного ствола;
• аномальное расположение устьев одной, нескольких или всех четырех легочных вен;
• ишемическая болезнь сердца, сердечная недостаточность, инфаркт миокарда.

К снижению гемодинамики в МКК безусловно приведут застойная пневмония, тяжелая бронхиальная астма и другие патологии легких, нарушение кроветворения, анемичные состояния, болезни почек и эндокринной системы, некомпенсированный сахарный диабет.

Оценивают нарушение кровообращения в МКК с помощью КТ и эхокардиографии (ЭхоКГ)

Характерные признаки застоя в малом круге кровообращения:

• одышка;
• приступы сердечной астмы — «жесткое» дыхание, сухой кашель, мелкопузырчатые хрипы;
• синюшность, иногда с желтоватым оттенком, губ, щек, ушей и кончиков пальцев;
• снижение выработки мочи, которая, в основном, выделяется в ночное время;
• отеки на ногах, а при прогрессировании застойных явлений развивается отечность подкожной жировой клетчатки и водянка полостей;
• падение аппетита, приступы тошноты, позывы и эпизоды рвоты, метеоризм, запоры;
• тахикардия, ощущение сердцебиения во время еды;
• быстрое увеличение массы тела, а затем резкое ее снижение — сердечная кахексия (атрофия мышц, сопровождающаяся асцитом брюшной полости);
• набухание яремных вен, особенно в положении лежа;
• сухость кожных покровов, пигментация кожи на голенях.

Кроме перечисленных выше, симптомами застоя в МКК являются быстрая умственная утомляемость, повышенная раздражительность, депрессивное состояние, расстройство сна.

Компенсаторным ответом на застойные явления в легочном круге кровообращения являются гиперволемия и повышение уровня гемоглобина. Следствием застоя в МКК могут быть пневмосклероз, эмфизема и отек легких, гипертрофия сердечных стенок, инфаркт миокарда, внезапная остановка сердца.

Заключительное видео в этой статье будет полезно посмотреть тем, кто хочет больше узнать о том, как происходит газообмен в большом и малом круге кровообращения.