Основные органы кровеносной. Как работает человеческое сердце и кровеносная система человека

Распространение крови по всему организму человека осуществляется за счет работы сердечно-сосудистой системы. Ее основным органом является сердце. Каждый его удар способствует тому, что кровь двигается и питает все органы и ткани.

Структура системы

В организме выделяют различные виды кровеносных сосудов. У каждого из них свое предназначение. Так, в систему входят артерии, вены и лимфатические сосуды. Первые из них предназначены для того, чтобы кровь, обогащенная питательными веществами, поступала к тканям и органам. Она насыщается углекислым газом и различными продуктами, выделенными в процессе жизнедеятельности клеток, и по венам возвращается обратно к сердцу. Но прежде чем поступить в этот мышечный орган, кровь фильтруется в лимфатических сосудах.

Общая длина системы, состоящей из кровеносных и лимфатических сосудов, в организме взрослого человека составляет порядка 100 тыс. км. А отвечает за ее нормальное функционирование сердце. Именно оно перекачивает каждые сутки около 9,5 тыс. литров крови.

Принцип работы

Кровеносная система предназначена для жизнеобеспечения всего организма. Если нет проблем, то функционирует она следующим образом. Из левой части сердца через крупнейшие артерии выходит обогащенная кислородом кровь. Она разносится по организму ко всем клеточкам через широкие сосуды и мельчайшие капилляры, которые можно разглядеть лишь под микроскопом. Именно кровь она поступает в ткани и органы.

Место, где соединяется артериальная и венозная системы, называется «капиллярное русло». Стенки кровеносных сосудов в нем тонкие, а сами они очень мелкие. Это позволяет в полной мере выделять через них кислород и различные питательные элементы. Отработанная кровь поступает в вены и возвращается по ним к правой стороне сердца. Оттуда она попадает в легкие, где и обогащается вновь кислородом. Проходя через лимфатическую систему, кровь очищается.

Вены разделяются на поверхностные и глубокие. Первые находятся близко к поверхности кожи. По ним кровь поступает в глубокие вены, которые возвращают ее к сердцу.

Регуляция кровеносных сосудов, работы сердца и общего кровотока осуществляется центральной нервной системой и выделяемыми в тканях местными химическими веществами. Это помогает контролировать поток крови через артерии и вены, увеличивая или уменьшая его интенсивность в зависимости от процессов, проходящих в организме. Например, он увеличивается при физических нагрузках и уменьшается при травмах.

Как происходит кровоток

Отработанная «обедненная» кровь по венам поступает в правое предсердие, откуда перетекает в правый желудочек сердца. Мощными движениями эта мышца выталкивает поступившую жидкость в легочный ствол. Он разделяется на две части. Кровеносные сосуды легких предназначены для обогащения крови кислородом и возвращению их в левый желудочек сердца. У каждого человека эта его часть более развита. Ведь именно левый желудочек отвечает за то, как весь организм будет снабжаться кровью. Подсчитано, что нагрузка, которая приходится на него, в 6 раз больше, чем та, которой подвергается правый желудочек.

Кровеносная система включает в себя два круга: малый и большой. Первый из них предназначен для того, чтобы насытить кровь кислородом, а второй - для ее транспортировки по всему оргазму, доставки до каждой клеточки.

Требования к системе кровообращения

Чтобы организм человека нормально функционировал, необходимо соблюдение ряда условий. В первую очередь внимание уделяется состоянию сердечной мышцы. Ведь именно она является тем насосом, который гонит по артериям необходимую биологическую жидкость. Если работа сердца и кровеносных сосудов нарушена, мышца ослаблена, то это может стать причиной периферических отеков.

Немаловажно, чтобы соблюдался перепад областей низкого и высокого давления. Это необходимо для нормального кровотока. Так, например, в области сердца давление ниже, чем на уровне капиллярного русла. Это позволяет соблюдать законы физики. Кровь двигается из зоны более высокого давления в ту область, где оно ниже. Если возникает ряд заболеваний, из-за которых установленный баланс нарушается, то это чревато застоями в венах, отеками.

Выброс крови из нижних конечностей осуществляется благодаря так называемым мышечно-венозным помпам. Так именуют икроножные мышцы. При каждом шаге они сокращаются и выталкивают кровь против природной силы притяжения в сторону правого предсердия. Если это функционирование нарушается, например, в результате травмы и временного обездвиживания ног, то возникает отек, обусловленный уменьшением венозного возврата.

Еще одним важным звеном, отвечающим за то, чтобы кровеносные сосуды человека функционировали нормально, являются венозные клапаны. Они предназначены для того, чтобы поддерживать идущую по ним жидкость до тех пор, пока она не попадет в правое предсердие. Если этот механизм нарушается, а это возможно в результате травм или в связи с износом клапанов, будет наблюдаться патологический сбор крови. В результате это приводит к повышению давления в венах и выдавливанию жидкой части крови в ткани, находящиеся вокруг. Ярким примером нарушения этой функции является варикозное расширение вен на ногах.

Классификация сосудов

Чтобы разобраться, как работает кровеносная система, необходимо понять, как функционирует каждая из ее составляющих. Так, легочные и полые вены, легочный ствол и аорта - это основные пути перемещения необходимой биологической жидкости. А все остальные способны регулировать интенсивность притока и оттока крови к тканям благодаря возможности менять свой просвет.

Все сосуды в организме разделяются на артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены. Все они образуют замкнутую соединяющуюся систему и служат единой цели. При этом каждый кровеносный сосуд имеет свое предназначение.

Артерии

Участки, по которым перемещается кровь, разделяют в зависимости от того, в каком направлении она в них движется. Так, все артерии предназначены для переноса крови от сердца по организму. Они бывают эластичного, мышечного и мышечно-эластичного типа.

К первому виду относятся те сосуды, которые непосредственно связаны с сердцем и выходят из его желудочков. Это легочный ствол, легочная и сонная артерии, аорта.

Все указанные сосуды кровеносной системы состоят из эластичных волокон, которые растягиваются. Это происходит при каждом ударе сердца. Как только сокращение желудочка прошло, стенки возвращаются в первоначальный вид. За счет этого поддерживается нормальное давление на протяжении периода, пока сердце опять не заполнится кровью.

Ко всем тканям организма кровь поступает через артерии, которые отходят от аорты и легочного ствола. При этом различные органы нуждаются в разном количестве крови. Значит, артерии должны уметь сужать или расширять свой просвет для того, чтобы жидкость через них проходила лишь в необходимых дозах. Это достигается благодаря тому, что в них работают гладкие мышечные клетки. Такие кровеносные сосуды человека называются распределительными. Их просвет регулируется симпатической нервной системой. К мышечным артериям относят артерию мозга, лучевую, плечевую, подколенную, позвоночную и прочие.

Также выделяют и другие виды кровеносных сосудов. К ним относят мышечно-эластичные или смешанные артерии. Они могут очень хорошо сокращаться, но при этом обладают высокой эластичностью. К такому виду относятся подключичная, бедренная, подвздошная, брыжеечная артерии, чревный ствол. В них присутствуют как эластичные волокна, так и мышечные клетки.

Артериолы и капилляры

По мере движения крови вдоль артерий их просвет уменьшается, а стенки становятся тоньше. Постепенно они переходят в наименьшие капилляры. Участок, где заканчиваются артерии, называют артериолами. Стенки их состоят из трех слоев, но они слабо выражены.

Наиболее тонкими сосудами являются капилляры. В совокупности они представляют собой самую протяженную часть всей системы кровоснабжения. Именно они соединяют между собой венозное и артериальное русла.

Истинным капилляром называют кровеносный сосуд, который образуется в результате разветвления артериол. Они могут образовывать собой петли, сети, которые располагаются в коже или синовиальных сумках, или сосудистые клубочки, находящиеся в почках. Величина их просвета, скорость кровотока в них и форма образуемых сетей зависят от тканей и органов, в которых они находятся. Так, например, в скелетных мышцах, легких и оболочках нервов расположены самые тонкие сосуды - их толщина не превышает 6 мкм. Они образуют лишь плоские сети. В слизистых оболочках и коже они могут достигать 11 мкм. В них сосуды формируют трехмерную сеть. Самые широкие капилляры находятся в кроветворных органах, железах внутренней секреции. Их диаметр в них достигает 30 мкм.

Плотность их размещения также неодинакова. Наибольшая концентрация капилляров отмечается в миокарде и головном мозге, на каждый 1 мм 3 их насчитывается до 3 000. При этом в скелетной мышце их всего лишь до 1000, а в костной ткани и того меньше. Также важно знать, что в активном состоянии в нормальных условиях кровь циркулирует не по всем капиллярам. Около 50% их находятся в неактивном состоянии, их просвет сжат до минимума, по ним проходит лишь плазма.

Венулы и вены

Капилляры, кровь в которые поступает из артериол, объединяются и образуют более крупные сосуды. Их называют посткапиллярные венулы. Диаметр каждого такого сосуда не превышает 30 мкм. В местах перехода образуются складки, которые выполняют те же функции, что и клапаны в венах. Через их стенки могут проходить элементы крови и плазма. Посткапиллярные венулы объединяются и впадают в собирательные. Их толщина составляет до 50 мкм. В их стенках начинают появляться гладкомышечные клетки, но часто они даже не окружают просвет сосуда, зато их наружная оболочка уже четко выражена. Собирательные венулы переходят в мышечные. Диаметр последних часто достигает и 100 мкм. У них уже есть до 2 слоев мышечных клеток.

Кровеносная система устроена таким образом, что число сосудов, отводящих кровь, обычно в два раза превышает количество тех, по которым она поступает в капиллярное русло. При этом жидкость распределена так. В артериях находится до 15% от всего количества крови в организме, в капиллярах до 12%, а в венозной системе 70-80%.

Кстати, жидкость может перетекать из артериол в венулы, не попадая в капиллярное русло через специальные анастомозы, в стенки которых входят мышечные клетки. Они находятся практически во всех органах и предназначены для того, чтобы кровь могла сбрасываться в венозное русло. С их помощью контролируется давление, регулируется переход тканевой жидкости и кровоток через орган.

Вены образуются после слияния венул. Их структура напрямую зависит от месторасположения и диаметра. На количество мышечных клеток влияет место их локализации и то, под влиянием каких факторов в них перемещается жидкость. Вены разделяются на мышечные и волокнистые. К последним можно отнести сосуды сетчатки глаза, селезенки, костей, плаценты, мягких и твердых оболочек мозга. Кровь, циркулирующая в верхней части туловища, передвигается в основном под силой тяжести, а также под влиянием присасывающего действия во время вдоха полости груди.

Вены нижних конечностей отличаются. Каждый кровеносный сосуд ног должен противостоять давлению, который создается столбом жидкости. И если глубокие вены способны поддерживать свою структуру благодаря давлению окружающих мышц, то поверхностным приходится сложнее. У них хорошо развит мышечный слой, а их стенки существенно толще.

Также характерным отличием вен является наличие клапанов, которые препятствуют обратному оттоку крови под влиянием силы тяжести. Правда, их нет в тех сосудах, которые находятся в голове, мозгу, шее и внутренних органах. Также они отсутствуют в полых и мелких венах.

