Клетки кровеносной системы. Органы кровообращения

Кровеносную систему очень часто называют сердечно-сосудистой, поэтому априори — это одно и тоже.

Органы кровеносной системы

Система органов кровообращения состоит из сердца и кровеносных сосудов: артерий, вен и капилляров. Сердце, как насос, перекачивает кровь по сосудам. Вытолкнутая сердцем кровь попадает в артерии, которые несут кровь к органам.

Самая крупная артерия — аорта. Артерии многократно ветвятся на более мелкие и образуют кровеносные капилляры, в которых происходит обмен веществами между кровью и тканями организма.

Кровеносные капилляры сливаются в вены — сосуды, по которым кровь возвращается к сердцу. Мелкие вены сливаются в более крупные, пока, наконец, не достигнут сердца.

Кровеносная система человека замкнутая. Между кровью и клетками тела всегда имеется барьер — стенка кровеносного сосуда, омываемая тканевой жидкостью.

У артерий и вен стенки толстые, поэтому содержащиеся в крови питательные вещества, кислород, продукты распада — не могут рассеяться по пути. Кровь без потерь донесёт их до того места, где они нужны.

Обмен между кровью и тканями возможен только в капиллярах, которые имеют чрезвычайно тонкие стенки — из одного слоя эпителиальной ткани. Через неё просачивается часть плазмы крови, пополняя количество тканевой жидкости, проходят питательные вещества, кислород, углекислый газ и другие вещества.

Строение артерий, капилляров, вен и лимфатических сосудов

Все сосуды, кроме кровеносных и лимфатических капилляров, состоят из трёх слоёв. Наружный слой состоит из соединительной ткани, средний — из гладкой мышечной ткани и, наконец, внутренний — из однослойного эпителия.

Наиболее толстые стенки у артерий. Им приходится выдерживать большое давление крови, выталкиваемой в них сердцем. У артерий мощная соединительнотканная наружная оболочка и мышечный слой. Благодаря гладким мышцам, сжимающим сосуд, кровь получает дополнительное ускорение. Этому же способствует соединительнотканная наружная оболочка: при наполнении артерии кровью она растягивается, а потом в силу своей эластичности давит на содержимое сосуда.

Стенки вен и лимфатических сосудов эластичны и легко сдавливаются скелетными мышцами, через которые они проходят. Внутренний эпителиальный слой средних по размеру вен, образует кармановидные клапаны. Они не дают крови и лимфе течь в обратном направлении. Работа мышц способствует нормальному продвижению крови и лимфы.

Причина движения крови по сосудам

Причина движения крови — работа сердца, которая создаёт разность давления между началом и концом сосудистого русла. Кровь, как и всякая жидкость, движется из области высокого давления в область, где оно ниже. Самое высокое давление в аорте и лёгочных артериях, самое низкое — в нижней и верхней полых венах и лёгочных венах.

Давление крови снижается постепенно, но не равномерно. В артериях оно самое высокое, в капиллярах — ниже, в венах оно падает ещё больше, поскольку много энергии затрачивается на проталкивание крови через систему капилляров: при движении кровоток испытывает сопротивление, которое зависит от диаметра сосуда и вязкости крови.

Артериальное давление крови

Особенность артериального давления в том, что оно неодинаково: чем дальше от сердца находится артериальный сосуд, тем давление в нём меньше. Между тем, знать артериальное давление необходимо, так как оно является важным показателем здоровья.

Скорость кровотока

Скорость движения крови зависит от площади поперечного сечения сосудов, через которые она проходит. Так скорость тока крови в верхней и нижней полых венах в два раза меньше, чем в аорте. И действительно, примерная скорость крови в аорте 50 см/с, а в полых венах лишь 25 см/с. В капиллярах, общая площадь которых в 500 — 600 раз превышает площадь аорты, кровь будет двигаться в 500 — 600 раз медленнее.

Распределение крови в организме

Лучше всего снабжаются кровью активно работающие органы. Дозировка поступающих питательных веществ и кислорода достигается путём спадения или расширения диаметра капилляров. Благодаря тому, что в них создаётся большое давление, через них проходит много крови. Если же давление крови падает, часть капилляров сужается и через них кровь не проходит.

