В нашем организме кровь непрерывно движется по замкнутой системе сосудов в строго определенном направлении. Это непрерывное движение крови называется кровообращением . Кровеносная система человека замкнутая и имеет 2 круга кровообращения: большой и малый. Основным органом, обеспечивающим движение крови, является сердце.
Кровеносная система состоит из сердца и сосудов . Сосуды бывают трех типов: артерии, вены, капилляры.
Сердце – полый мышечный орган (масса около 300 грамм) размером приблизительно с кулак, расположен в грудной полости слева. Сердце окружено околосердечной сумкой, образованной соединительной тканью. Между сердцем и околосердечной сумкой находится жидкость, уменьшающая трение. У человека четырехкамерное сердце. Поперечная перегородка делит его на левую и правую половину, каждая из которых разделена клапанами ни предсердие и желудочек. Стенки предсердий тоньше, чем стенки желудочков. Стенки левого желудочка толще, чем стенки правого, так как он совершает большую работу, выталкивая кровь в большой круг кровообращения. На границе между предсердиями и желудочками находятся створчатые клапаны, которые препятствуют обратному току крови.
Сердце окружено околосердечной сумкой (перикардом). Левое предсердие отделено от левого желудочка двустворчатым клапаном, а правое предсердие от правого желудочка – трехстворчатым клапаном.
К створкам клапанов со стороны желудочков прикреплены прочные сухожильные нити. Такая их конструкция не позволяет крови двигаться из желудочков в предсердие при сокращении желудочка. У основания легочной артерии и аорты находятся полулунные клапаны, не позволяющие крови поступать из артерий обратно в желудочки.
В правое предсердие поступает венозная кровь из большого круга кровообращения, в левое – артериальная из легких. Так как левый желудочек снабжает кровью все органы большого круга кровообращения, в левое – артериальная из легких. Так как левый желудочек снабжает кровью все органы большого круга кровообращения, то его стенки примерно в три раза толще стенок правого желудочка. Сердечная мышца представляет собой особый вид поперечно-полосатой мышцы, в котором мышечные волокна срастаются между собой концами и образуют сложную сеть. Такое строение мышцы увеличивает ее прочность и ускоряет прохождение нервного импульса (вся мышца реагирует одновременно). Сердечная мышца отличается от скелетных мышц способностью ритмично сокращаться, отвечая на импульсы, возникающие в самом сердце. Это явление называется автоматией.
Артерии – сосуды, по которым кровь движется от сердца. Артерии – это толстостенные сосуды, средний слой которых представлен эластичными и гладкой мускулатурой, поэтому артерии способны выдержать значительное давление крови и не разрываться, а только растягиваться.
Гладкая мускулатура артерий выполняет не только структурную роль, но ее сокращения способствуют быстрейшему току крови, так как мощности только одного сердца не хватило бы для нормальной циркуляции крови. Внутри артерий нет никаких клапанов, кровь течет быстро.
Вены – сосуды, несущие кровь к сердцу. В стенках вен также есть клапаны, препятствующие обратному току крови.
Вены, более тонкостенные, чем артерии, и в среднем слое меньше эластичных волокон и мышечных элементов.
Кровь по венам течет не совсем пассивно, окружающие мышцы совершают пульсирующие движения и прогоняют кровь по сосудам к сердцу. Капилляры – самые мелкие кровеносные сосуды, через них плазма крови обменивается с тканевой жидкостью питательными веществами. Стенка капилляров состоит из одного слоя плоских клеток. В мембранах этих клеток имеются многочленные мельчайшие отверстия, которые облегчают прохождение через стенку капилляров веществ, участвующих в обмене.
Движение крови
происходит по двум кругам кровообращения.
Большой круг кровообращения – это путь крови от левого желудочка до правого предсердия: левый желудочек аорта грудная аорта брюшная аорта артерии капилляры в органах (газообмен в тканях) вены верхняя (нижняя) полая вена правое предсердие
Малый круг кровообращения – путь от правого желудочка до левого предсердия: правый желудочек легочный ствол артерии правая (левая) легочная капилляры в легких газообмен в легких легочные вены левое предсердие
В малом круге кровообращения по легочным артериям движется венозная кровь, а по легочным венам после газообмена в легких – артериальная кровь.
Кровообращение - процесс постоянной циркуляции крови в организме, что обеспечивает его жизнедеятельность. Кровеносную систему организма иногда объединяют с лимфатической системой в сердечно-сосудистую систему.
Кровь приводится в движение сокращениями сердца и циркулирует сосудами. Она обеспечивает ткани организма кислородом, питательными веществами, гормонами и поставляет продукты обмена веществ в органы их выделения. Обогащение крови кислородом происходит в легких, а насыщение питательными веществами - в органах пищеварения. В печени и почках происходит нейтрализация и выведение продуктов метаболизма. Кровообращение регулируется гормонами и нервной системой. Различают малое (через легкие) и большое (через органы и ткани) круга кровообращения.
