Из предыдущих статей вы уже знаете состав крови и строение сердца. Очевидно, что все функции кровь выполняет только благодаря своей постоянной циркуляции, которая осуществляется благодаря работе сердца. Работа сердца напоминает насос, который нагнетает кровь в сосуды, по которым кровь течет к внутренним органам и тканям.
Кровеносная система состоит из большого и малого (легочного) кругов кровообращения, которые мы подробно обсудим. Описал их Уильям Гарвей, английский врач, в 1628 году.
Большой круг кровообращения (БКК)
Этот круг кровообращения служит для доставки кислорода и питательных веществ ко всем органам. Он начинается выходящей из левого желудочка аортой — самым крупным сосудом, которая последовательно разветвляется на артерии, артериолы и капилляры. Открыл БКК и понял значение кругов кровообращения известный английский ученый, врач Уильям Гарвей.
Стенка капилляров однослойна, поэтому через нее происходит газообмен с окружающими тканями, которые к тому же через нее получают питательные вещества. В тканях происходит дыхание, в ходе которого окисляются белки, жиры, углеводы. В результате в клетках образуется углекислый газ и продукты обмена веществ (мочевина), которые также выделяются в капилляры.
Венозная кровь по венулам собирается в вены, возвращаясь в сердце через самые крупные — верхнюю и нижнюю полые вены, которые впадают в правое предсердие. Таким образом, БКК начинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии.
Кровь проходит БКК за 23-27 секунд. По артериям БКК течет артериальная кровь, а по венам — венозная. Главная функция этого круга кровообращения — обеспечить кислородом и питательными веществами все органы и ткани организма. В сосудах БКК высокое артериальное давление (относительно малого круга кровообращения).
Малый круг кровообращения (легочный)
Напомню, что БКК заканчивается в правом предсердии, которое содержит венозную кровь. Малый круг кровообращения (МКК) начинается в следующей камере сердца — правом желудочке. Отсюда венозная кровь поступает в легочный ствол, который делится на две легочных артерии.
Правая и левая легочные артерии с венозной кровью направляются к соответствующим легким, где разветвляются до капилляров, оплетающих альвеолы. В капиллярах происходит газообмен, в результате которого кислород поступает в кровь и соединяется с гемоглобином, а углекислый газ диффундирует в альвеолярный воздух.
Обогащенная кислородом артериальная кровь собирается в венулы, которые затем сливаются в легочные вены. Легочные вены с артериальной кровью впадают в левое предсердие, где заканчивается МКК. Из левого предсердия кровь поступает в левый желудочек — место начала БКК. Таким образом два круга кровообращения замыкаются.
МКК кровь проходит за 4-5 секунд. Основная его функция состоит в насыщении кислородом венозной крови, в результате чего она становится артериальной, богатой кислородом. Как вы заметили, по артериям в МКК течет венозная, а по венам — артериальная кровь. Артериальное давление здесь ниже, чем БКК.
Интересные факты
В среднем за каждую минуту сердце человека перекачивает около 5 литров, за 70 лет жизни — 220 млн. литров крови. За один день сердце человека совершает примерно 100 тысяч ударов, за всю жизнь — 2,5 млрд. ударов.
Источник: studarium.ru
«Кровеносная система. Кровообращение»
Кровеносная система — физиологическая система, состоящая из сердца и кровеносных сосудов, обеспечивающая замкнутый круговорот крови. Вместе с лимфатической системой входит в состав сердечно-сосудистой системы.
Кровообращение — циркуляции крови в организме. Кровь может выполнить свои функции, только циркулируя в организме. Система opганов кровообращения: сердце (центральный opган кровообращения) и кровеносные сосуды (артерии, вены, капилляры).
Кровеносная система человека замкнутая, состоит из двух кругов кровообращения и четырёхкамерного сердца (2 предсердия и 2 желудочка). Артерии проводят кровь от сердца; в их стенках много мышечных клеток; стенки артерий эластичны. Вены проводят кровь к сердцу; их стенки менее упругие, но более растяжимые, чем артериальные; имеют клапаны. Капилляры осуществляют обмен веществ между кровью и клетками организма; их стенки состоят из одного слоя эпителиальных клеток.
Строение сердца
Сердце — центральный орган кровеносной системы, его ритмические сокращения обеспечивают циркуляцию крови в организме (рис. 4.15). Это полый мышечный орган, расположенный преимущественно в левой половине грудной полости. Масса сердца взрослого человека — 250—350 г. Стенка сердца образована тремя оболочками: соединительнотканной (эпикард), мышечной (миокард) и эндотелиальной (эндокард). Сердце расположено в соединительнотканной околосердечной сумке (перикард), стенки которой выделяют жидкость, увлажняющую сердце и уменьшающую его трение при сокращениях.
Сердце человека — четырёхкамерное: сплошная вертикальная перегородка делит его на левую и правую половины, каждая из которых при помощи поперечной перегородки со створчатым клапаном разделена на предсердие и желудочек. При сокращении предсердий створки клапанов провисают внутрь желудочков, обеспечивая переход крови из предсердий в желудочки. При сокращении желудочков кровь давит на створки клапанов, в результате они поднимаются и захлопываются. Натяжение сухожильных нитей, прикреплённых к внутренней стенке желудочка, предотвращает выворачивание створок в полость предсердий.