Постоянное движение крови обеспечивает баланс веществ, приносимых и используемых. Благодаря этому обеспечивается постоянство внутренней среды организма. Контролируется этот процесс рецепторами, определяющими верхнюю и нижнюю границы нормы содержания в крови различных веществ.

Транспортную функцию в организме выполняют замкнутая кровеносная система и незамкнутая лимфатическая система. Они доставляют к клеткам питательные вещества, кислород и уносят от клеток и тканей продукты их жизнедеятельности. Кровеносная и лимфатическая системы тесно связаны между собой и дополняют одна другую.

Через эти системы осуществляется гуморальная связь между органами и иммунная защита организма от чужеродных веществ, антигенов.

Заболевания сердечно-сосудистой системы

Сосуды. При избыточном или нерациональном питании, при курении в стенках кровеносных сосудов наступают изменения. Они теряют эластичность, становятся хрупкими. Это происходит потому, что на стенки, обычно в местах разветвления артерий, оседает органическое вещество, называемое холестерином. На него осаждаются соли кальция, покрывая стен ки сосудов изнутри. Этот процесс называется склерозированием (от греч. «склероз» — затвердение, уплотнение ткани) сосудов.

Если склерозируются сосуды мозга, кровоснабжение его ухудшается, следовательно, нервные клетки получают недостаточное количество кислорода и питательных веществ. Это приводит к значительным нарушениям в работе мозга и даже к ослаблению психических функций. У человека начинает страдать память, значительно снижается работоспособность.

Вот почему в быту под словом «склероз» мы часто понимаем совсем другое. Нам представляется человек, который всё забывает, всё путает. Это житейское понятие не следует путать с научным. Уплотняться, склерозироваться могут не только стенки сосудов, но и клетки других органов, например печени.

При склерозе стенки сосудов не могут растягиваться, их просвет остаётся узким, а сердце продолжает выбрасывать то же количество крови. Вследствие этого начинает повышаться давление — вначале только при фезических нагрузках и психическом напряжении, потом и в состоянии покоя. Возникает болезнь, которая называется гипертоние й.

Сначала она протекает бессимптомно, многие люди даже не подозревают, что заболели. Потом у них развивается слабость, ощущаются боли в затылке, начинает беспокоить сердце. Резкие приступы, связанные с повышением артериального давления, называются гипертоническими кризами. Опасность гипертонических кризов в том, что они могут привести к осложнениям. Наиболее грозные из них — инфаркт миокарда и инсульт.

Инсульт называют мозговым ударом. При инсульте кровообращение в мозгу резко нарушается, у человека появляется сильная головная боль, рвота, расстройство сознания, потеря речи и чувствительности, могут быть параличи.

Стенокардия. Название болезни «стенокардия» происходит от двух греческих слов: «стенос» — узкий, тесный и «кардиа» — сердце. Причиной этого заболевания является сужение коронарных сосудов, которые питают сердце и снабжают его кислородом.

Стенокардию могут вызвать и склероз сосудов сердца, которые, становясь менее эластичными, не могут быстро менять свой просвет и приспосабливаться к потребностям организма, и сильные эмоциональные переживания, при которых в кровь выделяются гормоны, суживающие сосуды сердца, при этом из центральной нервной системы идут импульсы, вызывающие ту же реакцию.

Различные причины стенокардии требуют и разного лечения, хотя симптомы болезни могут быть одними и теми же. Для стенокардии характерны приступы сильных болей и ощущение сжатия за грудиной или в области сердца. Это бывает тогда, когда к сердцу поступает меньше крови, чем это необходимо. Боль отдаёт в левую руку или под лопатку. Обычно приступы продолжаются несколько минут, но если они держатся дольше этого времени, можно заподозрить инфаркт. Поэтому, если приступ продолжается долго и его не удаётся снять мерами первой помощи, необходимо вызвать «скорую помощь».

Приступы стенокардии у больных могут возникать во время ходьбы. Они прекращаются при остановке, а затем, как только больной начинает движение, опять возобновляются. У других больных приступы стенокардии начинаются во время сна, чаще вечером или под утро. Такие больные плохо переносят горизонтальное положение: когда они приподнимаются, боль несколько стихает.