Функции кровеносных сосудов различаются в зависимости от их предназначения. Так, вены, например, служат не только для перемещения жидкости в область сердца. Они также предназначены для резервирования ее в отдельных участках. Вены задействуется в случае, когда организм напряженно трудится и нуждается в увеличении объема циркулирующей крови.

Структура стенок артерий

Каждый кровеносный сосуд состоит из нескольких слоев. Их толщина и плотность зависят исключительно от того, к какому виду вен или артерий они относятся. Также это влияет на их состав.

Так, например, эластичные артерии содержат большое количество волокон, которые обеспечивают растяжение и упругость стенок. Внутренняя оболочка каждого такого кровеносного сосуда, которую называют интимой, составляет около 20% от общей толщины. Она выстлана эндотелием, а под ним находится рыхлая соединительная ткань, межклеточное вещество, макрофаги, мышечные клетки. Наружный слой интимы ограничен внутренней эластичной мембраной.

Средний слой таких артерий состоит из эластических мембран, с возрастом они утолщаются, их количество увеличивается. Между ними находятся гладкомышечные клетки, которые продуцируют межклеточное вещество, коллаген, эластин.

Наружная оболочка эластических артерий образована волокнистой и рыхлой соединительной тканью, продольно в ней расположены эластические и коллагеновые волокна. В ней же находятся мелкие сосуды и нервные стволы. Они отвечают за питание внешней и средней оболочек. Именно наружная часть предохраняет артерии от разрывов и перерастяжений.

Ненамного отличается строение кровеносных сосудов, которые называют мышечными артериями. Они также состоят из трех слоев. Внутренняя оболочка выстлана эндотелием, в ней находится внутренняя мембрана и соединительная рыхлая ткань. В мелких артериях этот слой развит слабо. Соединительная ткань содержит эластичные и коллагеновые волокна, они в ней расположены продольно.

Средний слой образован гладкомышечными клетками. Именно они отвечают за сокращение всего сосуда и за проталкивание крови в капилляры. Гладкомышечные клетки соединяются с межклеточным веществом и эластичными волокнами. Слой окружен своеобразной эластической мембраной. Волокна, расположенные в мышечном слое, соединяются с наружной и внутренней оболочками слоя. Они как бы образуют эластичный каркас, который не дает артерии слипаться. А мышечные клетки отвечают за регуляцию толщины просвета сосуда.

Наружный слой состоит из рыхлой соединительной ткани, в которой находятся коллагеновые и эластичные волокна, они в ней расположены косо и продольно. В нем же проходят нервы, лимфатические и кровеносные сосуды.

Строение кровеносных сосудов смешанного типа является промежуточным звеном между мышечными и эластичными артериями.

Артериолы также состоят из трех слоев. Но выражены они достаточно слабо. Внутренняя оболочка - это эндотелий, прослойка соединительной ткани и эластичной мембраны. Средний слой состоит из 1 или 2 слоев мышечных клеток, которые расположены спирально.

Структура вен

Для того чтобы сердце и кровеносные сосуды, называемые артериями, функционировали, необходимо, чтобы кровь могла обратно подниматься наверх, минуя силу притяжения. Для этих целей предназначены венулы и вены, имеющие особое строение. Состоят эти сосуды из трех слоев, также как и артерии, хотя они намного тоньше.

Внутренняя оболочка вен содержит эндотелий, в ней также есть слабо развитая эластическая мембрана и соединительная ткань. Средний слой является мышечным, он развит слабо, эластичные волокна в нем практически отсутствуют. Кстати, именно из-за этого, разрезанная вена всегда спадается. Самой толстой является наружная оболочка. Она состоит из соединительной ткани, в ней находится большое количество коллагеновых клеток. Также в некоторых венах в ней находятся гладкомышечные клетки. Именно они способствуют проталкиванию крови в сторону сердца и препятствуют ее обратному току. Во внешнем слое также содержатся лимфатические капилляры.

Строение сердечно – сосудистой системы и ее функции – это ключевые знания, которые необходимы персональному тренеру для построения грамотного тренировочного процесса для подопечных, на основе адекватных их уровню подготовки нагрузок. Прежде, чем приступить к построению тренировочных программ, необходимо понять принцип работы этой системы, каким образом кровь перекачивается по организму, какими путями это происходит и что влияет на пропускную способность ее сосудов.

Сердечно – сосудистая система нужна организму для переноса питательных веществ и компонентов, а также для ликвидации продуктов обмена из тканей, поддержания постоянства внутренней среды организма, оптимальной для его функционирования. Сердце является ее основным компонентом, который выступает в роли насоса, перекачивающего кровь по организму. В то же время сердце является лишь частью целостной системы кровообращения организма, которая сначала гонит кровь от сердца к органам, а затем от них обратно к сердцу. Также мы рассмотрим отдельно артериальную и отдельно венозную системы кровообращения человека.

Строение и функции сердца человека

Сердце представляет собой своеобразный насос, состоящий из двух желудочков, которые взаимосвязаны между собой и в то же время независимы друг от друга. Правый желудочек гонит кровь через легкие, левый желудочек гонит ее через весь остальной организм. Каждая половина сердца имеет две камеры: предсердие и желудочек. Их вы можете видеть на изображении ниже. Правое и левое предсердия выступают в роли резервуаров, из которых кровь попадает непосредственно в желудочки. Оба желудочка в момент сокращения сердца выталкивают кровь и прогоняют ее по системе легочных, а также периферических сосудов.

Строение сердца человека: 1-легочный ствол; 2-клапан легочной артерии; 3-верхняя полая вена; 4-правая легочная артерия; 5-правая легочная вена; 6-правое предсердие; 7-трикуспидальный клапан; 8-правый желудочек; 9-нижняя полая вена; 10-нисходящая аорта; 11-дуга аорты; 12-левая легочная артерия; 13-левая легочная вена; 14-левое предсердие; 15-аортальный клапан; 16-митральный клапан; 17-левый желудочек; 18-межжелудочковая перегородка.

Строение и функции кровеносной системы

Кровообращение всего тела, как центральное (сердце и легкие), так и периферическое (все остальное тело) формирует целостную закрытую систему, разделенную на два контура. Первый контур прогоняет кровь от сердца и носит название артериальной системы кровообращения, второй контур возвращает кровь к сердцу и носит название венозной системы кровообращения. Кровь, возвращающаяся от периферии к сердцу, изначально попадает к правому предсердию посредством верхней и нижней полых вен. Из правого предсердия кровь перетекает в правый желудочек, и посредством легочной артерии поступает к легким. После того, как в легких произойдет обмен кислорода с углекислым газом, кровь через легочные вены возвращается к сердцу, попадая сначала в левое предсердие, после в левый желудочек и затем только по новой в артериальную систему кровоснабжения.

Строение кровеносной системы человека: 1-верхняя полая вена; 2-сосуды идущие к легким; 3-аорта; 4-нижняя полая вена; 5-печеночная вена; 6-воротная вена; 7-легочная вена; 8-верхняя полая вена; 9-нижняя полая вена; 10-сосуды внутренних органов; 11-сосуды конечностей; 12-сосуды головы; 13-легочная артерия; 14-сердце.

I-малый круг кровообращения; II-большой круг кровообращения; III-сосуды идущие к голове и рукам; IV-сосуды идущие к внутренним органам; V-сосуды идущие к ногам

Строение и функции артериальной системы человека

Функции артерий заключаются в транспортировке крови, которая выбрасывается сердцем при его сокращении. Поскольку выброс этот происходит под довольно высоким давлением, природа снабдила артерии прочными и упругими мышечными стенками. Более мелкие артерии, которые называются артериолами, предназначены для контроля объема циркуляции кровообращения и выполняют роль сосудов, по которым кровь попадает непосредственно в ткани. Артериолы имеют ключевое значение в регуляции кровотока в капиллярах. Они также защищены упругими мышечными стенками, которые дают возможность сосудам либо по мере надобности перекрывать их просвет, либо значительно расширять его. Это дает возможность изменять и контролировать кровообращение внутри капиллярной системы в зависимости от потребностей конкретных тканей.

Строение артериальной системы человека: 1-плечеголовый ствол; 2-подключичная артерия; 3-дуга аорты; 4-подмышечная артерия; 5-внутренняя грудная артерия; 6-нисходящий отдел аорты; 7-внутренняя грудная артерия; 8-глубокая плечевая артерия; 9-лучевая возвратная артерия; 10-верхняя надчревная артерия; 11-нисходящий отдел аорты; 12-нижняя надчревная артерия; 13-межкостные артерии; 14-лучевая артерия; 15-локтевая артерия; 16-ладонная запястная дуга; 17-тыльная запястная дуга; 18-ладонные дуги; 19-пальцевые артерии; 20-нисходящая ветвь огибающей артерии; 21-нисходящая коленная артерия; 22-верхние коленные артерии; 23-нижние коленные артерии; 24-малоберцовая артерия; 25-задняя большеберцовая артерия; 26-большая большеберцовая артерия; 27-малоберцовая артерия; 28-артериальная дуга стопы; 29-плюсневая артерия; 30-передняя мозговая артерия; 31-средняя мозговая артерия; 32-задняя мозговая артерия; 33-базилярная артерия; 34-наружная сонная артерия; 35-внутренняя сонная артерия; 36-позвоночные артерии; 37-общие сонные артерии; 38-легочная вена; 39-сердце; 40-межреберные артерии; 41-чревный ствол; 42-желудочные артерии; 43-селезеночная артерия; 44-общая печеночная артерия; 45-верхняя брыжеечная артерия; 46-почечная артерия; 47-нижняя брыжеечная артерия; 48-внутренняя семенная артерия; 49-общая подвздошная артерия; 50-внутренняя подвздошная артерия; 51-наружная подвздошная артерия; 52-огибающие артерии; 53-общая бедренная артерия; 54-прободающие ветви; 55-глубокая артерия бедра; 56-поверхностная бедренная артерия; 57-подколенная артерия; 58-тыльные плюсневые артерии; 59-тыльные пальцевые артерии.

Строение и функции венозной системы человека

Предназначение венул и вен заключается в том, чтобы по ним возвращать кровь обратно к сердцу. Из крохотных капилляров кровь поступает в мелкие венулы, а оттуда в более крупные вены. Поскольку давление в венозной системе значительно ниже, чем в артериальной, стенки сосудов здесь значительно тоньше. Тем не менее, стенки вен также окружены упругой мышечной тканью, которая по аналогии с артериями позволяет им или сильно сужаться, полностью перекрывая просвет, либо сильно расширяться, выступая в таком случае резервуаром для крови. Особенностью некоторых вен, к примеру в нижних конечностях является наличие односторонних клапанов, задача которых обеспечивать нормальный возврат крови к сердцу, предотвращая тем самым ее отток под воздействием гравитации, когда тело находится в вертикальном положении.

