Кровеносная система. Кровеносная система человека в картинках Органы кровеносной системы и виды крови

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.

• Характеристика сердечно сосудистой системы
• Сердце: анатомо физиологические особенности строения
• Сердечно сосудистая система: сосуды
• Физиология сердечно сосудистой системы: большой круг кровообращения
• Физиология сердечно сосудистой системы: схема малого круга кровообращения

Сердечно сосудистая система — это совокупность органов, которые отвечают за обеспечение циркуляции кровотока в организмах всех живых существ, в том числе у человека. Значение сердечно сосудистой системы очень масштабно для организма в целом: она отвечает за процесс кровообращения и за обогащение всех клеток организма витаминами, минералами и кислородом. Вывод СО 2 , отработанных органических и неорганических веществ осуществляется тоже с помощью сердечно сосудистой системы.

Характеристика сердечно сосудистой системы

Основными составляющими сердечно сосудистой системы являются сердце и кровеносные сосуды. Классифицировать сосуды можно на самые мелкие (капилляры), средние (вены) и крупные (артерии, аорта).

Кровь проходит по циркулирующему сомкнутому кругу, такое движение происходит благодаря работе сердца. Оно выступает в роли своеобразного насоса или поршня и обладает нагнетательной способностью. Благодаря тому, что процесс кровообращения непрерывен, сердечно сосудистая система и кровь выполняют жизненно важные функции, а именно:

• транспортировку;
• защиту;
• гомеостатические функции.

Кровь отвечает за доставку и перенос необходимых веществ: газов, витаминов, минералов, метаболитов, гормонов, ферментов. Все переносимые кровью молекулы практически не трансформируются и не изменяются, лишь могут вступить в то или иное соединение с белковыми клетками, гемоглобином и переноситься уже видоизмененными. Транспортную функцию можно разделить на:

• дыхательную (из органов дыхательной системы О 2 переносится в каждую клетку тканей всего организма, СО 2 — из клеток в органы дыхания);
• питательную (перенос питательных веществ — минералов, витаминов);
• выделительную (ненужные продукты обменных процессов выводятся из организма);
• регуляторную (обеспечение химических реакций с помощью гормонов и биологически активных веществ).

Защитную функцию также можно разделить на:

• фагоцитарную (лейкоциты фагоцитируют чужеродные клетки и инородные молекулы);
• иммунную (антитела отвечают за уничтожение и борьбу с вирусами, бактериями и любой попавшей в организм человека инфекцией);
• гемостатическую (кровосвертываемость).

Задача гомеостатических функций крови заключается в поддержании уровня pH, осмотического давления и температуры.

Вернуться к оглавлению

Сердце: анатомо физиологические особенности строения

Область размещения сердца — грудная клетка. От него зависит вся сердечно сосудистая система. Сердце защищено ребрами и практически полностью покрыто легкими. Оно подвержено небольшому смещению благодаря поддержке сосудов, чтобы иметь возможность в процессе сокращения двигаться. Сердце является мышечным органом, разделенным на несколько полостей, имеет массу до 300 г. Сердечная стенка образована несколькими слоями: внутренний называется эндокардом (эпителий), средний — миокард — является сердечной мышцей, наружный назван эпикардом (тип ткани — соединительный). Поверх сердца присутствует еще один слой-оболочка, в анатомии ее называют околосердечной сумкой или перикардом. Внешняя оболочка достаточно плотная, она не растягивается, что позволяет лишней крови не заполнять сердце. В перикарде есть закрытая полость между слоями, заполненная жидкостью, она обеспечивает защиту от трения в процессе сокращений.

Составляющие сердца — это 2 предсердия и 2 желудочка. Разделение на правую и левую сердечную части происходит с помощью сплошной перегородки. Для предсердий и желудочков (правой и левой стороны) предусмотрено соединение между собой отверстием, в котором находится клапан. Он имеет 2 створки с левой стороны и называется митральным, 3 створки с правой стороны — называется трискупидальным. Открытие клапанов происходит только в полость желудочков. Это происходит благодаря сухожильным нитям: один конец их прикреплен на створках клапанов, другой — на сосочковой мышечной ткани. Сосочковые мышцы — выросты на стенках желудочков. Процесс сокращения желудочков и сосочковых мышц происходит одновременно и синхронно, при этом натягиваются сухожильные нити, что препятствует допуску обратного кровотока в предсердия. В левом желудочке находится аорта, в правом — легочная артерия. На выходе этих сосудов присутствуют по 3 створки клапанов полулунной формы. Их функция — обеспечение кровотока в аорту и легочную артерию. Обратно кровь не попадает благодаря заполнению клапанов кровью, распрямлению их и смыканию.