Для того чтобы снять приступ стенокардии, рекомендуют дать больному таблетку нитроглицерина или валидола. Он должен положить лекарство под язык. Таблетка растворяется, лекарственное вещество всасывается в кровь. Оно вызывает расширение сосудов и ликвидирует спазмы. Усилить действие валидола можно горчичниками. Их кладут на левую сторону груди.

Гипертонический криз. Внезапное повышение артериального давления, длящееся обычно 2-3 часа, типично для гипертонического криза. Человек в это время испытывает ощущение жара, кожа лица краснеет, наблюдается усиленное сердцебиение, появляются колющие боли в области сердца, головные боли, чаще в затылочной области, иногда т ошнота и рвота.

Больного следует усадить в кресло, дать ему препараты, снижающие кровяное давление, на затылок и шею положить горчичники. Необходимо вызвать «скорую помощь». Помогает и массаж головы и шеи.

ВЫВОД

Чтобы наша кровь, которая пополняет наш организм питательными веществами, свободно могла омывать, питать и достигать всех органов — нужно иметь хорошие чистые сосуды, а кровь, которая по ним течёт должна быть жидкой и текучей. Зная это, вы сможете жить долго, избегнув массу проблем и болезней. Ведь как говорится: «Предупреждён — значит вооружён!».

НАШИ СОСУДЫ ЛЮБЯТ:

1) Аэробные упражнения (велотренажёр, бег, плавание, ходьба).

2) Правильно сбалансированное питание (белки, жиры, углеводы, витамины, микро и макроэлементы, а так же, полиненасыщенные жирные кислоты).

3) Свежий воздух.

НАШИ СОСУДЫ НЕ ЛЮБЯТ:

1) Алкоголь вызывает спазм сосудов. Сосуды сначала расширяются, а затем сужаются.

2) Курение. Под действием веществ, содержащихся в табачном дыму, сердце начинает работать сильнее и чаще, а сосуды суживаются — это приводит к стойкому повышению артериального давления. Особенно часто у курящих людей страдают артерии ног.

3) Избыточная масса тела (возникают бляшки в сосудах) влечёт за собой:

• сужение артерий атеросклеротическими бляшками, вызывает кислородное голодание тканей;
• атеросклероз артерий сердца, вызывает ишемию, а затем инфаркт;
• атеросклероз сонной артерии (бассейн головного мозга) вызывает инсульты.
  

4) Повышенное давление. Стойкое повышение артериального давления называют гипертонией.Оно происходит за счёт сужения (спазма) артериол – мелких артериальных сосудов. При этом нарушается кровоснабжение тканей и возникает угроза разрыва стенки какого-либо сосуда. Питание соответствующего участка ткани нарушается, и может развиться омертвление – некроз. Если кровоизлияние произошло, например, в головном мозге или в сердце, может наступить быстрая смерть. Кровоизлияние в мозг называют инсультом, кровоизлияние в мышцу сердца, приведшее к омертвлению его участка, — инфарктом миокарда.

Низкое давление – гипотония также нарушает кровоснабжение органов и ведёт к ухудшению самочувствия.

5) Гиподинамия. (недостаток двигательной активности). Вследствие чего, слабеют не только мышцы сердца и тела, но происходят и другие нарушения: истончаются кости, а содержащийся в них кальций поступает в кровь. Он оседает на стенках сосудов, из-за чего сосуды становятся ломкими, теряют эластичность и легко повреждаются. Потерявшая эластичность стенка, не может при необходимости расширяться, и поддержание нормального артериального давления крови в сосудах затрудняется.

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.



Все полезные вещества циркулируют по сердечно-сосудистой системе, которая подобна своеобразной транспортной системе, нуждается в пусковом механизме. Главный двигательный импульс поступает в систему кровообращения человека из сердца. Стоит нам перетрудиться или испытать душевное переживание, как сердцебиение у нас учащается.

Сердце связано с мозгом, и не случайно древние философы полагали, будто все наши душевные переживания таятся в сердце. Главная функция сердца - качать кровь по всему организму, питать каждую ткань и клетку, и выводить из них отходы жизнедеятельности. Сделав первый удар, это происходит на четвертой неделе после зачатия плода, сердце в дальнейшем бьется с частотой 120000 ударов в день, а это значит, что наш мозг работает, легкие дышат, и мышцы действуют. От сердца зависит жизнь человека.