Строение венозной системы человека: 1-подключичная вена; 2-внутренняя грудная вена; 3-подмышечная вена; 4-латеральная вена руки; 5-брахиальные вены; 6-межреберные вены; 7-медиальная вена руки; 8-срединная локтевая вена; 9-грудинонадчревная вена; 10-латеральная вена руки; 11-локтевая вена; 12-медиальная вена предплечья; 13-надчревная нижняя вена; 14-глубокая ладонная дуга; 15-поверхностная ладонная дуга; 16-ладонные пальцевые вены; 17-сигмовидная пазуха; 18-наружная яремная вена; 19-внутренняя яремная вена; 20-нижняя щитовидная вена; 21-легочные артерии; 22-сердце; 23-нижняя полая вена; 24-печеночные вены; 25-почечные вены; 26-брюшная полая вена; 27-семенная вена; 28-общая подвздошная вена; 29-прободающие ветви; 30-наружная подвздошная вена; 31-внутренняя подвздошная вена; 32-наружная половая вена; 33-глубокая вена бедра; 34-большая вена ноги; 35-бедренная вена; 36-добавочная вена ноги; 37-верхние коленные вены; 38-подколенная вена; 39-нижние коленные вены; 40-большая вена ноги; 41-малая вена ноги; 42-передняя/задняя большеберцовая вена; 43-глубокая подошвенная вена; 44-тыльная венозная арка; 45-тыльные пястные вены.

Строение и функции системы мелких капилляров

Функции капилляров заключаются в реализации обмена кислорода, жидкостей, различных питательных веществ, электролитов, гормонов и прочих жизненно важных компонентов между кровью и тканями тела. Поступление питательных веществ к тканям происходит за счет того, что стенки этих сосудов обладают очень маленькой толщиной. Тонкие стенки позволяют питательным веществам проникать к тканям и обеспечивать их всеми необходимыми компонентами.

Строение сосудов микроциркуляции: 1-артерии; 2-артериолы; 3-вены; 4-венулы; 5-капилляры; 6-клетки ткани

Работа кровеносной системы

Движение крови по всему организму зависит от пропускной способности сосудов, точнее от их сопротивления. Чем это сопротивление ниже, тем сильнее возрастает кровоток, в то же время, чем сопротивление выше, тем кровоток становится слабее. Само по себе сопротивление зависит от величины просвета сосудов артериальной системы кровообращения. Общее сопротивление всех сосудов системы кровообращения называется общим периферическим сопротивлением. Если в организме в короткий промежуток времени происходит сокращение просвета сосудов, общее периферическое сопротивление повышается, а при расширении просвета сосудов оно понижается.

Как расширение, так и сокращение сосудов всей кровеносной системы происходит под воздействием множества различных факторов, таких как интенсивность тренировки, уровень стимуляции нервной системы, активность обменных процессов в конкретных группах мышц, течение процессов теплообмена с внешней средой и не только. В процессе тренировки, возбуждение нервной системы приводит к расширению сосудов и повышению кровотока. В то же время, самое значительное усиление кровообращения в мышцах – это прежде всего результат протекания обменных и электролитических реакций в тканях мышц под воздействием как аэробных, так и анаэробных физических нагрузок. Это в том числе и повышение температуры тела и рост концентрации углекислого газа. Все эти факторы способствуют расширению сосудов.

Одновременно с этим, кровоток в других органах и частях тела, которые не задействованы в выполнении физической нагрузки понижается в следствие сокращения артериол. Этот фактор наряду с сужением крупных сосудов венозной системы кровообращения способствует увеличению объема крови, которая участвует в кровоснабжении вовлеченных в работу мышц. Тот же эффект наблюдается и в ходе выполнения силовых нагрузок с малыми весами, но с большим количеством повторений. Реакцию организма в данном случае можно приравнять к аэробной нагрузке. В то же время, при выполнении силовой работы с большими весами, сопротивление кровотоку в рабочих мышцах повышается.

Заключение

Мы рассмотрели строение и функции кровеносной системы человека. Как теперь нам стало понятно, она нужна для перекачивания крови по организму при помощи сердца. Артериальная система гонит кровь от сердца, венозная система возвращает кровь обратно к нему. С точки зрения физической активности, подвести итог можно следующим образом. Кровоток в системе кровообращения зависит от степени сопротивления кровеносных сосудов. Когда сопротивление сосудов снижается, кровоток возрастает, а при увеличении сопротивления – понижается. Сокращение или расширение кровеносных сосудов, которые и определяют степень сопротивления, зависят от таких факторов, как тип упражнения, реакция нервной системы и течение обменных процессов.

Содержание статьи

КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА (система кровообращения), группа органов, принимающих участие в циркуляции крови в организме. Нормальное функционирование любого животного организма требует эффективной циркуляции крови, поскольку она переносит кислород, питательные вещества, соли, гормоны и другие жизненно необходимые вещества ко всем органам тела. Кроме того, кровеносная система возвращает кровь от тканей в те органы, где она может обогатиться питательными веществами, а также к легким, где происходят ее насыщение кислородом и освобождение от диоксида углерода (углекислого газа). Наконец, кровь должна омывать ряд особых органов, таких, как печень и почки, которые нейтрализуют или выводят конечные продукты метаболизма. Накопление этих продуктов может привести к хроническому нездоровью и даже к смерти.

В данной статье рассматривается кровеносная система человека. (О системах кровообращения у других видов см. в статье АНАТОМИЯ СРАВНИТЕЛЬНАЯ.)

Составные части кровеносной системы.

В самом общем виде эта транспортная система состоит из мышечного четырехкамерного насоса (сердца) и многих каналов (сосудов), функция которых заключается в доставке крови ко всем органам и тканям и последующем возврате ее к сердцу и легким. По главным составляющим этой системы ее называют также сердечно-сосудистой, или кардиоваскулярной.

Кровеносные сосуды делятся на три основных типа: артерии , капилляры и вены. Артерии несут кровь от сердца. Они разветвляются на сосуды все меньшего диаметра, по которым кровь поступает во все части тела. Ближе к сердцу артерии имеют наибольший диаметр (примерно с большой палец руки), в конечностях они размером с карандаш. В самых отдаленных от сердца частях тела кровеносные сосуды столь малы, что различимы лишь под микроскопом. Именно эти микроскопические сосуды, капилляры, снабжают клетки кислородом и питательными веществами. После их доставки кровь, нагруженная конечными продуктами обмена веществ и диоксидом углерода, направляется в сердце по сети сосудов, называемых венами, а из сердца – в легкие, где происходит газообмен, в результате которого кровь освобождается от груза диоксида углерода и насыщается кислородом.

В процессе прохождения по телу и его органам какая-то часть жидкости через стенки капилляров просачивается в ткани. Эта опалесцирующая, напоминающая плазму жидкость называется лимфой. Возврат лимфы в общую систему кровообращения осуществляется по третьей системе каналов – лимфатическим путям, которые сливаются в крупные протоки, впадающие в венозную систему в непосредственной близости от сердца. (Подробное описание лимфы и лимфатических сосудов см. в статье ЛИМФАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА .)

РАБОТА КРОВЕНОСНОЙ СИСТЕМЫ

Легочное кровообращение.

Описание нормального движения крови по организму удобно начать с того момента, когда она возвращается в правую половину сердца по двум крупным венам. Одна из них, верхняя полая вена, приносит кровь от верхней половины тела, а вторая, нижняя полая вена, – от нижней. Кровь из обеих вен поступает в собирательный отдел правой части сердца, правое предсердие, где смешивается с кровью, приносимой коронарными венами, открывающимися в правое предсердие через коронарный синус. По коронарным артериям и венам циркулирует кровь, необходимая для работы самого сердца. Предсердие заполняется, сокращается и выталкивает кровь в правый желудочек, который, сокращаясь, нагнетает кровь через легочные артерии в легкие. Постоянный ток крови в этом направлении поддерживается работой двух важных клапанов. Один из них, трехстворчатый, расположенный между желудочком и предсердием, препятствует возврату крови в предсердие, а второй, клапан легочной артерии, захлопывается в момент расслабления желудочка и тем самым предотвращает возврат крови из легочных артерий. В легких кровь проходит по разветвлениям сосудов, попадая в сеть тонких капилляров, которые непосредственно контактируют с мельчайшими воздушными мешочками – альвеолами. Между капиллярной кровью и альвеолами происходит обмен газов, что и завершает легочную фазу кровообращения, т.е. фазу поступления крови в легкие (см. также ДЫХАНИЯ ОРГАНЫ).

Системное кровообращение.

С этого момента начинается системная фаза кровообращения, т.е. фаза переноса крови ко всем тканям организма. Очищенная от диоксида углерода и обогащенная кислородом (оксигенированная) кровь возвращается к сердцу по четырем легочным венам (две из каждого легкого) и под низким давлением поступает в левое предсердие. Путь поступления крови от правого желудочка сердца в легкие и возврата от них к левому предсердию составляет т.н. малый круг кровообращения. Заполненное кровью левое предсердие сокращается одновременно с правым и выталкивает ее в массивный левый желудочек. Последний, заполнившись, сокращается, посылая кровь под высоким давлением в артерию самого большого диаметра – аорту. От аорты отходят все артериальные ветви, снабжающие ткани организма. Как и на правой стороне сердца, на левой существуют два клапана. Двустворчатый (митральный) клапан направляет кровоток в аорту и препятствует возврату крови в желудочек. Весь путь крови от левого желудочка вплоть до возврата ее (по верхней и нижней полым венам) в правое предсердие обозначается как большой круг кровообращения.

Артерии.

У здорового человека диаметр аорты составляет приблизительно 2,5 см. Этот крупный сосуд отходит от сердца вверх, образует дугу, а затем спускается через грудную клетку в брюшную полость. По ходу аорты от нее ответвляются все крупные артерии, входящие в большой круг кровообращения. Первые две ветви, отходящие от аорты почти у самого сердца, – это коронарные артерии, снабжающие кровью ткань сердца. Кроме них, восходящая аорта (первая часть дуги) не дает ответвлений. Однако на вершине дуги от нее отходят три важных сосуда. Первый – безымянная артерия – сразу же делится на правую сонную артерию, снабжающую кровью правую половину головы и мозга, и правую подключичную артерию, проходящую под ключицей в правую руку. Второе ответвление от дуги аорты – левая сонная артерия, третье – левая подключичная артерия; по этим ветвям кровь направляется в голову, шею и левую руку.

От дуги аорты начинается нисходящая аорта, которая снабжает кровью органы грудной клетки, а затем через отверстие в диафрагме проникает в брюшную полость. От брюшного отдела аорты отделяются две почечные артерии, питающие почки, а также брюшной ствол с верхними и нижними брыжеечными артериями, отходящими к кишечнику, селезенке и печени. Затем аорта делится на две подвздошные артерии, снабжающие кровью органы таза. В области паха подвздошные артерии переходят в бедренные; последние, спускаясь по бедрам, на уровне коленного сустава переходят в подколенные артерии. Каждая из них в свою очередь делится на три артерии – переднюю большеберцовую, заднюю большеберцовую и малоберцовую артерии, которые питают ткани голеней и стоп.

