Были открыты Гарвеем в 1628 году. Позднее ученые многих стран делали важные открытия, касающиеся анатомического строения и функционирования кровеносной системы. И по сей день медицина движется вперед, изучая методы лечения и восстановления сосудов. Анатомия обогащается все новыми данными. Они раскрывают перед нами механизмы общего и регионарного кровоснабжения тканей и органов. У человека четырехкамерное сердце, которое заставляет кровь циркулировать по большому и малому кругам кровообращения. Этот процесс беспрерывный, благодаря ему абсолютно все клетки организма получают кислород и важные питательные вещества.
Значение крови
Большой и малый круги кровообращения доставляют кровь ко всем тканям, благодаря чему наш организм исправно функционирует. Кровь - связующий элемент, обеспечивающий жизнедеятельность каждой клеточки и каждого органа. К тканям поступает кислород и питательные компоненты, в том числе ферменты и гормоны, а из межклеточного пространства выводятся продукты обмена веществ. Кроме того, именно кровь обеспечивает постоянную температуру тела человека, защищая организм от болезнетворных микробов.
Из пищеварительных органов в плазму крови непрерывно поступают и разносятся ко всем тканям питательные вещества. Несмотря на тот факт, что человек постоянно употребляет пищу, содержащую большое количество солей и воды, в крови поддерживается постоянный баланс минеральных соединений. Это достигается путем выведения избытка солей через почки, легкие и потовые железы.
Сердце
От сердца отходят большой и малый круги кровообращения. Этот полый орган, состоит из двух предсердий и желудочков. Сердце располагается слева в грудной области. Его вес у взрослого человека, в среднем, составляет 300 г. Этот орган отвечает за перекачивание крови. В работе сердца выделяют три основные фазы. Сокращение предсердий, желудочков и пауза между ними. На это уходит менее одной секунды. За одну минуту человеческое сердце сокращается не менее 70 раз. Кровь движется по сосудам непрерывным потоком, постоянно перетекает через сердце из малого круга в большой, унося к органам и тканям кислород и принося в альвеолы легких углекислый газ.
Системный (большой) круг кровообращения
И большое, и малое круги кровообращения выполняют функцию газообмена в организме. Когда кровь возвращается из легких, она уже обогащена кислородом. Далее ее нужно доставить ко всем тканям и органам. Именно эту функцию выполняет большой круг кровообращения. Свое начало он берет в левом желудочке, подводя к тканям кровеносные сосуды, которые разветвляются до мелких капилляров и осуществляют газообмен. Заканчивается системный круг в правом предсердии.
Анатомическое строение большого круга кровообращения
Большой круг кровообращения берет свое начало в левом желудочке. Из него выходит в крупные артерии насыщенная кислородом кровь. Попадая в аорту и плечеголовной ствол, она с огромной скоростью устремляется к тканям. По одной крупной артерии кровь идет в верхнюю часть тела, а по второй - в нижнюю.
Плечеголовной ствол - это отделяемая от аорты крупная артерия. По ней богатая кислородом кровь идет вверх к голове и рукам. Вторая крупная артерия - аорта - доставляет кровь в нижнюю часть тела, к ногам и тканям туловища. Два этих основных кровеносных сосуда, как уже было сказано выше, многократно делятся на более мелкие капилляры, которые сеточкой пронизывают органы и ткани. Эти мельчайшие сосуды доставляют кислород и питательные вещества в межклеточное пространство. Из него в кровь поступает углекислый газ и прочие нужные организму продукты метаболизма. На обратном пути к сердцу капилляры вновь соединяются в более крупные сосуды - вены. Кровь в них течет медленнее и имеет темный оттенок. В конечном итоге все сосуды, идущие с нижней части тела, объединяются в нижнюю полую вену. А те, что идут от верхней части туловища и головы - в верхнюю полую вену. Оба этих сосуда впадают в правое предсердие.
Малый (легочный) круг кровообращения
Малый круг кровообращения берет свое начало в правом желудочке. Далее, совершив полный оборот, кровь переходит в левое предсердие. Главная функция малого круга - газообмен. Из крови выводится углекислый газ, который насыщает организм кислородом. Процесс газообмена осуществляются в альвеолах легких. Малые и большие круги кровообращения выполняют несколько функций, но основное их значение заключается в том, чтобы провести кровь по всему организму, охватывая все органы и ткани, при этом поддерживая теплообмен и процессы метаболизма.