Человеческое сердце размером с кулак, а весит 300 грамм. Расположено сердце в грудной клетке, его окружают легкие, а защищают ребра, грудина и позвоночник. Это довольно активный и прочный мышечный орган. У сердца крепкие стенки, они состоят из переплетенных мышечных волокон, совсем не похожих на другие мышечные ткани тела. В целом, наше сердце - это полая мышца, состоящая из пары насосов и четырех полостей. Две верхние полости называются предсердиями, а две нижние - желудочками. Каждое предсердие связано непосредственно с, нижерасположенным, желудочком тонкими, но очень прочными клапанами, они обеспечивают кровотоку правильное направление.

Правый сердечный насос, другими словами правое предсердие с желудочком, направляют кровь через вены в легкие, где та обогащается кислородом, а левый насос, столь же прочный, как и правый, перекачивает кровь в самые отдаленные органы тела. При каждом ударе сердца, оба насоса работают в двухтактном режиме - расслабление и концентрация. В течение всей нашей жизни этот режим повторяется 3 миллиарда раз. Кровь попадает в сердце через предсердие и желудочки, когда сердце пребывает в расслабленном состоянии.

Как только оно заполняется кровью целиком, через предсердие проходит электрический импульс, он вызывает резкое сокращение систолы предсердий, в результате кровь попадает через открытые клапаны в расслабленные желудочки. В свою очередь, как только желудочки заполняются кровью, они сокращаются, и выталкивают кровь из сердца через наружные клапаны. На все это уходит, примерно, 0.8 секунды. Кровь течет по артериям в такт сердцебиению. При каждом ударе сердце, кровоток давит на стенки артерий, придавая сердцебиению характерный звук - так звучит пульс. У здорового человека частота пульса, обычно, составляет 60-80 ударов в минуту, однако частота сердечных сокращений зависит не только от нашей физической нагрузки, в данную минуту, но и от душевного состояния.

Некоторые клетки сердца способны к самораздражению. В правом предсердии расположен естественный очаг автоматизма сердца, он вырабатывает, примерно, один электрический импульс в секунду, когда мы отдыхаем, затем этот импульс проходит по всему сердцу. Хотя сердце и способно работать совершенно самостоятельно, частота сердечных сокращений зависит от сигналов, получаемых от нервных раздражителей и команд, поступающих из мозга.

Кровеносная система

Кровеносная система человека - это замкнутая цепь, по которой кровь подается во все органы. По выходу из левого желудочка, кровь проходит через аорту, и начинает свой круговорот по организму. Первым делом, она протекает по мельчайшим артериям, и попадает в сеть тонких кровеносных сосудов - капилляров. Там кровь обменивается кислородом и питательными веществами с тканью. Из капилляров кровь следует в вену, а оттуда в парно широкие вены. Верхняя и нижняя полости вены соединяются непосредственно с правым предсердием.

Дальше кровь попадает в правый желудочек, а затем в легочные артерии и легкие. Легочные артерии постепенно расширяются, и образуют микроскопические ячейки - альвеолы, покрытые мембраной толщиной всего в одну клетку. Под давлением газов на мембрану, с обеих сторон, в крови происходит процесс взаимообмена, в результате кровь очищается от углекислоты, и насыщается кислородом. Обогащенная кислородом, кровь проходит по четырем легочным венам, и попадает в левое предсердие - так начинается новый цикл кровообращения.

Один полный оборот кровь совершает, примерно, за 20 секунд. Следуя, таким образом, по организму, кровь дважды попадает в сердце. Все это время она движется по сложной трубчатой системе, общей длинной, примерно, с двойную длину окружности Земли. В нашей кровеносной системе вен гораздо больше, чем артерий, хотя мышечная ткань у вен менее развитая, зато вены более эластичные, чем артерии, и по ним проходит около 60% кровотока. Вены окружены мышцами. Сокращаясь, мышцы проталкивают кровь к сердцу. Вены, особенно те, что расположены на ногах и руках, снабжены системой саморегулирующих клапанов.

