В конце прошлого видеоурока мы говорили о
гемоглобине, который содержится в эритроцитах и
связывает кислород. Таким образом, увеличивается градиент диффузии или,
можно было бы сказать, что для кислорода появляется больший стимул
прохождения через мембрану капилляра.
Мы знаем, что молекулы кислорода не в курсе, что по
ту сторону мембраны кислорода меньше, но если посмотреть видео, демонстрирующее процесс диффузии,
можно узнать, как происходит диффузия.
Если по одну сторону мембраны концентрация кислорода меньше, чем по другую, то
кислород начнет диффундировать через мембрану. Внутри
капилляра концентрация кислорода меньше, поскольку гемоглобин впитывает весь кислород
как губка.
Теперь обратимся к одному интересному вопросу, почему гемоглобин
находится внутри эритроцитов?
Почему бы белковым молекулам гемоглобина просто не плавать
в плазме крови?
Казалось бы, это было бы более эффективно.
В этом случае кислороду не надо было бы пересекать
мембрану эритроцитов.
Эритроциты тогда были бы просто не нужны.
Какой смысл в этих контейнерах гемоглобина?
Это действительно очень интересная мысль.
Если бы весь гемоглобин находился в плазме
крови, он бы сильно нарушил
кровоток.
Кровь стала бы более вязкой и более густой.
Я не хочу сказать, что она стала бы как сироп, но она стала бы
значительно гуще, чем сейчас, поэтому упаковав
гемоглобин внутрь контейнеров, внутрь эритроцитов,
природа позволяет создать
значительно лучший кровоток.
Представьте, что вы наливаете сироп в воду.
Если вы наливаете сироп прямо в воду,
что при этом происходит?
Вода становится по своим свойствам близкой к сиропу,
немного более вязкой и течет уже не так хорошо.
Как можно решить эту задачу, если вы хотите
налить сироп в воду?
Например, можно поместить сироп внутрь маленьких контейнеров или
внутрь маленьких шариков, а затем позволить этим шарикам
плыть в воде. При этом вязкость воды не изменится.
Именно это и происходит в нашей крови.
Гемоглобин не растворен прямо в плазме, что привело бы к тому,
что кровь стала бы вязкой и липкой. Он помещен внутрь маленьких шариков,
которые мы называем эритроцитами, и это позволяет не нарушать кровоток
и не повышать вязкость крови.
Итак, я увеличил изображение альвеол и
капилляров, легочных капилляров, - давайте увеличим
их немного или во много раз, для того, чтобы понять, каким образом
течет кровь.
И для того, чтобы получить лучшее представление о легочных артериях
и венах, и об их соотношении с другими артериями и венами,
существующими в организме.
Итак, я скопировал этот рисунок из Википедии, это
схема кровообращения человека. За этой схемой вы можете видеть
изображение легких.
Позвольте я нарисую их темным цветом.
Итак, наши легкие находятся здесь.
Сердце находится как раз в середине.
Из последних нескольких уроков мы узнали, что
у нас есть маленькие альвеолы и легкие.
Помните, в альвеолы мы попадаем из бронхиол,
которые ответвляются от бронхов. Бронхи, в свою очередь, ответвляются от
трахеи, которая соединена с гортанью,
а гортань соединена с носом и ртом.
Маленькие альвеолы находятся здесь, а к ним
подходят капилляры.
Когда кровь движется со стороны сердца (позже мы немного углубимся
в строение сердца),
она почти лишена кислорода,
или деоксигенизирована.
Кровь имеет голубоватый оттенок.
Здесь находится кровь.
Здесь находится кровь, текущая в направлении от сердца.
Она движется позади этих двух трубок.
Итак, это кровь, движущаяся от сердца.
Эти голубые сосуды, которые я только что нарисовал,
называются легочными артериями, и они продолжают разветвляться на
артериолы, и постепенно артериолы
превращаются в капилляры, очень очень маленькие трубочки.
Они подходят близко к альвеолам, и кровь в них
обогащается кислородом и затем поступает обратно в сердце.
Эти сосуды называются легочными венами.
Теперь мы возвращаемся обратно к сердцу.
В этих капиллярах уже есть кислород.
Теперь мы собираемся вернуться к сердцу.
Надеюсь, вам видно, что я делаю.
Мы собираемся войти в сердце с этой стороны.
На самом деле вы вряд ли можете видеть, с какой
стороны сосуды входят в сердце.
Мы собираемся войти в сердце вот здесь, и я
сейчас остановлюсь на этом подробнее.
Теперь у нас кровь обогащена кислородом.
Она красная.
Затем эта кровь поступает в организм.
Теперь наступает интересный момент.
Когда мы говорим о легочных артериях и венах,
если вы помните, кровь в легочных артериях была голубой.
Когда мы двигались в направлении от сердца, у нас была кровь деоксгенизированная, обедненная кислородом,
но все равно это была артерия.
Когда мы двигались по направлению к сердцу от легких, это была вена,
но кровь в ней была обогащена кислородом.