Анатомическое устройство малого круга
Из правого желудочка сердца выходит венозная, бедная содержанием кислорода кровь. Она поступает в самую крупную артерию малого круга - легочный ствол. Он делится на два отдельных сосуда (правую и левую артерии). Это очень важная особенность малого круга кровообращения. Правая артерия приносит кровь к правому легкому, а левая, соответственно, к левой. Подходя к главному органу дыхательной системы, сосуды начинают делиться на более мелкие. Они разветвляются, пока не достигают размеров тонких капилляров. Они охватывают все легкое, увеличивая в тысячи раз площадь, на которой происходит газообмен.
К каждому мельчайшему альвеолу подходит кровеносный сосуд. От атмосферного воздуха кровь отделяет только тончайшая стеночка капилляра и легкого. Она настолько нежна и пориста, что кислород и прочие газы свободно могут циркулировать через эту стенку в сосуды и альвеолы. Таким образом осуществляется газообмен. Газ передвигается по принципу от большей концентрации к меньшей. Например, если в темной венозной крови очень мало кислорода, то он начинает поступать в капилляры из атмосферного воздуха. А вот с углекислым газом происходит наоборот, он переходит в альвеолы легкого, так как там его концентрация ниже. Далее сосуды снова объединяются в более крупные. В конечном итоге остаются всего четыре большие легочные вены. Они несут к сердцу обогащенную кислородом ярко красную артериальную кровь, которая перетекает в левое предсердие.
Время кровообращения
Промежуток времени, за который кровь успевает пройти по малому и большому кругу, называется временем полного кругооборота крови. Этот показатель строго индивидуальный, но в среднем на это уходит от 20 до 23 секунд в состоянии покоя. При мышечной активности, например, во время бега или прыжков, скорость кровотока возрастает в несколько раз, тогда полный оборот крови по обоим кругам может совершиться всего за 10 секунд, но такой темп организм долго выдержать не может.
Сердечный круг кровообращения
Большой и малый круги кровообращения обеспечивают в организме человека процессы газообмена, но кровь циркулирует и в сердце, причем по строгому маршруту. Этот путь называется «сердечный круг кровообращения». Начинается он двумя крупными венечными сердечными артериями от аорты. По ним кровь поступает во все части и слои сердца, а затем по мелким венам собирается в венозный венечный синус. Этот крупный сосуд открывается в правое сердечное предсердие своим широким устьем. Но некоторая часть мелких вен непосредственно выходит в полости правого желудочка и предсердия сердца. Вот так непросто устроена кровеносная система нашего организма.
Кровообращение — это движение крови по сосудистой системе, обеспечивающее газообмен между организмом и внешней средой, обмен веществ между органами и тканями и гуморальную регуляцию различных функций организма.
Система кровообращения включает сердце и — аорту, артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены и . Кровь движется по сосудам благодаря сокращению сердечной мышцы.
Кровообращение совершается по замкнутой системе, состоящей из малого и большого кругов:
- Большой круг кровообращения обеспечивает все органы и ткани кровью с содержащимися в ней питательными веществами.
- Малый, или легочный, круг кровообращения предназначен для обогащения крови кислородом.
Круги кровообращения впервые были описаны английским ученым Уильямом Гарвеем в 1628 г. в труде «Анатомические исследования о движении сердца и сосудов».
Малый круг кровообращения начинается из правого желудочка, при сокращении которого венозная кровь попадает в легочный ствол и, протекая через легкие, отдает диоксид углерода и насыщается кислородом. Обогащенная кислородом кровь из легких по легочным венам поступает в левое предсердие, где заканчивается малый круг.
Большой круг кровообращения начинается из левого желудочка, при сокращении которого кровь, обогащенная кислородом, нагнетается в аорту, артерии, артериолы и капилляры всех органов и тканей, а оттуда по венулам и венам притекает в правое предсердие, где и заканчивается большой круг.
Самым крупным сосудом большого круга кровообращения является аорта, которая выходит из левого желудочка сердца. Аорта образует дугу, от которой ответвляются артерии, несущие кровь к голове (сонные артерии) и к верхним конечностям (позвоночные артерии). Аорта проходит вниз вдоль позвоночника, где от нее отходят ветви, несущие кровь к органам брюшной полости, к мышцам туловища и нижним конечностям.
Артериальная кровь, богатая кислородом, проходит по всему телу, доставляя клеткам органов и тканей необходимые для их деятельности питательные вещества и кислород, и в капиллярной системе превращается в кровь венозную. Венозная кровь, насыщенная углекислым газом и продуктами клеточного обмена, возвращается в сердце и из него поступает в легкие для газообмена. Наиболее крупными венами большого круга кровообращения являются верхняя и нижняя полые вены, впадающие в правое предсердие.
