Павлов И.П. Полное собрание сочинений. Том 5
Шрифт:
Что касается конструкции сосудов, то я тоже остановлюсь лишь на немногих чертах. Чем характеризуются различные отделы этих трубок? Отдел артерий характеризуется чрезвычайным развитием эластической ткани. Значит артерии обладают большим количеством эластической ткани, а вместе с тем толстыми и крепкими стенками. По мере того как вы будете переходить от артерий к капиллярам, это свойство меняется. Стенки становятся тоньше, а эластичность их уменьшается; у самых мелких артерий перед их переходом в капилляры эластичность совершенно пропадает, эластическая ткань заменяется мышечной тканью, волокна которой расположены циркулярно. Вы увидите потом, что наличие здесь мышечной ткани имеет большое значение. Так вот, следовательно, большие артерии характеризуются наличием эластической ткани, растяжимостью; в конечных же мелких артериях выступает функция мышечной ткани - сократимость. Капиллярные сосуды характеризуются чрезвычайно тонкими стенками, которые состоят только из одного слоя клеток. Этим достигается легкая проницаемость капилляров, что необходимо для обмена веществ между кровью и тканевой жидкостью. Кроме того, так как кровь в капиллярах сама проходит
Затем я перехожу к физиологической деятельности кровеносных трубок. Я сначала остановлюсь на упрощенной схеме, которая иллюстрирует одно из основных явлений.
Вы здесь видите насос, который с одного конца всасывает, а с другого нагнетает. Затем вы видите, что соединенная с этим насосом трубка распадается на две ветви: одну каучуковую с узким стеклянным наконечником, другую стеклянную, суживающуюся к концу. Вы сейчас увидите, какая будет разница при прохождении воды по этим трубкам. Вот я закрываю каучуковую трубку и нагнетаю воду насосом в стеклянную трубку. Вы видите, что вода течет, нагнетается, но вытекание воды удерживает чисто ритмический характер работы насоса. Как только я разжимаю насос, работа прекращается - вода не вытекает, сжимаю насос - опять вытекает. Следователь работа, течение воды, носит прерывистый характер. Вытекание жидкости через трубку с неподатливыми стенками происходит с такой же ритличностью, с какой работает насос. теперь вот я закрыл стеклянную трубку, пустил ток жидкости через резиновую. Вы видите, что, хотя я действую насосом очень редко, - струя бежит непрерывно. Факт совершенно очевидный. Вы видите из данного факта, какое огромное значение при ритмически действующем насосе имеет растяжимость, эластичность трубки. Когда я сжимаю каучуковый шар, то этим выталкиваю находящуюся в нем жидкость в трубку. Если трубка стеклянная, т. е. нерастяжимая, то входящая часть жидкости должна вытолкнуть такое же количество ее с другого конца трубки. Иногда же я имею трубку с растяжимыми стенками, то поступающая в нее жидкость необязательно выталкивает такое желичество жидкости с другого конца, а сила моего давления переходит частью в растяжение стенки. Получается то, что, когда я сдавил баллон и потом отнял руку, стенки трубки, расширившиеся вначале, начинают спадаться и уже сами постепенно проталкивают жидкость дальше. Значит, здесь только часть давления передается сразу жидкости и придает ей движение; часть же переходит в эластическое напряжение стенки. Таким образом движение жидкости в трубках с эластическими стенками носит характер не ритмический, а непрерывный. Это основной пункт кровообращения, а потому надо знать его точно.
Рядом с ним имеет значение и еще одно обстоятельство то, что на концах этих трубок имеются сужения - препятствия для тока жидкости. Если я с каучуковой трубки сниму это препятствие, то и здесь будет прерывистое вытекание жидкости. Следовательно, важно, чтобы на конце было препятствие, помеха, чтобы действующая сила не успела там проявиться полностью. Если бы не было препятствия, то давление могло бы протолкнуть воду очень быстро и сквозь резиновую трубку, почти не растянув ее стенки. Такие препятствия имеются и в кровеносной системе, и здесь они вызываются двумя обстоятельствами. Во-первых, тем, что существует огромное сцепление крови со стенками, трение крови о стенки сосудов. Ведь вся масса крови в капиллярной системе распределена тончайшим слоем, и, следовательно, имеется очень большое сцепление этой массы с материалом стенок. Кроме того, как я уже упоминал, у маленьких артерии перед их переходом в капилляры имеются циркулярные мышечные волокна, сокращением которых они могут произвольно суживаться. Стало быть, в кровеносной системе, так же как и на этой схеме, имеются не только эластичные трубки, но и препятствия на их концах.