Вернуться к оглавлению

Сердечно сосудистая система: сосуды

Наука, которая изучает строение и функции кровеносных сосудов, называется ангиологией. Самая большая непарная артериальная ветвь, которая участвует в большом круге кровоциркуляции — это аорта. Ее периферические ответвления обеспечивают кровотоки ко всем мельчайшим клеткам организма. У нее есть три составляющих элемента: восходящая, дуга и нисходящий отдел (грудная, брюшная). Начинает свой выход аорта из левого желудочка, затем как дуга обходит сердце и устремляется вниз.

В аорте отмечается самое высокое давление крови, поэтому ее стенки являются прочными, крепкими и толстыми. В ее состав входят три слоя: внутренняя часть состоит из эндотелия (очень похожа на слизистую оболочку), средний слой — плотная соединительная ткань и гладкие мышечные волокна, наружный слой образован мягкой и рыхлой соединительной тканью.

Аортальные стенки являются до такой степени мощными, что сами нуждаются в снабжении питательными веществами, которое обеспечивают мелкие близлежащие сосуды. Такое же строение у легочного ствола, который выходит из правого желудочка.

Сосуды, которые отвечают за перенос крови от сердца к клеткам тканей, называются артериями. Стенки артерий выстланы тремя слоями: внутренний образован эндотелиальным однослойным плоским эпителием, который лежит на соединительной ткани. Средний — это гладкий мышечный волокнистый слой, в котором присутствуют эластические волокна. Внешний слой выстлан адвентициальной рыхлой соединительной тканью. Крупные сосуды имеют диаметр от 0,8 см до 1,3 см (у взрослого человека).

Вены отвечают за перенос крови от клеток органов к сердцу. По строению вены схожи с артериями, но имеется единственное отличие в среднем слое. Он выстлан менее развитыми мышечными волокнами (эластические волокна — отсутствуют). Именно по этой причине при порезе вены она спадается, отток крови слабый и медленный благодаря низкому давлению. Две вены всегда сопровождают одну артерию, поэтому если посчитать количество вен и артерий, то первых почти в два раза больше.

Сердечно сосудистая система имеет мелкие кровеносные сосуды — капилляры. Стенки их очень тонкие, они образованы единичным слоем эндотелиальных клеток. Это способствует обменным процессам (О 2 и СО 2), транспортировке и доставке необходимых веществ из крови в клетки тканей органов всего организма. В капиллярах происходит выход плазмы, которая участвует в формировании межтканевой жидкости.

Артерии, артериолы, мелкие вены, венулы — это составляющие микроциркуляторного русла.

Артериолы являются мелкими сосудами, которые переходят в капилляры. Они регулируют приток крови. Венулы — это мелкие кровеносные сосуды, которые обеспечивают отток венозной крови. Прекапилляры — это микрососуды, они отходят от артериол и переходят в гемокапилляры.

Между артериями, венами и капиллярами присутствуют соединительные ветви, называемые анастомозами. Их бывает настолько много, что образуется целая сетка из сосудов.

Функция окольного кровотока отведена для коллатеральных сосудов, они способствуют восстановлению кровообращения в местах закупорки основных сосудов.

К основным органам кровеносной системы относят сердце и сосуды, по которым течет жидкая ткань, именуемая кровью. Одной из её задач является транспортировать к тканям различные вещества, в которых нуждаются клетки для роста и развития. Также она забирает от них продукты распада и относит к вспомогательным органам кровеносной системы, где они обезвреживаются или выводятся наружу. Это легкие, печень, почки, селезенка. В то время как центральный орган кровеносной системы – это сердце.

