Сосуды в организме человека образуют две замкнутые системы кровообращения. Выделяют большой и малый круги кровообращения. Сосуды большого круга снабжают кровью органы, сосуды малого круга обеспечивают газообмен в легких.
Большой круг кровообращения : артериальная (насыщенная кислородом) кровь течет от левого желудочка сердца через аорту, далее по артериям, артериальным капиллярам ко всем органам; от органов венозная кровь (насыщенная углекислым газом) течет по венозным капиллярам в вены, оттуда через верхнюю полую вену (от головы, шеи и рук) и нижнюю полую вену (от туловища и ног) в правое предсердие.
Малый круг кровообращения : венозная кровь течет от правого желудочка сердца через легочную артерию в густую сеть капилляров, оплетающих легочные пузырьки, где кровь насыщается кислородом, далее артериальная кровь течет по легочным венам в левое предсердие. В малом круге кровообращения артериальная кровь течет по венам, венозная - по артериям. Начинается в правом желудочке и оканчивается в левом предсердии. Из правого желудочка выходит легочный ствол, несущий венозную кровь в легкие. Здесь легочные артерии распадаются на сосуды более мелкого диаметра, переходящие в капилляры. Кровь, насыщенная кислородом, оттекает по четырем легочным венам в левое предсердие.
Кровь движется по сосудам благодаря ритмичной работе сердца. Во время сокращения желудочков кровь под давлением нагнетается в аорту и легочный ствол. Здесь развивается самое высокое давление- 150 мм рт. ст. По мере продвижения крови по артериям давление снижается до 120 мм рт. ст., а в капиллярах - до 22 мм. Самое низкое давление в венах; в крупных венах оно ниже атмосферного.
Кровь из желудочков выбрасывается порциями, а непрерывность ее течения обеспечивается эластичностью стенок артерий. В момент сокращения желудочков сердца стенки артерий растягиваются, а затем в силу эластической упругости возвращаются в исходное состояние еще до очередного поступления крови из желудочков. Благодаря этому кровь продвигается вперед. Ритмические колебания диаметра артериальных сосудов, вызываемые работой сердца, называются пульсом. Он легко прощупывается в местах, где артерии лежат на кости (лучевая, тыльная артерия стопы). Считая пульс, можно определить частоту сердечных сокращений и их силу. У взрослого здорового человека в состоянии покоя частота пульса равна 60-70 ударам в минуту. При различных заболеваниях сердца возможна аритмия - перебои пульса.
С наибольшей скоростью кровь течет в аорте - около 0,5 м/с. В дальнейшем скорость движения падает и в артериях достигает 0,25 м/с, а в капиллярах - приблизительно 0,5 мм/с. Медленное течение крови в капиллярах и большая протяженность последних благоприятствуют обмену веществ (общая длина капилляров в организме человека достигает 100 тыс. км, а общая поверхность всех капилляров тела - 6300 м 2). Большая разница в скорости течения крови в аорте, капиллярах и венах обусловлена неодинаковой шириной общего сечения кровяного русла в его различных участках. Самый узкий такой участок - аорта, а суммарный просвет капилляров в 600-800 раз превышает просвет аорты. Этим объясняется замедление тока крови в капиллярах.
Движение крови по сосудам регулируется нервно-гуморальными факторами. Импульсы, посылаемые по нервным окончаниям, могут вызывать или сужение, или расширение просвета сосудов. К гладкой мускулатуре стенок сосудов подходят два вида сосудодвигательных нервов: сосудорасширяющие и сосудосуживающие.
Импульсы, идущие по этим нервным волокнам, возникают в сосудодвигательном центре продолговатого мозга. При обычном состоянии организма стенки артерий несколько напряжены и их просвет сужен. Из сосудо-двигательного центра по сосудодвигательным нервам непрерывно поступают импульсы, которые и обусловливают постоянный тонус. Нервные окончания в стенках сосудов реагируют на изменения давления и химического состава крови, вызывая в них возбуждение. Это возбуждение поступает в центральную нервную систему, результатом чего служит рефлекторное изменение деятельности сердечно-сосудистой системы. Таким образом, увеличение и уменьшение диаметров сосудов происходит рефлекторным путем, но тот же эффект может возникнуть и под влиянием гуморальных факторов - химических веществ, которые, находятся в крови и поступают сюда с пищей и из различных внутренних органов. Среди них имеют значение сосудорасширяющие и сосудосуживающие. Например, гормон гипофиза - вазопрессин, гормон щитовидной железы - тироксин, гормон надпочечников - адреналин суживают сосуды, усиливают все функции сердца, а гистамин, образующийся в стенках пищеварительного тракта и в любом работающем органе, действует противоположно: расширяет капилляры, не действуя на остальные сосуды. Значительный эффект на работу сердца оказывает изменение содержания в крови калия и кальция. Повышение содержания кальция увеличивает частоту и силу сокращений, повышает возбудимость и к проводимость сердца. Калий вызывает прямо противоположное действие.
Расширение и сужение сосудов в различных органах существенно влияет на перераспределение крови в организме. В работающий орган, где сосуды расширены, направляется крови больше, в неработающий орган - \ меньше. Депонирующими органами служат селезенка, печень, подкожная жировая клетчатка.
Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!
Кровеносная система является достаточно сложной структурой. На первый взгляд она ассоциируется с разветвленной сетью дорог, которая позволяет курсировать транспортным средствам. Однако строение сосудов на микроскопическом уровне достаточно сложное. В функции данной системы входит не только транспортная функция, сложная регуляция тонуса кровеносных сосудов и свойств внутренней оболочки позволяет ей участвовать во многих сложных процессах адаптации организма. Система сосудов богато иннервирована и находится под постоянным влиянием компонентов крови и указаний поступающих со стороны нервной системы. Потому, для того, чтобы иметь правильное представление о том, как функционирует наш организм, необходимо более подробно рассмотреть эту систему.Несколько интересных фактов о кровеносной системе
Знаете ли Вы, что протяженность сосудов кровеносной системы составляет 100 тысяч километров? Что в течение всей жизни через аорту проходит 175 000 000 литров крови?Интересным фактом являются данные о скорости, с которой кровь движется по основным сосудам – 40 км/ч.