Кровь выталкивается из желудочков в сосуды — аорту и лёгочный ствол. В местах выхода этих сосудов из желудочков находятся полулунные клапаны,, имеющие вид кармашков. Прижимаясь к стенкам сосудов, они пропускают в них кровь. При расслаблении желудочков кармашки клапанов заполняются кровью и закрывают просвет сосудов для предотвращения обратного тока крови. В итоге обеспечивается односторонний ток крови: из предсердий в желудочки и из желудочков в артерии.
Для работы сердца необходимо значительное количество питательных веществ и кислорода. Кровоснабжение сердца начинается двумя коронарными (венечными) артериями, которые отходят от начальной расширенной части аорты (луковицы аорты). Они снабжают кровью стенки сердца. В сердечной мышце кровь собирается в сердечные вены. Они сливаются в венечный синус, впадающий в правое предсердие. Ряд вен открывается непосредственно в полость предсердия.
Работа сердца
Функции сердца заключается перекачке крови из вен в артерии. Сердце сокращается ритмично: сокращения чередуются с расслаблениями. Сокращение отделов сердца называется систолой, а расслабление диастолой. Сердечный цикл — период, охватывающий одно сокращение и одно расслабление. Он продолжается 0.8 с и состоит из трех фаз:
- I фаза — сокращение (систола) предсердий — длится 0,1 с;
- II фаза — сокращение (систола) желудочков — длится 0,3 с;
- III фаза — общая пауза — и предсердия и желудочки расслаблены — длится 0,4 с.
В состоянии покоя частота сердечных сокращений взрослого человека составляет 60—80 раз в 1 мин, у спортсменов 40—50, у новорожденных 140. При физической нагрузке сердце сокращается чаще, при этом продолжительность общей паузы сокращается. Количество крови, выбрасываемое сердцем за одно сокращение (систолу), называется систолический объем крови. Он составляет 120—160 мл (60—80 мл для каждого желудочка). Количество крови, выбрасываемое сердцем за одну минуту, называется минутный объем крови. Он составляет 4,5—5.5 л.
Частота и сила сердечных сокращений зависят от нервной и гуморальной регуляции. Сердце иннервируется автономной (вегетативной) нервной системой: регулирующие его деятельность центры находятся в продолговатом и спинном мозге. В гипоталамусе и коре больших полушарий находятся центры регуляции сердечной деятельности, обеспечивающие изменение частоты сердечных сокращений при эмоциональных реакциях.
Электрокардиограмма (ЭКГ) запись биоэлектрических сигналов от кожи рук и ног и от поверхности грудной клетки. ЭКГ отражает состояние мышцы сердца. При работе сердца возникают звуки, называемые тонами сердца. При некоторых заболеваниях характер тонов изменяется и появляются шумы.
Кровеносные сосуды
Кровеносные сосуды делят на артерии, капилляры и вены.
Артерии — сосуды, по которым кровь под давлением двигается от сердца. Они имеют плотные эластичные стенки, состоящие из трёх оболочек: соединительнотканной (наружной), гладкомышечной (средней) и эндотелиальной (внутренней). По мере удаления от сердца артерии сильно ветвятся на более мелкие сосуды — артериолы, которые распадаются на тончайшие сосуды — капилляры.
Стенки капилляров очень тонкие, они образованы лишь слоем эндотелиальных клеток. Через стенки капилляров происходит газообмен между кровью и тканями: кровь отдаёт тканям большую часть растворённого в ней О2 и насыщается СО2 (превращается из артериальной в венозную); из крови в ткани переходят также питательные вещества, а обратно — продукты обмена веществ.
Из капилляров кровь собирается в вены — сосуды, по которым кровь под небольшим давлением переносится в сердце. Стенки вен снабжены клапанами в виде карманов, препятствующими обратному движению крови. Стенки вен состоят из тех же трёх оболочек, что и артерии, однако мышечная оболочка развита слабее.
Кровь движется по сосудам благодаря сокращениям сердца, создающим разницу давлений крови в разных частях сосудистой системы. Кровь течет от места, где ее давление выше (артерии), туда, где ее давление ниже (капилляры, вены). В то же время движение крови по сосудам зависит от сопротивлении стенок сосудов. Количество крови, проходящей через opгaн, зависит от разности давлений в артериях и венах этого органа и сопротивления течению крови в eго сосудистой сети.
Для движения крови по венам недостаточно одного давления, создаваемою сердцем. Этому способствуют клапаны вен, обеспечивающие ток крови в одном направлении; сокращение близлежащих скелетных мышц, которые сжимают стенки вен, проталкивая кровь к сердцу; присасывающее действие крупных вен при увеличении объема грудной полости и отрицательное давление в ней.
Кровообращение
Кровеносная система человека — замкнутая (кровь движется только по сосудам) и включает два круга кровообращения.
Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке, из которого артериальная кровь выбрасывается в самую крупную артерию — аорту. Аорта описывает дугу и затем тянется вдоль позвоночника, разветвляясь на артерии, несущие кровь к верхним и нижним конечностям, голове, туловищу и внутренним органам. В органах расположены сети капилляров, пронизывающие ткани и доставляющие кислород и питательные вещества. В капиллярах кровь превращается в венозную. Венозная кровь по венам собирается в два крупных сосуда — верхнюю полую вену (кровь от головы, шеи, верхних конечностей) и нижнюю полую вену (остальные части тела). Полые вены открываются в правое предсердие.
Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке, из которого венозная кровь по лёгочному стволу, распадающемуся на две лёгочные артерии, переносится к лёгким. В лёгких они распадаются на капилляры, оплетающие лёгочные пузырьки (альвеолы). Здесь происходит газообмен, и венозная кровь превращается в артериальную. Обогащённая кислородом кровь по лёгочным венам возвращается в левое предсердие. Таким образом, по артериям малого круга кровообращения течёт венозная кровь, а по венам — артериальная.