Кровообращение - важный фактор в жизнедеятельности организма человека и животных. Кровь может выполнять свои разнообразные функции только находясь в постоянном движении.
Кровеносная система человека и многих животных состоит из сердца и сосудов, по которым кровь движется к тканям и органам, а затем возвращается к сердцу. Крупные сосуды, по которым кровь движется к органам и тканям, называются артериями. Артерии разветвляются на меньшие артерии - артериолы, и, наконец, на капилляры. Сосудами, которые называются венами, кровь возвращается к сердцу.
Кровеносная система человека и других позвоночных относится к закрытого типа - кровь при нормальных условиях не покидает организм. Некоторые виды беспозвоночных имеют открытую кровеносную систему.
Движение крови обеспечивает разница кровяного давления в различных сосудах.
История исследования
Еще античные исследователи предполагали, что в живых организмах все органы функционально связаны и влияют друг на друга. Высказывались разные предположения. Гиппократ - «отец медицины», и Аристотель - крупнейший из греческих мыслителей, живших почти 2500 лет назад, интересовался вопросами кровообращения и изучал его. Однако античные представления были несовершенны, а во многих случаях ошибочны. Венозные и артериальные кровеносные сосуды они представляли как две самостоятельные системе, не соединены между собой. Считалось, что кровь движется только венами, в артериях, зато находится воздуха. Это обосновывали тем, что при вскрытии трупов людей и животных в венах кровь была, а артерии были пустые, без крови.
Это убеждение было опровергнуто в результате работ римского исследователя и врача Клавдия Галена (130 - 200). Он экспериментально доказал, что кровь движется сердцем и артериями, как и венами.
После Галена вплоть до XVII века считали, что кровь из правого предсердия попадает в левое каким-то образом через перегородку.
В 1628 году английский физиолог, анатом и врач Уильям Гарвей (1578 - 1657) опубликовал свой труд «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», в котором впервые в истории медицины экспериментально показал, что кровь движется от желудочков сердца артериями и возвращается предсердия венами. Несомненно, обстоятельством, больше других побудила Уильяма Гарвея к осознанию того, что кровь циркулирует, оказалось наличие в венах клапанов, функционирование которых свидетельствует о пассивном гидродинамический процесс. Он понял, что это могло бы иметь смысл только в том случае, если кровь в венах течет к сердцу, а не от него, как предположил Гален и как считала европейская медицина во времена Гарвея. Гарвей был также первым, кто количественно оценил сердечный выброс у человека, и преимущественно благодаря этому, несмотря на огромную недооценку (1020,6 г / мин, то есть около 1 л / мин вместо 5 л / мин), скептики убедились, что артериальная кровь не может непрерывно создаваться в печени, а, следовательно, она должна циркулировать. Таким образом, им была построена современная схема кровообращения человека и других млекопитающих, включающий два круга. Невыясненным оставался вопрос о том, как кровь попадает из артерий в вены.
Именно в год публикации революционной труда Гарвея (1628) родился Мальпиги, который 50 лет спустя открыл капилляры - звено кровеносных сосудов, которая соединяет артерии и вены - и таким образом завершил описание замкнутой сосудистой системы.
Первые количественные измерения механических явлений в кровообращении были сделаны Стивеном Хейлз (1677 - 1761), который измерил артериальное и венозное кровяное давление, объем отдельных камер сердца и скорость истечения крови из нескольких вен и артерий, продемонстрировав таким образом, что большая часть сопротивления течения крови приходится на область микроциркуляции. Он считал, что в результате упругости артерий течение крови в венах остается более или менее постоянным, а не пульсирует, как в артериях.
Позже, в XVIII и XIX веках ряд известных гидромеханики заинтересовались вопросами циркуляции крови и внесли существенный вклад в понимание этого процесса. Среди них были Леонард Эйлер, Бернулли (который был на самом деле профессором анатомии) и Жан Луи Мари Пуазейль (также врач, его пример особенно показывает, как попытка решить частичную прикладную задачу может привести к развитию фундаментальной науки). Одним из самых ученых-универсалов был Томас Юнг (1773 - 1829), также врач, чьи исследования в оптике привели к установлению волновой теории света и понимания восприятия цвета. Другая важная область исследований Юнга касается природы упругости, в частности свойств и функции упругих артерий его теория распространения волн в упругих трубках до сих пор считается фундаментальным корректным описанием пульсового давления в артериях. Именно в его лекции по этому вопросу в Королевском обществе в Лондоне содержится явное заявление, что «вопрос о том, каким образом и в какой степени циркуляция крови зависит от мышечных и упругих сил сердца и артерий в предположении, что природа этих сил известна, должен стать просто вопросом самых разделов теоретической гидравлики ».
Схема кровообращения Гарвея была расширена при создании в XX веке схемы гемодинамики Аринчиним Н. И. Оказалось, что скелетная мышца по кровообращения не только проточная сосудистая система и потребитель крови, «иждивенец» сердца, но и орган, который, самозабезпечуючись, является мощным насосом - периферическим «сердцем». За давлением крови, развивается мышцей, он не только не уступает, но даже превосходит давление, поддерживаемый центральным сердцем, и служит эффективным его помощником. В связи с тем, что скелетных мышц очень много, более 1000, их роль в продвижении крови у здорового и больного человека, несомненно, велика.