Структура кровеносных сосудов
В кровеносных сосудах можно выделить три основные оболочки:1. Внутренняя оболочка – представлена одним слоем клеток и именуется эндотелием . Функций у эндотелия много – препятствует тромбообразованию при условии отсутствия повреждения сосуда, обеспечивает ток крови в пристеночных слоях. Именно сквозь данный слой на уровне мельчайших сосудов (капилляров ) происходит обмен в тканях организма жидкостями, веществами, газами.
2. Средняя оболочка – представлена мышечной и соединительной тканью. В разных сосудах соотношение мышечной и соединительной ткани широко варьирует. Для боле крупных сосудов характерно преобладание соединительной и эластической ткани – это позволяет противостоять высокому давлению, создаваемому в них после каждого сердечного сокращения. В то же время, способность пассивно незначительно изменять собственный объем позволяют этим сосудам преодолеть волнообразный ток крови и сделать его движение более плавным и равномерным.
В более мелких сосудах происходит постепенное преобладание мышечной ткани. Дело в том, что эти сосуды активно участвуют в регуляции артериального давления , осуществляют перераспределение тока крови, в зависимости от внешних и внутренних условий. Мышечная ткань обволакивает сосуд и регулирует диаметр его просвета.
3. Наружная оболочка сосуда (адвентиция ) – обеспечивает связь сосудов с окружающими тканями, благодаря чему происходит механическое фиксирование сосуда к окружающим тканям.
Какими кровеносные сосуды бывают?
Классификаций сосудов существует множество. Для того чтобы не утомиться в чтении этих классификаций и почерпнуть необходимую информацию остановимся на некоторых из них.По характеру движения крови
– сосуды делятся на вены и на артерии. По артериям кровь течет от сердца к периферии, по венам происходит ее обратный ток – от тканей и органов к сердцу.
Артерии
обладают более массивной сосудистой стенкой, обладают выраженным мышечным слоем, что позволяет регулировать поток крови к определенным тканям и органам в зависимости от потребностей организма.
Вены
обладают достаточно тонкой сосудистой стенкой, как правило, в просвете вен крупного калибра имеются клапаны, которые препятствуют обратному току крови.
По калибру артерии
можно разделить на крупные, среднего калибра и мелкие
1.
Крупные артерии
– аорта и сосуды второго, третьего порядка. Данные сосуды характеризуются толстой сосудистой стенкой – это препятствует их деформации при нагнетании сердцем крови под высоким давлением, в то же время, некоторая податливость и эластичность стенок позволяет снизить пульсирующий ток крови, снизить турбулентность и обеспечить непрерывный ток крови.
2.
Сосуды среднего калибра
– осуществляют активное участие в распределении кровяного потока. В структуре данных сосудов имеется достаточно массивный мышечный слой, который, под влиянием многих факторов (химический состав крови, гормональное воздействие, иммунные реакции организма, воздействие вегетативной нервной системы
), изменяет при сокращении диаметр просвета сосуда.
3.
Мельчайшие сосуды
– эти сосуды, именуемые капиллярами
. Капилляры являются наиболее разветвленной и длинной сосудистой сетью. Просвет сосуда едва пропускает один эритроцит – настолько он мал. Однако данный диаметр просвета обеспечивает максимальный по площади и длительности контакт эритроцита с окружающими тканями. При прохождении крови по капиллярам, эритроциты выстраиваются в очередь по одному и медленно движутся, попутно обмениваясь с окружающими тканями газами. Газообмен и обмен органическими веществами, ток жидкости и перемещение электролитов происходит сквозь тонкую стенку капилляра. Потому, данный вид сосудов очень важен с функциональной точки зрения.
Итак, газообмен, обмен веществ происходит именно на уровне капилляров - потому у данного вида сосудов отсутствует средняя (мышечная
) оболочка.
Что такое малый и большой круги кровообращения?
Малый круг кровообращения – это, по сути, кровеносная система легкого. Начинается малый круг самым крупным сосудом - легочным стволом. По этому сосуду кровь поступает из правого желудочка в кровеносную систему легочной ткани. Далее происходит разветвление сосудов – вначале на правую и левую легочные артерии, и далее на более мелкие. Артериальная система сосудов заканчивается альвеолярными капиллярами, которые как сетка обволакивают наполненные воздухом альвеолы легкого. Именно на уровне этих капилляров приходит удаление из крови углекислого газа и присоединение к молекуле гемоглобина (гемоглобин находится внутри эритроцитов ) кислорода.После обогащения кислородом и удаления углекислого газа кровь возвращается по легочным венам в сердце – в левое предсердие.
Большой круг кровообращения – это вся совокупность кровеносных сосудов, не входящих в кровеносную систему легкого. По данным сосудам происходит движение крови от сердца к периферическим тканям и органам, а так же обратный ток крови к правым отделам сердца.
Начало большой круг кровообращения берет от аорты, далее кровь продвигается по сосудам следующего порядка. Разветвления основных сосудов направляют кровь к внутренним органам, к головному мозгу , конечностям. Перечислять названия данных сосудов не имеет смысла, однако важным является регуляция распределения нагнетаемого сердцем тока крови по всем тканям и органам организма. По достижению кровоснабжаемого органа происходит сильное ветвление сосудов и формирование кровеносной сети из мельчайших сосудов – микроциркуляторное русло . На уровне капилляров происходят обменные процессы и кровь, утратившая кислород и часть органических веществ необходимых для работы органов, обогащается веществами, образовавшимися в результате работы клеток органа и углекислым газом.
