Кроме нервной регуляции есть регуляция гормональная, ее еще называют гуморальной, то есть зависящей от содержания в крови определенных веществ регуляторов, или медиаторов (посредников). Медиаторы работают не на весь организм, а на отдельный участок ткани или орган: в коже, сердце, печени или других местах.
Управление диаметром просвета артерий и вен очень важный и довольно сложный механизм. Чем уже может стать сосуд, тем выше будет периферическое сопротивление сосудов давлению и току крови (в дальнейшем этот термин мы сократим до ПСС и периодически будем о нем вспоминать).
Сужение и расширение позволяют выбросить кровь из «депо» или, наоборот, уменьшить ее количество в крупных сосудах и кровеносном русле. Это бывает нужно, чтобы не допустить потери сознания от кровопотери, и происходит на первой фазе шока при кровотечении, до или после остановки кровотечения.
А почему так важно при ранении какое-то время не терять сознания? Чтобы дать возможность человеку убраться из опасного места в безопасное, где «отключиться» уже можно, и позволить организму или справиться с проблемой и вернуться в сознание, или умереть.
ПОТЕРЯ СОЗНАНИЯ ПРИ КРОВОТЕЧЕНИИ, КАК И ЯВЛЕНИЯ КОЛЛАПСА, СУБЪЕКТИВНО ВОСПРИНИМАЮТСЯ ЧЕЛОВЕКОМ КАК НЕЧТО СТРАШНОЕ. НО ОНИ ВТОРИЧНЫ, ЭТО РЕАКЦИЯ РАБОТЫ МОЗГА И СОЗНАНИЯ НА СОБЫТИЕ, КОТОРОЕ, ЕСЛИ НИЧЕГО НЕ ИСПРАВИТЬ И НЕ ПРЕРВАТЬ ПОТЕРЮ КРОВИ, МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К СМЕРТИ.
Оттого и случается, например, обморок при виде крови. Это подсознательная защитная реакция организма на сигнал «опасность»!
Есть более прагматичная причина, по которой раненый с кровопотерей теряет сознание еще до того, как это приведет к коллапсу. Это необходимость привести организм в состояние покоя, уменьшить потребление энергии, дать возможность крови наилучшим образом распределиться и, главное, облегчить ее поступление в мозг. И чтобы сердцу стало легче его питать, нужно все органы расположить горизонтально.
Кроме этого, раненый и постоянно двигающийся человек тревожит рану, которая, находись он в состоянии покоя, возможно, давно бы уже закрылась тромбами и начала заживать. Но человек все теребит ее, теребит, и поэтому кровь никак не остановится и продолжает вытекать из сосудов наружу или в полость внутри организма.
Что происходит в организме при травме? Ломаются и разрываются сосуды, рвутся ткани. В них выходит кровь, содержимое разбитых клеток. Реагируют на это в первую очередь болевые рецепторы. Боль ограничивает подвижность в поврежденном месте, а в ответ на разрушение стенок сосудов организм запускает тромбообразование, чтобы остановить кровотечение.
Одновременно потеря крови приводит к централизации кровообращения, то есть кровь уходит из здоровых тканей, которые могут перенести голодание без особого вреда, и перебрасывается из мелких сосудов в крупные. Это явление временное, некоторые ткани спокойно выдерживают такое состояние несколько часов. Но нервная ткань не входит в их число: клетки мозга не переносят голодания и отсутствия кислорода дольше 5710 минут в зависимости от температуры тела и окружающей среды.
Как уже говорилось, артерии берут начало пути от сердца, и первая на этом пути аорта. Этот сосуд очень плотный, но не имеет мышечного слоя в стенке. Зато сама стенка крепкая для того чтобы выдерживать очень высокое давление: артериальное систолическое в момент сокращения сердца (систолы) и диастолическое в момент его расслабления (диастолы). Диастолическое давление возникает от ПСС. Так что на стенку аорты постоянно оказывается давление изнутри. Именно это давление характеризуют «нижние» цифры, которые показывает аппарат для измерения давления тонометр.