После прохождения очередной порции кровотока, они закрываются, препятствуя обратному оттоку крови. В комплексе наша кровеносная система надежнее любого современного высокоточного технического устройства, она не только обогащает организм кровью, но и выводит из него отходы. Благодаря непрерывному кровотоку, у нас сохраняется постоянная температура тела. Равномерно распределяясь по кровеносным сосудам кожи, кровь предохраняет организм от перегрева. По кровеносным сосудам кровь столь же равномерно распределяется по всему организму. Обычно сердце перекачивает 15% кровотока в костные мышцы, ведь на них приходится львиная доля физических нагрузок.

В кровеносной системе интенсивность, поступающего в мышечную ткань, кровотока увеличивается в 20 раз, а то и больше. Чтобы вырабатывать жизненную энергию для организма, сердцу необходимо очень много крови, даже больше, чем мозгу. Согласно подсчетам, сердце получает 5%, перекачиваемой им, крови, а поглощает 80% той крови, которую получает. Через очень сложную кровеносную систему сердце получает и кислород.

Человеческое сердце

Здоровье человека, как и нормальная жизнедеятельность всего организма, зависит, главным образом, от состояния сердца и кровеносной системы, от их четкого и слаженного взаимодействия. Однако, нарушение в деятельности сердечно-сосудистой системы, и связанные с этим заболевания, тромбоз, инфаркт, атеросклероз, явления довольно частые. Артериосклероз, или атеросклероз, возникает вследствие уплотнения и закупорки кровеносных сосудов, что затрудняет кровоток. Если некоторые сосуды закупориваются полностью - кровь перестает поступать в мозг или сердце, а это может вызвать инфаркт, по сути, полный паралич сердечной мышцы.

К счастью, последнее десятилетие, сердечно-сосудистые заболевания поддаются излечению. Вооруженные современными технологиями, хирурги могут восстанавливать пораженный очаг автоматизма сердца. Могут они, и заменить поврежденный кровеносный сосуд, и даже пересадить сердце одного человека другому. Житейские неурядицы, курения, жирная пища пагубно влияют на сердечно-сосудистую систему. Зато занятия спортом, отказ от курения и спокойный образ жизни обеспечивают сердцу здоровый рабочий ритм.

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.

Функциональные системы организма.

Организм – единая, целостная, сложно устроенная, саморегулирующаяся живая система, состоящая из органов и тканей. Органы построены из тканей, ткани состоят из клеток и межклеточного вещества. Принято выделять следующие системы организма:

· костную (скелет человека),

· мышечную, кровеносную,

· дыхательную,

· пищеварительную,

· нервную,

· систему крови,

· желез внутренней секреции,

· анализаторов и др.

Клетка – элементарная, универсальная единица живой материи имеет упорядоченное строение, обладает возбудимостью и раздражимостью, участвует в обмене веществ и энергии, способна к росту, регенерации (восстановлению), размножению, передаче генетической информации и приспособлению к условиям среды. Клетки разнообразны по форме, различны по размеру, но все имеют общие биологические признаки строения – ядро и цитоплазму, которые заключены в клеточную оболочку.

Межклеточное вещество – это продукт жизнедеятельности клеток. Оно состоит из основного вещества и расположенных в нем волокон соединительной ткани. В организме человека более 100 триллионов клеток.

Совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих общее происхождение, одинаковое строение и функции, называется тканью . По морфологическим и физиологическим признакам различают четыре вида ткани :

· эпителиальную (выполняет покровную, защитную, всасывательную, выделительную и секреторную функции);

· соединительную (рыхлая, плотная, хрящевая, костная и кровь);

· мышечную (поперечно-полосатая, гладкая и сердечная);

· нервную (состоит из нервных клеток, или нейронов, важнейшей функцией которых является генерирование и проведение нервных импульсов).

Орган – это часть целостного организма, обусловленная в виде комплекса тканей, сложившегося в процессе эволюционного развития и выполняющего определенные специфические функции. В создании каждого органа участвуют все четыре вида тканей, но лишь одна из них является рабочей. Так, для мышцы основная рабочая ткань – мышечная, для печени – эпителиальная, для нервных образований – нервная. Совокупность органов, выполняющих общую для них функцию, называют системой органов (пищеварительная, дыхательная, сердечно-сосудистая, половая, мочевая и др.) и аппаратом органов (опорно-двигательный, эндокринный, вестибулярный и др.).