В результате такой непрерывной работы сердца, малого и большого круга кровообращения происходит непрерывные обменные процессы во всем организме – осуществляется интеграция всех органов и систем в единый организм. Благодаря кровеносной системе есть возможность снабжения отдаленных от легкого органов кислородом, удаление и обезвреживание (печенью , почками ) продуктов распада и углекислого газа. Кровеносная система позволяет в кротчайшие сроки распространять по всему организму гормоны , достигать иммунными клетками любого органа и ткани. В медицине кровеносная система используется как главный распространяющий медикаментозное средство элемент.
Распределение кровотока по тканям и органам
Интенсивность кровоснабжения внутренних органов не равномерна. Во многом это зависит от интенсивности и энергоемкости производимой ими работы. К примеру, наибольшая интенсивность кровоснабжения наблюдается в головном мозге, сетчатке глаза, сердечной мышце и почках. Органы со средним уровнем кровоснабжения представлены печенью, пищеварительным трактом, большинством эндокринных органов. Малая интенсивность кровотока присуща скелетным тканям, соединительной ткани, подкожной жировой сетчатке. Однако при определенных условиях кровоснабжение того или иного органа может многократно усиливаться или сокращаться. К примеру – мышечная ткань при регулярных физических нагрузках может кровоснабжаться более интенсивно, при резкой массивной кровопотере, как правило, кровоснабжение сохраняется лишь в жизненно важных органах - центральная нервная система, легкие, сердце (остальным органам кровоток частично ограничивается
).Потому понятно, что кровеносная система это не только система сосудистых магистралей – это высоко интегрированная система, активно участвующая в регуляции работы организма, попутно выполняющая множество функций – транспортную, иммунную, терморегулирующую, регулирующую скорость кровотока различных органов.
Это непрерывное движение крови по замкнутой сердечно-сосудистой системе, обеспечивающее обмен газов в легких и тканях тела.
Помимо обеспечения тканей и органов кислородом и удаления из них углекислоты, кровообращение доставляет к клеткам питательные вещества, воду, соли, витамины, гормоны и удаляет конечные продукты обмена веществ, а также поддерживает постоянство температуры тела, обеспечивает гуморальную регуляцию и взаимосвязь органов и систем органов в организме.
Система органов кровообращения состоит из сердца и кровеносных сосудов , пронизывающих все органы и ткани тела.
Кровообращение начинается в тканях, где совершается обмен веществ через стенки капилляров. Кровь, отдавшая кислород органам и тканям, поступает в правую половину сердца и направляется им в малый (легочной) круг кровообращения, где кровь насыщается кислородом, возвращается к сердцу, поступая в левую его половину, и вновь разносится по всему организму (большому кругу кровообращения).
Сердце - главный орган системы кровообращения. Оно представляет собой полый мышечный орган, состоящий из четырех камер: двух предсердий (правого и левого), разделенных межпредсердной перегородкой, и двух желудочков (правого и левого), разделенных межжелудочковой перегородкой. Правое предсердие сообщается с правым желудочком через трехстворчатый, а левое предсердие с левым желудочком - через двустворчатый клапан. Масса сердца взрослого человека в среднем около 250 г у женщин и около 330 г у мужчин. Длина сердца 10-15 см, поперечный размер 8-11 см и переднезадний - 6-8,5 см. Объем сердца у мужчин в среднем равен 700-900 см 3 , а у женщин - 500-600 см 3 .
Наружные стенки сердца образованы сердечной мышцей, которая по структуре сходна с поперечнополосатыми мышцами. Однако сердечная мышца отличается способностью автоматически ритмично сокращаться благодаря импульсам, возникающим в самом сердце независимо от внешних воздействий (автоматия сердца).
Функция сердца состоит в ритмичном нагнетании в артерии крови, приходящей к нему по венам. Сердце сокращается около 70-75 раз в минуту в состоянии покоя организма (1 раз за 0,8 с). Более половины этого времени оно отдыхает - расслабляется. Непрерывная деятельность сердца складывается из циклов, каждый из которых состоит из сокращения (систола) и расслабления (диастола).
Различают три фазы сердечной деятельности:
- сокращение предсердий - систола предсердий - занимает 0,1 с
- сокращение желудочков - систола желудочков - занимает 0,3 с
- общая пауза - диастола (одновременное расслабление предсердий и желудочков) - занимает 0,4 с
Таким образом, в течение всего цикла предсердия работают 0,1 с и отдыхают 0,7 с, желудочки работают 0,3 с и отдыхают 0,5 с. Этим объясняется способность сердечной мышцы работать, не утомляясь, в течение всей жизни. Высокая работоспособность сердечной мышцы обусловлена усиленным кровоснабжением сердца. Примерно 10 % крови, выбрасываемой левым желудочком в аорту, поступает в отходящие от нее артерии, которые питают сердце.
Артерии - кровеносные сосуды, несущие обогащенную кислородом кровь от сердца к органам и тканям (лишь легочная артерия несет венозную кровь).
Стенка артерии представлена тремя слоями: наружной соединительнотканной оболочкой; средней, состоящей из эластических волокон и гладких мышц; внутренней, образованной эндотелием и соединительной тканью.
У человека диаметр артерий колеблется от 0,4 до 2,5 см. Общий объем крови в артериальной системе составляет в среднем 950 мл. Артерии постепенно древовидно ветвятся на все более мелкие сосуды - артериолы, которые переходят в капилляры.
Капилляры (от лат. "капиллюс" - волос) - мельчайшие сосуды (средний диаметр не превышает 0,005 мм, или 5 мкм), пронизывающие органы и ткани животных и человека, имеющих замкнутую кровеносную систему. Они соединяют мелкие артерии - артериолы с мелкими венами - венулами. Через стенки капилляров, состоящие из клеток эндотелия, происходит обмен газов и других веществ между кровью и различными тканями.