Кровяное давление и пульс
Кровяное давление – это давление, при котором кровь находится в кровеносном сосуде. Наиболее высокое давление в аорте, меньше в крупных артериях, еще меньше и капиллярах и самое низкое в венах.
Кровяное давление у человека измеряют с помощью ртутного или пружинного тонометра в плечевой артерии (артериальное давление). Максимальное (систолическое) давление давление во время систолы желудочков (110—120 мм pт. ст.). Минимальное (диастолическое) давление давление во время диастолы желудочков (60 80 мм рт. ст.). Пульсовое давление разность между систолическим и диастолическим давлением. Повышение кровяного давлении называется гипертонией, понижение — гипотонией. Повышение артериального давлении происходит при тяжелой физической нагрузке, понижение — при больших кровопотерях, сильных травмах, отравлениях и др. С возрастом эластичность стенок артерий уменьшается, поэтому давление в них становится выше. Нормальное кровяное давление организм регулирует с помощью введении или изъятия крови из кровяных депо (селезенки, печени, кожи) или с помощью изменении просвета сосудов.
Движение крови по сосудам возможно благодаря разности давлений в начале и в конце круга кровообращения. Кровяное давление в аорте и крупных артериях составляет 110—120 мм рт. ст. (то есть на 110—120 мм рт. ст. выше атмосферного); в артериях 60—70, в артериальном и венозном концах капилляра — 30 и 15 соответственно; в венах конечностей 5—8, в крупных венах грудной полости и при впадении их в правое предсердие почти равно атмосферному (при вдохе несколько ниже атмосферного, при выдохе несколько выше).
Артериальный пульс – это ритмичные колебании стенок артерий в результате поступления крови в аорту при систоле левого желудочка. Пульс можно обнаружить на ощупь там. где артерии лежат ближе к поверхности тела: в области лучевой артерии нижней трети предплечья, в поверхностной височной артерии и тыльной артерии стопы.
Источник: uchitel.pro
Страница 1
Кровь может выполнять жизненно необходимые функции, только находясь в непрерывном движении. Движение крови в организме, ее циркуляция составляет сущность кровообращения.
К системе кровообращения относятся сердце, выполняющее роль насоса, и сосуды, по которым циркулирует кровь. Кровь, выбрасываемая сердцем, по артериям, их разветвлениям (артериолам) и капиллярам поступает к тканям и органам, затем по мелким венам (венулам) и крупным венам возвращается к сердцу. Таким образом, благодаря кровообращению ко всем органам и тканям поступают кислород, питательные вещества, соли, гормоны, вода и выводятся из организма продукты обмена. Из-за малой теплопроводности тканей передача тепла от органов человеческого тела (печень, мышцы и др.) к коже и в окружающую среду осуществляется главным образом за счет кровообращения. Деятельность всех органов и организма в целом тесно связана с функцией органов кровообращения.
Общая схема кровообращения.
Сосудистая система состоит из двух кругов кровообращения-большого и малого (рис. 37).
Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца, откуда кровь поступает в аорту. Из аорты путь артериальной крови продолжается по артериям, которые по мере удаления от сердца ветвятся и самые мелкие из них распадаются на капилляры, которые густой сетью пронизывают весь организм. Через тонкие стенки капилляров кровь отдает питательные вещества и кислород в тканевую жидкость, а продукты жизнедеятельности клеток из тканевой жидкости поступают в кровь. Из капилляров кровь поступает в мелкие вены, которые, сливаясь, образуют более крупные вены и впадают в верхнюю и нижнюю полые вены. Верхняя и нижняя полые вены приносят венозную кровь в правое предсердие, где заканчивается большой круг кровообращения.
Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка сердца легочной артерией. Венозная кровь по легочной артерии приносится к капиллярам легких. В легких происходит обмен газов между венозной кровью капилляров и воздухом в альвеолах легких. От легких по четырем легочным венам уже артериальная кровь возвращается в левое предсердие. В левом предсердии заканчивается малый круг кровообращения. Из левого предсердия кровь попадает в левый желудочек, откуда начинается большой круг кровообращения.
С системой кровообращения тесно связана лимфатическая система. Она служит для оттока жидкости из тканей, в отличие от кровеносной системы, создающей как приток, так и отток жидкости. Лимфатическая система начинается с сети замкнутых капилляров, которые переходят в лимфатические сосуды, впадающие в левый и правый лимфатические протоки, а оттуда в крупные вены. На пути к венам лимфа, протекающая из разных органов и тканей, проходит через лимфатические узлы, выполняющие роль биологических фильтров, защищающих организм от инородных тел и инфекций. Образование лимфы связано с переходом ряда растворенных в плазме крови веществ из капилляров в ткани и из тканей в лимфатические капилляры. За сутки в организме человека образуется 2-4 л лимфы.
При нормальном функционировании организма существует равновесие между скоростью лимфообразования и скоростью оттока лимфы, которая через вены вновь возвращается в кровеносное русло. Лимфатические сосуды пронизывают почти все органы и ткани, особенно много их в печени и тонком кишечнике. По структуре лимфатические сосуды похожи на вены, так же как вены, они снабжены клапанами, создающими условия для перемещения лимфы только в одном направлении.