Кровь – жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе, обеспечивающая жизнедеятельность клеток, тканей организма. Состав и свойства крови у взрослого человека постоянны (но изменяются в период заболеваний). Кровь состоит из жидкой части – плазмы (55-60%) и взвешенных в ней клеточных (форменных) элементов (40-45%) – эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов. Кровь человека имеет слабощелочную реакцию (7, 36 рН).

Эритроциты – красные кровяные тельца, заполненные особым белком – гемоглобином, который и обуславливает красный цвет крови. Важнейшая функция эритроцитов состоит в том, что они являются переносчиками кислорода.

Лейкоциты – белые кровяные тельца выполняют защитную функцию: они обладают свойством фагоцитоза, т.е. захватывают и уничтожают болезнетворные микробы и инородные для организма белки.

Тромбоциты (кровяные пластинки) – клеточные элементы, играющие важную роль в процессе свертывания крови.

Плазма – межклеточное вещество крови. В плазме находятся растворенные в воде соли, белки, питательные веществ, гормоны, углекислый газ и кислород, и другие вещества, а также продукты обмена, удаленные из тканей.

В плазме находятся антитела, обеспечивающие иммунитет организма.

Кровь в организме осуществляет следующие функции:

− транспортную – переносит к тканям тела питательные вещества, а из тканей

к органам выделения – продукты распада, образовавшиеся в результате

жизнедеятельности клеток;

− дыхательную – доставляет к тканям всех органов кислород и выводит

оттуда углекислоту.

− регуляторную – разносит по всему организму различные вещества (гормоны

и др.), которые вызывают усиление или торможение работы органов.

− защитную – препятствует действию проникающих в организм вредных

веществ, инородных тел, останавливает кровотечение;

− теплообменную – участвует в поддержании постоянной температуры тела.

Все вместе эти функции крови осуществляют так называемую жидкостную (гуморальную) регуляцию процесса жизнедеятельности. Гуморальная регуляция подчинена нервной.

При регулярных занятиях физическими упражнениями или спортом:

− повышается кислородная емкость крови, так как увеличивается количество

эритроцитов и количество гемоглобина в них;

− повышается сопротивляемость организма различным заболеваниям,

благодаря повышению активности лейкоцитов,

− ускоряются процессы восстановления после значительной потери крови.

Кровеносная система . Кровеносная система состоит из сердца и кровеносных сосудов. Кровеносная система содержит кровь. Кровь в организме находится в постоянном движении, которое совершается по кровеносным сосудам. Это движение называется кровообращением. Кровообращение обеспечивает беспрерывный приток питательных веществ и кислорода во все органы и выведение из них продуктов обмена. Главный орган кровеносной системы сердце – полая мышца, обильно снабженная кровеносными сосудами, совершающая ритмичные сокращения и расслабления, благодаря которым кровь непрерывно циркулирует в организме.

В покое кровь совершает полный кругооборот за 21-22 с, при физической работе – за 8 с и менее, при этом объем циркулирующей крови может возрастать до 40 л/мин. В результате такого увеличения объема и скорости кровотока значительно повышается снабжение тканей кислородом и питательными веществами. Особенно полезное влияние на кровеносные сосуды, работу сердца оказывают занятия циклическими видами упражнений: длительная быстрая ходьба, продолжительный бег, плавание, бег на лыжах, коньках и т.п. в условиях чистого открытого воздуха.

Если же человек находится долгое время в неподвижном положении (стоит, сидит, лежит), это приводит к застойным явлениям в системе кровообращения и нарушению питания тканей неработающих органов или частей тела.

Поэтому для сохранения здоровья и работоспособности необходимо активизировать кровообращение с помощью физических упражнений.