Вены - кровеносные сосуды, несущие насыщенную углекислым газом, продуктами обмена веществ, гормонами и другими веществами кровь от тканей и органов к сердцу (исключение легочные вены, несущие артериальную кровь). Стенка вены значительно тоньше и эластичнее стенки артерии. Мелкие и средние вены снабжены клапанами, препятствующими обратному току крови в этих сосудах. У человека объем крови в венозной системе составляет в среднем 3200 мл.
Круги кровообращения
Движение крови по сосудам впервые было описано в 1628 г. английским врачом В. Гарвеем.
У человека и млекопитающих кровь движется по замкнутой сердечно-сосудистой системе, состоящей из большого и малого кругов кровообращения (рис.).
|
Большой круг начинается от левого желудочка, через аорту разносит кровь по всему телу, в капиллярах отдает тканям кислород, забирает углекислый газ, превращается из артериальной в венозную и по верхней и нижней полым венам возвращается в правое предсердие. Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка, через легочную артерию разносит кровь к легочным капиллярам. Здесь кровь отдает углекислый газ, насыщается кислородом и по легочным венам течет к левому предсердию. Из левого предсердия через левый желудочек кровь вновь поступает в большой круг кровообращения. |
Малый круг кровообращения - легочной круг - служит для обогащения крови кислородом в легких. Он начинается от правого желудочка и заканчивается левым предсердием.
Из правого желудочка сердца венозная кровь поступает в легочной ствол (общая легочная артерия), которая вскоре делится на две ветви,- несущие кровь к правому и левому легкому.
В легких артерии разветвляются на капилляры. В капиллярных сетях, оплетающих легочные пузырьки, кровь отдает углекислоту и получает взамен новый запас кислорода (легочное дыхание). Насыщенная кислородом кровь приобретает алый цвет, становится артериальной и поступает из капилляров в вены, которые, слившись в четыре легочные вены (по две с каждой стороны), впадают в левое предсердие сердца. В левом предсердии заканчивается малый (легочный) круг кровообращения, а поступившая в предсердие артериальная кровь переходит через левое атриовентрикулярное отверстие в левый желудочек, где начинается большой круг кровообращения. Следовательно, в артериях малого круга кровообращения течет венозная кровь, а в его венах - артериальная.
Большой круг кровообращения - телесный - собирает венозную кровь от верхней и нижней половины туловища и аналогично распределяет артериальную; начинается от левого желудочка и заканчивается правым предсердием.
Из левого желудочка сердца кровь поступает в самый крупный артериальный сосуд - аорту. Артериальная кровь содержит необходимые для жизнедеятельности организма питательные вещества и кислород и имеет ярко-алый цвет.
Аорта разветвляется на артерии, которые идут ко всем органам и тканям тела и переходят в толще их в артериолы и далее в капилляры. Капилляры в свою очередь собираются в венулы и далее в вены. Через стенку капилляров происходит обмен веществ и газообмен между кровью и тканями тела. Протекающая в капиллярах артериальная кровь отдает питательные вещества и кислород и взамен получает продукты обмена и углекислоту (тканевое дыхание). Вследствие этого поступающая в венозное русло кровь бедна кислородом и богата углекислотой и потому имеет темную окраску - венозная кровь; при кровотечении по цвету крови можно определить, какой сосуд поврежден - артерия или вена. Вены сливаются в два крупных ствола - верхнюю и нижнюю полые вены, которые впадают в правое предсердие сердца. Этим отделом сердца заканчивается большой (телесный) круг кровообращения.
Дополнением к большому кругу является третий (сердечный) круг кровообращения , обслуживающий само сердце. Он начинается выходящими из аорты венечными артериями сердца и заканчивается венами сердца. Последние сливаются в венечный синус, впадающий в правое предсердие, а остальные вены открываются в полость предсердия непосредственно.
Движение крови по сосудам
Любая жидкость течет от места, где давление выше, туда, где оно ниже. Чем больше разность давлений, тем выше скорость течения. Кровь в сосудах большого и малого круга кровообращений также движется благодаря разности давлений, которую создает сердце своими сокращениями.
В левом желудочке и аорте давление крови выше, чем в полых венах (отрицательное давление) и в правом предсердии. Разность давлений в этих участках обеспечивает движение крови в большом круге кровообращения. Высокое давление в правом желудочке и легочной артерии и низкое в легочных венах и левом предсердии обеспечивают движение крови в малом круге кровообращения.
Самое высокое давление в аорте и крупных артериях (артериальное давление). Артериальное кровяное давление не является постоянной величиной [показать]
Кровяное давление - это давление крови на стенки кровеносных сосудов и камер сердца, возникающее в результате сокращения сердца, нагнетающего кровь в сосудистую систему, и сопротивления сосудов. Наиболее важным медицинским и физиологическим показателем состояния кровеносной системы является величина давления в аорте и крупных артериях - артериальное давление.
Артериальное кровяное давление не является постоянной величиной. У здоровых людей в состоянии покоя различают максимальное, или систолическое, давление крови - уровень давления в артериях во время систолы сердца около 120 мм ртутного столба, и минимальное, или диастолическое,- уровень давления в артериях во время диастолы сердца около 80 мм ртутного столба. Т.е. артериальное кровяное давление пульсирует в такт сокращений сердца: в момент систолы оно повышается до 120-130 мм рт. ст., а во время диастолы снижается до 80-90 мм рт. ст. Эти пульсовые колебания давления происходят одновременно с пульсовыми колебаниями артериальной стенки.