На всем протяжении кровеносного русла артерии по мере своего разветвления становятся все меньше и меньше и, наконец, приобретают калибр, лишь в несколько раз превышающий размеры содержащихся в них клеток крови. Эти сосуды называются артериолами; продолжая делиться, они образуют диффузную сеть сосудов (капилляров), диаметр которых примерно равен диаметру эритроцита (7 мкм).

Строение артерий.

Хотя крупные и мелкие артерии несколько различаются по своему строению, стенки тех и других состоят из трех слоев. Наружный слой (адвентиция) представляет собой сравнительно рыхлый пласт фиброзной, эластической соединительной ткани; через него проходят мельчайшие кровеносные сосуды (т.н. сосуды сосудов), питающие сосудистую стенку, а также веточки автономной нервной системы, которые регулируют просвет сосуда. Средний слой (медиа) состоит из эластической ткани и гладких мышц, обеспечивающих упругость и сократимость сосудистой стенки. Эти свойства необходимы для регуляции кровотока и поддержания нормального артериального давления в меняющихся физиологических условиях. Как правило, стенки крупных сосудов, например аорты, содержат больше эластической ткани, чем стенки меньших артерий, в которых преобладает мышечная ткань. По этой тканевой особенности артерии делят на эластические и мышечные. Внутренний слой (интима) по толщине редко превышает диаметр нескольких клеток; именно этот слой, выстланный эндотелием, придает внутренней поверхности сосуда облегчающую кровоток гладкость. Через него поступают питательные вещества к глубинным слоям медии.

По мере уменьшения диаметра артерий их стенки истончаются и три слоя становятся все менее различимыми, пока – на артериолярном уровне – в них остаются в основном спиральные мышечные волокна, немного эластической ткани и внутренняя выстилка из эндотелиальных клеток.

Капилляры.

Наконец, артериолы незаметно переходят в капилляры, стенки которых высланы лишь эндотелием. Хотя в этих тончайших трубочках содержится менее 5% объема циркулирующей крови, они крайне важны. Капилляры образуют промежуточную систему между артериолами и венулами, и их сети настолько плотны и широки, что ни одну часть тела нельзя проколоть, не пронзив огромное их количество. Именно в этих сетях под действием осмотических сил совершается переход кислорода и питательных веществ в отдельные клетки организма, а взамен в кровь поступают продукты клеточного метаболизма.

Кроме того, эта сеть (т.н. капиллярное ложе) играет важнейшую роль в регуляции и поддержании температуры тела. Постоянство внутренней среды (гомеостаз) организма человека зависит от сохранения температуры тела в узких границах нормы (36,8–37°). Обычно кровь из артериол попадает в венулы через капиллярное ложе, но в условиях холода происходят закрытие капилляров и снижение кровотока, в первую очередь в коже; при этом кровь из артериол поступает в венулы, минуя множество разветвлений капиллярного ложа (шунтирование). Напротив, при необходимости теплоотдачи, например в тропиках, все капилляры открываются, и кожный кровоток возрастает, что способствует потере тепла и сохранению нормальной температуры тела. Такой механизм существует у всех теплокровных животных.

Вены.

На противоположной стороне капиллярного ложа сосуды сливаются в многочисленные мелкие каналы, венулы, которые по размерам сравнимы с артериолами. Они продолжают соединяться, образуя более крупные вены, по которым кровь от всех частей тела оттекает обратно к сердцу. Постоянному кровотоку в этом направлении способствует система клапанов, имеющихся в большинстве вен. Венозное давление, в отличие от давления в артериях, не зависит напрямую от напряжения мышц сосудистой стенки, так что кровоток в нужном направлении определяется в основном иными факторами: подталкивающей силой, создаваемой артериальным давлением большого круга кровообращения; «присасывающим» эффектом отрицательного давления, возникающего в грудной клетке при вдохе; насосным действием мышц конечностей, которые в ходе обычных сокращений проталкивают венозную кровь к сердцу.

Стенки вен по строению сходны с артериальными в том, что тоже состоят из трех слоев, выраженных, однако, значительно слабее. Для движения крови по венам, которое происходит практически без пульсации и при сравнительно низком давлении, не требуется таких толстых и упругих стенок, как у артерий. Другое важное отличие вен от артерий – присутствие в них клапанов, поддерживающих при низком давлении кровоток в одном направлении. В наибольшем количестве клапаны содержатся в венах конечностей, где мышечные сокращения играют особенно важную роль в перемещении крови обратно к сердцу; крупные вены, такие, как полые, воротная и подвздошные, клапанов лишены.

На пути к сердцу вены собирают кровь, оттекающую от желудочно-кишечного тракта по воротной вене, от печени по печеночным венам, от почек по почечным венам и от верхних конечностей по подключичным венам. Вблизи сердца образуются две полые вены, по которым кровь попадает в правое предсердие.

Сосуды малого круга кровообращения (легочные) напоминают сосуды большого круга, за тем лишь исключением, что в них отсутствуют клапаны, а стенки как артерий, так и вен гораздо тоньше. В отличие от большого круга кровообращения по легочным артериям в легкие течет венозная, неоксигенированная, кровь, а по легочным венам – артериальная, т.е. насыщенная кислородом. Термины «артерии» и «вены» соответствуют направлению движения крови в сосудах – от сердца или к сердцу, а не тому, какая в них содержится кровь.

Вспомогательные органы.

Ряд органов осуществляет функции, дополняющие работу кровеносной системы. Теснее всего с ней связаны селезенка, печень и почки.

Селезенка.

При многократном прохождении по кровеносной системе красные кровяные клетки (эритроциты) повреждаются. Такие «отработанные» клетки удаляются из крови многими путями, но главная роль здесь принадлежит селезенке. Селезенка не только разрушает поврежденные эритроциты, но и вырабатывает лимфоциты (относящиеся к белым кровяным клеткам). У низших позвоночных селезенка играет также роль резервуара эритроцитов, но у человека эта функция выражена слабо. См. также СЕЛЕЗЕНКА .

Печень.

Для осуществления своих более чем 500 функций печень нуждается в хорошем кровоснабжении. Поэтому она занимает важнейшее место в системе кровообращения и обеспечивается собственной сосудистой системой, которая носит название воротной. Ряд функций печени имеет непосредственное отношение к крови, например удаление из нее отработанных эритроцитов, выработка факторов свертывания крови и регуляция уровня сахара в крови путем накопления его избытка в форме гликогена. См. также ПЕЧЕНЬ .

Почки.

КРОВЯНОЕ (АРТЕРИАЛЬНОЕ) ДАВЛЕНИЕ

При каждом сокращении левого желудочка сердца артерии заполняются кровью и растягиваются. Эта фаза сердечного цикла называется желудочковой систолой, а фаза расслабления желудочков – диастолой. Во время диастолы, однако, вступают в действие эластические силы крупных кровеносных сосудов, поддерживающие артериальное давление и не дающие прерваться току крови, поступающей к различным частям тела. Смена систол (сокращений) и диастол (расслаблений) придает кровотоку в артериях пульсирующий характер. Пульс можно обнаружить на любой крупной артерии, но обычно его прощупывают на запястье. У взрослых частота пульса составляет, как правило, 68–88, а у детей – 80–100 ударов в минуту. О существовании артериальной пульсации свидетельствует и тот факт, что при перерезке артерии ярко-красная кровь вытекает толчками, а при перерезке вены синеватая (из-за меньшего содержания кислорода) кровь течет равномерно, без видимых толчков.

Для обеспечения должного кровоснабжения всех частей тела на протяжении обеих фаз сердечного цикла нужен определенный уровень кровяного давления. Хотя эта величина значительно колеблется даже у здоровых людей, нормальное артериальное давление составляет в среднем 100–150 мм рт.ст. во время систолы и 60–90 мм рт.ст. во время диастолы. Разницу между этими показателями называют пульсовым давлением. Например, у человека с артериальным давлением 140/90 мм рт.ст. пульсовое давление равно 50 мм рт.ст. Другой показатель – среднее артериальное давление – можно приближенно рассчитать путем усреднения систолического и диастолического давления или прибавления половины пульсового давления к диастолическому.

Нормальное артериальное давление определяется, поддерживается и регулируется многими факторами, главные из которых – сила сердечных сокращений, эластическая «отдача» стенок артерий, объем крови в артериях и сопротивление мелких артерий (мышечного типа) и артериол движению крови. Все эти факторы вместе определяют боковое давление на эластические стенки артерий. Его можно очень точно измерить с помощью специального электронного датчика, введенного в артерию, и записи результатов на бумаге. Такие приборы, однако, довольно дороги и применяются только для специальных исследований, а врачи, как правило, производят косвенные измерения с помощью т.н. сфигмоманометра (тонометра).

Сфигмоманометр состоит из манжетки, которую оборачивают вокруг конечности, где производят измерение, и регистрирующего прибора, которым может служить столбик ртути или простой манометр-анероид. Обычно манжетку туго оборачивают вокруг руки выше локтя и надувают до тех пор, пока не исчезнет пульс на запястье. Находят плечевую артерию на уровне локтевого сгиба и устанавливают над ней стетоскоп, после чего из манжетки медленно выпускают воздух. Когда давление в манжетке спускается до уровня, при котором по артерии возобновляется ток крови, возникает слышимый с помощью стетоскопа звук. Показания измерительного прибора в момент появления этого первого звука (тона) соответствуют уровню систолического артериального давления. При дальнейшем выпускании воздуха из манжетки характер звука значительно меняется или он полностью исчезает. Этот момент соответствует уровню диастолического давления.

У здорового человека артериальное давление колеблется на протяжении суток в зависимости от эмоционального состояния, напряжения, сна и многих других физических и психических факторов. Эти колебания отражают определенные сдвиги существующего в норме тонкого равновесия, которое поддерживается как нервными импульсами, поступающими из центров головного мозга по симпатической нервной системе, так и изменениями в химическом составе крови, оказывающими прямое либо опосредованное регуляторное действие на кровеносные сосуды. При сильном эмоциональном напряжении симпатические нервы вызывают сужение мелких артерий мышечного типа, что приводит к повышению артериального давления и частоты пульса. Еще большее значение имеет химическое равновесие, влияние которого опосредуется не только мозговыми центрами, но и отдельными нервными сплетениями, связанными с аортой и сонными артериями. Чувствительность этой химической регуляции иллюстрирует, например, эффект накопления диоксида углерода в крови. При повышении его уровня возрастает кислотность крови; это как прямо, так и опосредованно вызывает сокращение стенок периферических артерий, что сопровождается повышением артериального давления. Одновременно возрастает частота сердечных сокращений, но сосуды мозга парадоксальным образом расширяются. Сочетание этих физиологических реакций обеспечивает стабильность снабжения мозга кислородом благодаря увеличению объема поступающей крови.

Именно тонкая регуляция артериального давления позволяет быстро сменять горизонтальное положение тела на вертикальное без значительного перемещения крови в нижние конечности, что могло бы вызвать обморок из-за недостаточного кровоснабжения мозга. В таких случаях происходит сокращение стенок периферических артерий и насыщенная кислородом кровь направляется преимущественно к жизненно важным органам. Вазомоторные (сосудодвигательные) механизмы имеют еще большее значение для таких животных, как жираф, мозг которого, когда он поднимает голову после питья, за несколько секунд перемещается вверх почти на 4 м. Аналогичное уменьшение содержания крови в сосудах кожи, пищеварительного тракта и печени происходит в моменты стресса, эмоциональных переживаний, шока и травмы, что позволяет обеспечить мозг, сердце и мышцы бóльшим количеством кислорода и питательных веществ.