Кроме системы кровеносных сосудов, в организме человека имеется лимфатическая система. Лимфатическая система представляет собой добавочное (наряду с венозным руслом) звено оттока жидкости и растворенных в ней веществ от органов и тканей. Она представлена лимфатическими сосудами и лимфатическими узлами. По лимфатической системе циркулирует лимфа. В отличие от крови, лимфа течет только в одном направлении – от органов к сердцу и изливается в венозное русло. Спортивный массаж способствует оттоку лимфы от органов и тканей. Поэтому массируют обычно по ходу лимфатических сосудов, что способствует более быстрому продвижению лимфы. Лимфатические узлы относятся к кроветворным органам наряду с красным костным мозгом и селезенкой – в них развиваются лимфоциты (группа лейкоцитов).

Кроме того, они выполняют защитную функцию: в них могут задерживаться болезнетворные микробы, если они попадают в лимфатические сосуды.

Сердце – полый мышечный орган. Сердце человека четырехкамерное. Непроницаемой продольной перегородкой оно делится на левую и правую половину. Правая половина перекачивает венозную кровь в малый круг кровообращения, левая – артериальною кровь в большой. Каждая половина, в

свою очередь, поперек разделена на две камеры: верхнюю – предсердие и нижнюю – желудочек. Эти 4 камеры попарно соединены перегородками, имеющие клапаны. Клапаны между предсердиями и желудочками и клапаны у выхода крови в большой и малый круги кровообращения обеспечивают дви-

жения крови в одном направлении – из предсердия в желудочки, из желудочков в артерии. Работа сердца состоит из ритмически повторяющихся сокращений и расслаблений предсердий и желудочков. Сокращение называется – систолой, а расслабление – диастолой.

Сердце работает автоматически, под контролем ЦНС, не прерываясь, на протяжении всей жизни человека (за исключением кратчайшей паузы в сердечном цикле, имеющем 3 фазы).

Тело человека пронизано кровеносными сосудами, причем они нигде не кончаются, а переходят друг в друга и образуют единую замкнутую систему. Кровеносные сосуды подразделяются на артерии, вены и капилляры. Артерии – сосуды, по которым кровь течет от сердца в органы. В органах артерии делятся на более мелкие, а затем на мельчайшие кровеносные сосуды – капилляры. Капилляры в 15 раз тоньше человеческого волоса. Через стенки капилляров из крови переходят в ткани питательные вещества и кислород, а обратно – продукты обмена и углекислота. Артериальная кровь на протяжении сети капилляров превращается в венозную, которая переходит в вены. Вены – сосуды, по которым кровь течет из органов к сердцу. Из капилляров венозная кровь вначале поступает в мелкие вены. Мелкие вены, сливаясь вместе, образу-

ют более крупные вены. По ним кровь возвращается в сердце.

Все кровеносные сосуды в теле человека составляют два круга кровообращения: большой и малый.

Сеть сосудов большого круга кровообращения пронизывает ткани всех органов и частей тела человека. Под большим кругом кровообращения понимается путь крови из левого желудочка сердца по аорте – самому крупному артериальному сосуду и ее ветвям в органы и из органов по венозным сосудам в правое предсердие.

Сосудистая сеть малого круга проходит только через легкие. Малый круг кровообращения – это путь крови из правого желудочка сердца по легочной артерии в легкие, где кровь отдает углекислый газ и насыщается кислородом, а оттуда по легочным венам в левое предсердие.

Кровь, циркулирующая в сосудах, оказывает на их стенки определенное давление. В нормальных условиях кровяное давление постоянно. Величина кровяного давления обусловлена двумя основными причинами: 1) той силой, с которой кровь выбрасывается из сердца во время его сокращения, и 2) сопротивлением стенок кровеносных сосудов, которое приходится преодолевать крови во время своего движения. Во время систолы желудочков кровяное давление более высокое, чем во время диастолы. Поэтому различают максимальное, или систолическое кровяное давление и минимальное, или диастолическое кровяное давление. Измеряют кровяное давление на плечевой артерии, поэтому его называют артериальным давлением (АД). Пульсовое давление – разница между максимальным и минимальным АД.

В норме у здорового человека в возрасте 18-40 лет в покое кровяное давление равно 120/70 мм.рт: 120 мм – систолическое, 70 мм – диастолическое. (см. гл.4.3). Артериальное давление изменяется при эмоциональном возбуждении, при физической работе.

Деятельность сердца и сосудов регулируется нервной системой.