По мере продвижения крови по артериям часть энергии давления используется на преодоление трения крови о стенки сосудов, поэтому давление постепенно падает. Особенно значительное падение давления происходит в самых мелких артериях и капиллярах - они оказывают наибольшее сопротивление движению крови. В венах кровяное давление продолжает постепенно снижаться, и в полых венах оно равно атмосферному давлению или даже ниже его. Показатели кровообращения в разных отделах кровеносной системы приведены в табл. 1.
Скорость движения крови зависит не только от разности давлений, но и от ширины кровеносного русла. Хотя аорта - самый широкий сосуд, но в организме она одна и через нее протекает вся кровь, которая выталкивается левым желудочком. Поэтому скорость здесь максимальная - 500 мм/с (см. табл. 1). По мере разветвления артерий их диаметр уменьшается, однако общая площадь поперечного сечения всех артерий возрастает и скорость движения крови уменьшается, достигая в капиллярах 0,5 мм/с. Благодаря столь малой скорости течения крови в капиллярах кровь успевает отдать кислород и питательные вещества тканям и принять продукты их жизнедеятельности.
Замедление тока крови в капиллярах объясняется их огромным количеством (около 40 млрд.) и большим суммарным просветом (в 800 раз больше просвета аорты). Движение крови в капиллярах осуществляется за счет изменения просвета подводящих мелких артерий: их расширение усиливает кровоток в капиллярах, а сужение - уменьшает.
Вены на пути от капилляров по мере приближения к сердцу укрупняются, сливаются, их количество и суммарный просвет кровяного русла уменьшается, а скорость движения крови по сравнению с капиллярами возрастает. Из табл. 1 также видно, что 3/4 всей крови находится в венах. Это связано с тем, что тонкие стенки вен способны легко растягиваться, поэтому они мoгут содержать значительно больше крови, чем соответствующие артерии.
Основной причиной движения крови по венам служит разность давлений в начале и конце венозной системы, поэтому движение крови по венам происходит в направлении к сердцу. Этому способствуют присасывающее действие грудной клетки ("дыхательный насос") и сокращение скелетной мускулатуры ("мышечный насос"). Во время вдоха давление в грудной клетке уменьшается. При этом разность давлений в начале и в конце венозной системы увеличивается, и кровь по венам направляется к сердцу. Скелетные мышцы, сокращаясь, сжимают вены, что также способствует передвижению крови к сердцу.
Соотношение между скоростью движения крови, шириной кровеносного русла и давлением крови иллюстрирует рис. 3. Количество крови, протекающее за единицу времени через сосуды, равно произведению скорости движения крови на площадь поперечного сечения сосудов. Эта величина одинакова для всех частей кровеносной системы: сколько крови выталкивает сердце в аорту, столько ее протекает через артерии, капилляры и вены и столько же возвращается назад к сердцу, и равна минутному объему крови.
Перераспределение крови в организме
Если артерия, отходящая от аорты к какому-нибудь органу, благодаря расслаблению своих гладких мышц расширится, то орган будет получать больше крови. В то же время другие органы получат за счет этого меньше крови. Так происходит перераспределение крови в организме. Вследствие перераспределения к работающим органам притекает больше крови за счет органов, которые в данное время пребывают в покое.
Перераспределение крови регулируется нервной системой: одновременно с расширением сосудов в работающих органах кровеносные сосуды неработающих суживаются и артериальное давление остается неизменным. Но если расширятся все артерии, это приведет к падению артериального давления и к уменьшению скорости движения крови в сосудах.
Время кругооборота крови
Время кругооборота крови - это время, необходимое для того, чтобы кровь прошла через весь круг кровообращения. Для измерения времени кругооборота крови применяется ряд способов [показать]
Принцип измерения времени кругооборота крови заключается в том, что в вену вводят какое-либо вещество, не встречающееся обычно в организме, и определяют, через какой промежуток времени оно появляется в одноименной вене другой стороны или вызывает характерное для него действие. Например, в локтевую вену вводят раствор алкалоида лобелина, действующего через кровь на дыхательный центр продолговатого мозга, и определяют время от момента введения вещества до момента, когда появляется кратковременная задержка дыхания или кашель. Это происходит, когда молекулы лобелина, совершив кругооборот в кровеносной системе, подействуют на дыхательный центр и вызовут изменение дыхания или кашель.
В последние годы скорость кругооборота крови по обоим кругам кровообращения (или только по малому, или только по большому кругу) определяют с помощью радиоактивного изотопа натрия и счетчика электронов. Для этого несколько таких счетчиков помещают на разных частях тела вблизи крупных сосудев и в области сердца. После введения в локтевую вену радиоактивного изотопа натрия определяют время появления радиоактивного излучения в области сердца и исследуемых сосудов.
Время кругооборота крови у человека составляет в среднем примерно 27 систол сердца. При 70-80 сокращениях сердца в минуту полный кругооборот крови происходит приблизительно за 20-23 секунды. Не надо забывать, однако, что скорость течения крови по оси сосуда больше, чем у его стенок, а также, что не все сосудистые области имеют одинаковую протяженность. Поэтому не вся кровь совершает кругооборот так быстро, и указанное выше время является кратчайшим.
Исследования на собаках показали, что 1/5 времени полного кругооборота крови приходится на малый круг кровообращения и 4/5 - на большой круг.
Регуляция кровообращения
Иннервация сердца . Сердце, как и другие внутренние органы, иннервируетея вегетативной нервной системой и получает двойную иннервацию. К сердцу подходят симпатические нервы, которые усиливают и ускоряют его сокращения. Вторая группа нервов - парасимпатические - действует на сердце противоположным образом: замедляет и ослабляет сердечные сокращения. Эти нервы регулируют работу сердца.
Кроме того, на работу сердца влияет гормон надпочечников - адреналин, который с кровью поступает в сердце и усиливает его сокращения. Регуляция работы органов с помощью веществ, переносимых кровью, называется гуморальной.