Рис. Схема малого и большого кругов кровообращения
Следует обратить внимание, как в большой круг кровообращения включены системы кровообращения печени и почек. Вся кровь из капилляров и вен желудка, кишечника, поджелудочной железы и селезенки поступает в воротную вену и проходит через печень. В печени воротная вена разветвляется на мелкие вены и капилляры, которые затем вновь соединяются в общий ствол печеночной вены, впадающей в нижнюю полую вену. Вся кровь органов брюшной полости до поступления в большой круг кровообращения протекает через две капиллярные сети: капилляры этих органов и капилляры печени. Воротная система печени играет большую роль. Она обеспечивает обезвреживание ядовитых веществ, которые образуются в толстом кишечнике при расщеплении невсосавшихся в тонком кишечнике аминокислот и всасываются слизистой толстой кишки в кровь. Печень, подобно всем остальным органам, получает и артериальную кровь через печеночную артерию, отходящую от брюшной артерии.
В почках также имеются две капиллярные сети: капиллярная сеть есть в каждом мальпигиевом клубочке, затем эти капилляры соединяются в артериальный сосуд, который вновь распадается на капилляры, оплетающие извитые канальцы.
Рис. Схема кровообращения
Особенностью кровообращения в печени и почках является замедление тока крови, обусловливающейся функцией этих органов.
Таблица 1. Отличие тока крови в большом и малом кругах кровообращения
|
Ток крови в организме |
Большой круг кровообращения |
Малый круг кровообращения |
|
В каком отделе сердца начинается круг? |
В левом желудочке |
В правом желудочке |
|
В каком отделе сердца заканчивается круг? |
В правом предсердии |
В левом предсердии |
|
Где происходит газообмен? |
В капиллярах, находящихся в органах грудной и брюшной полостей, головном мозге, верхних и нижних конечностях |
В капиллярах, находящихся в альвеолах легких |
|
Какая кровь движется по артериям? |
Артериальная |
Венозная |
|
Какая кровь движется по венам? |
Венозная |
Артериальная |
|
Время движения крови по кругу |
||
|
Функция круга |
Снабжение органов и тканей кислородом и перенос углекислого газа |
Насыщение крови кислородом и удаление из организма углекислого газа |
Время кругооборота крови - время однократного прохождения частицы крови по большому и малому кругам сосудистой системы. Подробнее следующем разделе статьи.
Закономерности движения крови по сосудам
Основные принципы гемодинамики
Гемодинамика — это раздел физиологии, изучающий закономерности и механизмы движения крови по сосудам организма человека. При ее изучении используется терминология и учитываются законы гидродинамики — науки о движении жидкостей.
Скорость, с которой движется кровь но сосудам, зависит от двух факторов:
- от разности давления крови в начале и конце сосуда;
- от сопротивления, которое встречает жидкость на своем пути.
Разность давлений способствует движению жидкости: чем она больше, тем интенсивнее это движение. Сопротивление в сосудистой системе, уменьшающее скорость движения крови, зависит от ряда факторов:
- длины сосуда и его радиуса (чем больше длина и меньше радиус, тем больше сопротивление);
- вязкости крови (она в 5 раз больше вязкости воды);
- трения частиц крови о стенки сосудов и между собой.
Показатели гемодинамики
Скорость кровотока в сосудах осуществляется по законам гемодинамики, общим с законами гидродинамики. Скорость кровотока характеризуется тремя показателями: объемной скоростью кровотока, линейной скоростью кровотока и временем кругооборота крови.
Объемная скорость кровотока - количество крови, протекающее через поперечное сечение всех сосудов данного калибра за единицу времени.
Линейная скорость кровотока - скорость движения отдельной частицы крови вдоль сосуда за единицу времени. В центре сосуда линейная скорость максимальна, а около стенки сосуда минимальна вследствие повышенного трения.
Время кругооборота крови - время, в течение которого кровь проходит по большому и малому кругам кровообращения.В норме составляет 17-25 с. На прохождение через малый круг затрачивается около 1/5, а на прохождение через большой — 4/5 этого времени
Движущей силой кровотока но системе сосудов каждого из кругов кровообращения является разность давления крови (ΔР ) в начальном участке артериального русла (аорта для большого круга) и конечном участке венозного русла (полые вены и правое предсердие). Разность давления крови (ΔР ) в начале сосуда (Р1 ) и в конце его (Р2 ) является движущей силой тока крови через любой сосуд кровеносной системы. Сила градиента давления крови расходуется на преодоление сопротивления кровотоку (R ) в системе сосудов и в каждом отдельном сосуде. Чем выше градиент давления крови в кругу кровообращения или в отдельном сосуде, тем больше в них объемный кровоток.
