隨著血管的逐級分支,紅細胞們也就分道揚鑣,奔向各自的目的地了。一部分紅細胞直接進入了腦。別看腦的容積不大,重量也僅僅相當於人體重量的1/5,但腦部血液的需求量是極大的。科學家們研究發現,自左心室流出的動脈血中約有15%進入腦組織,每分鍾約為750毫升的血液進入腦,為腦部的神經細胞送去所需的“物資”。有一大部分的紅細胞沿主動脈弓下行,隨著血液循環一起湧入了胸主動脈及腹主動脈。胸、腹主動脈再不斷地分支,將血液分別引入胸腔、腹腔內的各個器官。當血液循環到達胃和小腸等消化器官時,血液不僅把氧和養料捎給組織細胞,同時還將消化器官從食物那裏消化及吸收來的葡萄糖、氨基酸、維生素等多種營養物質吸收入血,這樣血液中營養物質更豐富了;到肝髒時,血液中一時用不了的多餘的營養物質就以糖元形式先寄存在這裏,同時將肝髒在分解、解毒等代謝過程產生的廢物——尿素等再通過血液循環“捎”到腎髒去,及時通過腎髒的濾過作用,將尿素排出體外。
到達目的地,“卸”下氧氣後的紅細胞此時已累得“筋疲力盡”了,因為從左心室剛搏出的血液的巨大壓力,沿途已經消耗得不少了,經過毛細血管這麼一大片開闊地帶,血流量已經很小,流速也極緩了。但是紅細胞們一點兒也不能休息一會兒,因為它們知道還有很多任務在等著它們去做。疲憊的紅細胞們從各個方向的毛細血管中穿過,不斷向較大;“路口”彙合,逐漸彙合進入微靜脈、小靜脈、中靜脈。好在較大的靜脈管裏,幾乎每隔上一段,就裝有兩扇像閘門似的半月形的瓣膜,這些瓣膜起到防止血液倒流的作用,有助於血液順利流回心髒。最後,頭部、上肢和胸背部的靜脈血都彙總到上腔靜脈;腹部、下肢等處的靜脈血都回到了下腔靜脈。上、下腔靜脈在人心髒前彙合,一同進入右心房。至此,環繞人體周身的體循環暫告一段落。
有人計算過cJ心髒是以平均每秒鍾8米的速度驅使血液循環流動,也就是說,血液中的紅細胞在1分鍾內流動的距離約為500米,1小時為30千米,一晝夜內流動的距離約為700多千米,1年為25萬千米。血液就是這樣在體內周而複始地循環著。
吐故納新的肺循環。
在體循環裏循環一圈兒的紅細胞,隨血液循環剛剛回到右心房,便又馬不停蹄地到肺內迎接新來的氧氣分子去了。
右心房中的靜脈血向下衝開右房室瓣進入右心室。從右心室發出的進入肺髒的動脈叫肺動脈,靜脈血途經肺動脈及其分支分別進入左肺和右肺。
肺是人體與外界進行氣體交換的主要器官。肺像海綿一樣柔軟而富有彈性。支氣管在肺裏反複分支,最細的分支四周有許多突起的小囊泡叫肺泡。肺泡的直徑約有100-2印微米,肺泡之間有僅由一層上皮細胞構成的薄薄的壁,有些肺泡之間還有小孔相通,使相鄰的肺泡內氣體壓力一致。肺泡壁上包裹著一層密密麻麻的毛細血管網。這些毛細血管一端與肺動脈相通,另一端與肺靜脈相勇。毛細血管中的血液與肺泡中的空氣相隔不到1微米,氧氣和二氧化碳在這裏很容易進出,所以肺泡是直接進行氣體交換的地方。成年人有3~4個肺泡,表麵積約有100米2,擴展後相當於一個三層樓高的大氣球,這樣巨大的表麵積是保證氣體交換的必要條件。
當靜脈血經過逐級分支的肺動脈最後進入肺內毛細血管網時,血液裏充滿的是二氧化碳,而氧氣的濃度很低,二氧化碳和氧的分壓分別是6.13千帕和5.33千帕;與此同時,肺泡中空氣的情形正好相反,它所含的二氧化碳和氧的分壓分別是5.33千帕和13。6千帕。氣體分子運動的方向總是由濃度高的一側向濃度低的一側自由擴散。所以,很顯然,在肺泡裏空氣中的氧由於分壓高而擴散人毛細血管;而血液中較高濃度的二氧化碳則擴散人肺泡空氣中,經肺及呼吸道呼出體外。經過這一交換過程,肺泡內的毛細血管裏的血液流到肺靜脈時,其氧與二氧化碳的分壓分別發生了很大的變化,即二氧化碳是5.33千帕、氧13.33千帕。擴散人毛細血管的氧分子立即與血液中的紅細胞結合在一起,形成顏色鮮紅的氧合血紅蛋白,血液變成含氧豐富的動脈血。
上述過程看起來很複雜,但工作效率極高的紅細胞們,在肺內循環一圈兒並裝上氧氣分子,僅僅需要4~5秒的時間。經過大、小循環的紅細胞們總共需要大約25秒的時間。
星羅棋布的微循環
前進講了大循環和小循環,現在再談談微循環。在未講微循環之前,先介紹一下微動脈和微靜脈以及它們的分支情況。
我們知道,大動脈逐漸分支成為小動脈,小動脈又經多級分支,最後成為微動脈。微動脈的管徑一般小於300微米(即0.3毫米),它再次逐級分支,先後分為毛細血管前微動脈及中間微動脈,中間微動脈又分出許多真毛細血管,真毛細血管其實也就是通常所說的毛細血管。至於微靜脈,管徑一般在200微米以下,其中緊接毛細血管的稱毛細血管後微靜脈,毛細德管後微靜脈的管徑一般為10~50微米。
微循環是指由微動脈到微靜脈間的微細血管中的血液循環,一般由微動脈、中間微動脈、毛細血管前括約肌、真毛細血管、直捷通路、動靜脈吻合支和微靜脈七部分組成。參與微循環的血管都很細小,最粗的也在500微米以下。微循環是血液循環的基本功能單位,它能調節血流量,對供應組織細胞的營養和排出代謝產物起著很重要的作用。
微循環內的血液通過三條途徑從微動脈流向微靜脈。
(1)真毛細血管通路:這一通路是血液通過微動脈,經中間微動脈、真毛細血管網而到微靜脈。由於真毛細血管壁薄、通透性大、呈網狀分布、血流緩慢並直接與組織細胞接觸,所以是血液與細胞進行物質交換的理想場所,於是將這一通路又稱為營養通路。但是,在安靜狀態下,由於毛細血管前括約肌收縮,真毛細血管並不完全開放。在一個微循環單位中,平時約有20%的真毛細血管開放,隻是在組織代謝活躍時開放數量才會增加。當中間微動脈的括約肌收縮時,無血流通過或隻有少量血漿緩慢通過。
(2)直捷通路:這一通路是血液由微動脈經中間微動脈、直捷通路而流到微靜脈。因為這條通路的微動脈比較直接地與微靜脈貫通,流程較短,血流迅速,流經區域有限,雖然經常有血液通過,但在物質交換上意義不大。它的主要作用是使部分心輸出量的血液能夠及時通過微循環係統,不使它們全部滯留在真毛細血管網內而影響回心血量。安靜狀態時,微循環中的大部分血量是經過這條通路流回心髒的。