Ток лимфы через сосуды осуществляется благодаря сокращению стенок сосудов и сокращению мышц. Передвижению лимфы способствует также отрицательное давление в грудной полости, в особенности во время вдоха. При этом грудной лимфатический проток, лежащий на пути к венам, расширяется, что облегчает поступление лимфы в кровеносное русло. Поверхность лимфатических капилляров у детей относительно больше, чем у взрослых.
Строение сердца и его возрастные особенности.
Сердце представляет собой полый мышечный орган, расположенный слева в,
грудной клетке. Масса его 220-300 г у мужчин и 180-220 у женщин. Размер сердца и его масса изменяются с возрастом.
Сердце у детей относительно больше, чем у взрослых. Его масса составляет примерно 0,63-0,80% массы тела, а у взрослого человека — 0,48-0,52%. Наиболее интенсивно растет сердце на первом году жизни: к 8 месяцам масса сердца увеличивается вдвое, к 3 годам утраивается, к 5 годам увеличивается в 4 раза, а в 16 лет — в 11 раз.
Масса сердца у мальчиков в первые годы жизни больше, чем у девочек. В 12-13 лет наступает период усиленного роста сердца у девочек и его масса становится больше, чем у мальчиков. К 16 годам сердце девочек вновь начинает отставать в массе от сердца мальчиков.
Воспитание санитарно-гигиенической культуры у детей подросткового возраста
Стратегией развития Республики Казахстан «Казахстан-2030» государство определило одним из основных долгосрочных приоритетов сохранение здоровья и обеспечение благополучия граждан. …
Источник: dbdd.ru
Первозданное море попросту окружало каждую отдельную клетку, питая и омывая ее, создавая условия, в которых она могла существовать. Крови гораздо труднее выполнять свои функции.
Внутри невообразимо запутанного лабиринта, каким является человеческий организм, кровь должна добираться до каждой из сотен триллионов клеток, снабжать их продуктами питания и очищать от отходов. Кровь поступает к клеткам по капиллярам, пронизывающим все ткани тела. Основная цель кровообращения и состоит в том, чтобы обеспечить поступление крови в капилляры, где она получает возможность осуществлять свои основные функции. Сердце, артерии, вены и прочие структурные элементы и сложные системы контроля в первую очередь предназначены для достижения этой цели.
Все каналы кровообращения никогда не заполняются одновременно — для этого в организме просто не хватило бы крови. Одни только мельчайшие капилляры способны вместить количество крови, превышающее ее общий запас в человеческом теле, равный примерно 7 литрам.
Потребности организма вызывают к жизни столь неповторимо величественный процесс, что даже сложнейшие пассажи в фугах Баха выглядят рядом с ним элементарными гаммами.
Строго контролируемая вазомоторными, или сосудодвигательными, центрами — этими нервными приборами, расположенными в низшем отделе головного мозга, так называемом продолговатом мозге, — кровь направляется именно к тем капиллярам, которые в ней нуждаются. Движению крови помогают сигнальные посты, расположенные вдоль ее пути и в других частях организма, а также стимулирующие и тормозящие гормоны и прочие химические вещества. Принцип действия всего механизма предельно прост: кровь распределяется в соответствии с объемом выполняемой работы. Ткани, на которые падает основная нагрузка, получают больший объем крови для возмещения их энергетических затрат и удаления отходов. Ткани, находящиеся в состоянии покоя, получают ровно столько крови, сколько необходимо для их нормальной жизнедеятельности.
Во время сна работа организма сводится к минимуму, и большинство кровеносных сосудов спадается. Но стоит только случайно соскользнуть одеялу и тело спящего человека начнет охлаждаться, как капилляры кожи мгновенно получают аварийную порцию согревающей крови. При болезнях или травмах пораженные ткани также требуют и получают значительное количество крови.
Пожалуй, важнейшим видом деятельности организма является процесс пищеварения. Поэтому кровь в первую очередь обслуживает пищеварительные органы, а затем уже другие виды жизнедеятельности: мышечную работу и даже самую сложную работу головного мозга. После принятия пищи большая часть крови подается в пищеварительный тракт. Для удовлетворения этой повышенной потребности в крови мозг, а также все прочие ткани и мышцы переводятся на жесткий рацион. Именно поэтому после еды человек часто чувствует сонливость и известную вялость мысли. По этой же причине напряженная физическая работа сразу же после еды может быстро утомить мышцы и вызвать судороги. Вот почему никогда не следует заниматься плаванием непосредственно после приема пищи.
Своеобразными регулировщиками кровообращения служат многочисленные устройства, находящиеся у входов в сосуды и напоминающие шлюзы. Даже устья мельчайших капилляров снабжены микроскопическими мышечными волокнами, которые сокращаются и закрывают доступ крови, если в ней нет нужды, или расслабляются и открывают дорогу крови, как только в ней появляется потребность. По всей кровеносной системе протяженностью свыше 95 тысяч километров непрерывно открывается и закрывается колоссальное количество крошечных шлюзов, посылающих кровь то в одном, то в другом направлении. При этом число возможных комбинаций столь велико, что на протяжении всей жизни ни одна из них не повторяется.