Важнейшим показателем движения крови по сосудам является объемная скорость кровотока , или объемный кровоток (Q ), под которым понимают объем крови, протекающей через суммарное поперечное сечение сосудистого русла или сечение отдельного сосуда в единицу времени. Объемную скорость кровотока выражают в литрах на минуту (л/мин) или миллилитрах на минуту (мл/мин). Для оценки объемного кровотока через аорту или суммарное поперечное сечение любого другого уровня сосудов большого круга кровообращения используют понятие объемный системный кровоток. Поскольку за единицу времени (минуту) через аорту и другие сосуды большого круга кровообращения протекает весь объем крови, выброшенной левым желудочком за это время, синонимом понятия системный объемный кровоток является понятие (МОК). МОК взрослого человека в покое составляет 4-5 л/мин.
Различают также объемный кровоток в органе. В этом случае имеют в виду суммарный кровоток, протекающий за единицу времени через все приносящие артериальные или выносящие венозные сосуды органа.
Таким образом, объемный кровоток Q = (P1 — Р2) / R.
В этой формуле выражена суть основного закона гемодинамики, утверждающего, что количество крови, протекающей через суммарное поперечное сечение сосудистой системы или отдельного сосуда в единицу времени, прямо пропорционально разности давления крови в начале и в конце сосудистой системы (или сосуда) и обратно пропорционально сопротивлению току крови.
Суммарный (системный) минутный кровоток в большом круге рассчитывается с учетом величин среднего гидродинамического давления крови в начале аорты P1 , и в устье полых вен Р2. Поскольку в этом участке вен давление крови близко к 0 , то в выражение для расчетаQ или МОК подставляется значение Р , равное среднему гидродинамическому артериальному давлению крови в начале аорты:Q (МОК)= P / R .
Одно из следствий основного закона гемодинамики — движущая сила тока крови в сосудистой системе — обусловлено давлением крови, создаваемым работой сердца. Подтверждением решающего значения величины давления крови для кровотока является пульсирующий характер тока крови на протяжении сердечного цикла. Во время систолы сердца, когда давление крови достигает максимального уровня, кровоток увеличивается, а во время диастолы, когда давление крови минимально, кровоток ослабляется.
По мере продвижения крови по сосудам от аорты к венам давление крови уменьшается и скорость его уменьшения пропорциональна сопротивлению кровотоку в сосудах. Особенно быстро снижается давление в артериолах и капиллярах, так как они обладают большим сопротивлением кровотоку, имея малый радиус, большую суммарную длину и многочисленные ветвления, создающие дополнительное препятствие кровотоку.
Сопротивление кровотоку, создаваемое во всем сосудистом русле большого круга кровообращения, называют общим периферическим сопротивлением (ОПС). Следовательно, в формуле для расчета объемного кровотока символR можно заменить его аналогом — ОПС:
Q = P/ОПС.
Из этого выражения выводится ряд важных следствий, необходимых для понимания процессов кровообращения в организме, оценки результатов измерения кровяного давления и его отклонений. Факторы, влияющие на сопротивление сосуда, для тока жидкости, описываются законом Пуазейля, в соответствии с которым
гдеR — сопротивление;L — длина сосуда; η — вязкость крови; Π — число 3,14; r — радиус сосуда.
Из приведенного выражения вытекает, что поскольку числа 8 и Π являются постоянными,L у взрослого человека изменяется мало, то величина периферического сопротивления кровотоку определяется изменяющимися значениями радиуса сосудов r и вязкости крови η ).
Уже упоминалось о том, что радиус сосудов мышечного типа может быстро изменяться и оказывать существенное влияние на величину сопротивления кровотоку (отсюда их название — резистивные сосуды) и величину кровотока через органы и ткани. Поскольку сопротивление зависит от величины радиуса в 4-й степени, то даже небольшие колебания радиуса сосудов сильно сказываются на величинах сопротивления току крови и кровотока. Так, например, если радиус сосуда уменьшится с 2 до 1 мм, то сопротивление его увеличится в 16 раз и при неизменном градиенте давления кровоток в этом сосуде также уменьшится в 16 раз. Обратные изменения сопротивления будут наблюдаться при увеличении радиуса сосуда в 2 раза. При неизменном среднем гемодинамическом давлении кровоток в одном органе может увеличиваться, в другом — уменьшаться в зависимости от сокращения или расслабления гладкой мускулатуры приносящих артериальных сосудов и вен этого органа.
Вязкость крови зависит от содержания в крови числа эритроцитов (гематокрита), белка, липопротеинов в плазме крови, а также от агрегатного состояния крови. В нормальных условиях вязкость крови не изменяется столь быстро, как просвет сосудов. После кровопотери, при эритропении, гипопротеинемии вязкость крови понижается. При значительном эритроцитозе, лейкозах, повышенной агрегации эритроцитов и гиперкоагуляции вязкость крови способна существенно возрастать, что влечет за собой повышение сопротивления кровотоку, увеличение нагрузки на миокард и может сопровождаться нарушением кровотока в сосудах микроциркуляторного русла.