Круги кровообращения человека
Кровообращение происходит по двум основным путям, называемым кругами: малым и большим кругами кровообращения.
Малым кругом кровь циркулирует через легкие. Движение крови этим кругом начинается с сокращения правого предсердия, после чего кровь поступает в правый желудочек сердца, сокращение которого толкает кровь в легочный ствол. Циркуляция крови в этом направлении регулируется предсердно-желудочковой перегородкой и двумя клапанами: трехстворчатым (между правым предсердием и правым желудочком), что предотвращает возвращению крови в предсердие, и клапаном легочной артерии, что предотвращает возвращению крови из легочного ствола в правый желудочек. Легочный ствол разветвляется в сети легочных капилляров, где кровь насыщается кислородом путем вентиляции легких. Затем кровь через легочные вены возвращается из легких в левое предсердие.
Большой круг кровообращения поставляет насыщенную кислородом кровь к органам и тканям. Левое предсердие сокращается одновременно с правым и толкает кровь в левый желудочек. Из левого желудочка кровь поступает в аорту. Аорта разветвляется на артерии и артериолы, что дкою, двустворчатым (митральным) клапаном и клапаном аорты.
Таким образом, кровь движется большого круга кровообращения от левого желудочка до правого предсердия, а затем малым кругом кровообращения от правого желудочка до левого предсердия.
Также существуют еще два круга кровообращения:
- Сердечный круг кровообращения - это круг кровообращения начинается от аорты двумя короноиднимы сердечными артериями, по которым кровь поступает во все слои и части сердца, а затем собирается мелких венах в венозной венечный синус и заканчивается венами сердца, впадающих в правое предсердие.
- Плацентарный - Происходит по замкнутой системе, изолированной от кровеносной системы матери. Плацентарный круг кровообращения начинается от плаценты, которая является провизорного (временным) органом, через который плод получает от матери кислород, питательные вещества, воду, электролиты, витамины, антитела и отдает углекислый газ и шлаки.
Механизм кровообращения
Это утверждение полностью справедливо для артерий и артериол, капилляров и вен в капиллярах и венах появляются вспомогательные механизмы, о которых ниже. Движение артериальной крови желудочками происходит в изофигмичнои точки капилляров, где происходит выброс воды и солей в интерстициальную жидкость и разгрузки артериального давления до давления в интерстициальный жидкости, величина которого около 25 мм рт. ст.. Далее происходит реабсорбция (обратное всасывание) воды, солей и продуктов жизнедеятельности клеток с интерстициальный жидкости в посткапилляры под действием всасывающей силы предсердий (жидкостный вакуум - перемещение атриовентрикулярных перегородок, АВП вниз) и далее - самотеком под действием сил гравитации к предсердий. Перемещение АВП вверх приводит к систолы предсердий и одновременно к диастолы желудочков. Отличие давлений создается ритмической работой предсердий и желудочков сердца, перекачивающего кровь из вен в артерии.
Сердечный цикл
Правая половина сердца и левая работают синхронно. Для удобства изложения здесь будет рассмотрена работа левой половины сердца. Сердечный цикл включает в себя общую диастолу (расслабление), систолу (сокращение) предсердий, систолу желудочков. Во время общей диастолы давление в полостях сердца близок к нулю, в аорте медленно снижается с систолического до диастолического, в норме у человека равны соответственно 120 и 80 мм рт. ст. Поскольку давление в аорте выше, чем в желудочке, аортальный клапан закрыт. Давление в крупных венах (центральный венозный давление, ЦВД) составляет 2-3 мм рт.ст., то есть чуть выше, чем в полостях сердца, так что кровь поступает в предсердия и, транзитом, в желудочки. Предсердно-желудочковые клапаны в это время открыты. Во время систолы предсердий циркулярные мышцы предсердий пережимают вход из вен в предсердия, что препятствует обратному току крови, давление в предсердиях повышается до 8-10 мм рт.ст., и кровь перемещается в желудочки. На следующей систолы желудочков давление в них становится выше давления в предсердиях (которые начинают расслабляться), что приводит к закрытию предсердно-желудочковых клапанов. Внешним проявлением этого события I тон сердца. Затем давление в желудочке превышает аортальный, в результате чего открывается клапан аорты и начинается вытеснение крови из желудочка в артериальную систему. Расслабленное предсердия в это время заполняется кровью. Физиологическое значение предсердий главным образом заключается в роли промежуточного резервуара для крови, поступающей из венозной системы во время систолы желудочков. В начале общей диастолы, давление в желудочке падает ниже аортального (закрытие аортального клапана, II тон), затем ниже давления в предсердиях и венах (открытие предсердно-желудочковых клапанов), желудочки снова начинают заполняться кровью. Объем крови, выбрасываемой желудочком сердца за каждую систолу составляет 60-80 мл. Эта величина называется ударным объемом. Продолжительность сердечного цикла - 0,8-1 с, дает частоту сердечных сокращений (ЧСС) 60-70 в минуту. Отсюда минутный объем кровотока, как нетрудно подсчитать, 3-4 л в минуту (минутный объем сердца, МОС).