Распоряжения, адресуемые кровеносной системе, передаются необычайно сложным путем, который до сих пор человеком до конца не изучен. Несомненно, важную роль в этом процессе играют химические факторы, а также электрические импульсы, возникающие при химических изменениях в тканях организма. Ученые предполагают, что, как только запас углекислоты в клетках превышает определенный уровень, срабатывает целая серия биохимических сигнальных реле и с их помощью запирательные мышцы у входа в капилляр, питающий эти клетки, расслабляются. В тот же момент через нервные пути к вазомоторному центру в мозг посылаются мгновенные импульсы, которые сигнализируют о потребности в крови на каком-то определенном участке. В ответ по другим нервным стволам артериальные мышцы немедленно получают приказ открыть или закрыть вход в сосуды с тем, чтобы обеспечить необходимым количеством крови нуждающийся участок.
Даже те довольно скудные сведения об этих механизмах, которыми мы располагаем, позволяют утверждать, что течение крови не является случайным перемещением жизненно важной жидкости по неизменному курсу. В отличие от обычных рек с их открытым бассейном, имеющим начало в одном пункте и конец — в другом, Река жизни постоянно возвращается от устья к истоку, образуя замкнутый круг. Все ее русло, притоки и механизмы, направляющие ее течение, объединяются в сердечно-сосудистую систему. Эта система состоит из сокращающегося сердца, которое выбрасывает кровь в сосуды, артерий с их мелкими разветвлениями — артериолами, разносящих кровь по периферии организма, капилляров, в которых кровь выполняет поставленную перед ней природой задачу, и, наконец, венул и более крупных вен, возвращающих кровь обратно в сердце.
И хотя различные сосуды, несущие кровь, отличаются друг от друга, все они имеют одну общую черту. Внутренняя поверхность всех сосудов и сердца, т. е. всего русла, по которому течет кровь, покрыта слоем чрезвычайно тонких клеток, пригнанных друг к другу, Как брусчатка на вымощенной мостовой. Эти клетки называются эндотелиальными, они формируют эндотелий, или эндотелиальную систему. Эндотелиальные клетки настолько тонки, что высота десяти тысяч клеток, положенных друг на друга, не достигает и трех сантиметров.
Артерии, которые разносят кровь по организму, представляют собой плотные, эластичные трубки, содержащие большое количество мышечных и нервных волокон. Стенки артерий состоят из трех слоев. Внутренний слой образуется из тонкого покрова эндотелиальных клеток. Средний слой, который гораздо толще эндотелия, составляют гладкие мышцы и волокна эластичной соединительной ткани. Внешний слой формируется из рыхлой соединительной ткани, пронизанной мелкими сосудами для питания стенок артерий и нервными волокнами для передачи приказов и для контроля над артериальными мышцами.
В среднем слое стенки крупных артерий, например аорты, которая принимает весь объем крови, выбрасываемой сердцем, эластичной ткани больше, чем мышечной. Это придает им большую упругость, что в свою очередь позволяет справиться с могучей струей крови, выталкиваемой сердцем. По мере разветвления артерий калибр их быстро уменьшается, а содержание мышечной ткани в них возрастает. Артериолы — мельчайшие сосуды артериальной системы — почти целиком состоят из мышц, в их среднем слое почти нет эластичной ткани. Мышечная ткань артериол, играющая роль крошечных кранов, пропускающих кровь в капилляры, обеспечивает их сокращение и расслабление, прекращая кровоток или изменяя его направление в соответствии с запросами организма.
Наиболее обширным отделом сердечно-сосудистой системы является капиллярная сеть, состоящая из тончайших и наиболее хрупких сосудов. Стенки капилляров состоят из одного слоя эндотелиальных клеток, толщина которых не превышает 0,0025 мм. Через мельчайшие пространства между этими клетками кровь передает тканям необходимые вещества и забирает отходы, а также другие биохимические продукты. В устьях капилляров, там, где они соединяются с артериями с помощью своеобразных промежуточных каналов, имеются тонкие мышечные кольца, называемые сфинктерами. Расслабляясь или сжимаясь, сфинктеры то открывают, то закрывают доступ крови в каждый капилляр.
На другом конце капиллярной сети начинается венозная система. Ее начальные мельчайшие сосуды — венулы — переходят в сосуды более значительных размеров, которые в конце концов впадают в полые вены — два крупных венозных ствола, по которым кровь возвращается в сердце.
По своему строению вены почти не отличаются от артерий, однако их стенки тоньше, а просвет — шире. Поскольку венам в отличие от артерий не нужно сокращаться, в их среднем слое содержится меньшее количество мышечной ткани. Если в артериях кровь движется под давлением, создаваемым сокращениями сердца, то вены снабжены клапанами, позволяющими крови течь только в одном направлении — к сердцу.
Таково в самых общих чертах строение кровеносных сосудов, каждый из которых предназначен для максимально эффективного выполнения функций, установленных самым беспристрастным судьей — естественным отбором.
Не менее уникальным устройством, чем кровеносные сосуды, является сердце, которое можно назвать самой удивительной и самой эффективной машиной. Сердце — этот насос двойного действия, работающий на основе попеременного сокращения и расслабления мощных мышечных слоев, — посылает в кровеносную систему около 6 литров крови каждую минуту, или свыше 8 тысяч литров в сутки.
В течение жизни — а средняя продолжительность жизни человека достигает семидесяти лет,— сердце перекачивает почти 175 миллионов литров крови! При ритме, равном 72 ударам в минуту, оно совершает за все это время свыше двух с половиной миллиардов сокращений. И на протяжении этого неслыханного по своей продолжительности эксплуатационного периода сердце, которое «отдыхает» только в короткие промежутки между двумя сокращениями, лишено возможности производить ремонт, «модернизацию» или замену частей, без чего не обходится ни один механический насос. Более того, оно продолжает работу, исправляя повреждения и производя замену изношенных тканей на ходу, в процессе непрерывной деятельности.