Снаружи аорта тоже под давлением, но уже меньшим, оно зависит от напряжения мышц, образующих брюшную полость. Если мышцы живота сильно напряжены, то давление в аорте намного больше систолического. Бывает, что это приводит к разрыву аорты или образованию выпячивания, или истончения стенки.
Разрыв аорты часто начинается с расслоения стенки и образования аневризмы подобия мешка, в котором структура стенки тоньше, чем у здорового сосуда. Аневризма активно пульсирует и напоминает такое образование, как грыжа. Представьте, как выглядела бы грыжа на автомобильном колесе или садовом шланге. Аневризма образовывается в результате двух причин: врожденной слабости «коллагеновой арматуры» и регулярных критических повышений артериального давления.
Рис. 3. Аорта
Стенка аневризмы это постоянная угроза разрыва. Аневризма может появиться где угодно: в животе, в легких, но наибольшую опасность представляют аневризмы артерий мозга и аорты. В головном мозге аневризма небольшой артерии может стать причиной смерти. Она может образоваться в любом возрасте: и в детстве, и после травм черепа (тяжелых сотрясений), и как результат гипертонических кризов резких повышений артериального давления.
Теперь поговорим о венах. Они начинаются от венул в тканях и органах, собирают из капилляров венозную кровь. Восходящее движение крови в сторону сердца обеспечивает шевеление мышц и органов вроде кишечника, а также приводит в движение кровь клапаны внутри вен. Движения тканей, мышц и пульсация проходящих рядом с венами артерий также вызывает сокращение вен, а клапаны, расположенные в их просвете, не позволяют крови двигаться в обратную сторону. Это как коридор с дверями, пройдя которые, обратно уже не выйдешь. И каждый следующий коридор чуть шире предыдущего.
Давление в венозной сети намного ниже артериального и измеряется не ртутным, а водным столбом.
Именно куда меньшим давлением объясняется различие в строении вены и артерии: стенка вены заметно слабее[11]. Если артериальное давление зависит от двух факторов: силы сердечного выброса крови и тонуса периферических артерий, то венозное держится в основном за счет движения крови от тканей к сердцу и даже в случае остановки сердца довольно долгое время сохраняется в организме, наполняя кровью легкие и вызывая их отек.
Венозная сеть обширна, имеет особые образования: сплетения, или резервуары, например синусы. Между артериальной и венозной системой имеются особые перебросы, закрытые со стороны артерий клапанами, они называются «шунты».
КЛАПАНЫ ОТКРЫВАЮТСЯ, ЕСЛИ ДАВЛЕНИЕ В АРТЕРИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ СТАНОВИТСЯ НИЖЕ, ЧЕМ В ВЕНОЗНОЙ, НАПРИМЕР ПРИ КОЛЛАПСЕ ИЛИ КРОВОТЕЧЕНИИ. ЭТА МЕРА ПОЗВОЛЯЕТ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛИТЬ КРОВЬ В ТЯЖЕЛЫХ СОСТОЯНИЯХ.
Иногда эти клапаны оказываются дефектными и не закрываются. Такие открытые шунты называются патологическими и могут вызывать серьезные проблемы вплоть до кровоизлияний в ткани органа и разрыва вен.
Вены нижней части тела собираются в нижнюю полую вену, вены верхней половины тела и головы в верхнюю полую вену, обе вены сливаются, впадая в правое предсердие сердца.
Вены кишечника, собирающие кровь, обогащенную полезными молекулами различных веществ из расщепленной и всосавшейся пищи, со слизистой, сливаются в большую вену, которая впадает в венозную сеть печени и входит в этот орган через «ворота печени», которым вена и обязана названием «воротная», или vena porta. А все вены, сливающиеся в этот ствол, называются системой портальной вены.
Рис. 4. Круги кровообращения организма
Мы подошли к необходимости описать такую важную систему дорог, как круги кровообращения.