Артериальная система
Артерии, которые почти не содержат гладких мышц, но имеют мощную эластичную оболочку, выполняют главным образом «буферную» роль, сглаживая перепады давления между систолическим и диастолическим. Стенки артерий упруго растягивающие, что позволяет им принять дополнительный объем крови, что «вбрасывается» сердцем во время систолы, и лишь умеренно, на 50-60 мм рт.ст., поднять давление. Во время диастолы, когда сердце ничего не перекачивает, именно упругое растяжение артериальных стенок поддерживает давление, не давая ему упасть до нуля, и тем самым обеспечивает непрерывность кровотока. Именно растяжение стенки сосуда воспринимается как удар пульса. Артериолы имеют развитую гладкую мускулатуру, благодаря которой способны активно изменять свой просвет и, таким образом, регулировать сопротивление кровотоку. Именно на артериолы приходится наибольшее падение давления, и именно они определяют соотношение объема кровотока и артериального давления. Соответственно, артериолы называют резистивными сосудами.
Капилляры
Капилляры характеризуются тем, что их сосудистая стенка представлена одним слоем клеток, так что они высокопроницаемых для всех растворенных в плазме крови низкомолекулярных веществ. Здесь происходит обмен веществ между тканевой жидкостью и плазмой крови. При прохождении крови через капилляры плазма крови 40 раз полностью обновляется с интерстициальной (тканевой) жидкостью; объем только диффузии через общую обменную поверхность капилляров организма составляет около 60 л / мин или примерно 85000 л / сутки давление в начале артериальной части капилляра 37,5 мм рт. в.; эффективное давление составляет около (37,5 - 28) = 9,5 мм рт. в.; давление в конце венозной части капилляра, направленное наружу капилляра, составляет 20 мм рт. в.; эффективный реабсорбционное давление - близко (20 - 28) = - 8 мм рт. ст.
Венозная система
От органов кровь возвращается через посткапилляры в венулы и вены в правое предсердие по верхней и нижней полых вен, а также коронарным венам (венам, возвращает кровь от сердечной мышцы). Венозный возврат осуществляется по нескольким механизмам. Во-первых, базовый механизм благодаря перепаду давлений в конце венозной части капилляра, направленное наружу капилляра около 20 мм рт. ст., в ТЖ - 28 мм рт. ст.,.) и предсердий (около 0), эффективный реабсорбционное давление близко (20 - 28) = - 8 мм рт. ст. Во-вторых, для вен скелетных мышц важно, что при сокращении мышцы давление «извне» превышает давление в вене, так что кровь «выжимается» из вен сокращением мышц. Присутствие же венозных клапанов определяет направление движения крови при этом - от артериального конца к венозному. Этот механизм особенно важен для вен нижних конечностей, поскольку здесь кровь венами поднимается, преодолевая гравитацию. В-третьих, посасывая роль грудной клетки. Во время вдоха давление в грудной клетке падает ниже атмосферного (которое мы принимаем за ноль), что обеспечивает дополнительный механизм возврата крови. Величина просвета вен, а соответственно и их объем значительно превышают таковые артерий. Кроме того, гладкие мышцы вен обеспечивают изменение их объема в достаточно широких пределах, приспосабливая их емкость до меняющегося объема циркулирующей крови. Поэтому, с точки зрения физиологической роли, вены можно определить как «емкостные сосуды».