И хотя вес этого чудесного насоса немногим больше 300 граммов, по своей эффективности он оставляет далеко позади любые созданные человеком машины, использующие химическое топливо. Так, например, паровая турбина способна превратить непосредственно в энергию около 25% расходуемого ею топлива. Производительность сердца вдвое эффективнее: оно превращает в энергию половину поступающих в него питательных веществ и кислорода.
Помимо способности выполнять огромный объем работы в течение длительного периода, сердце обладает еще одним удивительным свойством: оно является саморегулируемым устройством, которое приспосабливает свою деятельность к потребностям обслуживаемого им организма. В обычных условиях сердце выбрасывает в среднем около 6 литров крови в минуту. Однако при сильных нагрузках на организм, например во время бега на сто метров с предельной скоростью, сердце может довести количество нагнетаемой крови до 10 литров в минуту.
Что касается строения человеческого сердца, то оно представляет собой полый мышечный орган, разделенный изнутри мышечной стенкой — так называемой перегородкой — на два насоса — правую и левую половины. Каждый насос состоит из двух камер. В верхнюю камеру — предсердие — поступает из организма кровь. Нижняя камера — желудочек — выталкивает кровь в сосуды. Между обеими камерами расположен клапан, позволяющий крови течь только в одном направлении — из предсердия в желудочек. Клапан между правым предсердием и желудочком называется трехстворчатым, клапан левой половины сердца — митральным. Правая и левая половины сердца полностью отделены друг от друга, и находящаяся в них кровь не может смешиваться.
Сердце выполняет свою функцию насоса посредством ритмических сокращений и расслаблений. Сокращение, называемое систолой, начинается в верхней части сердца и распространяется вниз, подобно волне, буквально выдавливая кровь из предсердия в желудочек и из желудочка в артерии. За систолой следует волна расслабления — диастола, во время которой сердце расширяется, тем самым давая возможность крови поступить из вен в предсердия и далее через клапаны в желудочки. Затем наступает очередное сокращение сердца.
Кровь, перекачиваемая через сердце, не питает его. Питание сердца осуществляется с помощью коронарных (венечных) артерий — небольших сосудов, лежащих на его поверхности, — и их разветвлений.
И здесь мы вплотную подходим к одной любопытной загадке, которая до сих пор остается нераскрытой, несмотря на весь багаж наших знаний, наличие современного оборудования, новейшей техники эксперимента и различных, подчас очень тонких теорий.
Мы не знаем, что вызывает биение сердца.
Как известно, большинство насосов приводится в действие моторами. Однако нам не удалось обнаружить мотор, который заставляет сокращаться сердце. Долгое время считали, что поскольку сердце является мышцей, богатой нервами, то именно эти нервы и обеспечивают его сокращение, подобно тому как они вызывают сокращение всех других мышц. Но если при перерезке соответствующих нервов все прочие мышцы парализуются, то сердечная мышца и в этом случае продолжает сокращаться. Более того, сердце, удаленное из тела и помещенное в питательный раствор, одно, без мозга, без крови, без нервов, все равно продолжает ритмично пульсировать.
Можно, пожалуй, сделать только один вывод: сила, стимулирующая деятельность сердца, находится в нем самом; она исходит из заключенного в нем механизма, который по своей важности и примитивности строения схож с первыми формами жизни, обладавшими рефлексами, но еще лишенными сознания.
Исследуя это удивительное явление, ученые пытались установить местонахождение данного гипотетического механизма и определить его природу. Наблюдения над сердцем лягушки показали, что волны сокращения возникают вблизи полой вены в верхней части правой половины сердца и направляются книзу, закономерно охватывая сначала предсердие, а затем желудочек.
При изучении куриного эмбриона ученые обнаружили маленький участок недифференцированной ткани в том месте, где впоследствии появляется сердце. Этот участок задолго до превращения в сердце уже отличался ритмичной пульсацией. В эмбрионе человека такое примитивное сердце начинает биться уже через три недели после зачатия, то есть за две недели до появления первых элементов нервной системы.
Наконец, в 1907 году двум английским врачам, Артуру Кису и Мартину Флеку, удалось несколько приподнять край завесы, скрывающей причины сердечных сокращений. В правом предсердии, недалеко от места впадения верхней полой вены, которая приносит кровь из головы и верхней части тела, они обнаружили маленький узелок, простирающийся книзу примерно на 2 сантиметра. Этот узелок резко выделялся на фоне окружавшей его сердечной мышцы. Он представлял собой мелкую сеть простейших мышечных клеток и нервных волокон, окруженную соединительной тканью и связанную только с прилегающей мышцей. Особый сосуд обеспечивал его кровью.
В результате каких-то внутренних процессов, суть которых нам до сих пор неясна, этот странный кусочек ткани, получивший название сино-аурикулярного узла, через определенные промежутки времени претерпевает химические изменения. При этом по прилегающей сердечной мышце каждый раз пробегает волна сокращенна. Она служит своего рода «запальной свечой», или водителем ритма сердечных сокращений. Одновременно с каждым импульсом, сокращающим сердце, в сино-аурикулярном узле происходит небольшой электрический разряд.
Ученым предстоит выяснить, не являются ли сократительный импульс и электрический разряд, который его сопровождает, в сущности, одним и тем же явлением. Но мы уже знаем, что импульс и разряд всегда появляются вместе и что сердечная мышца сокращается, когда через нее пропускают электрический ток.