Подобные колебания артериального давления являются нормальными, однако изменения его наблюдаются и при ряде патологических состояний. При сердечной недостаточности сила сокращения сердечной мышцы может падать настолько, что артериальное давление оказывается слишком низким (артериальная гипотония). Точно так же потеря крови или других жидкостей вследствие тяжелого ожога или кровотечения может вызвать снижение до опасного уровня и систолического, и диастолического давления. При некоторых врожденных пороках сердца (например, незаращении артериального протока) и ряде поражений клапанного аппарата сердца (например, недостаточности аортального клапана) резко падает периферическое сопротивление. В таких случаях систолическое давление может оставаться нормальным, а диастолическое значительно снижается, что означает рост пульсового давления.

Регуляция артериального давления в организме и поддержание необходимого кровоснабжения органов лучше всего позволяют понять колоссальную сложность организации и работы системы кровообращения. Эта поистине замечательная транспортная система является настоящей «дорогой жизни» организма, поскольку недостаточность кровоснабжения любого жизненно важного органа, в первую очередь мозга, в течение хотя бы нескольких минут приводит к его необратимому повреждению и даже к смертельному исходу.

БОЛЕЗНИ КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ

Болезни кровеносных сосудов (сосудистые заболевания) удобно рассматривать в соответствии с типом сосудов, в которых развиваются патологические изменения. Растяжение стенок сосудов или самого сердца приводит к образованию аневризм (мешковидных выпячиваний). Обычно это следствие развития рубцовой ткани при ряде заболеваний коронарных сосудов, сифилитическом поражении либо гипертонии. Аневризма аорты или желудочков сердца – наиболее серьезное осложнение сердечно-сосудистых заболеваний; она может спонтанно разорваться, вызвав смертельное кровотечение.

Аорта.

Самая крупная артерия, аорта, должна вмещать выбрасываемую под давлением кровь из сердца и за счет своей эластичности перемещать ее в артерии меньшего калибра. В аорте могут развиваться инфекционные (чаще всего сифилитический) и артериосклеротические процессы; возможен и разрыв аорты вследствие травмы или врожденной слабости ее стенок. Высокое кровяное давление часто приводит к хроническому расширению аорты. Однако заболевания аорты имеют меньшее значение, чем болезни сердца. Самые тяжелые ее поражения – обширный атеросклероз и сифилитический аортит.

Атеросклероз.

Аортальный атеросклероз – форма простого артериосклероза внутренней выстилки аорты (интимы) с зернистыми (атероматозными) жировыми отложениями в этом слое и под ним. Одним из тяжелых осложнений данной болезни аорты и ее основных ветвей (безымянной, подвздошных, сонных и почечных артерий) является образование тромбов на внутреннем слое, что может создавать препятствия кровотоку в этих сосудах и приводить к катастрофическому нарушению кровоснабжения мозга, ног и почек. Такого рода обструктивные (препятствующие кровотоку) поражения некоторых крупных сосудов удается устранять хирургическим путем (сосудистая хирургия).

Сифилитический аортит.

Снижение распространенности самого сифилиса делает более редким и вызываемое им воспаление аорты. Оно проявляется спустя примерно 20 лет после заражения и сопровождается значительным расширением аорты с образованием аневризм или распространением инфекции на аортальный клапан, что приводит к его недостаточности (аортальная регургитация) и перегрузке левого желудочка сердца. Возможно также сужение устья коронарных артерий. Любое из этих состояний может приводить к смерти, иногда очень быстро. Возраст, в котором проявляется аортит и его осложнения, колеблется от 40 до 55 лет; заболевание чаще наблюдается у мужчин.

Артериосклероз

аорты, сопровождающийся потерей эластичности ее стенок, характеризуется поражением не только интимы (как при атеросклерозе), но и мышечного слоя сосуда. Это болезнь пожилого возраста, и с увеличением продолжительности жизни населения она встречается все чаще. Потеря эластичности уменьшает эффективность кровотока, что само по себе может приводить к сходному с аневризмой расширению аорты и даже к ее разрыву, особенно в брюшном отделе. В настоящее время иногда удается справиться с этим состоянием хирургическим путем (см. также АНЕВРИЗМА).

Легочная артерия.

Поражения легочной артерии и двух ее главных ветвей немногочисленны. В этих артериях иногда возникают артериосклеротические изменения, а также встречаются врожденные пороки. К двум наиболее важным изменениям относятся: 1) расширение легочной артерии вследствие повышения в ней давления из-за какого-либо препятствия кровотоку в легких или на пути крови в левое предсердие и 2) закупорка (эмболия) одной из ее главных ветвей вследствие прохождения тромба из воспаленных крупных вен голени (флебит) через правую половину сердца, что является частой причиной внезапной смерти.

Артерии среднего калибра.

Самым частым заболеванием средних артерий является артериосклероз. При его развитии в коронарных артериях сердца поражается внутренний слой сосуда (интима), что может привести к полной закупорке артерии. В зависимости от степени поражения и общего состояния больного производят либо баллонную ангиопластику, либо коронарное шунтирование. При баллонной ангиопластике в пораженную артерию вводят катетер с баллоном на конце; раздувание баллона приводит к расплющиванию отложений вдоль артериальной стенки и расширению просвета сосуда. При операциях шунтирования вырезают участок сосуда из другой части тела и вшивают его в коронарную артерию в обход суженного места, восстанавливая нормальный кровоток.

При поражении артерий ног и рук происходит уплотнение среднего, мышечного, слоя сосудов (медии), что приводит к их утолщению и искривлению. Поражение этих артерий имеет сравнительно менее тяжелые последствия.

Артериолы.

Поражение артериол создает препятствие свободному кровотоку и приводит к повышению артериального давления. Однако еще до того, как артериолы склерозируются, возможно возникновение спазмов неизвестного происхождения, что служит частой причиной гипертонии.

Вены.

Заболевания вен встречаются очень часто. Наиболее распространено варикозное расширение вен нижних конечностей; это состояние развивается под действием силы тяжести при ожирении или беременности, а иногда и вследствие воспаления. При этом нарушается функция венозных клапанов, вены растягиваются и переполняются кровью, что сопровождается отеками ног, появлением болей и даже изъязвлений. Для лечения применяют различные хирургические процедуры. Облегчению болезни способствуют тренировка мышц голени и снижение веса тела. Другой патологический процесс – воспаление вен (флебит) – тоже чаще всего отмечается в голенях. В этом случае возникают препятствия кровотоку с нарушением местного кровообращения, но главная опасность флебита заключается в отрыве небольших кровяных сгустков (эмболов), которые могут пройти через сердце и вызвать остановку кровообращения в легких. Это состояние, называемое эмболией легочной артерии, является очень тяжелым и нередко имеет смертельный исход. Поражение крупных вен представляет гораздо меньшую опасность и встречается намного реже.



КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА

Кровеносной системой называется система сосудов и полостей, по

которым происходит циркуляция крови. Посредством кровеносной системы клетки

и ткани организма снабжаются питательными веществами и кислородом и

освобождаются от продуктов обмена веществ. Поэтому кровеносную систему

иногда называют транспортной, или распределительной, системой.

Сердце и кровеносные сосуды образуют замкнутую систему, по которой

кровь движется благодаря сокращениям сердечной мышцы и миоцитов стенок

сосудов. Кровеносные сосуды представлены артериями, несущими кровь от

сердца, венами, по которым кровь течет к сердцу, и микроциркуляторным

руслом, состоящим из артериол, капилляров, посткопиллярных венул и

артериоловенулярных анастомозов.

По мере отдаления от сердца калибр артерий постепенно уменьшается

вплоть до мельчайших артериол, которые в толще органов переходят в сеть

капилляров. Последние, в свою очередь, продолжаются в мелкие, постепенно

укрупняю

щиеся вены, по которым кровь притекает к сердцу. Кровеносная система

разделена на два круга кровообращения большой и малый. Первый начинается в

левом желудочке и заканчивается в правом предсердии, второй начинается в

правом желудочке и заканчивается в левом предсердии. Кровеносные сосуды

отсутствуют лишь в эпителтальном покрове кожи и слизистых оболочек, в

волосах, ногтях, роговице глаза и суставных хрящах.

Кровеносные сосуды получают свое название от органов, который они

кровоснабжают (почечная артерия, селезеночная вена), места их отхождения от

более крупного сосуда (верхняя брыжеечная артерия, нижняя брыжеечная

артерия), кости, к которой они прилежат (локтевая артерия), направления

(медиальная артерия, окружающая бедро), глубины залегания (поверхностная

или глубокая артерия). Многие мелкие артерии называются ветвями, а вены -

притоками.

В зависимости от области ветвления артерии делятся на париетальные

(пристеночные), кровоснабжающие стенки тела, и висцеральные

(внутренностные), кровоснабжающие внутренние органы. До вступления артерии

в орган она называется органной, войдя в орган - внутриорганной. Последняя

разветвляется в пределах и снабжает его отдельные структурные элементы.

Каждая артерия распадается на более мелкие сосуды. При магистральном

типе ветвления от основного ствола - магистральной артерии, диаметр которой

постепенно уменьшается отходят боковые ветви. При древовидном типе

ветвления артерия сразу же после своего отхождения разделяется на две или

несколько конечных ветвей, напоминая при этом крону дерева.

Кровь, тканевая жидкость и лимфа образуют внутреннюю среду. Она сохраняет относительное постоянство своего состава - физических и химических свойств (гомеостаз), что обеспечивает устойчивость всех функций организма. Сохранение гомеостаза является результатом нервно-гуморальной саморегуляции.Каждая клетка нуждается в постоянном притоке кислорода и питательных веществ, в удалении продуктов обмена веществ. И то и другое происходит через кровь. Клетки организма с кровью непосредственно не соприкасаются, так как кровь движется по сосудам замкнутой кровеносной системы. Каждую клетку омывает жидкость, в которой содержатся необходимые для нее вещества. Это межклеточная или тканевая жидкость.

Между тканевой жидкостью и жидкой частью крови - плазмой через стенки капилляров осуществляется обмен веществ путем диффузии. Лимфа образуется из тканевой жидкости, поступающей в лимфатические капилляры, которые берут начало между клетками тканей и переходят в лимфатические сосуды, впадающие в крупные вены груди. Кровь - жидкая соединительная ткань. Она состоит из жидкой части - плазмы и отдельных форменных элементов: красных кровяных клеток - эритроцитов, белых кровяных клеток - лейкоцитов и кровяных пластинок - тромбоцитов. Форменные элементы крови образуются в кроветворных органах: в красном костном мозге, печени, селезенке, лимфатических узлах. 1 мм куб. крови содержит 4,5-5 млн. эритроцитов, 5-8 тыс. лейкоцитов, 200-400 тыс. тромбоцитов. Клеточный состав крови здорового человека довольно постоянен. Поэтому различные изменения его, наступающие при заболеваниях, могут иметь важное диагностическое значение. При некоторых физиологических состояниях организма качественный и количественный состав крови часто изменяется (беременность, менструация). Однако небольшие колебания происходят в течение дня под влиянием приема пищи, работы и т.п. Чтобы устранить влияние этих факторов, кровь для повторных анализов следует брать в одно и тоже время и при одинаковых условиях.