Количественные показатели и их взаимосвязь
Ударный объем сердца - объем, который левый желудочек выбрасывает в аорту (а правый - в легочный ствол) за одно сокращение. У человека равна 50-70 мл. Минутный объем кровотока (V minute) - объем крови, проходящей через поперечное сечение аорты (и легочного ствола) в минуту. У взрослого человека минутный объем примерно равен 5-7 литров. Частота сердечных сокращений (Freq) - число сокращений сердца в минуту. Артериальное давление - давление крови в артериях. Систолическое давление - высшую давление во время сердечного цикла, достигается к концу систолы. Диастолическое давление - низкое давление во время сердечного цикла, достигается в конце диастолы желудочков. Пульсовое давление - разница между систолическим и диастолическим. Среднее артериальное давление (P mean) проще всего определить в виде формулы. Итак, если артериальное давление во время сердечного цикла является функцией от времени, то (2) где t begin и t end - время начала и конца сердечного цикла, соответственно. Физиологический смысл этой величины: это такое эквивалентное давление, что, если бы оно постоянным, минутный объем кровотока не отличался бы от наблюдаемого в действительности. Общее периферическое сопротивление - сопротивление, сосудистая система предоставляет кровотока. Прямо оно измерено быть не может, но может быть вычислено, исходя из минутного объема и среднего артериального давления. (3) Минутный объем кровотока равен отношению среднего артериального давления до периферической сопротивления. Это утверждение является одним из центральных законов гемодинамики. Сопротивление одного сосуда с жесткими стенками определяется законом Пуазейля: (4) где η - вязкость жидкости, R - радиус и L - длина сосуда. Для последовательно включенных сосудов, сопротивления складываются: (5) для параллельных, складываются проводимости: (6) Таким образом, общее периферическое сопротивление зависит от длины сосудов, числа параллельно включенных сосудов и радиуса сосудов. Понятно, что не существует практического способа узнать все эти величины, кроме того, стенки сосудов не является жесткими, а кровь не ведет себя как классическая Ньютоновская жидкость с постоянной вязкостью. В силу этого, как отмечал В. А. Лищук в «Математической теории кровообращения», «закон Пуазейля имеет для кровообращения скорее иллюстративную, чем конструктивную роль». Однако, понятно, что из всех факторов, определяющих периферическое сопротивление, наибольшее значение имеет радиус сосудов (длина в формуле стоит в 1-й степени, радиус же - в 4-й), и этот же фактор - единственный, способный к физиологической регуляции. Количество и длина сосудов постоянны, радиус может меняться в зависимости от тонуса сосудов, главным образом, артериол. С учетом формул (1), (3) и природы периферического сопротивления, становится понятно, что среднее артериальное давление зависит от объемного кровотока, который определяется главным образом сердцем (см. (1)) и тонуса сосудов, преимущественно артериол.
Ударный объем сердца (V contr) - объем, который левый желудочек выбрасывает в аорту (а правый - в легочный ствол) за одно сокращение. У человека равна 50-70 мл.
Минутный объем кровотока (V minute) - объем крови, проходящей через поперечное сечение аорты (и легочного ствола) в минуту. У взрослого человека минутный объем примерно равен 5-7 литров.
Частота сердечных сокращений (Freq) - число сокращений сердца в минуту.
Артериальное давление - давление крови в артериях.
Систолическое давление - самый высокий давление во время сердечного цикла, достигается к концу систолы.
Диастолическое давление - низкое давление во время сердечного цикла, достигается в конце диастолы желудочков.
Пульсовое давление - разница между систолическим и диастолическим.
(P mean) проще всего определить в виде формулы. Итак, если артериальное давление во время сердечного цикла является функцией от времени, то
где t begin и t end - время начала и конца сердечного цикла, соответственно.
Физиологический смысл этой величины: это такой эквивалентный давление, при постоянстве, минутный объем кровотока не отличался бы от наблюдаемого в действительности.
Общее периферическое сопротивление - сопротивление, сосудистая система предоставляет кровотока. Непосредственно нельзя измерить сопротивление, но его можно вычислить, исходя из минутного объема и среднего артериального давления.
Минутный объем кровотока равен отношению среднего артериального давления к периферийному сопротивления.
Это утверждение является одним из центральных законов гемодинамики.
Сопротивление одного сосуда с жесткими стенками определяется законом Пуазейля: 
где {\ Displaystyle \ eta} {\ Displaystyle \ eta} - вязкость жидкости, R - радиус и L - длина сосуда.
Для последовательно включенных сосудов, сопротивление определяется: 
Для параллельных, измеряется проводимость: 
Таким образом, общее периферическое сопротивление зависит от длины сосудов, числа параллельно включенных сосудов и радиуса сосудов. Понятно, что не существует практического способа узнать все эти величины, кроме того, стенки сосудов не является твердыми, а кровь не ведет себя как классическая Ньютоновская жидкость с постоянной вязкостью. В силу этого, как отмечал В. А. Лищук в «Математической теории кровообращения», «закон Пуазейля имеет для кровообращения скорее иллюстративную, чем конструктивную роль». Тем не менее, понятно, что из всех факторов, определяющих периферическое сопротивление, наибольшее значение имеет радиус сосудов (длина в формуле в 1-м степени, радиус же - в четвёртом), и этот же фактор - единственный, способный к физиологической регуляции. Количество и длина сосудов постоянны, радиус же может изменяться в зависимости от тонуса сосудов, главным образом, артериол.
С учетом формул (1), (3) и природы периферического сопротивления, становится понятно, что средний артериальное давление зависит от объемного кровотока, который определяется главным образом сердцем (см. (1)) и тонуса сосудов, преимущественно артериол.
Кровеносная, или сердечно-сосудистая система состоит из сердца и сложной сети сосудов, которая простирается по всему телу и непрерывно переносит питательные вещества и кислород к тканям для поддержания их активности и уносит продукты клеточного метаболизма к органам, отвечающим за их расщепление и выведение.
СТРОЕНИЕ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
Систему кровообращения морфологи делят на следующие 6 отделов: сердце, артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены. Физиологам в этом отношении приходится труднее, так как необходимо объяснять функцию каждого из отделов, а это не только удлиняет их список, но и усложняет конструкцию в целом.