В устоявшемся режиме кровообращения объем крови, изгнанный левым желудочком и протекающий через поперечное сечение аорты, равен объему крови, протекающей через суммарное поперечное сечение сосудов любого другого участка большого круга кровообращения. Этот объем крови возвращается в правое предсердие и поступает в правый желудочек. Из него кровь изгоняется в малый круг кровообращения и затем через легочные вены возвращается в левое сердце. Поскольку МОК левого и правого желудочков одинаковы, а большой и малый круги кровообращения соединены последовательно, то объемная скорость кровотока в сосудистой системе остается одинаковой.
Однако во время изменения условий кровотока, например при переходе из горизонтального в вертикальное положение, когда сила тяжести вызывает временное накопление крови в венах нижней части туловища и ног, на короткое время МОК левого и правого желудочков могут стать различными. Вскоре внутрисердечные и экстракардиальные механизмы регуляции работы сердца выравнивают объемы кровотока через малый и большой круги кровообращения.
При резком уменьшении венозного возврата крови к сердцу, вызывающем уменьшение ударного объема, может понизиться артериальное давление крови. При выраженном его снижении может уменьшиться приток крови к головному мозгу. Этим объясняется ощущение головокружения, которое может наступить при резком переходе человека из горизонтального в вертикальное положение.
Объем и линейная скорость токи крови в сосудах
Общий объем крови в сосудистой системе является важным гомеостатическим показателем. Средняя величина его составляет для женщин 6-7%, для мужчин 7-8% от массы тела и находится в пределах 4-6 л; 80-85% крови из этого объема — в сосудах большого круга кровообращения, около 10% — в сосудах малого круга кровообращения и около 7% — в полостях сердца.
Больше всего крови содержится в венах (около 75%) — это указывает на их роль в депонировании крови как в большом, так и в малом кругу кровообращения.
Движение крови в сосудах характеризуется не только объемной, но и линейной скоростью кровотока. Под ней понимают расстояние, на которое перемещается частичка крови за единицу времени.
Между объемной и линейной скоростью кровотока существует взаимосвязь, описываемая следующим выражением:
V = Q/Пr 2
где V - линейная скорость кровотока, мм/с, см/с;Q - объемная скорость кровотока; П — число, равное 3,14; r — радиус сосуда. Величина Пr 2 отражает площадь поперечного сечения сосуда.
Рис. 1. Изменения давления крови, линейной скорости кровотока и площади поперечного сечения в различных участках сосудистой системы
Рис. 2. Гидродинамические характеристики сосудистого русла
Из выражения зависимости величины линейной скорости от объемной в сосудах кровеносной системы видно, что линейная скорость кровотока (рис. 1.) пропорциональна объемному кровотоку через сосуд(ы) и обратно пропорциональна площади поперечного сечения этого сосуда(ов). Например, в аорте, имеющей наименьшую площадь поперечного сечения в большом круге кровообращения (3-4 см 2), линейная скорость движения крови наибольшая и составляет в покое около 20- 30 см/с . При физической нагрузке она может возрасти в 4-5 раз.
По направлению к капиллярам суммарный поперечный просвет сосудов увеличивается и, следовательно, линейная скорость кровотока в артериях и артериолах уменьшается. В капиллярных сосудах, суммарная площадь поперечного сечения которых больше, чем в любом другом отделе сосудов большого круга (в 500-600 раз больше поперечного сечения аорты), линейная скорость кровотока становится минимальной (менее 1 мм/с). Медленный ток крови в капиллярах создает наилучшие условия для протекания обменных процессов между кровью и тканями. В венах линейная скорость кровотока увеличивается в связи с уменьшением площади их суммарного поперечного сечения по мере приближения к сердцу. В устье полых вен она составляет 10-20 см/с, а при нагрузках возрастает до 50 см/с.
Линейная скорость движения плазмы и зависит не только от типа сосуда, но и от их расположения в потоке крови. Различают ламинарный тип течения крови, при котором ноток крови можно условно разделить на слои. При этом линейная скорость движения слоев крови (преимущественно плазмы), близких или прилежащих к стенке сосуда, — наименьшая, а слоев в центре потока — наибольшая. Между эндотелием сосудов и пристеночными слоями крови возникают силы трения, создающие на эндотелии сосудов сдвиговые напряжения. Эти напряжения играют роль в выработке эндотелием сосудоактивных факторов, регулирующих просвет сосудов и скорость кровотока.