Невозможно понять принцип движения крови по кругам, если не разобраться в том, как устроено сердце. В контексте кровообращения сердце это четырехкамерный автоматический и автономный[12] насос, разделенный на две половины правую и левую.
Правая часть сердца качает венозную кровь по малому кругу кровообращения, а левая артериальную по большому. Малый круг это сосудистая сеть легких. Большой сосудистая сеть всего организма. Представили пропорции? В сотни раз малый меньше большого, и объем крови в этих кругах тоже отличается. Поэтому правая половина сердца по своей насосной функции раза в четыре слабее, чем левая, а давление в малом кругу намного ниже давления в большом.
Давление между сосудами, выходящими из правого желудочка, загоняющими кровь в легкие, и сосудами, выводящими из легких перед входом в левое предсердие, почти одинаковое, разница составляет очень незначительную величину. Если в сосудах между легкими и левым предсердием давление по какой-то причине начнет расти, вода в крови станет наполнять легкие и пениться.
Часто при сильных физических нагрузках плохо тренированное сердце не справляется с поступающей из легких кровью, и вода пропитывает ткань легкого, снижая функцию газообмена. Тогда возникает чувство нехватки воздуха, одышка и потребность в отдыхе. Если не снизить нагрузку, вода из плазмы крови выйдет в просвет альвеол и начнет пениться разовьется отек легких. От этого можно умереть.
Такие отеки на финише случаются со спортсменами-чемпионами. Телекомментаторы зрителям не доставляют удовольствия видеть, как задыхаются бегуны на финише, как медики оказывают им помощь, дают дышать кислородом со специальными препаратами, гасящими пену.
Кроме артериальной и венозной крови немалую долю жидкой ткани в организме составляет такая субстанция, как лимфа. Она образуется из межклеточной жидкости, по своему составу похожа на плазму крови, очень жирная, и в ней обнаруживают массу белых клеток крови лимфоцитов. О них и поговорим в следующей главе.
Тайные дороги лимфоцитов
Внимательный читатель, а особенно те, кто немного разбирается в медицине и уже сталкивался с исследованиями крови, могут сказать: «Стоп. Как же это получается, что моноцит или нейтрофил хватают микроб и тащат в лимфоузел? Ведь при анализе в крови не обнаруживаются никакие нейтрофилы или моноциты с микробами внутри. Как же и где это перетаскивание происходит?»
Вам приходилось видеть в лесу асфальтированные или бетонные дороги, на которых совсем нет машин? Или, проезжая по автотрассе, замечать странные съезды со шлагбаумом или без, но со знаком «проезд запрещен» «кирпичом»? Это секретные дороги, по ним перемещаются военные машины. В организме таких «тропочек» очень много и все они входят в единую лимфатическую сеть. Лимфатические протоки есть во всех тканях и органах. Обычно вторжение микроорганизмов обнаруживается лейкоцитами в первые часы. Это время составляет инкубационный период и определено скоростью размножения микробов, накопления выделяемых ими токсинов и проникновения ядов в кровь.
Рис. 5. Лимфатическая сеть человека
Сколько времени нужно лейкоцитам, чтобы донести микробов от мозоли на большом пальце ноги до ближайшего лимфоузла? Если считать от момента натирания мозоли до появления воспалительной дорожки по ходу лимфатического протока и до набухания в паху группы лимфоузлов, то от 34 часов до суток. Максимальная скорость подъема примерно 1 см в час, а скорость распространения воспаления с этим почти никак не связана.
Дело в том, что моноциты далеко не всегда доносят «языка». Поэтому, пока реакция иммунитета не стала общей (а это происходит после того, как микроб оказывается в лимфоузле), в первичном очаге идет «бой местного значения». Каждый моноцит тащит «языков» в лимфоузел, и некоторые упускают, иногда микроб оказывается слишком силен, и моноцит погибает в протоке. Тогда микробы продолжают размножаться, благо еды в лимфе очень много, в основном жиров.