Кровь являет собой смесь плазмы (жидкой части) и клеток, большую часть которых вырабатывает красный костный мозг (лейкоцитов, тромбоцитов, эритроцитов). Лейкоциты отвечают за иммунитет человека, тромбоциты принимают участие в процессах свертывания, реагируя на малейшее повреждение тканей. Эритроциты транспортируют к клеткам кислород и выводят наружу углекислый газ. Способности присоединять газы, а также придавать крови красного цвета эритроциты обязаны особой физиологии строения. А именно – сложному белку гемоглобину, в состав которого входит гем.

Плазма, в которой находятся клетки крови, являет собой жидкость желтоватого цвета. В её состав входят белки, гормоны, ферменты, липиды, глюкоза, соли и другие вещества, исполняющие в организме самые разные задачи (их число исчисляется миллиардами). Например, гормоны регулируют работу разных органов, липиды переносят к клеткам холестерин, глюкоза является основным источником энергии в организме.

Если кровь не будет течь по сосудам, человек умрет в ближайшие несколько минут. Объясняется это тем, что все клетки организма, прежде всего – ткани головного мозга, нуждаются в постоянном, непрерывном питании. Поэтому даже замедление кровотока приводит к развитию в организме серьезных патологических последствий.

Движется кровь только по сосудам, которыми пронизан весь организм, и за их пределы не выходит: если это случится, человек может умереть от кровопотери. При этом жидкая ткань мчится по двум замкнутым кругам – малому и большому. Каждый из них начинается в желудочке и завершается в предсердии.

Среди сосудов кровеносной системы различают артерии и вены. Одним из основных различий между кругами кровотока является состав текущей по сосудам жидкой ткани. В артериях, принадлежащим к большому кругу, течет кровь с кислородом и полезными компонентами, в венах – с углекислым газом и продуктами распада. В сосудах малого круга находится субстанция, что нуждается в очистке от углекислоты, мчится по артериям, а насытившаяся кислородом – по венам.

Работа сердечной мышцы

За движение жидкой ткани по сосудам отвечает сердце. Работает оно по принципу насоса: с этой задачей справляется средняя оболочка сердца, именуемая мышцей миокарда.

Сердце человека – это полый мышечный орган, который разделяет на правую и левую части непроницаемая перегородка. Правое предсердие отделено от правого желудочка клапаном. Сюда из вен попадает субстанция, насыщенная углекислотой. Кровь, пройдя через правые полости сердца, попадает в легочную артерию, которая затем разделяется на два более мелких ствола. Отсюда добирается до капилляров, затем – до легочных пузырьков (альвеолам).

Здесь эритроциты расстаются с забранным у клеток углекислым газом, присоединяют к себе кислород. Затем очищенная кровь по одной из четырех вен перетекает к левому предсердию, где завершается малый круг.

Стоит заметить, что физиология желудочка сердца отличается от предсердий более крупными размерами. Это объясняется тем, что предсердия просто собирают кровь, чтобы отправить её в желудочек, а желудочки выталкивают субстанцию в сосуды.

Если человек пребывает в спокойном состоянии, свой путь по малому кругу кровь проходит за пять секунд. Этого времени достаточно, чтобы эритроциты смогли осуществить газообмен и обеспечить кровь необходимым кислородом. Если человек выполняет активные упражнения или находится под эмоциональным напряжением, сердце работает быстрее.

Левый желудочек, с которого берет свое начало большой круг, обладает самыми толстыми стенками в сердце. Во время диастолы (расслабления мышц желудочков и предсердий) кровь заполняет полости сердца.

Затем в период сокращения (систолы) левый желудочек выкидывает в аорту поступившую из предсердия жидкую ткань. Силы, с которой он это делает, достаточно для того, чтобы кровь менее чем за полминуты добралась до самых отдаленных участков организма, передала им питательные компоненты, забрала продукты распада и оказалась в правом предсердии. Учитывая огромную скорость, с которой движется жидкая ткань, становится понятно, почему так опасны сильные повреждения сосудов и почему человек при повреждении крупной вены или артерии очень быстро теряет кровь.