В организме человека содержится 4,5-6 л крови (1/13 массы его тела).

Плазма составляет 55% объема крови, а форменные элементы - 45%. Красный цвет крови придают эритроциты, содержащие красный дыхательный пигмент - гемоглобин, присоединяющий кислород в легких и отдающий его в тканях. Плазма - бесцветная прозрачная жидкость, состоящая из неорганических и органических веществ (90% вода, 0,9% различные минеральные соли). К органическим веществам плазмы относятся белки - 7%, жиры - 0,7%, 0,1% - глюкоза, гормоны, аминокислоты, продукты обмена веществ. Гомеостаз поддерживается деятельностью органов дыхания, выделения, пищеварения и др., влиянием нервной системы и гормонов. В ответ на воздействия из внешней среды в организме автоматически возникают ответные реакции, препятствующие сильным изменениям внутренней среды.

Жизнедеятельность клеток организма зависит от солевого состава крови. А постоянство солевого состава плазмы обеспечивает нормальное строение и функцию клеток крови. Плазма крови выполняет функции:

1) транспортную;

2) выделительную;

3) защитную;

4) гуморальную.

Кровь, беспрерывно циркулирующая в замкнутой системе кровеносных сосудов, выполняет в организме различные функции:

1) дыхательную - переносит кислород от легких к тканям и углекислый газ от тканей к легким;

2) питательную (транспортную) - доставляет пищевые вещества к клеткам;

3) выделительную - выносит ненужные продукты обмена веществ;

4)терморегуляторную - регулирует температуру тела;

5) защитную - вырабатывает вещества, необходимые для борьбы с микроорганизмами

6) гуморальную - связывает между собой различные органы и системы, перенося вещества, которые в них образуются.

Гемоглобин – основной компонент эритроцитов (красные кровяные тельца крови), представляет собой сложный белок, состоящий из гемма (железосодержащая часть Hb) и глобина (белковая часть Hb). Главная функция гемоглобина состоит в переносе кислорода от легких к тканям, а также в выведении углекислого газа (CO2) из организма и регуляции кислотно-основного состояния (КОС)

Эритроциты - (красные кровяные тельца) – наиболее многочисленные форменные элементы крови, содержащие гемоглобин, транспортирующие кислород и углекислый газ. Образуются из ретикулоцитов по выходе их из костного мозга. Зрелые эритроциты не содержат ядра, имеют форму двояковогнутого диска. Средний срок жизни эритроцитов - 120 дней.

Лейкоциты – это белые клетки крови, отличающиеся от эритроцитов наличием ядра, большими размерами и способностью к амебоидному движению. Последнее делает возможным проникновение лейкоцитов через сосудистую стенку в окружающие ткани, где они выполняют свои функции. Количество лейкоцитов в 1 мм3 периферической крови взрослого человека составляет 6-9 тыс. и подвержено значительным колебаниям в зависимости от времени суток, состояния организма, условий, в которых он пребывает. Размеры различных форм лейкоцитов находятся в пределах от 7 до 15 мкм. Продолжительность пребывания лейкоцитов в сосудистом русле составляет от 3 до 8 суток, после чего они покидают его, переходя в окружающие ткани. Причем лейкоциты лишь транспортируются кровью, а свои основные функции – защитную и трофическую – выполняют в тканях. Трофическая функция лейкоцитов состоит в их способности синтезировать ряд белков, в том числе белков-ферментов, которые используются клетками тканей для строительных (пластических) целей. Кроме того, некоторые белки, выделяющиеся в результате гибели лейкоцитов, также могут служить для осуществления синтетических процессов в других клетках организма.

Защитная функция лейкоцитов заключается в их способности освобождать организм от генетически чужеродных субстанций (вирусов, бактерий, их токсинов, мутантных клеток собственного организма и т.д.), сохраняя и поддерживая генетическое постоянство внутренней среды организма. Защитная функция белых клеток крови может осуществляться либо

Путем фагоцитоза («пожирание» генетически чужеродных структур),

Путем повреждения мембран генетически чужеродных клеток (что обеспечивается Т-лимфоцитами и приводит к гибели чужеродных клеток),

Продукцией антител (веществ белковой природы, которые продуцируются В-лимфоцитами и их потомками – плазматическими клетками и способны специфически взаимодействовать с чужеродными субстанциями (антигенами) и приводить к их элиминации (гибели))

Выработкой ряда веществ (например, интерферона, лизоцима, компонентов системы комплемента), которые способны оказывать неспецифическое противовирусное или противобактериальное действие.

Кровяные пластинки (тромбоциты) представляют собой фрагменты крупных клеток красного костного мозга – мегакариоцитов. Они безъядерны, овально-округлой формы (в неактивном состоянии имеют дисковидную форму, а в активном – шаровидную) и отличаются от других форменных элементов крови самыми малыми размерами (от 0,5 до 4 мкм). Количество кровяных пластинок в 1 мм3 крови составляет 250-450 тыс. Центральная часть кровяных пластинок зернистая (грануломер), а периферическая – не содержит гранул (гиаломер). Они выполняют две функции: трофическую по отношению к клеткам сосудистых стенок (ангиотрофическая функция: в результате разрушения кровяных пластинок выделяются вещества, которые используются клетками для собственных нужд) и участвуют в свертывании крови. Последняя является их основной функцией и определяется способностью тромбоцитов скучиваться и склеиваться в единую массу в месте повреждения сосудистой стенки, образуя тромбоцитарную пробку (тромб), которая временно закупоривает брешь в стенке сосуда. Кроме того, по мнению некоторых исследователей, кровяные пластинки способны фагоцитировать инородные тела из крови и подобно другим форменным элементам – фиксировать на своей поверхности антитела.

Свертывание крови - это защитная реакция организма, направленная на предотвращение потери крови из поврежденных сосудов. Механизм свертывания крови очень сложен. В нем участвуют 13 плазменных факторов, обозначенных римскими цифрами в порядке их хронологического открытия. В случае отсутствия повреждения кровеносных сосудов все факторы свертывания крови находятся в неактивном состоянии.

Сущность ферментативного процесса свертывания крови заключается в переходе растворимого белка плазмы крови фибриногена в нерастворимый волокнистый фибрин, образующий основу кровяного сгустка -тромба. Цепную реакцию свертывания крови начинает фермент тромбопластин, высвобождающийся при разрыве тканей, стенок сосудов, повреждении тромбоцитов (1-й этап). Совместно с определенными плазменными факторами и в присутствии ионов Са2" он превращает неактивный фермент протромбин, образуемый клетками печени в присутствии витамина К, в активный фермент тромбин (2-й этап). На 3-м этапе происходит превращение фибриногена в фибрин при участии тромбина и ионов Са2+

По общности некоторых антигенных свойств эритроцитов все люди подразделяются на несколько групп, называемых группами крови. Принадлежность к определённой группе крови является врождённой и не изменяется на протяжении жизни. Наибольшее значение имеет разделение крови на четыре группы по системе «AB0» и на две группы - по системе «резус». Соблюдение совместимости крови именно по этим группам имеет особое значение для безопасного переливания крови. Однако существуют и другие, менее значимые, группы крови. Можно определить вероятность появления у ребёнка той или иной группы крови, зная группы крови его родителей.

Каждому конкретному человеку свойственна одна из четырех возможных групп крови. Каждая группа крови отличается со держанием особых белков в плазме н эритроцитах. В нашей стране население распределяется по группам крови приблизительно так: 1 группа - 35%, 11 - 36%, III - 22%, IV группа - 7%.

Резус-фактор - особый белок, содержащийся в эритроцитах большинства людей. Их относят к группе резус-положительных.Если таким людям переливать кровь человека с отсутствием этого белка (резус-отрицательная группа), то возможны серьезные осложнения. Для их предупреждения дополнительно вводят гамма-глобулин - специальйый белок. Каждому человеку необходимо знать свой резус-фактор и группу крови ипомнить, что они не меняются в течение жизни, это наследственный признак