Эритроциты в сосудах (за исключением капилляров) располагаются преимущественно в центральной части потока крови и движутся в нем с относительно высокой скоростью. Лейкоциты, наоборот, располагаются преимущественно в пристеночных слоях потока крови и совершают катящиеся движения с небольшой скоростью. Это позволяет им связываться с рецепторами адгезии в местах механического или воспалительного повреждения эндотелия, прилипать к стенке сосуда и мигрировать в ткани для выполнения защитных функций.
При существенном увеличении линейной скорости движения крови в суженной части сосудов, в местах отхождения от сосуда его ветвей ламинарный характер движения крови может сменяться на турбулентный. При этом в потоке крови может нарушиться послойность перемещения ее частиц, между стенкой сосуда и кровью могут возникать большие силы трения и сдвиговых напряжений, чем при ламинарном движении. Развиваются вихревые потоки крови, возрастает вероятность повреждения эндотелия и отложения холестерина и других веществ в интиму стенки сосуда. Это способно привести к механическому нарушению структуры сосудистой стенки и инициированию развития пристеночных тромбов.
Время полного кругооборота крови, т.е. возврата частицы крови в левый желудочек после ее выброса и прохождения через большой и малый круги кровообращения, составляет в покос 20-25 с, или примерно через 27 систол желудочков сердца. Приблизительно четверть этого времени затрачивается на перемещение крови по сосудам малого круга и три четверти — по сосудам большого круга кровообращения.
И малому кругу кровообращения для того, чтобы жидкая ткань успешно справлялась со своими обязанностями: транспортировала к клеткам нужные для их развития вещества и уносила продукты распада. Несмотря на то, что такие понятия как «большой и малый круг» довольно условны, поскольку они не являются полностью замкнутыми системами (первый переходит во второй и наоборот), каждый из них имеет свою задачу и предназначение в работе сердечно-сосудистой системы.
В организме человека содержится от трех до пяти литров крови (у женщин меньше, у мужчин больше), которая беспрерывно движется по сосудам. Являет она собой жидкую ткань, в составе которой находится огромное количество различных веществ: гормонов, белков, ферментов, аминокислот, клеток крови и других компонентов (их число исчисляется миллиардами). Такое большое их содержание в плазме нужно для развития, роста и успешной жизнедеятельности клеток.
Кровь передает тканям питательные элементы и кислород через капиллярные стенки . Затем забирает у клеток углекислоту и продукты распада и уносит их к печени, почкам, легким, которые нейтрализуют их и выводят наружу. Если по каким-то причинам ток крови будет остановлен, человек умрет в течение первых десяти минут: этого времени достаточно, чтобы погибли лишенные питания клетки головного мозга, а организм отравился токсинами.
Передвигается субстанция по сосудам, что являет собой замкнутый круг, состоящий из двух петель, каждая из которых берет свое начало в одном из , завершается в предсердии. В каждом круге есть вены и артерии, и от состава субстанции, что находится в них, состоит одно из отличий кругов кровообращения.
В артериях большой петли находится обогащенная кислородом ткань, тогда как в венах – насыщенная углекислотой. В малой петле наблюдается обратная картина: нуждающаяся в очистке кровь находится в артериях, тогда как свежая – в венах.
Малый и большой круги исполняют две разные задачи в работе сердечно-сосудистой системы. В большой петле плазма человека течет по сосудам, передает клеткам нужные элементы и забирает отходы. В малом круге субстанция очищается от углекислоты и насыщается кислородом. При этом плазма по сосудам течет только вперед: обратному движению жидкой ткани препятствуют клапаны. Такая система, состоящая из двух петель, позволяет разным типам крови не смешиваться друг с другом, что значительно облегчает задачу легким и сердцу.
Как очищается кровь
От работы сердца зависит функционирование сердечно-сосудистой системы: ритмично сокращаясь, оно заставляет кровь двигаться по сосудам. Состоит из четырех полых камер, расположенных друг за другом по следующей схеме:
- правое предсердие;
- правый желудочек;
- левое предсердие;
- левый желудочек.
Оба желудочка значительно крупнее предсердий. Вызвано это тем, что предсердия просто собирают и отправляют поступившую в них субстанцию в желудочки, а потому выполняют меньшее количество работы (правое собирает кровь с углекислотой, левое – насыщенную кислородом).
Согласно схеме, правая часть сердечной мышцы с левой не соприкасается. Внутри правого желудочка берет свое начало малый круг. Отсюда кровь с углекислотой отправляется в легочный ствол, который в дальнейшем расходится надвое: одна артерия уходит к правому, вторая – к левому легкому. Здесь сосуды разделяются на огромное количество капилляров, которые ведут к легочным пузырькам (альвеолам).