Нервная и гуморальная регуляции сердца в организме действуют согласованно и обеспечивают точное приспособление деятельности сердечно-сосудистой системы к потребностям организма и условиям окружающей среды.
Иннервация кровеносных сосудов. Кровеносные сосуды иниервируются симпатическими нервами. Возбуждение, распространяющееся по ним, вызывает сокращение гладких мышц в стенках сосудов и суживает сосуды. Если перерезать симпатические нервы, идущие к определенной части тела, соответствующие сосуды расширятся. Следовательно, по симпатическим нервам к кровеносным сосудам все время поступает возбуждение, которое держит эти сосуды в состоянии некоторого сужения - сосудистого тонуса. Когда возбуждение усилнвается, частота нервных импульсов возрастает и сосуды суживаются сильнее - сосудистый тонус повышается. Наоборот, при уменьшении частоты нервных импульсов вследствие торможения симпатических нейронов сосудистый тонус снижается и кровеносные сосуды расширяются. К сосудам некоторых органов (скелетных мышц, слюнных желез) кроме сосудосуживающих подходят также сосудорасширяющие нервы. Эти нервы возбуждаются и расширяют кровеносные сосуды органов во время их работы. На просвет сосудов влияют также вещества, которые разносятся кровью. Адреналин суживает кровеносные сосуды. Другое вещество - ацетилхолин, - выделяемое окончаниями некоторых нервов, расширяет их.
Регуляция деятельности сердечно-сосудистой системы. Кровоснабжение органов изменяется в зависимости от их потребностей благодаря описанному перераспределению крови. Но это перераспределение может быть эффективным только при условии, что давление в артериях не изменяется. Одной из основных функций нервной регуляции кровообращения является поддержание постоянного кровяного давления. Эта функция осуществляется рефлекторно.
В стенке аорты и сонных артерий имеются рецепторы, которые раздражаются сильнее, если кровяное давление превышает нормальный уровень. Возбуждение от этих рецепторов идет к сосудодвигательному центру, расположенному в продолговатом мозге, и тормозит его работу. От центра по симпатическим нервам к сосудам и сердцу начинает поступать более слабое возбуждение, чем раньше, и кровеносные сосуды расширяются, а сердце ослабляет свою работу. Вследствие этих изменений кровяное давление снижается. А если давление почему-либо упало ниже нормы, то раздражение рецепторов прекращается совсем и сосудо-двигательный центр, не получая тормозных влияний от рецепторов, усиливает свою деятельность: посылает к сердцу и сосудам больше нервных импульсов в секунду, сосуды суживаются, сердце сокращается, чаще и сильнее, кровяное давление повышается.
Гигиена сердечной деятельности
Нормальная деятельность человеческого организма возможна лишь при наличии хорошо развитой сердечно-сосудистой системы. Скорость кровотока будет определять степень кровоснабжения органов и тканей и скорость удаления продуктов жизнедеятельности. При физической работе потребность органов в кислороде возрастает одновременно с усилением и учащением сердечных сокращений. Такую работу может обеспечить только сильная сердечная мышца. Чтобы быть выносливым к разнообразной трудовой деятельности, важно тренировать сердце, увеличивать силу его мышцы.
Физический труд, физкультура развивают сердечную мышцу. Для обеспечения нормальной функции сердечно-сосудистой системы человек должен начинать свой день с утренней зарядки, особенно люди, профессии которых не связаны с физическим трудом. Для обогащения крови кислородом физические упражнения лучше выполнять на свежем воздухе.
Необходимо помнить, что чрезмерные физические и психические напряжения могут вызвать нарушение нормальной работы сердца, его заболевания. Особенно вредное влияние на сердечно-сосудистую систему оказывают алкоголь, никотин, наркотики. Алкоголь и никотин отравляют сердечную мышцу и нервную систему, вызывают резкие нарушения регуляции сосудистого тонуса и деятельности сердца. Они ведут к развитию тяжелых заболеваний сердечно-сосудистой системы и могут стать причиной внезапной смерти. У курящих и употребляющих алкоголь молодых людей чаще, чем у других, возникают спазмы сосудов сердца, вызывающие тяжелые сердечные приступы, иногда и смерть.
Первая помощь при ранениях и кровотечениях
Травмы часто сопровождаются кровотечением. Различают капиллярное, венозное и артериальное кровотечения.
Капиллярное кровотечение возникает даже при незначительном ранении и сопровождается медленным вытеканием крови из раны. Такую рану следует обработать раствором бриллиантового зеленого (зеленкой) для обеззараживания и наложить чистую марлевую повязку. Повязка останавливает кровотечение, способствует образованию тромба и не дает возможности микробам попасть в рану.
Венозное кровотечение характеризуется значительно большей скоростью вытекания крови. Вытекающая кровь имеет темный цвет. Для остановки кровотечения необходимо наложить тугую повязку ниже раны, т. е. дальше от сердца. После остановки кровотечения рану обрабатывают дезинфицирующим средством (3% р-р перекиси водорода, водка), перевязывают стерильной давящей повязкой.
При артериальном кровотечении из раны фонтанирует алая кровь. Это наиболее опасное кровотечение. При повреждении артерии конечности нужно поднять конечность как можно выше, согнуть ее и прижать пальцем раненную артерию в том месте, где она близко подходит к поверхности тела. Необходимо также выше места ранения, т. е. ближе к сердцу, наложить резиновый жгут (можно использовать для этого бинт, веревку) и туго его затянуть, чтобы полностью остановить кровотечение. Жгут нельзя держать затянутым более 2 ч. При его наложении необходимо прикрепить записку, в которой следует указать время наложения жгута.