Очевидно, однако, что сино-аурикулярный узел выполняет не всю работу по стимуляции сердечных сокращений. В нижней части правого предсердия, вблизи мышечной части перегородки, ученые обнаружили еще один участок такой же ткани, названный атрио-вентрикулярным узлом. От него отходят две ветви к обоим желудочкам, где они образуют сложную сеть.
Этот второй узел с его разветвленной сетью коммуникаций служит своеобразной передаточной станцией для импульса, возникающего в сино-аурикулярном узле. Как только этот импульс достигает атрио-вентрикулярного узла, он по сети нервных волокон распространяется на мышечные волокна обоих желудочков, вызывая их сокращение.
Открытие сино-аурикулярного и атрио-вентрикулярного узлов доказывает существование внутри сердца своеобразного нервно-мышечного генератора электрической энергии, приводящегося в действие таинственным механизмом, независимым от остального организма. Со временем ученые, обогащенные новыми знаниями и новейшей техникой экспериментирования, бесспорно, смогут разгадать тайну сино-аурикулярного узла и понять процессы, которые помогают ему обесценивать непрерывную пульсацию сердца.
Интересно, к какому выводу пришли бы метафизики, будь им в свое время известен этот таинственный кусочек зачаточной ткани? Скорее всего, они усмотрели бы в нем квинтэссенцию жизни или пристанище души.
Хотя сино-аурикулярный узел стимулирует сокращения сердца с постоянной частотой, их ритм не отличается постоянством. В зависимости от эмоциональных, физических и других влияющих на организм факторов ритм сердечных сокращений может замедляться или ускоряться. Происходит это под непосредственным воздействием автономной, или вегетативной, нервной системы с центром в продолговатом мозге, расположенном в низшем отделе головного мозга. Это тот же центр, который с помощью других нервов направляет поток крови к нуждающимся в ней частям организма.
В регуляции частоты пульса участвуют два вида нервов. Парасимпатические волокна блуждающего нерва выполняют тормозящую функцию — они уменьшают силу сердечного сокращения и препятствуют излишнему ускорению ритма. Симпатические (ускоряющие) нервные волокна увеличивают силу и частоту сердечных сокращений, что может понадобиться при напряжениях, волнениях или тяжелой работе.
И те, и другие нервные волокна постоянно находятся в действии, деля между собой сложную задачу контроля над работой сердца. Если организм оказывается в состоянии напряжения, требующего срочного увеличения кровотока, симпатические нервы усиливают свою активность, выделяя адреналин — гормоноподобное химическое вещество. Адреналин действует, как могучий стимулятор сердечной деятельности. При спаде напряжения потребность в крови возвращается к норме. В этот момент активизируются волокна блуждающего нерва, которые выделяют химическое вещество, расслабляющее и замедляющее сокращения сердца. Это вещество — ацетилхолин — напоминает яд, встречающийся в ядовитых грибах.
Частота пульса, обычно у человека равная 72 ударам в минуту, обратно пропорциональна размеру живых существ. Так, у ребенка сердце бьется вдвое быстрее, чем у взрослого. Сердце слона сокращается примерно 25 раз в минуту, а канарейки — 1000 раз и более.
Итак, представив себе картину работы сердца и сосудов, формирующих сердечно-сосудистую систему, проследим за течением Реки жизни по ее руслу внутри организма.
Как известно, кровь является сложной транспортной средой, переносящей к клеткам и тканям организма кислород, питательные и защитные вещества, гормоны и другие важные продукты и удаляющей оттуда углекислоту, мочевину и прочие отходы жизненных процессов.
Темная венозная кровь, бедная кислородом и насыщенная углекислым газом, поступает в правое предсердие по двум крупным венам. Это — нижняя полая вена, принимающая кровь из ног и нижней половины тела, и верхняя полая вена, по которой кровь возвращается из головы и верхней половины тела.
В момент диастолы сердце расширяется, и кровь попадает из этих вен в правое предсердие, а затем через открытый трехстворчатый клапан устремляется в правый желудочек. В момент, когда сино-аурикулярный узел посылает сократительный импульс, систолическая волна выжимает остатки крови из предсердия через клапан в желудочек. Волна сокращения распространяется вниз по желудочку, закрывая трехстворчатый клапан, открывая клапан легочной артерии и направляя в нее кровь.
По разветвлениям этой артерии, которая наряду с аортой является крупнейшей в организме, все еще темная венозная кровь устремляется в легкие. Там она попадает в сеть капилляров, окружающих примерно 700 миллионов наполненных воздухом пузырьков — альвеол. Здесь через стенки капилляров кровь отдает углекислоту и получает новую порцию кислорода. И сейчас же темно-красный цвет венозной крови уступает место ярким оттенкам артериальной крови.
Насыщенная кислородом кровь из капилляров поступает в венулы, а оттуда в легочные вены, по которым она попадает в сердце через левое предсердие.
Проходя по системе легочного кровообращения, впервые описанной Мигелем Серветом и Реальдо Коломбо, кровь не выполняет каких-либо определенных функций в организме. Однако груз кислорода, который движется вместе с ней, напоминает о предстоящей жизненно важной работе в большом круге кровообращения.
Здесь следует остановиться на весьма странной аномалии. Как известно, во всех частях тела артерии несут яркую, насыщенную кислородом кровь, а вены — темную кровь с большим содержанием углекислоты. Исключение составляет система легочного кровообращения. По легочной артерии к легким течет темная кровь, а по легочным венам к сердцу — яркая и насыщенная кислородом. Это обстоятельство, несомненно, служило постоянным камнем преткновения для первых анатомов, пытавшихся выяснить различие между артериями и венами. Как мы знаем, много воды утекло, прежде чем удалось установить, что артерии — это сосуды, несущие кровь от сердца, а вены — сосуды, возвращающие кровь в сердце.