Установив этот основной факт, мы можем перейти к изучению того, что происходит в кровеносной система. В этом отношении я поступлю совершенно так же, как поступил при изучении сердца: покажу вам сначала ход явлений на мертвых трубках, на простом физическом приборе, причем эти мертвые трубки собраны в так называемую веберовскую систему в схему, которая представляет собой точное воспроизведение кровообращения. Этот прием очень целесообразен потому, что он дает возможность представить дело с физической точки зрения, а также потому, что показывает, что многое, происходящее в нашем организме, подчиняется простым законам физики. Названа схема веберовской по имени ученого, который ее составил. Она изображает большой круг кровообращения; здесь воспроизведены приблизительно все основные части кровеносной системы и даже удержаны отчасти соотношения их между собой. Вы видите, что размеры поперечного разреза пути постепенно увеличиваются по направлению от сердца, и вот здесь самое широкое место, соответствующее месту нахождения капилляров. Оно набито губками, которые представляют сопротивление, имеющееся в капиллярах. Вот, значит, артерии, капилляры и вены. Зажимы, суживающие трубки перед их переходом в капилляры, представляют собою циркулярные мышечные волокна, которые производят сужение маленьких предкапиллярных артерий.
Теперь смотрите, что будет происходить. Для того чтобы проникнуть во внутренний механизм этой системы, мы соединили ее трубки в двух местах с манометром (артериальным и венозным). Сейчас вся система находится в покое, давление в обоих манометрах приблизительно одинаково. Система трубок немного растянута, но равномерно растянута, потому, хотя давление в манометрах и несколько выше атмосферного, но одинаковое. Теперь смотрите, что произойдет со ртутью в открытых коленах манометров, когда я буду действовать насосом. Я сжимаю баллон. Вы видите, что ртуть в открытом колена артериального манометра поднялась. Я прекращаю сжимать баллон, и вы видите, что ртуть в венозном манометре опустилась. Значит, когда я действую насосом, меня происходит следующее: когда я сжимаю баллон, то вода, находящаяся в нем, проталкивается в трубки, изображающие артерии, а затем, когда я отпускаю баллон, вода из венозных трубок входит в него и получается повышение давления в трубках артериальных и понижение в венозных. А когда я перестаю действовать насосом, то постепенно давление в обеих частях становится равным.
После того как я показал вам первую, упрощенную схему, вы легко можете понять и веберовскую систему. Действуя насосом, я перекачиваю жидкость из левой половины в правую, следовательно скопляю ее в правой половине, где и получается давление больше атмосферного, в левом же отделе давление образуется меньше атмосферного, так как жидкость туда поступает гораздо медленнее, чем выкачивается. Вы видите здесь то же, что делает сердце, - такое же распределение жидкости в замкнутой трубчатой системе. Можно сказать, что сердце создает разность давлений в артериальном и венозном отделах. В артериях оно производит большое положительное давление, в венах же - отрицательное, меньше атмосферного. Ближайшей причиной этого, кроме работы сердца, является эластичность стенок сосудов. Само сердце дает первоначальный толчок, которым приводится в движение даже не вся масса крови; он растягивает стенки артерий, введя в них порцию крови из сердца; дальнейшее же движение кровяной массы вызывает уже собственно эластичность артериальных стенок, которая и должна являться ближайшей причиной повышения давления в мелких артериях. Вот почему огромнейшее влияние на благосостояние кровообращения имеет нормальное состояние эластичности артериальных стенок. Как только уменьшается эластичность, сердце не в состоянии справиться со своей работой, это является слишком неблагоприятным условием для его работы, и дело кончается параличом сердца.