Таким образом, мы начинаем с этого малого цикла, затем
я продолжаю рисовать поверх схемы кровообращения, так
как изображение может стать немного запутанным, особенно из-за того, что
оно трехмерно.
Но вот что происходит. Сердце перекачивает обедненную кислородом кровь
из правого желудочка.
Вы можете спросить: "Почему это правый желудочек?"
На доске это выглядит как левая сторона рисунка, но
на самом деле это правая сторона этого человека, согласны?
Это правая рука этого парня.
А это его левая рука.
Он смотрит на нас, правильно?
Мы не задумываемся о том, где у нас правая, а где левая сторона.
Мы думаем только о том, где у этого человека правая и левая сторона.
А он смотрит на нас.
У него есть глазные яблоки, и он смотрит на нас.
Поэтому это правый желудочек.
Позвольте мне начать рисовать весь цикл.
Обедненная кислородом кровь поступает из
организма, правильно?
Эта большя трубка называется нижней полой веной.
Нижняя - потому что она идет снизу.
Действительно кровь поступает от рук
и головы.
Оба потока встречаются в этом месте, в правом предсердии.
Я обозначу его.
Через секунду я собираюсь нарисовать большую схему сердца.
Почему кровь не содержит кислорода?
Потому что эта кровь возвращается от ног после того, как
мы пробежались, или возвращается от мозга, где кровь
участвовала в дыхании, или, возможно, мы работали, и
кровь возвращается от бицепсов, и в этой крови уже нет кислорода.
Обедненная кислородом кровь поступает в правое предсердие.
По отношению к нам это кажется левой стороной, но для этого человека это правая сторона.
Из правого предсердия кровь перекачивается
в правый желудочек.
В действительности кровь почти пассивно перетекает в правый желудочек.
Желудочки осуществляют перекачивание крови, затем желудочек сокращается
и перекачивает кровь прямо сюда. Вы не видите этого на рисунке, но кровь
идет прямо сюда.
Кровь идет отсюда через эту трубку.
Хотя вы не видите ее.
Я собираюсь нарисовать более подробную схему - кровь попадает
в легочную артерию.
Мы направляемся от сердца.
Это была вена, правильно?
Это вена, идущая к сердцу.
Эта нижняя полая вена.
Это верхняя полая вена.
Это вены.
Кровь в них не содержит кислорода.
Затем эта обедненная кислородом кровь поступает из
сердца в легкие.
Теперь эта деоксигенизированная кровь попадает в артерию, правильно?
Кровь находится в легочной артерии.
В легких кровь обогащается кислородом, и теперь она попадает в легочную вену.
И как только кровь насыщается кислородом, она появляется здесь, в левом -
позвольте мне выбрать цвет получше - она появляется в
левом предсердии.
Атриум, предсердие, можно представить в виде помещения без потолка, или
помещения, открытого с одной стороны, и в обоих этих случаях,
то, что поступает сверху, не солнечный свет, а
кровь, поступающая сверху.
В правое предсердие кровь поступает сверху.
В левое предсердие кровь поступает - помните, что
левое предсердие находится справа
от нас - кровь поступает в левое предсердие
сверху, со стороны легких,
из легочных вен.
Вены идут к сердцу.
Затем кровь входит внутрь - я постараюсь нарисовать подробнее
- левого желудочка, а затем левый желудочек перекачивает
обогащенную кислородом кровь в организм
через другие (не легочные) артерии.
Вся кровь перекачивается в артерии.
Я обозначу кровь темным, не голубым цветом.
Таким образом кровь перекачивается туда.
Хотя вы, наверно, не видите ее здесь, на этом рисунке.
Это немного странный рисунок.
Все это довольно трудно нарисовать, но позже я нарисую подробнее.
Затем кровь поступает в организм.
Здесь я нарисую подробнее.
Итак, мы сказали, что у нас кровь обеднена кислородом.
Давайте обозначим ее.
Это верхняя полая вена.
Эта вена идет от верхней части организма,
от рук и головы.
А это нижняя полая вена.
Эта вена идет от брюшной полости и ног, и от остальных
частей тела.
Сначала она входит в правое предсердие.
Помните, мы называем это правым предсердием, потому что
это сердце человека, стоящего лицом к нам, хотя нам
кажется, что оно находится на левой стороне.
Вена входит в предсердие в этом месте.
Кровь в ней обеднена кислородом.
Она поступает из вен.
Организм использовал весь кислород.
Затем эта кровь попадает в правый желудочек, правильно?
В сердце есть клапаны.
Кровь пассивно перетекает из предсердия в желудочек По мере того, как правый желудочек сокращается, потом расслабляется,
внутри него возникает вакуум, и благодаря этому большая часть крови
из правого предсердия попадает в желудочек.
Желудочек снова сокращается, и выталкивает кровь сюда.
Теперь кровь оказывается здесь. Помните, это все еще
деоксигенизированная кровь.
Деоксигизированная кровь поступает в легкие,
чтобы насытиться там кислородом.
Итак, здесь находится легочный кровеносный сосуд. Я использую термин легочный,
так как он идет к или от легких.