Сердце – центральный орган кровеносной системы, который представляет собой полый мышечный орган, функционирующий как насос и обеспечивающий движение крови в системе кровообращения. Сердце представляет собой мышечный полый орган конусообразный формы. По отношению к срединной линии человека (линии, делящей тело человека на левую и правую половины) сердце человека располагается несимметрично – около 2/3 - слева от середины линии тела, около 1/3 сердца – справа от срединной линии тела человека. Сердце находится в грудной клетке, заключено в околосердечную сумку – перикард, располагается между правой и левой плевральными полостями, содержащими легкие. Продольная ось сердца идет косо сверху вниз, справа налево и сзади вперед. Положение сердца бывает различным: поперечным, косым или вертикальным. Вертикальное положение сердца чаще всего бывает у людей с узкой и длинной грудной клеткой, поперечное – у людей с широкой и короткой грудной клеткой. Различают основание сердца, направленное кпереди, книзу и влево. В основании сердца находятся предсердия. Из основания сердца выходят: аорта и легочный ствол, в основание сердца входят: верхняя и нижняя полые вены, правые и левые легочные вены. Таким образом сердце фиксировано на перечисленных выше крупных сосудах. Своей задненижней поверхностью сердце прилегает к диафрагме (перемычка между грудной и брюшной полостями), а грудино-реберной поверхностью - обращено к грудине и реберным хрящам. На поверхности сердца различают три борозды – одну венечную; между предсердиями и желудочками и две продольные (передняя и задняя) между желудочками. Длина сердца взрослого человека колеблется от 100 до 150 мм, ширина в основании 80 – 110 мм, переднезаднее расстояние – 60 – 85 мм. Вес сердца в среднем у мужчин составляет 332 г, у женщин – 253 г. У новорожденных вес сердца составляет 18-20г. Сердце состоит из четырех камер: правое предсердие, правый желудочек, левое предсердие, левый желудочек. Предсердия располагаются над желудочками. Полости предсердий отделяются друг от друга межпредсердной перегородкой, а желудочки разделены межжелудочковой перегородкой. Предсердия сообщаются с желудочками посредством отверстий. Правое предсердие имеет емкость у взрослого человека 100 –140 мл, толщину стенок 2-3 мм. Правое предсердие сообщается с правым желудочком посредством правого предсердно-желудочкового отверстия, имеющего трехстворчатый клапан. Сзади в правое предсердие вверху впадает верхняя полая вена, внизу – нижняя полая вена. Устье нижней полой вены ограничено заслонкой. В задне-нижнюю часть правого предсердия впадает венечный синус сердца, имеющий заслонку. Венечный синус сердца собирает венозную кровь из собственных вен сердца. Правый желудочек сердца имеет форму трехгранной пирамиды, обращенной основанием кверху. Емкость правого желудочка у взрослых 150-240 мл, толщина стенок 5-7 мм. Вес правого желудочка 64-74 г. В правом желудочке выделяют две части: собственно желудочек и артериальный конус, расположенный в верхней части левой половины желудочка. Артериальный конус переходит в легочный ствол – крупный венозный сосуд, несущий кровь в легкие. Кровь правого желудочка поступает в легочный ствол через трехстворчатый клапан. Левое предсердие имеет емкость 90-135 мл, толщину стенок 2-3 мм. На задней стенке предсердия расположены устья легочных вен (сосудов, несущих из легких обогащенную кислородом кровь), по два справа и слева. евый желудочек имеет коническую форму; его емкость от 130 до 220 мл; толщина стенки 11 – 14 мм. Вес левого желудочка 130-150 г. В полости левого желудочка имеются два отверстия: предсердно-желудочковое (слева и спереди), снабженное двустворчатым клапаном, и отверстие аорты (главной артерии организма), снабженное трехстворчатым клапаном. В правом и левом желудочках есть многочисленные мышечные выступы в виде перекладин – трабекулы. Работу клапанов регулируют сосочковые мышцы. Стенка сердца состоит из трех слоев: наружного – эпикарда, среднего – миокарда (мышечной слой), и внутреннего – эндокарда. Как правое, так и левое предсердие с боковых сторон имеют небольшие выступающие части – ушки. Источником иннервации сердца является сердечное сплетение - часть общего грудного вегетативного сплетения. В самом сердце много нервных сплетений и нервных узлов, которые регулируют частоту и силу сокращений сердца, работу сердечных клапанов. Кровоснабжение сердца осуществляется двумя артериями: правой венечной и левой венечной, которые являются первыми ветвями аорты. Венечные артерии делятся на более мелкие ветви, которые охватывают сердце. Диаметр устьев правой венечной артерии колеблется от 3,5 до 4,6 мм, левой – от 3,5 до 4,8 мм. Иногда вместо двух венечных артерий может быть одна. Отток крови из вен стенок сердца в основном происходит в венечный синус, впадающий в правое предсердие. Лимфатическая жидкость через лимфатические капилляры оттекает из эндокарда и миокарда в лимфатические узлы, расположенные под эпикардом, а оттуда лимфа поступает в лимфатические сосуды и узлы грудной клетки. Работа сердца как насоса является основным источником механической энергии движения крови в сосудах, благодаря чему поддерживается непрерывность обмена веществ и энергии в организме. Деятельность сердца происходит за счет преобразования химической энергии в механическую энергию сокращения миокарда. Кроме того, миокард обладает свойством возбудимости. Импульсы возбуждения возникают в сердце под влиянием протекающих в нем самом процессов. Это явление получило название автоматии. В сердце существуют центры, которые генерируют импульсы, ведущие к возбуждению миокарда с последующим его сокращением (т.е. осуществляется процесс автоматии с последующим возбуждением миокарда). Такие центры (узлы) обеспечивают ритмичное сокращение в необходимой очередности предсердий и желудочковов сердца. Сокращения обоих предсердий, а затем обоих желудочков осуществляются практически одновременно. Внутри сердца вследствие наличия клапанов кровь движется в одном направлении. В фазе диастолы (расширение полостей сердца, связанное с расслаблением миокарда) кровь поступает из предсердий в желудочки. В фазе систолы (последовательные сокращения миокарда предсердий,а затем желудочков) кровь поступает из правого желудочка в легочный ствол, из левого желудочка – в аорту. В фазе диастолы сердца давление в его камерах близко к нулю; 2/3 объема крови, поступающей в фазе диастолы, притекает из-за положительного давления в венах вне сердца и 1/3 подкачивается в желудочки в фазу систолы предсердий. Предсердия являются резервуаром для притекающей крови; объем предсердий может возрастать, благодаря наличию предсердных ушек. Изменение давления в камерах сердца и отходящих от него сосудах вызывает движение клапанов сердца, перемещение крови. При сокращении правый и левый желудочки изгоняют по 60 – 70 мл крови. По сравнению с другими органами (за исключением коры головного мозга) сердце наиболее интенсивно поглощает кислород. У мужчин размеры сердца на 10 – 15% больше, чем у женщин, а частота сердечных сокращений на 10-15% ниже. Физические нагрузки вызывают увеличение притока крови к сердцу вследствие вытеснения ее из вен конечностей при сокращении мышц и из вен брюшной полости. Этот фактор действует в основном при динамических нагрузках; статические нагрузки несущественно изменяют венозный кровоток. Увеличение притока венозной крови к сердцу приводит к усилению работы сердца. При максимальной физической нагрузке величина энергетических затрат сердца может возрасти в 120 раз по сравнению с состоянием покоя. Длительное воздействие физических нагрузок вызывает увеличение резервных возможностей сердца. Отрицательные эмоции вызывают мобилизацию энергетических ресурсов и увеличивают выброс в кровь адреналина (гормон коры надпочечников) - это приводит к учащению и усилению сердечных сокращений (нормальная частота сердечных сокращений – 68-72 в минуту), что является приспособительной реакцией сердца. На сердце также влияют факторы окружающей среды. Так, в условиях высокогорья, при низком содержании кислорода в воздухе развивается кислородное голодание мышцы сердца с одновременным рефлекторным усилением кровообращения как ответной реакцией на это кислородное голодание. Отрицательное воздействие на деятельность сердца оказывают резкие колебания температуры, шум, ионизирующее излучение, магнитные поля, электромагнитные волны, инфразвук, многие химические вещества (никотин, алкоголь, сероуглерод, металлоорганические соединения, бензол, свинец).

Кровеносная система выполняет транспортные функции в организме: с кровью к тканям поступают кислород и питательные вещества, из тканей удаляются углекислый газ и продукты метаболизма. Важная функция крови у птиц и млекопитающих – распределение тепла в организме, терморегуляция.

Центральный орган кровеносной системы – сердце. Оно располагается в грудной клетке между легкими и надежно защищено ребрами и грудиной. Основание сердца находится за грудиной на уровне второго ребра, а верхушка обращена вниз, влево и вперед. При некоторых пороках развития сердце может быть ориентировано вправо (декстропозиция).

Сердце человека устроено так же, как и у других млекопитающих. Оно состоит из четырех камер: двух предсердий и двух желудочков. При изучении анатомических рисунков важно помнить, что все органы изображаются зеркально – правые отделы сердца находятся на рисунке слева и наоборот:

Предсердия имеют более тонкие стенки, при сокращении они развивают небольшую мощность. Стенки желудочков, особенно левого, значительно толще. Между предсердиями и желудочками находятся клапаны. Благодаря клапанам кровь не может течь в обратном направлении.

Сосуды, по которым кровь поступает к сердцу, называются венами. Те, по которым кровь оттекает от сердца – артериями. С сердцем непосредственно сообщаются следующие магистральные сосуды:

• полые вены впадают в правое предсердие. Они несут от органов тела бедную кислородом кровь. Верхняя полая вена собирает кровь от головы и верхних конечностей, нижняя полая – от других частей тела;
• легочные вены впадают в левое предсердие. По ним от легких оттекает богатая кислородом кровь;
• аорта выходит из левого желудочка. Это самая крупная артерия в теле человека (толщиной с большой палец). Аорта сперва идет вверх и меняет направление на уровне второго ребра, образуя дугу. У млекопитающих она обращена влево, а у птиц – вправо. От дуги аорты отходят крупные артерии: сонные к голове и подключичные к верхним конечностям;
• легочные артерии отходят от правого желудочка. По ним к легким поступает бедная кислородом кровь.

Стенка сердца состоит из нескольких слоев. Внутренний слой, который контактирует с кровью, называется эндокардом. Это тонкий слой эпителиальных клеток, выстилающих полости сердца. За эндокардом находится толстый слой мышечных волокон, миокард, обеспечивающий сокращения сердечной мышцы. Снаружи находится эпикард, внешняя оболочка из клеток покровной ткани.

Сердце находится в постоянном движении. Чтобы уменьшить трение о соседние ткани, оно окружено сердечной сумкой, или перикардом. Клетки перикарда вырабатывают специальную жидкость, которая позволяет мышце плавно скользить внутри сердечной сумки.

Крупные кровеносные сосуды, питающие сердце, проходят в основном субэпикардиально, то есть прямо под эпикардом. Поэтому при увеличении толщины стенки (гипертрофия миокарда) сосуды могут не успеть прорасти вглубь, из-за чего внутренние участки миокарда будут плохо кровоснабжаться и испытывать недостаток в кислороде и питательных веществах.

Клапанная система сердца образована фиброзной соединительной тканью. Каждый клапан имеет два или три кармана (створки). При движении крови в одну сторону створки клапана прижимаются течением к стенке. При обратном токе крови карман наполняется кровью и створки смыкаются, препятствуя движению. Чтобы створки клапана не выворачивались наружу, они укреплены сухожильными нитями, которые тянутся от сосочковых мышц (выростов мышечной ткани в полостях седца).

Между правыми отделами сердца находится трехстворчатый (трикуспидальный клапан), а между левыми – двустворчатый (митральный). Клапаны аорты и легочного ствола имеют по три створки и называются полулунными.

Сердце сокращается на протяжении всей жизни человека. В покое частота сокращений составляет 60-90 ударов в минуту. С увеличением физической нагрузки она может возрастать до 140-200 в мин.

Сердечный цикл состоит из трех непрерывно чередующихся фаз: сокращения предсердий, сокращения желудочков и фазы общего расслабления. Сокращение камеры сердца называется систолой, а расслабление – диастолой.

По венам кровь возвращается в сердце, поступает в предсердия. Предсердия наполняются кровью, а затем сжимаются. При сокращении возникает высокое давление, которое захлопывает створки полулунных клапанов, кровь не может вернуться в вены и выталкивается в желудочки. Желудочки растягиваются, наполняются кровью, после чего с силой сжимаются. Так как обратному току препятствуют двух- и трехстворчатый клапаны, кровь поступает в артерии. При этом развивается высокое давление (в левом желудочке –120-130 мм рт. ст.).

Из желудочка в систолу изгоняется не вся кровь, а примерно половина, около 70 мл. Оставшийся объем крови называется КДО (конечный диастолический объем). По величине КДО можно судить о том, насколько эффективно работает желудочек. После сокращения желудочков все отделы сердца расслабляются, наступает общая диастола.

Систола предсердий длится около 0,1 сек, систола желудочков – 0, 3 сек, диастола – 0,4 сек. При изменении частоты сокращений продолжительность фаз сердечного цикла изменяется пропорционально. Если увеличить частоту сокращений только за счет диастолы (уменьшить время расслабления), сердечная мышца быстро устанет, ведь сердце не так выносливо, как гладкие мышцы. Если же уменьшать время систолы, сокращения отделов станут неэффективны, каждый раз будет выбрасываться слишком малый объем крови.