Дальше через тонкие стенки капилляров осуществляется газообмен: эритроциты, которые отвечают за транспортировку газа по плазме, отсоединяют от себя молекулы углекислоты и соединяются с кислородом (кровь трансформируется в артериальную). Затем субстанция покидает легкие по четырем венам и оказывается в левом предсердии, где завершается малый круг кровообращения.
Чтобы полностью пройти малый круг, у крови уходит от четырех до пяти секунд. Если организм пребывает в состоянии покоя, этого времени вполне достаточно, чтобы обеспечить его нужным количеством кислорода. При физических или эмоциональных нагрузках увеличивается давление на сердечно-сосудистую систему человека, что вызывает ускорение кровообращения.
Особенности тока крови по большому кругу
Очищенная кровь попадает из легких внутрь левого предсердия, затем уходит в полость левого желудочка (здесь берет начало ). Эта камера имеет самые толстые стенки, благодаря чему при сокращении способна выбросить кровь с силой, достаточной для того, чтобы она за несколько секунд достигла самых дальних участков организма.
Желудочек во время сокращения выбрасывает жидкую ткань в аорту (этот сосуд является крупнейшим в организме). Дальше аорта расходится на более мелкие ветви (артерии). Часть из них идет вверх, к головному мозгу, шее, верхним конечностям, часть – вниз, и обслуживает органы, что находятся ниже сердца.
В большом круге кровообращения очищенная субстанция движется по артериям. Их отличительной особенностью являются упругие, но толстые стенки. Затем субстанция перетекает в более мелкие сосуды – артериолы, от них – в капилляры, чьи стенки тонки настолько, что через них легко проходят газы и питательные элементы.
Когда обмен заканчивается, кровь из-за присоединенных углекислоты и продуктов распада приобретает более темный цвет, трансформируется в венозную кровь и направляется по венам к сердечной мышце. Стенки вен тоньше артериальных, но характеризуются большим просветом, поэтому в них помещается значительно больше крови: около 70% жидкой ткани находится в венах.
Если на движение артериальной крови основное влияние оказывает сердце, то венозная продвигается вперед благодаря сокращению скелетной мускулатуры, которая проталкивает её вперед, а также дыхание. Поскольку большая часть плазмы, что находится в венах, движется вверх, чтобы не допустить её тока в обратную сторону, в сосудах предусмотрены удерживающие её клапаны. В то же время кровь, что течет к сердечной мышце от головного мозга, движется по венам, что клапанов не имеют: это необходимо, чтобы избежать застоя крови.
Приближаясь к сердечной мышце, вены постепенно сходятся друг с другом. Поэтому в правое предсердие входят лишь два крупных сосуда: верхняя и нижняя полые вены. В этой камере завершается большой круг: отсюда жидкая ткань перетекает в полость правого желудочка, затем избавляется от углекислоты.
Средняя скорость движения кровотока по большому кругу, когда человек находится в спокойном состоянии, немногим меньше тридцати секунд. При физических упражнениях, стрессах, других возбуждающих организм факторов движение крови может ускориться, поскольку потребность клеток в кислороде и питательных веществ в этот период значительно увеличивается.
Любые заболевания сердечно-сосудистой системы негативно влияют на кровообращение, блокируя ток крови, разрушая сосудистые стенки, что приводит к голоданию и отмиранию клеток. Поэтому надо очень внимательно относиться к своему здоровью. При появлении болей в сердце, опухолей в конечностях, аритмии и других проблем со здоровьем обязательно обратиться к врачу, чтобы он определил причину нарушения кровообращения, сбоев в работе сердечно-сосудистой системе и назначил схему лечения.
141 142 ..Круги кровообращения (анатомия человека)
Закономерность движения крови по кругам кровообращения была открыта В. Гарвеем (1628). С этого времени учение об анатомии и физиологии кровеносных сосудов обогатилось многочисленными данными, которые раскрыли механизм общего и регионарного кровоснабжения. В процессе развития в кровеносной системе, особенно в сердце, произошли определенные структурные усложнения, а именно у высших животных сердце разделилось на четыре камеры. Сердце рыб имеет две камеры - предсердие и желудочки, разделенные двустворчатым клапаном. В предсердие впадает венозный синус, а желудочек сообщается с артериальным конусом. В этом двухкамерном сердце течет венозная кровь, которая выбрасывается в аорту, а затем к жаберным сосудам для обогащения кислородом. У животных с появлением легочного дыхания (двудышащие рыбы, амфибии) в предсердии образуется перегородка, имеющая отверстия. В этом случае в правое предсердие поступает вся венозная кровь, в левое предсердие - артериальная. Кровь из предсердий поступает в общий желудочек, где и смешивается.