Следует помнить, что венозное, а еще в большей степени артериальное кровотечение может привести к значительной потере крови и даже к смерти. Поэтому при ранении необходимо как можно скорее остановить кровотечение, а затем доставить пострадавшего в больницу. Сильная боль или испуг могут привести к тому, что человек потеряет сознание. Потеря сознания (обморок) является следствием торможения сосудодвигательного центра, падения кровяного давления и недостаточного снабжения головного мозга кровью. Потерявшему сознание необходимо дать понюхать какое-нибудь нетоксичное с сильным запахом вещество (например, нашатырный спирт), смочить лицо холодной водой или слегка похлопать его по щекам. При раздражении обонятельных или кожных рецепторов возбуждение от них поступает в головной мозг и снимает торможение сосудодвигательного центра. Кровяное давление повышается, головной мозг получает достаточное питание, и сознание возвращается.
Кровообращение - процесс циркуляции крови по организму. Кровь поддерживает гомеостаз - оптимальную среду для жизни и функционирования клеток - и переносит гормоны, регулирующие деятельность систем и органов.
Кровообращение осуществляется в сердечно-сосудистой (кровеносной) системе, которая доставляет кровь, несущую питательные вещества и кислород, всем тканям организма. Оттекая, кровь уносит с собой продукты обмена веществ, которые кровеносная система транспортирует в почки или легкие для выведения.
Центральным органом сердечно-сосудистой системы является сердце - мышечный орган, сокращения которого выбрасывают кровь в артерии. Крупные артерии разветвляются на более мелкие, затем на артериолы и, наконец, на капилляры. Точно так же ветвятся вены, возвращающие кровь к сердцу. Мельчайшие из них называются венулами и делятся на венозные капилляры. Артериальная и венозная системы сообщаются через анастомозы. Особенно важны капиллярные анастомозы, поскольку именно там происходит процесс обмена между кровью и тканями. Кровь, вернувшаяся к сердцу, направляется в малый круг кровообращения через легкие, где снова насыщается кислородом.
Кровяное давление
Кровяное давление - это давление крови на стенки кровеносных сосудов и камер сердца.Оно измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.) и, реже, в килопаскалях (кПа).
Кровяное давление выражается двумя числами, например 150/110. Первое (систолическое или верхнее) означает давление в артерии в момент сокращения сердца (систолы). Второе (диастолическое или нижнее) означает давление в артериях в то время, когда сердце расслаблено (диастола). Диастолическое давление часто оценивается как клинически более важное, особенно при диагностике гипертензии (повышенного кровяного давления), потому что систолическое давление очень сильно зависит от такого фактора, как эмоциональное состояние.
Кровяное давление измеряется с помощью тонометра -прибора, состоящего из надувной манжетки, накладываемой на руку и соединенной с измерительным прибором. Гипертензией страдают миллионы людей во всем мире. В большинстве случаев причина неизвестна. Однако своевременное выявление и лечение гипертензии снижает риск развития инфаркта или инсульта.
Кровоток
Кровоток - это объем крови, проходящий через систему кровоснабжения органа или отдельный кровеносный сосуд за определенный период времени.Кровоток через кровеносный сосуд определяется разницей давления между его концами и гидродинамическим сопротивлением движению крови. Однако из двух параметров - давление и сопротивление - именно сопротивление имеет большее влияние на кровоток. Артерии и вены Общий кровоток в системе кровообращения взрослого - в среднем около пяти литров в минуту. Он также называется минутным объемом сердца.
Кровяное давление максимально в сосудах, расположенных ближе всего к сердцу, то есть в аорте и легочной артерии.
По мере удаления от сердца давление падает.
Кровоток в тканях зависит от их потребности в кровоснабжении. При нагрузке некоторым тканям может потребоваться в 20-30 раз больший объем крови, чем в состоянии покоя. При этом минутный объем сердца может увеличиваться всего в 4-7 раз. Поскольку организм не может просто увеличить общий кровоток, кровоснабжение отдельных тканей контролируется внутренними регуляторными механизмами. Кровь распределяется в зависимости от потребностей, перенаправляясь от тканей и органов, не требующих усиленного кровоснабжения, к испытывающим повышенную нагрузку.
Венозный кровоток
Пульсовая волна, создаваемая ударами сердца, не проходит через тончайшие капилляры, поэтому в венах пульса нет.Тем не менее, кровь течет через венозную систему обратно к сердцу. Это происходит благодаря сразу нескольким процессам - сокращениям скелетных мышц, работе венозных клапанов и дыхательного процесса, который помогает перекачивать кровь по венам в направлении грудной клетки.
Распределение крови
В кровеносной системе кровь движется в организме по двум сетям, начинающимся и заканчивающимся в сердце.Большой круг кровообращения (системная циркуляция)
Большой круг кровообращения содержит большую часть циркулирующей крови - около 84%. Однако только 7% от общего объема крови находится в капиллярном ложе, где, собственно, и происходит обмен между кровью и тканями. Капилляры имеют проницаемые стенки, состоящие из единственного слоя клеток, что позволяет небольшим молекулам проникать из крови в ткани и обратно. Из крови в ткани поступают главным образом питательные вещества и кислород, в то время как из тканей через капиллярные стенки диффундируют продукты обмена веществ. Они затем переносятся к специализированным органам для выведения из организма.Малый круг кровообращения (легочная циркуляция)
Легочная циркуляция позволяет вывести некоторые продукты обмена из крови через легкие и абсорбировать кислород из воздуха. Кровь, вернувшаяся из крупных вен организма в правую половину сердца, затем поступает через легочную артерию в легкие. Здесь артерии подразделяются на мелкие артериолы, а затем капилляры, которые пронизывают ткань легкого. Легочные вены несут обогащенную кислородом кровь обратно к сердцу.Кровеносная система - это единое анатомо-физиологическое образование, главная функция которого – кровообращение, то есть движение крови в организме.
Благодаря кровообращению происходит газообмен в легких. Во время этого процесса углекислота удаляется из крови, а кислород из вдыхаемого воздуха обогащает ее. Кровь доставляет кислород и полезные вещества ко всем тканям, удаляя из них продукты метаболизма (распада).