Я полагаю, что суть дела вами постигнута, и мы можем теперь перейти к подробностям. Всуть заключается в том, что сердце своей ритмической работой забирает кровь из венозной половины трубчатой системы и накопляет ее благодаря растяжимости стенок в артериях. Вследствие этого образуется разность давлений, которая является побудительной причиной к постоянному движению крови. Мы можем теперь перейти к более детальному рассмотрению. Обратим внимание на один какойнибудь пункт и будем изучать его. Рассмотрим максимальное давление в артериальной половине системы. Что на него влияет? Почему уровень ртути может то опускаться, то подниматься? Первая причина, конечно, работа насоса. Вы увидите, что если я буду работать насосом очень редко, то у меня давление установится на некотором определенном уровне. Если же я буду работать чаще, то давление сильно увеличится, возрастет. Вот я сделал четыре удара в пять секунд. Теперь я буду действовать чаще. Ртуть поднялась выше. Ясно, что я развил давление гораздо большее. Следовательно, накопление жидкости в артериальной системе и повышение давления находятся в совершенно определенной зависимости от числа ударов в единицу времени. Чем меньше я сделаю ударов, тем меньше будет давление, при условии, понятно, что силы ударов равны. Можно сделать иначе: можно оставить без изменения число ударов, а изменить силу их, и мы опять-таки получим повышение давления. Вот видите: слабые сдавливания баллона - ртуть поднимается до определенной высоты; затем сильное сжимание его, но прежней частоты, и ртуть поднимается в два-три раза выше. Ясно, что увеличение силы удара тоже влечет за собой повышение давления. Увеличение давления, значит, зависит от работы сердца. Факт совершенно понятный и чрезвычайно важный. Итак, на повышение давления влияет частота сердечных ударов и их сила.
Другое условие, влияющее на высоту давления, тоже должно быть вам совершенно понятным. Это величина тех препятствий, которые имеются при переходе артерий в капилляры. Ясно, что чем больше эти препятствия, тем больше при той же работе сердца накопится перед ними в артериях жидкости и тем больше будет давление. Вот мы сейчас это и увидим. У нас здесь есть зажимы, которые мы можем то прикручивать, то отпускать, т. е. то увеличивать, то уменьшать препятствие. Сейчас мы установили максимальный уровень ртути при четырех ударах в пять секунд. Ну, а если я уменьшу сопротивление? Раз препятствий стало меньше, то крови в те же пять секунд успеет пройти больше, следовательно давление будет меньше. Наоборот, если я препятствия эти увеличу, то жидкость будет проходить с большим трудом, много жидкости скопится в артериальной половине системы и давление в ней повысится. Вот я прикрутил этот зажим, и вы видите, что теперь давление повышается и жидкость перетекает через сужение очень медленно, потому что препятствие для ее движения очень большое. Вы видите, какое огромное влияние на напор крови в артериальной половине имеет величина препятствий!
Есть одно препятствие, о котором мало знаем, - это сцепление крови; так сказать, хроническое препятствие. А есть еще другое препятствие, сильно варьирующее, - сократительность мелких артерий; они действительно играют роль кранов, как назвал их отец русской физиологии И. М. Сеченов. Так вот, стало быть, главные причины, варьирующие движение крови, - работа сердца и изменение величины препятствий. Понятное дело, на величину давления сильно влияет еще и масса крови. Если почему-либо в данном отделе количество крови сильно уменьшилось, то и давление тоже должно сильно упасть.
Если вы себе хорошо уяснили эти схемы, то мы можем перейти теперь к самой кровеносной системе, чтобы фактически убедиться, что все, что мы видели здесь, имеет место и там. Значит, нам нужно посмотреть: все эти соотношения, с которыми мы познакомились на схеме, действительно ли они имеют место в самой кровеносной системе. Вы видели, что результатом всех этих свойств, явлений и соотношений получается большое давление в артериях и малое в венах: в артериях больше, а в венах меньше атмосферного. Вы это видели на схеме, теперь надо посмотреть, есть ли это в кровеносной системе, действительно ли в артериях давление положительное, а в венах отрицательное.