Функция автоматизма и регуляция работы сердца

Сердце способно сокращаться изолировано от организма. Если в эксперименте перевязать кровеносные сосуды и вырезать сердце крысы, оно продолжит сокращаться в течении нескольких секунд. Сердце лягушки, если его поместить в изотонический раствор, способно сокращаться несколько часов, так как в меньшей степени зависит от температуры среды.

Эти опыты показывают, что изолированная сердечная мышца продолжает получать нервные импульсы, которые вызывают ее сокращения. Часть мышечных клеток сердца могут самостоятельно генерировать потенциал действия. Эти клетки образуют проводящую систему сердца.

В проводящей системе есть несколько уровней, на которых может возникнуть импульс. Существует два узла автоматии – места скопления клеток-ритмоводителей. Такие клетки также называют пейсмейкерами. Они самостоятельно генерируют потенциалы действия через равные промежутки времени.

Центр автоматии первого порядка находится в правом предсердии между устьями полых вен, это синоатриальный (SA) узел. От SA-узла сигнал по проводящему тракту идет к центру автоматии второго порядка , атриовентрикулярному (AV) узлу. От AV-узла возбуждающий потенциал не поступает сразу к кардиомиоцитам желудочков. Сперва он проходит по проводящему тракту в межжелудочковой перегородке (пучку Гиса) к верхушке сердца и уже оттуда по волокнам Пуркинье следует к кардиомиоцитам стенки желудочков.

Волокна Пуркинье тоже могут генерировать нервные импульсы, они считаются центром автоматии третьего порядка . Распространение возбуждения в проводящей системе может идти не только в прямом, но и в обратном направлении. Если один из узлов автоматии (SA- или AV-узел) повреждается, его функции берет на себя следующий по порядку.

Чтобы центры автоматии более низкого порядка не конкурировали с высшими, импульсы в них генерируются с различной частотой. Чем ближе к волокнам Пуркинье находится центр автоматии, тем реже он генерирует потенциалы действия. Нарушения в работе проводящей системы вызывают такие заболевания, как аритмии.

Скорость распространения возбуждения по волокнам проводящей системы значительно выше, чем по обычной мышечной ткани. В противном случае, если бы возбуждение распространялось от узла автоматии равномерно во все стороны, сокращение кардиомиоцитов происходило бы постепенно и рассинхронизированно.

Электрическую работу сердца изучают с помощью электрокардиограммы (ЭКГ). Важно понимать, что на ЭКГ регистрируется именно электрическая, а не механическая работа органа. При некоторых патологиях они могут быть разобщены, то есть правильно возникший и прошедший импульс возбуждения может не вызывать должного сокращения.

Хотя сердце и имеет клетки-пейсмейкеры, их работу регулируют симпатическая и парасимпатическая нервная системы. От них зависит частота и сила сокращений, скорость проведения возбуждения.

Парасимпатическая нервная система, чье влияние усиливается в покое, урежает сокращения сердца, симпатическая – ускоряет. Также сердце регулируется эндокринной системой, в основном, гормонами надпочечников адреналином и норадреналином.

Кровеносные сосуды

Крупные кровеносные сосуды, в зависимости от того, идут они к сердцу или от сердца, делят на артерии и вены. Артерии отличаются от вен строением сосудистой стенки, а не типом крови, которая в них течет.

Из левого желудочка кровь выталкивается в аорту, от которой отходят более мелкие артерии. Артерии ветвятся, от них отходят артериолы, по которым кровь в результате попадает ко всем органам и тканям. Затем кровь оттекает по венулам и лимфатическим сосудам, собирается в полые вены и попадает в правое предсердие. Этот путь циркуляции называется большим кругом кровообращения (снизу на рисунке).

Из правого желудочка кровь выталкивается в легочную атерию и поступает в легкие. Происходит газообмен с воздухом в альвеолах, кровь оттекает по легочным венам, которые впадают в левое предсердие. Этот путь называется малым кругом кровообращения (на рисунке изображен выше).

Артериальной кровью называют кровь, насыщенную кислородом, она обычно ярко-алого цвета за счет окисленного железа, содержащегося в гемоглобине. Венозная кровь , наоборот, имеет темно-вишневый цвет, в ней мало кислорода и больше содержание углекислого газа. На схемах венозную кровь принято обозначать синим цветом, а артериальную – красным. Лимфу и лимфатические сосуды чаще всего обозначают зеленым цветом.

В большом круге кровообращения по венам течет венозная кровь, а по артериям – артериальная. В малом круге все наоборот: по легочной артерии течет венозная кровь, в то время как по легочной вене – артериальная.

Лимфа собирает из тканей избыток жидкости, возвращая ее в кровь. Также лимфа является частью иммунной системы, средой для лимфоцитов. Лимфатические сосуды по строению похожи на вены и выполняют те же функции: транспорт жидкости от тканей и органов к сердцу. При недостаточности лимфатических сосудов, затрудненном оттоке, развиваются отеки. При хроническом нарушении оттока лимфы от конечности развивается слоновость – кожа грубеет и становится как толстая корка, конечность увеличивается до огромных размеров.

Между артериями и венами находится разветвленная сеть тончайших сосудов, капилляров, их стенка толщиной всего в одну клетку, только на уровне капилляров возможен диффузный обмен между кровью и снабжаемыми тканями. Если суммировать внутренний объем крови, находящейся в разных сосудах, окажется, что больше всего крови находится именно в капиллярной сети.

На графиках представлена скорость течения крови по разным сосудам. Видно, что на уровне капилляров кровь течет медленнее всего. Это необходимо для того, чтобы успел произойти эффективный газообмен, насыщение ткани питательными веществами и т.д.

В некоторых случаях кровь идет от артерии к вене, минуя капилляры. Такое движение называется артерио-венозным шунтом , он может быть как физиологическим, так и патологическим. Физиологические шунты нужны для централизации кровообращения при большой кровопотере или при переохлаждении. В этих случаях кровь будет циркулировать между мозгом и внутренними органами, почти не снабжая конечности.

Артерии и вены – это крупные сосуды, они имеют многослойную стенку. Максимальной толщиной среди сосудов обладает стенка артерий, минимальной – капилляра. Стенку капилляров образует один слой эндотелиальных клеток, лежащих на базальной мембране. В зависимости от плотности контакта между клетками разделяют капилляры трех типов:

• соматические капилляры имеют непрерывную базальную мембрану и плотные контакты между клетками. Такие капилляры находятся в коже, мышцах, коре больших полушарий;
• висцеральные (фенестрированные) капилляры имеют небольшие окошки, или фенестры в базальной мембране, они находятся в почках, питают органы пищеварительной и эндокринной систем;
• стенка синусоидных капилляров обладает большими просветами, клетки прилежат не плотно. Через такую стенку могут пройти крупные молекулы и клетки крови. Синусоидные капилляры есть в костном мозге, печени и селезенке.

Внутри артерии и вены также выстланы эндотелием, снаружи от которого находится соединительнотканный слой, за ним – мышечный. Мышечный слой артериальных сосудов гораздо толще, чем в венозных. Это объясняется тем, что кровь из сердца выходит под большим давлением, мускулатура артериальных сосудов находится в постоянном напряжении, так как она преодолевает давление. Артерии более устойчивы к растяжению, чем вены, их стенка более упругая. При одинаковом наружном диаметре просвет артерии будет уже.

В венах давление гораздо меньше, чтобы вернуться к сердцу, большей части крови необходимо преодолевать силу тяжести. Для предотвращения обратного тока в венах имеется система клапанов.

Кровь движется по венам за счет нескольких механизмов. Наиболее очевидный – присасывающая сила сердца, возникающая при диастоле предсердий. Однако эта сила настолько мала, что ее вклад можно считать несущественным. Грудная клетка при дыхании тоже обладает присасывающей силой, так как на вдохе давление в грудной клетке становится меньше атмосферного.

Самую большую роль в движении крови к сердцу играют скелетные мышцы. Вены могут быть расположены подкожно или между мышечными волокнами. При сокращении скелетной мускулатуры вены сжимаются и кровь проталкивается вверх (вниз она не идет, так как есть клапаны). Такая система движения крови называется мышечным насосом.

Нервная регуляция кровеносных сосудов происходит через симпатическую нервную систему. Волокнами парасимпатической системы сосуды не иннервируются. Нервные импульсы идут с определенной частотой, поддерживая тонус сосуда. При учащенной импульсации сосуд сжимается, давление в нем растет и скорость кровотока увеличивается. Часть сосудистого русла, которая вносит наибольший вклад в изменение давления – атериолы, так как именно они могут быстро сжиматься и расслабляться.

Вены участвуют в регуляции давления, влияя на объем циркулирующей крови. В циркуляции участвует не вся кровь организма, так как часть объема находится в так называемых депо. Нижняя полая вена на уровне грудной клетки образует крупное депо венозной крови. Некоторая часть крови (особенно форменные элементы) депонируются в печени и селезенке. Если требуется поднять давление и увеличить кислородную емкость, депонированная кровь высвобождается, общий ее объем увеличивается. Поэтому, например, при активных нагрузках может появится колющая боль в левом подреберье – это происходит из-за того, что мышцы селезенки сжимаются, «выдавливая» из пульпы кровь в общее русло.

В дуге аорты и месте ветвления сонной артерии находятся барорецепторы, которые контролируют уровень давления. Они возбуждаются при снижении давления, рефлекторно вызывая спазм сосудов. Такой механизм называется барорефлексом. Если работа барорефлекса нарушена, человек будет чувствовать слабость и головокружение при физических нагрузках и изменении положения тела, так как происходит перераспределение крови в организме, давление будет падать. При пониженном артериальном давлении меньше кислорода поступает к головному мозгу, появляются признаки гипоксии.

Изменение артериального давления происходит не только за счет изменения радиуса сосудов, но и путем замедления или ускорения сердечного ритма, изменения силы сокращений.

Артериальное давление

Давление в артериях возникает из-за силы, с которой желудочки выталкивают кровь в систолу. Соответственно, максимальное артериальное давление развивается в систолу, а минимальное – в диастолу. Среднее систолическое давление человека – 120 мм рт. ст., диастолическое – 70 мм рт. ст.

Определение артериального давления играет большую роль в современной медицине. Измерять давление научились не так давно, сперва измерение проводили непосредственно – в сосуд вставляли трубку и отмечали, на какую высоту по ней поднимется столб крови. В настоящий момент инвазивные методы почти что не используются, самый популярный способ – определение артериального давления с помощью манжеты по тонам Короткова.

На плечо человека накладывают манжету тонометра и нагнетают в нее воздух. При этом стетоскопом выслушивают сосудистые шумы на локтевой артерии. Когда давление в манжете становиться выше, чем систолическое, сосуд полностью перекрывается, все шумы исчезают. После этого воздух из манжеты начинают стравливать.

В тот период, когда давление в манжете ниже, чем систолическое, но выше диастолического, сердцу «хватает сил» на то, чтобы в систолу протолкнуть часть крови в сосуд, после чего сосуд снова схлопывается. Это порождает характерные звуки сердечных ударов, тоны Короткова.

Когда же давление в манжете становится ниже диастолического, сосуд остается наполненным и в систолы, и в диастолу. Он перестает расправляться и схлопываться, звуки ударов прекращаются.