И поскольку живые моноциты-макрофаги норовят проглотить захватчиков и тащить их дальше, к лимфоузлу, у микробов очень мало времени для размножения. Они размножаются вопреки всему, иногда даже внутри нейтрофила или макрофага. Все, что успевает микроб в лимфе, это наскоро ухватить несколько молекул белков, жиров и углеводов теми порами, которые еще не заклеились комплементом, пропердином и калликреином[13], как клейкой лентой; если повезет, один-два раза размножиться; или выделить разные экзотоксины прямо в лимфу[14].
Зачем им последнее? Во-первых, больше некуда, а во-вторых, у некоторых микробов испражнения весьма токсичны и обладают разрушающим действием на все клетки в лимфе и лимфоциты и, что очень важно, на стенки сосудов и на мембраны эритроцитов. Если токсины вызывают массовое разрушение эритроцитов (гемолиз), при выходе свободного гемоглобина в большом количестве в плазму развивается очень тяжелое осложнение острая почечная недостаточность. Микробы, разрушающие своими токсинами эритроциты, называются гемолитическими (потому что вызывают гемолиз).
Экзотоксины так названы не случайно. Они действительно токсины яды. Потому что пагубно действуют на клетки оболочки (интимы), выстилающей любые сосуды, лимфатические тоже. Могут они повреждать и специфические клетки: печени, почек, мозга или сердца или суставов.
Я буду периодически вспоминать интиму, потому что ее значение в крово- и лимфообращении огромно. И первая причина этой важности в том, что, воспаляясь, интима может привести к склеиванию сосуда, особенно если он очень тонкий. Такое закрывание называется облитерацией.
Сосуд не просто склеивается фибрином, он буквально зарастает на некотором протяжении, так что его потом уже ничем не пробить, не растворить. Если сосуд потолще и просвет в нем побольше, то воспаление интимы приводит к возникновению бугра или бляшки. Это явление образование бугров и бляшек в сосудах называется «атеросклероз». Вообще, sclerosis это гибель высокоорганизованной ткани (печени, мозга, сердца, почек и т. п.) и замещение ее соединительной тканью низкоорганизованной, весь смысл которой в том, чтобы просто держать то, что ее окружает, а работать как-то иначе, например как клетки печени, сердца, почек и иных органов, она не может. Замещение клеток мозга соединительной тканью тоже склероз. В таком случае он приводит к нарушению важной функции мозга памяти, и потому этот термин вошел в обиход обывателей. Забыв о чем-то, мы часто произносим: «Склероз!» и хлопаем себя по лбу. Но, пожелтев из-за склероза печени, так не делаем Хотя и там и там процесс один: специфические клетки заменяются соединительными, а орган утрачивает свои функциональные способности.
Однако вернемся к лимфатическим сосудам. Как и в кровеносной системе, они имеют капилляры (тупиковые сосуды), протоки.
Капилляры собирают жидкость из межклеточного пространства и отправляют в сосуды, те, в свою очередь, соединяясь друг с другом в сеть, поднимают лимфу к лимфатическому узлу, а уж оттуда протоки собираются в один главный лимфатический проток, из которого лимфа сбрасывается в верхнюю полую вену. Это хорошо видно на схеме.
Рис. 6. Слияние лимфатических сосудов в главный проток и его впадение в левую подключичную вену
Как и венозная сеть с ее капиллярами, лимфатическая сеть начинается в межклеточном пространстве (МКП). Она содержит до 30 % всей воды организма.
В лимфатических сосудах есть мышечные волокна и клапаны, как в венах, поэтому движение лимфы подчинено тем же законам, что и движение венозной крови. Нужно, чтобы работали мышцы, между которыми проходят сосуды. Клапаны не дают лимфе течь назад.
Внешне лимфа выглядит как желтоватая мутная жидкость с той же соленостью, что и кровь. Но в лимфе много жиров, то есть основной транспорт жира из тканей в кровь идет через лимфатическую сеть.