Морфологическое строение сердечно-сосудистой системы может выглядеть следующим образом:
Верхняя полая вена
Несет к сердцу кровь с продуктами распада, бедную кислородом, которая поступает в вену из верхней части тела;
Легочный ствол
Несет кровь с углекислым газом и продуктами распада которую выбрасывает сердце, в легкие, чтобы освободить от углекислого газа и насытить кислородом;
Нижняя полая вена
Несет к сердцу кровь с продуктами распада, бедную кислородом, которая поступает в вену из нижней части тела;
Капилляры
Самые тонкие кровеносные сосуды, через тонкие стенки которых происходит обмен питательными веществами, кислородом, углекислым газом и продуктами распада между кровью и тканями;
Вены
Несут кровь с продуктами распада, бедную кислородом к полым венам в направлении сердца;
Аорта
Главная артерия организма, в которую поступает обогащенная кислородом кровь из сердца и распределяется по другим артериям, несущим ее во все органы;
Легочная вена
Несет обогащенную кислородом кровь из легких в сердце, которое распределяет ее по всему организму;
Сердце
Центральный двигательный орган кровеносной системы, ритмично сокращающийся и наполняющий артерии кровью, которая, пройдя по артериям, возвращается к нему по венам;
Артерии
Переносят кровь, богатую кислородом и питательными веществами, от сердца к тканям всего организма.
Академик Б. И. Ткаченко предлагает классификацию отделов сердечно-сосудистой системы , исходя из физиологических аспектов :
- Генератор давления и расхода крови - это, разумеется, сердце.
- Сосуды высокого давления - артерии эластического типа (аорта, легочный ствол) и их крупные ветви.
- Сосуды - стабилизаторы давления . Думается, это не совсем точная формулировка. Во-первых, о «стабильности» мы можем говорить только в условиях нормы, но те же артерии мышечного типа и артериолы (а речь идет именно о них, о резистивных сосудах) принимают самое деятельное участие в гипертонических состояниях, например, или, наоборот, в гипотонических. Во-вторых, назвать их «стабилизаторами» - слишком большая честь, они лишь выполняют волю нервно-гуморальных систем, которые, кстати, из соображений, изложенных в пункте «во-первых», тоже не обозначишь как стабилизирующие давление. Поэтому прибегнем к более нейтральной установке: «Сосуды, определяющие давление».
- Распределители капиллярного кровотока . Например, прекапилляры - мелкие ветви артериол, в стенках которых заложены крошечные сфинктеры, определяющие в конечном итоге объем крови, пропускаемой в капилляры.
- Обменные сосуды - имеются в виду, конечно, капилляры.
- Аккумулирующие сосуды - венулы, мелкие и средние вены, емкостная функция которых нами отмечалась.
- Сосуды возврата крови - полые вены и их наикрупнейшие притоки.
- Шунтирующие сосуды - к этой группе относятся анастомозы и артериоло-венозные шунты.
- Резорбтивные сосуды представлены лимфатической системой выноса белка и ряда других веществ из тканей.
СЕТЬ СОСУДОВ
Кровеносная система - замкнутая система, наполненная кровью и состоящая из кровеносных сосудов и центрального мотора, сердца. Сердце - это полый орган с толстыми мышечными стенками, которые напрягаются и расслабляются ритмично при наполнении сердца кровью и ее выбросе. При каждом сокращении сердце выбрасывает в аорту определенное количество крови, обогащенной кислородом. Аорта - это большая артерия с большим количеством ответвлений, формирующих дуги аорты и меньшие артерии , переходящие в мелкие капилляры. Стенки капилляров составляют всего несколько клеток и настолько тонкие, что через них возможно насытить ткани кислородом и питательными веществами и забрать углекислый газ и продукты распада. Далее капилляры переходят в вены , которые, в свою очередь, сходятся в полых венах, откуда кровь поступает в сердце.
ДВА КРУГА КРОВООБРАЩЕНИЯ
В кровеносной системе можно выделить два круга кровообращения, каждый из которых функционирует одновременно и параллельно и выполняет свою функцию. Один из них называется малым кругом кровообращения и соответствует легочному кровотоку: правый желудочек выбрасывает бедную кислородом кровь, прошедшую по всему организму, в легочный ствол, разделяющийся на две легочные артерии, чтобы она освободилась от углекислого газа, насытилась кислородом и вернулась в левое предсердие. Второй круг называется большим и является основным, или системным, кругом кровообращения: левый желудочек выбрасывает кровь , обогащенную кислородом и питательными веществами , в аорту, откуда она поступает по артериям во все ткани организма, где через капилляры обогащает ткани кислородом и питательными веществами, а затем по венам.
