Такая специализация возникла в результате увеличения размеров позвоночных и повышения их общей активности. У наших основных соперников с точки зрения активности — насекомых — транспорт газов почти полностью осуществляется трахейной системой, которая в этом смысле заменяет кровь, поэтому они и не нуждаются в совершенной сосудистой системе.

 

Показателем эффективности кровеносной системы (в отношении скорости обращения крови) может служить максимальное гидростатическое давление, создаваемое нагнетательной деятельностью сердца. Это давление называют артериальным, поскольку его легче всего измерить в крупных артериальных сосудах. В просторечии и медицинской практике его обычно называют просто «кровяным давлением». Этот термин при ближайшем рассмотрении оказывается крайне неточным, так как давление крови сильно варьирует в различных участках кровеносной системы. Вот несколько примеров максимального артериального давления (давление, которое развивается при наибольшем сокращении сердца) у животных, находящихся в состоянии покоя (при физической нагрузке артериальное давление несколько возрастает): кольчатые черви и членистоногие — 5 – 10 мм рт. ст. (незамкнутая система); активные рыбы, такие, как лосось, — 75 мм рт. ст. в брюшной аорте перед жабрами и 50 мм рт. ст. в спинной аорте позади жабр; птицы и млекопитающие — 120 — 180 мм рт. ст. Высокий уровень артериального давления у птиц и млекопитающих почти не различается у их крупных и мелких представителей. Только жираф, представляющий собой любопытное исключение, нуждается в более высоком уровне артериального давления, чтобы кровь могла достичь головы. Сравнивать давление в незамкнутой кровеносной системе с давлением в замкнутой системе, разумеется, нельзя.

 

Важной особенностью кровеносной системы позвоночных является эластичность стенок артерий, обусловленная упругостью кольцевых гладких мышечных клеток и присутствием значительного количества эластичной соединительной ткани. Высокое артериальное давление, развивающееся в результате сердечного сокращения, растягивает стенки артерий совершенно так же, как раздувается трубка под напором воды. Такое растягивание создает некоторый избыточный объем крови, а так как он находится под умеренным давлением, то в момент расслабления сердца кровь продолжает поступать в мелкие ветвящиеся артерии и капилляры. Таким образом, с каждым сокращением сердца артериальное давление резко возрастает, что незамедлительно сказывается на пульсе.

 

ks6Но оно остается весьма высоким и в остальные фазы сердечного цикла благодаря эластичности стенок сосудов и тому сопротивлению, которое создается в сети капилляров. Стенки мельчайших концевых артерий, артериол, имеют гораздо больше гладких мышц, чем стенки крупных артерий. Их мышечные клетки под влиянием симпатической нервной системы или гормонов мозгового слоя надпочечников могут сокращаться, что приводит к уменьшению количества крови в артериолах. В этом заключается основной механизм регуляции притока крови к различным органам. Помимо такой независимой регуляции нервной системой, мышечные клетки артериол, вероятно, могут по-разному отвечать на одну и ту же или очень сходную гормональную стимуляцию. Такая дифференцированная реакция позволяет регулировать приток крови к разным органам.

 

Поверхность артериол и капилляров по сравнению с поверхностью крупных артерий образует в совокупности гигантскую внутреннюю поверхность. Просвет многих капилляров настолько мал, что кровяные тельца, протискиваясь через них, деформируются. Трение сильно тормозит кровоток, и большая часть артериального давления теряется. Вот почему создаваемое сердцем высокое гидростатическое давление становится небольшим к тому моменту, когда кровь доходит до вен. В отличие от артерий вены имеют относительно тонкие стенки с меньшим количеством гладких мышечных клеток и эластичной соединительной ткани. Однако и их мускулатура достаточно развита, чтобы расширяться и сужаться под контролем симпатической нервной системы, что приводит к изменению наполнения вен кровью или меняет скорость ее возвращения к сердцу. Таким образом, и вены играют роль резервуара.