Когда сердце в диастоле расслабляется, насыщенная кислородом кровь проникает через левое предсердие в мощный левый желудочек. Затем, когда сердце под воздействием импульса, посланного из сино-аурикулярного узла, сокращается, митральный клапан закрывается, а аортальный открывается, и кровь с силой выбрасывается в широкую, выгнутую дугой аорту — главный артериальный ствол большого круга кровообращения.
В аорту кровь поступает под большим давлением, которое обеспечивает ее продвижение по всем ветвям артериального дерева вплоть до капилляров. В артериях давление сохраняется постоянно. Оно достигает максимальной величины в момент сокращения сердца, в систоле, а при расслаблении сердца, т. е. в диастоле, падает. Верхний и нижний уровни кровяного давления легко измерить. Врачам эта процедура позволяет определять состояние сердца и кровеносной системы больных.
Нормальные показатели кровяного давления, измеряемого с помощью манометра, колеблются от 70 до 90 мм рт. ст. при диастоле и от 110 до 140 мм рт. ст. при систоле.
Кровяное давление человека в течение дня или на протяжении более длительного периода времени зависит от самых разнообразных факторов. Возбуждение, страх, беспокойство, напряжение, потеря крови в результате несчастного случая или во время операции — все это вызывает временные изменения кровяного давления даже у тех людей, чья кровеносная система функционирует относительно нормально.
Природа артерий такова, что они нивелируют толчкообразное движение крови, выбрасываемой в аорту. Направляя кровь к различным участкам организма в соответствии с приказами вазомоторного центра, артерии расширяются при каждом сокращении сердца и спадаются в промежутках между ними. Поэтому прерывистый ток крови постепенно выравнивается и к моменту перехода в капилляры кровь уже течет плавно и равномерно.
В капиллярах, которые настолько узки, что через них одновременно может пройти лишь один эритроцит, кровь течет совсем медленно, продвигаясь за минуту примерно на 2,5 сантиметра. Именно здесь она выполняет свою основную задачу, ту самую, которую некогда выполняло первозданное море. Затем, снова окрашиваясь в темный цвет, кровь покидает капилляры и оказывается в венулах — мельчайших разветвлениях венозного дерева. Далее она движется по все более крупным ветвям и наконец поступает в венозный ствол, другими словами, в полые вены, по которым и возвращается в правое предсердие.
На обратном пути к сердцу по венам часть крови продолжает выполнять исключительно важную для организма работу. В желудочно-кишечном тракте кровь собирает продукты пищеварения и переносит их в печень, где они либо подвергаются химической переработке, либо откладываются «про запас», либо, опять-таки с кровью, направляются в другие части организма. Протекая по дороге к сердцу через почки, кровь фильтруется в сложных образованиях и освобождается от мочевины, аммиака и прочих отходов.
Чтобы окончательно постигнуть принципы течения Реки жизни, необходимо рассмотреть одну из интереснейших особенностей венозного кровотока, а именно механизм подъема крови из нижней половины тела.
Роль стимулятора движения артериальной крови играет сердце, однако венозная кровь не имеет такого нагнетательного насоса. Что касается верхней половины тела, то здесь никакой серьезной проблемы не возникает, ибо кровь течет вниз к сердцу под действием силы тяжести. Однако из нижней половины тела кровь вынуждена выбираться, не рассчитывая на помощь силы тяжести или какого-нибудь особого органа.
Природа, используя единственно верные методы естественного отбора, решила эту щекотливую проблему весьма остроумно.
В ряде мест по ходу вен расположены многочисленные и чрезвычайно эффективные клапаны. Эти клапаны, на которые в свое время обратили внимание величайшие анатомы прошлых веков — Фра Паоло Сарпи, Везалий и другие, могут открывать дорогу крови только в одну сторону — к сердцу. Только в этом направлении может пройти через них кровь. Если поток крови устремится от сердца, то он сам закроет клапаны и не сможет двигаться вспять. Кроме того, следует иметь в виду, что вены располагаются между скелетными мышцами. При любом движении тела одна из этих мышц сокращается и давит на вены. Давление скелетных мышц перегоняет кровь от одного клапана к другому, все ближе к сердцу. Каждый очередной клапан, пропустив кровь, закрывается и препятствует току в обратном направлении. Так, шаг за шагом, по своеобразному «клапанному лифту» кровь поднимается вверх и в конечном итоге возвращается в сердце.
Если человек мало двигается или подолгу остается в неизменной позе, вынуждая мышцы к бездействий, то тем самым подъем венозной крови к сердцу, особенно из нижних конечностей, затрудняется. В результате ноги «затекают», появляется ощущение неудобства.
В тех случаях, когда значительные количества крови не поступают из ног к сердцу, может начаться варикозное расширение вен. Это обычно происходит с людьми, которым по роду работы приходится много стоять, или же с теми, у кого вены теряют эластичность, а клапаны — способность плотно закрываться. В таких случаях кровь застаивается в венах и вызывает их набухание.
Не считая этого дефекта, который является скорее следствием неправильного образа жизни, нежели ошибкой природы, проблема подъема венозной крови к сердцу решена вполне удовлетворительно.
Источник: www.perunica.ru