ЦИРКУЛЯЦИЯ КРОВИ У ЭМБРИОНА
Процесс циркуляции крови очень отличается до и после рождения: ребенок в утробе матери не дышит и не питается самостоятельно, получая питательные вещества и кислород с материнской кровью. Эмбрион связан с ее кровеносной системой через плаценту, с помощью которой осуществляется обмен между материнской кровью и кровью плода. Нужно также добавить, что у плода отсутствует как таковой малый, или легочный, круг кровообращения и его сердце перегоняет кровь из одного отдела кровеносной системы в другой: отверстие сердечной перегородки называется отверстием выброса крови; сосуд, который проходит прямо к правому желудочку от аорты, называется овальным отверстием; а сосуд, соединяющий правый желудочек с аортой, называется артериальным каналом, содержащим клапан аорты, который предотвращает поступление крови назад в легкие. После рождения прекращается циркуляция крови через плаценту; когда ребенок начинает дышать, закрывается овальное отверстие и устанавливается малый круг кровообращения.
Разница между циркуляцией крови у эмбриона (слева) и новорожденного (справа)
- Овальное отверстие, или отверстие выброса крови
- Артериальный канал
- Аорта
- К пупочным артериям
- Пупочная вена
- Нижняя полая вена
- Верхняя полая вена
- Правое предсердие
- Левое предсердие
- Левый желудочек
- Правый желудочек
- Легочный ствол
В организме здорового взрослого человека содержится 5 л крови. Она постоянно течет по замкнутой системе, состоящей из множества сосудов. Два мощных насоса — левое и правое сердце (так медики порой называют обе половины сердца, поскольку правые и левые камеры сердца между собой не сообщаются) — по полторы тысячи раз на дню прогоняют кровь по этой разветвленной системе сосудов.
Крупные и средние сосуды кровеносной системы распределяют кровь, направляя ее к разным органам. Этой медной гравюре больше 400 лет. Ее автор, фламандский художник, четко еле довел указаниям знаменитого анатома Андреаса Везалия, первым из ученых правильно описавшего все чести теле человека.
Левое сердце перекачивает кровь, поступившую из легких и обогащенную кислородом, в самый большой кровеносный сосуд — аорту. У здорового человека аорта по толщине не уступает шлангу, из которого мы поливаем клумбы в саду, ее диаметр — 4 см. Стенка аорты плотная и очень эластичная. При каждом сокращении сердца аорта сильно растягивается. Но уже через четверть секунды, когда сердце снова расслабляется и получает новую порцию воздуха из легких, опять сужается до первоначального диаметра. При этом она проталкивает кровь в отходящие от нее крупные ответвления — артерии. Так называются все сосуды, по которым кровь устремляется от сердца к разным частям тела. При каждом сокращении сердца кровь, текущая по артериям, толчками продвигается вперед — пульсирует.
Артерии разветвляются, словно крона дерева. Их тонкие, незаметные для глаз окончания именуют артериолами . Это миниатюрные мышечные шланги, выстланные тончайшим слоем эпителия. По команде, поступающей из головного мозга, или под воздействием биологически активных веществ организма артериолы полностью расслабляются или, наоборот, очень сильно сжимаются. В организме они выполняют роль светофоров сердечно-сосудистой системы: открывают крови дорогу к капиллярам, распределяют кровь, поступившую из левого сердца, и направляют ее к разным органам. Обычно седьмая часть всей крови, движущейся по аорте, протекает через головной мозг, ее десятая часть — через сердечную мышцу, четверть — через почки, пятая часть — через пищеварительные органы и треть — через мышцы, кожу и кости. Если какие-либо органы тела испытывают повышенную нагрузку, то эти показатели меняются. Так, например, после сытного обеда приток крови к желудку, кишечнику и печени заметно усиливается. В этом случае головной мозг недополучает кровь. Поэтому, плотно пообедав, человек чувствует усталость. Недаром говорят: «На сытый желудок и наука нейдет», «Сытое брюхо к учению глухо» и т.д.
По полторы тысячи раз на дню кровь протекает по замкнутой разветвленной системе сосудов. Левое сердце перекачивает кровь в крупные артерии. Далее она попадает в капиллярную сеть, пронизывающую все органы, и оттуда перетекает в вены. Правое сердце собирает эту кровь и перегоняет ее в левое сердце. По пути она обтекает легкие. Так кровь совершает полный оборот внутри тела.
Капилляры образуют в органах тела густую сеть тончайших кровеносных сосудов. По оценкам, общая ее длина достигает 100000 км; площадь поверхности капилляров составляет примерно 700000 кв. м. На этой огромной «территории» тканевая жидкость и плазма крови беспрерывно обмениваются питательными и биологически активными веществами и шлаками. В лабиринте тончайших сосудов гемоглобин, содержащийся в красных кровяных тельцах, отдает свой кислород клеткам ткани. При этом он меняет свой цвет: из ярко-алого становится темно-красным.
Тонкие кровеносные сосуды — венулы — собирают кровь, возвращающуюся из капилляров, и доставляют ее к более крупным сосудам — венам. Пульсация сердца в венах уже не ощущается. Если бы эти сосуды были обычными тонкостенными мышечными трубками, то кровь застаивалась бы в них. Чтобы этого не происходило, во всех крупных венах есть заслонки, не позволяющие крови течь вспять. Называются они венозными клапанами. Это крохотные кармашки, которые пропускают кровь только в одну сторону — к сердцу. Как только кровь заполнит проток, кармашек под ее тяжестью расправляется и перегораживает вену: теперь кровь не может течь в обратную сторону. Так — от клапана к клапану — повышается столб крови. Наконец, вся венозная кровь собирается в двух крупных венах — полых венах — и оттуда поступает в правое сердце.