Кровеносная система участвует и в процессах теплообмена, обеспечивая жизнедеятельность организма в разных условиях внешней среды. Также эта система система участвует в гуморальной регуляции деятельности органов. Гормоны выделяются эндокринными железами и доставляются в восприимчивые к ним ткани. Так кровь объединяет все части организма в единое целое.
Части сосудистой системы
Сосудистая система неоднородна по морфологии (структуре) и выполняемой функции. Ее можно с небольшой долей условности разделить на следующие части:
- аортоартериальная камера;
- сосуды сопротивления;
- обменные сосуды;
- артериоловенулярные анастомозы;
- емкостные сосуды.
Аортоартериальная камера представлена аортой и крупными артериями (общие подвздошные, бедренные, плечевые, сонные и другие). В стенке этих сосудов присутствуют и мышечные клетки, но преобладают эластичные структуры, препятствующие их спадению во время диастолы сердца. Сосуды эластического типа поддерживают постоянство скорости кровотока, независимо от пульсовых толчков.
Сосуды сопротивления - это мелкие артерии, в стенке которых преобладают мышечные элементы. Они способны быстро изменять свой просвет с учетом потребностей органа или мышцы в кислороде. Эти сосуды участвуют в поддержании артериального давления. Они активно перераспределяют объемы крови между органами и тканями.
Обменные сосуды – это капилляры, мельчайшие веточки кровеносной системы. Их стенка очень тонкая, сквозь нее легко проникают газы и другие вещества. Кровь может поступать из мельчайших артерий (артериол) в венулы в обход капилляров, по артериоловенулярным анастомозам. Эти «соединительные мостики» играют большую роль в теплообмене.
Емкостные сосуды называются так, потому что они способны вместить значительно больше крови, чем артерии. К этим сосудам относятся венулы и вены. По ним кровь поступает обратно к центральному органу кровеносной системы – сердцу.
Круги кровообращения
Круги кровообращения описаны еще в XVII веке Уильямом Гарвеем.
Из левого желудочка выходит аорта, начинающая большой круг кровообращения. От нее отделяются артерии, несущие кровь ко всем органам. Артерии делятся на все более мелкие веточки, охватывающие все ткани организма. Тысячи мельчайших артерий (артериол) распадаются на огромное количество самых мелких сосудов – капилляров. Их стенки характеризуются высокой проницаемостью, поэтому в капиллярах происходит газообмен. Здесь артериальная кровь трансформируется в венозную. Венозная кровь поступает в вены, которые постепенно объединяются и в итоге образуют верхнюю и нижнюю полые вены. Устья последних открываются в полость правого предсердия.
В малом круге кровообращения кровь проходит через легкие. Она попадает туда по легочной артерии и ее ветвям. В капиллярах, оплетающих альвеолы, происходит газообмен с воздухом. Обогащенная кислородом кровь по легочным венам идет в левые отделы сердца.
Некоторые важные органы (головной мозг, печень, кишечник) имеют особенности кровоснабжения – регионарное кровообращение.
Строение сосудистой системы
Аорта, выходя из левого желудочка, образует восходящую часть, от которой отделяются коронарные артерии. Затем она изгибается, и от ее дуги отходят сосуды, направляющие кровь в руки, голову, грудную клетку. Затем аорта идет вниз вдоль позвоночника, где делится на сосуды, несущие кровь к органам брюшной полости, таза, ног.
Вены сопровождают одноименные артерии.
Отдельно нужно упомянуть воротную вену. Она отводит кровь от органов пищеварения. В ней, помимо питательных веществ, могут содержаться токсины и другие вредные агенты. Воротная вена доставляет кровь в печень, где проходит удаление токсических веществ.
Строение сосудистых стенок
Артерии имеют наружный, средний и внутренний слои. Наружный слой – соединительная ткань. В среднем слое есть эластические волокна, поддерживающие форму сосуда, и мышечные. Мышечные волокна могут сокращаться и изменять просвет артерии. Изнутри артерии выстланы эндотелием, обеспечивающим спокойный поток крови без препятствий.
Стенки вен значительно тоньше, чем артерий. В них очень мало эластической ткани, поэтому они легко растягиваются и спадаются. Внутренняя стенка вен образует складки: венозные клапаны. Они препятствуют движению венозной крови вниз. Отток крови по венам обеспечивается также за счет движения скелетных мышц, «выжимающих» кровь при ходьбе или беге.
Регуляция деятельности кровеносной системы
Кровеносная система практически мгновенно отвечает на изменения внешних условий и внутренней среды организма. При стрессе или нагрузке она отвечает учащением сердечных сокращений, повышением артериального давления, улучшением кровоснабжения мышц, снижением интенсивности кровотока в органах пищеварения и так далее. В период покоя или сна происходят обратные процессы.
Регуляция функции сосудистой системы осуществляется нейрогуморальными механизмами. Регуляторные центры высшего уровня находятся в коре головного мозга и в гипоталамусе. Оттуда сигналы поступают в сосудодвигательный центр, отвечающий за тонус сосудов. Через волокна симпатической нервной системы импульсы поступают в стенки сосудов.
В регуляции функции кровеносной системы очень важен механизм обратной связи. В стенках сердца и сосудов расположено большое количество нервных окончаний, воспринимающих изменения давления (барорецепторы) и химического состава крови (хеморецепторы). Сигналы от этих рецепторов поступают в высшие центры регуляции, помогая кровеносной системе быстро приспособиться к новым условиям.
Гуморальная регуляция возможна с помощью эндокринной системы. Большинство гормонов человека так или иначе влияет на деятельность сердца и сосудов. В гуморальном механизме участвуют адреналин, ангиотензин, вазопрессин и многие другие активные вещества.