Вены и артерии

Сосуды организма по виду напоминают пронизывающую организм сеть трубок с разным диаметром и толщиной стенок. Кровь, обогащенная кислородом и питательными элементами, под влиянием ритмически сокращающейся сердечной мышцы движется по:

• аорте – самому крупному кровеносному сосуду, диаметр которого равен 2,5 см;
• артериям – в них разветвляется аорта, после чего кровь идет в верхнюю часть тела, вниз, а также уходит по коронарным артериям, которые обслуживают сердце;
• артериолам – они отходят от артерий в разные стороны, характеризуются меньшим диаметром;
• прекапиллярам;
• капиллярам – из прекапилляров кровь переходит в капилляры, через стенки которых полезные компоненты проникают в ткани.

Стоит заметить, что говоря о токе крови, ученые выделяют такой термин, как терминальное (микроциркуляторное) русло. Оно являет собой совокупность сосудов от артериол до венул (мелких вен).

Артерии имеют толстый мышечный слой, их физиология характеризуется эластичностью: это нужно, чтобы выдерживать скорость и сильнейшее давление крови, которая мчится по ним. По мере удаления от сердца и все большему разветвлению артерий, давление уменьшается, и достигает низких значений, когда кровь добирается до капилляров. Низкая скорость в терминальном русле необходима для того, чтобы между кровью и клетками смог произойти обмен. После того как в жидкой ткани оказываются продукты распада, она приобретает более темный тона и переходит из капилляров в посткапилляры, венулы, затем – в вены.

Движется жидкая ткань значительно медленнее, чем по артериям, а физиология строения венозных сосудов несколько отличается. Они имеют очень мягкие эластичные стенки, которые позволяют им растягиваться, больший просвет: вены вмещают около семидесяти процентов от общего количества крови.

В то время как ток артериальной крови зависит от сердечной мышцы, в венах она больше двигается за счет сокращения скелетных мышц, а также дыхания. Помимо этого, на стенках многих вен находятся клапаны: кровь, которая движется к сердцу с нижней части тела, течет вверх. Клапаны не позволяют ей поддаться силе тяжести и не дают возможности двигаться в противоположном от сердца направлении.

Больше всего клапанов находится в венах рук и ног. В тоже время крупные вены, например, полые, воротная, а также те, по которым кровь течет из головного мозга, клапанов не имеют: это нужно, чтобы не допустить застоя жидкой ткани.

Вспомогательные органы

Прежде чем попасть к сердцу, насыщенная продуктами распада кровь, двигаясь по венозному руслу, проходит очистку в печени, селезенке, почках. Это – вспомогательные органы в кровеносной системе.

Почки выводят из крови ненужные вещества (очищают от шлаков, что содержат азоты и других продуктов обмена). Затем они отправляют ненужные организму компоненты наружу по мочевыделительной системе.

Огромная роль в очистке жидкой ткани от вредных веществ принадлежит печени. К ней токсины в составе венозной крови по воротной вене поступают от желудка, кишечника, поджелудочной железы, селезенки, желчного пузыря. Печень яды перерабатывает в безвредные вещества, затем очищенная кровь возвращается в венозное русло.

Если в печени развиваются патологические процессы или в неё поступило слишком много токсинов, за один и даже несколько раз она не справляется с работой. Поэтому в кровяное русло, а затем в сердце кровь попадает неочищенная. Если жидкая ткань оказывается неспособна попасть в печень из-за того, что сосуды в органе оказались перекрыты (например, цирроз), она может обойти этот орган и продолжить свой путь по кровяному руслу неочищенной. Но такая ситуация долго длиться не будет, и человека в ближайшее время ждет смерть.

Печень не только очищает кровь, но и вырабатывает ферменты, которые попадают в кровяное русло и участвуют в различных процессах жизнедеятельности, свертывания. Она контролирует уровень глюкозы, превращая её излишки в гликоген и выступая в качестве депо, охраняя его, а также выполняет огромное количество других функций. Стоит заметить, что в печень впадает и артериальная кровь, которая нужна для нормальной жизнедеятельности органа.

По мере продвижения к сердцу кровь, которая идет от печени, почек, головного мозга, рук и других органов, собирается в вены. В результате возле печени остаются две полые вены, по которым венозная кровь попадает в правое предсердие, желудочек, легкие, где происходит её очистка от углекислоты.

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.