Правое сердце — это еще один мощный насос, обслуживающий нашу систему кровообращения. Оно перекачивает темно-красную венозную кровь в легочные артерии — стволы толщиной в палец. Из них кровь поступает в капиллярную сеть, опутывающую легкие. Здесь гемоглобин, содержащийся в красных кровяных тельцах, снова поглощает кислород, который клетки используют во время окислительных процессов. Накапливающийся углекислый газ мы затем выдыхаем наружу. Теперь кровь в легких снова стала ярко-алой. Она собирается в двух больших легочных венах и по ним поступает в левое сердце. Оборот крови завершен. Клетки крови за считанные секунды проделали «кругосветное путешествие». Всего 23 секунды понадобится частичке крови, чтобы, отправившись из сердца по аорте, попасть по большеберцовой артерии в капилляры, пронизывающие мизинец ноги, а оттуда по венам добраться до правого сердца и легких и снова вернуться в левое сердце. Да, всего лишь 23 секунды.
Кровь - это жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе позвоночных животных и человека.
Благодаря крови поддерживается обмен веществ в клетках: кровь приносит необходимые питательные вещества и кислород и забирает продукты распада. Перенося биологически активные вещества (например, гормоны), кровь осуществляет взаимосвязь между различными органами и системами и играет главную роль в поддержании постоянства внутренней среды организма. Связь тканей с кровью происходит через лимфу - жидкость, которая находится в межтканевом и межклеточном пространстве.
Кровь состоит из плазмы и форменных элементов - эритроцитов (красные кровяные тельца), лейкоцитов (белые кровяные тельца) и тромбоцитов. В крови около 20% сухого вещества и 80% воды. В плазме есть сахар, минеральные вещества и белки - альбумин, глобулин, фибриноген. Эритроциты необходимы для процесса дыхания. Они снабжают организм кислородом благодаря содержащемуся в них гемоглобину. Лейкоциты защищают организм от микробов и скапливаются там, где идут воспалительные процессы. Тромбоциты вместе с фибриногеном принимают участие в свертывании крови при порезах и кровотечениях.
Кровь в организме непрерывно обновляется. Она циркулирует по замкнутой системе - системе кровообращения. Движение её обеспечивается работой сердца и определенным тонусом кровеносных сосудов. Сосуды, по которым кровь притекает к органам, называются артериями. От органов кровь оттекает по венам (печень и сердце составляют исключение). Цвет артериальной крови ярко‑алый, а венозной - темно‑красный.
Сердце представляет собой своеобразный насос, который непрерывно перекачивает кровь по кровеносным сосудам. Продольная перегородка разделяет его на правую и левую половинки, каждая из которых состоит из двух полостей - предсердия и желудочка. Кровь по венам входит в предсердия, а выходит по артериям из желудочков, у которых имеются толстые мышечные стенки. Регулируется переход крови из предсердий в желудочки, а из них в артерии соединительноткаными образованиями - клапанами. Они закрываются автоматически и не дают крови течь в обратном направлении.
Работа сердца зависит от ряда факторов. Если повышена физическая нагрузка, то стенки предсердий и желудочков сокращаются чаще. То же происходит и при психическом воздействии (например, испуге). Частота сокращений сердца у отдельных видов животных различна. В состоянии покоя у крупного рогатого скота, овец, свиней она составляет 60–80 раз в минуту, у лошадей - 32–42, у кур - до 300 раз. Определить частоту сердечных сокращений можно по пульсу - периодическому расширению кровеносных сосудов.
Существуют два круга кровообращения - большой и малый. Венозная кровь от внутренних органов собирается в две крупные вены - левую и правую. Они впадают в правое предсердие, из которого венозная кровь порциями поступает в правый желудочек, а из него по легочной артерии переходит в легкие, где через легочную ткань насыщается кислородом, отдавая углекислый газ. Затем насыщенная кислородом кровь по легочным венам течет в левое предсердие. Путь, по которому движется кровь от правого желудочка через легкие в левое предсердие, называется малым или дыхательным кругом. Главное назначение малого круга кровообращения - насыщение крови кислородом и удаление из нее углекислого газа.
Из левого предсердия кровь попадает в левый желудочек, а оттуда - в аорту. От нее отходят артерии, разветвляющиеся на более мелкие. Органы и ткани снабжаются кровью через мельчайшие кровеносные сосуды - артериальные капилляры, которые пронизывают все ткани тела животного. Из левого желудочка кровь двигается по артериальным сосудам, а затем по венозным и попадает в правое предсердие, проходя большой круг кровообращения. Он снабжает кровью, обогащенной кислородом и питательными веществами, все органы и ткани тела.