В сердце рептилий благодаря наличию неполной межжелудочковой перегородки (кроме крокодила, у которого имеется полная перегородка) наблюдается более совершенное разобщение токов артериальной и венозной крови. Крокодилы имеют четырехкамерное сердце, но смешение артериальной и венозной крови происходит на периферии за счет соединения артерий и вен.
У птиц, как и у млекопитающих, четырехкамерное сердце и отмечается полное разделение токов крови не только в сердце, но и в сосудах. Особенностью строения сердца и крупных сосудов у птиц является наличие правой дуги аорты, левая же дуга атрофируется.
У высших животных и человека, имеющих четырехкамерное сердце, различают большой, малый и сердечный круги кровообращения (рис. 138). Центральное место в этих кругах занимает сердце. Независимо от состава крови все сосуды, приходящие к сердцу, принято считать венами, а отходящие от него - артериями.
Рис. 138. Схема кровообращения (по Кишш-Сентаготаи).
1
- a. carotis communis; 2 - arcus aortae; 3 - a. pulmonalis; 4 - v.
pulmonalis; 5 - ventriculus sinister; 6 - ventriculus dexter; 7 - truncus
coeliacus; 8 - a. mesenterica superior; 9 - a. mesenterica inferior; 10 - v.
cava inferior; 11 - aorta; 12 - a. iliaca communis; 13 - vasa pelvina; 14 -
a. femoralis; 15 - v. femoralis; 16 - v. iliaca communis; 17 - v. portae; 18
- vv. hepaticae; 19 - a. subclavia; 20 - v. subclavia; 21 - v. cava
superior; 22 - v. jugularis interna
Малый круг кровообращения (легочный). Венозная кровь из правого предсердия через правое предсердно-желудочковое отверстие переходит в правый желудочек, который, сокращаясь, выталкивает кровь в легочный ствол. Последний разделяется на правую и левую легочные артерии, проходящие через ворота легких. В легочной ткани артерии разделяются до капилляров, окружающих каждую альвеолу. После освобождения эритроцитами углекислоты и обогащения их кислородом венозная кровь превращается в артериальную. Артериальная кровь по четырем легочным венам (в каждом легком две вены) собирается в левое предсердие, а затем через левое предсердно-желудочковое отверстие переходит в левый желудочек. От левого желудочка начинается большой круг кровообращения.
Большой круг кровообращения . Артериальная кровь из левого желудочка во время его сокращения выбрасывается в аорту. Аорта распадается на артерии, снабжающие кровью голову, шею, конечности, туловище и все внутренние органы, в которых они заканчиваются капиллярами. Из крови капилляров в ткани выходят питательные вещества, вода, соли и кислород, резорбируются продукты обмена и углекислота. Капилляры собираются в венулы, где и начинается венозная система сосудов, представляющая корни верхней и нижней полых вен. Венозная кровь по этим венам попадает в правое предсердие, где и заканчивается большой круг кровообращения.
Тесты
27-01. В какой камере сердца условно начинается малый круг кровообращения?
А) в правом желудочке
Б) в левом предсердии
В) в левом желудочке
Г) в правом предсердии
Ответ
27-02. Какое из утверждений правильно описывает движение крови по малому кругу кровообращения?
А) начинается в правом желудочке и заканчивается в правом предсердии
Б) начинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии
В) начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии
Г) начинается в левом желудочке и заканчивается в левом предсердии
Ответ
27-03. В какую камеру сердца поступает кровь из вен большого круга кровообращения?
А) левое предсердие
Б) левый желудочек
В) правое предсердие
Г) правый желудочек
Ответ
27-04. Какой буквой на рисунке обозначена камера сердца, в которой заканчивается лёгочный круг кровообращения?
Ответ
27-05. На рисунке изображено сердце и крупные кровеносные сосуды человека. Какой буквой на нем обозначена нижняя полая вена?
Ответ
27-06. Какими цифрами обозначены сосуды, по которым течет венозная кровь?
А) 2,3
Б) 3,4
В) 1,2
Г) 1,4
Ответ
27-07. Какое из утверждений правильно описывает движение крови по большому кругу кровообращения?
А) начинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии
Б) начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии
В) начинается в левом желудочке и заканчивается в левом предсердии
Г) начинается в правом желудочке и заканчивается в правом предсердии
Ответ
27-08. Кровь в организме человека превращается из венозной в артериальную после выхода из
А) капилляров легких
Б) левого предсердия
В) капилляров печени
Г) правого желудочка
Ответ
27-09. Какой сосуд несет венозную кровь?
А) дуга аорты
Б) плечевая артерия
В) лёгочная вена
Г) лёгочная артерия