Он имеет дело с легкими.
Этот сосуд отходит от сердца.
Он называется легочной артерией, и в нем находится деоксигенизированная кровь.
Потом сосуд, тесно соприкасаясь с некоторыми альвеолами
и насыщаясь кислородом, идет обратно к сердцу.
Теперь мы находимся здесь и направляемся к сердцу.
Итак, это вена.
Этот цикл включает в себя легкие, поэтому сосуд называется легочной веной.
Она тесно соприкасается с альвеолами и получает из них кислород,
который диффундирует в вену. Таким образом кровь обогащается кислородом.
После этого кровь течет в левое предсердие.
И снова левое предсердие, которое с нашей точки зрения
находится на правой стороне, но с точки зрения этого парня
оно находится слева.
Легочная вена входит в левое предсердие.
После того как левое предсердие сократилось, оно вновь расширяется,
и кровь, обогащенная кислородом, течет
в левый желудочек.
Затем левый желудочек - желудочки осуществляют всю работу по перекачиванию крови -
сжимается и выталкивает
кровь в аорту.
Это - артерия.
Почему этот сосуд называется артерией?
Потому что он идет от сердца.
Является ли он легочной артерией?
Нет, мы больше не имеем дела с легкими.
С легкими мы имели дело тогда, когда кровь направлялась из правого
желудочка, двигалась к легким, и затем снова
возвращалась назад в левое предсердие.
Теперь кровь находится в левом желудочке.
Потом она попадает в аорту.
Теперь она по кровеносным сосудам попадает во все части тела.
Это - артерия не легочная, и кровь в ней
богата кислородом.
Итак, когда мы имеем дело не с легочными артериями, кровь
в них обогащена кислородом, тогда как в легочной артерии кровь не содержит кислород.
Кровь по легочной артерии идет от сердца к легким, чтобы получить кислород.
Легочная вена возвращается от легких к сердцу, и кровь
в ней содержит кислород, но кровь в других венах, идущих к сердцу, не содержит
кислорода, так как для получения кислорода она должна
пройти через легочный круг кровобращения.
Итак, остановимся здесь.
Надеюсь, вы получили некоторое представление - давайте вернемся
к первой схеме.
Я думаю, вы уже поняли, как работает сердце, но
давайте взглянем на остальные части тела и
получим преставление о том, что там происходит.
Вы можете, если захотите, найти материалы об этом в Википедии.
Все эти места разветвлений сосудов имеют
различные имена, но вы можете увидеть, что в этом месте,
немного ниже сердца, находится ответвление.
Оно называется чревным артериальным стволом.
Чревный, насколько я помню, это нечто, что
относится к брюшной полости.
Итак, это кровь из печеночной артерии.
Термин печеночный означает, что данный сосуд имеет дело с печенью.
Печеночная артерия отходит от этого места, чтобы
доставить кровь к печени.
Она также доставляет кровь к желудку, поэтому она очень
важна в пищеварении и во всем, что с этим связано.
Давайте назовем этот сосуд печеночным стволом.
Печень находится здесь.
Печеночный ствол доставляет кислород к печени.
В печени осуществляется дыхание.
Печень потребляет кислород и отдает
в кровь двуокись углерода.
Таким образом, содержание кислорода в крови падает, и кровь течет обратно
в нижнюю полую вену.
Я хочу, чтобы было понятным то, что это петля.
Это большой цикл.
Кровь не вытекает из сосудов в одном месте,
чтобы в другом месте вернуться в сосуды обратно.
Это один большой цикл.
И если вам интересно это узнать, в любой момент времени,
в зависимости от размеров вашего тела, в организме циркулирует около 5 литров крови.
Я нашел такие цифры. В среднем одному эритроциту
требуется около 20 секунд для того, чтобы проделать путь из одной точки кровеносной системы через
всю систему и вернуться обратно в эту же точку.
Это средняя цифра, потому что можно себе представить,
что некоторые эритроциты могут где-то застрять, и им
потребуется немного больше времени, а другие, наоборот, проделают тот же
путь быстрее, используя оптимальный маршрут.
Возможно, 20 секунд относится Именно к такому
оптимальному маршруту.
Я никогда сам не пробовал хронометрировать путь эритроцита.
Но довольно интересно наблюдать и размышлять о том,
что с чем связано.
У вас есть артерии, которые ответвились от других артерий,
а те, в свою очередь, отходят от аорты и идут к голове,
шее и к рукам, а затем артерии идут вниз
и снабжают кровью остальные части тела.
В любом случае, это довольно интересно.
В следующем видеоуроке, я хочу поговорить о том,
откуда гемоглобин знает, в какой момент он должен освобождать кислород.
Или точнее будет сказать, откуда он знает, где освобождать кислород, так как, может быть, я бегу
и поэтому мне требуется много кислорода в капиллярах
мышц бедра.
Мне не нужен кислород в руках.
Как организм выбирает оптимальное решение, куда действительно должен
быть доставлен кислород?
Это в самом деле увлекательная задача.