Сосудистая система

СЕРДЦЕ

Сердце человека расположено в грудной полости и окружено перикардом (околосердечной сумкой). Полость перикарда содержит серозную жидкость, облегчающую скольжение сердца при его сокращениях. Длина сердца составляет 9—14 см, масса — до 300 г. В сердце различают широкую часть— основание, суженную — верхушку и три поверхности — переднюю, заднюю и нижнюю. Основание сердца направлено кверху и назад, верхушка — вниз и вперед, передняя поверхность обращена к грудине и реберным хрящам, задняя — к пищеводу, нижняя — к сухожильному центру диафрагмы.

Сердце представляет собой полый мышечный орган, разделенный перегородкой на правую и левую половины. Каждая половина состоит из

тонкостенного предсердия и толстостенного желудочка, между которыми имеется атриовентрикулярное отверстие. Оба отверстия снабжены клапанами, образованными створками, и называются створчатыми. Клапаны открываются только в сторону желудочков, удерживаются сухожильными струнами, связанными с сосцевидными мышцами. Отверстие в левой половине закрывает двустворчатый клапан, а в правой — трехстворчатый. У места выхода аорты из левого желудочка и легочной артерии из правого желудочка располагаются полулунные, или кармашковые клапаны. Клапаны сердца, аорты и легочной артерии открываются только в одну сторону, пропуская кровь из предсердий в желудочки, а из желудочков в аорту и легочную артерию.

Артерии верхней половины тела

Артерии нижней половины тела

Стенка сердца состоит из трех слоев: эпикарда, миокарда, эндокарда. Эпикард — наружный слой сердца — представлен серозной оболочкой. Миокард (мышечный слой) сердца представлен поперечно-полосатой сердечной мышцей. Стенка левого желудочка втрое толще стенки правого. Связано это с большим (телесным) кругом кровообращения, создающим большое сопротивление току крови. Эндокард — внутренний слой сердца — образован однослойным плоским эпителием.

Кровоснабжение сердца происходит через две венечные (коронарные) артерии — правую и левую, — которые отходят от начального отдела аорты. Венечные артерии делятся на более мелкие ветви, а затем на капилляры. Из капилляров венозная кровь переходит в вены сердца, которые сливаются в общий венозный сосуд, впадающий в правое предсердие. Часть капилляров сердца открывается непосредственно в полости сердца (рис. 35).

Рис. 35. Строение сердца (стрелками указано направление тока крови в камерах сердца):

/ — аорта; 2 — левая легочная артерия; 3 — левое предсердие; 4 — левые легочные вены; 5— правое гредсердно-же-лудочковое (атриовентрикулярное) отверстие; й-левый желудочек; 7— клапан аорты; <?-—правый желудочек; 9— клапан легочного ствола; 10— нижняя полая вена; II— правое пред-сердно-желудочковое (атриовентрикулярное) отверстие; 12— правое предсердие; 13— правые легочные вены; 14— правая легочная артерия; 15— верхняя полая вена

Работа сердца заключается в перекачивании и в нагнетании крови, поступающей из вен, в аорту и легочную артерию. Сердце, составляющее у человека около 0,5 % массы тела, перекачивает в сутки около 7000 литров крови. Оно обеспечивает создание кровяного давления и поддержания разницы давления крови в начальных и конечных отделах большого и малого кругов кровообращения. Сердце нагнетает кровь в сосудистую систему благодаря синхронному сокращению мышечных клеток, которые образуют сердечную мышцу — миокард предсердий и желудочков.

Работа сердца связана с последовательным сокращением (систола) и расслаблением (диастола) предсердий и желудочков, что обеспечивает перекачивание крови из венозной системы в артериальную.

Работа сердца состоит из сердечных циклов. Взаимосвязанное, последовательное сокращение и расслабление предсердий и желудочков, включающее в себя сокращение предсердий, вслед за ним сокращение желудочков и расслабление предсердий, а затем и желудочков называется сердечным циклом.

Время сердечного цикла зависит от числа сокращений сердца в минуту. В состоянии относительного покоя сердце человека сокращается примерно 75 раз в 1 мин. Это означает, что весь сердечный цикл продолжается около 0,8 с (60: 75), где систола предсердий длится 0,1с, а диастола — 0,7 с; сокращение желудочков — 0,3 с, а расслабление — 0,5 с, общая диастола предсердий и желудочков — 0,4 с. Частота сокращений сердца у человека — 60—70 раз в минуту.

Движение крови по сердцу. В процессе сокращения и расслабления сердца осуществляется движение крови по сердцу. При расслаблении предсердий в них поступает кровь из полых и легочных вен. После расслабления предсердия сокращаются, что ведет к повышению давления крови (5—12 мм рт. ст.) в них. Это обеспечивает перемещение крови из предсердий в желудочки. Вслед за сокращением предсердий сокращаются желудочки. При систоле желудочков давление крови в них повышается до 130—150мм рт. ст., что приводит к захлопыванию створчатых клапанов и изгнанию крови из желудочков в аорту и легочную артерию. При этом лепестки клапанов аорты и легочной артерии прижимаются кровью к стенке сосудов. Вслед за сокращением желудочки расслабляются, что сопровождается понижением в них давления крови. При этом кровь из аорты и легочной артерии устремляется в желудочки, ударяется в лепестки полулунных клапанов и обеспечивает их закрытие. Во время диастолы предсердий и желудочков кровь из вен притекает в предсердия и через атриовентрикулярные отверстия — в желудочки (70 %объема), остальные 30 % объема подкачиваются при систоле предсердий.

Сердечная мышца и ее свойства. Сердечная мышца, или миокард, состоит из поперечно-полосатой мышечной ткани и обладает структурными и функциональными особенностями. Сердечная мышечная клетка имеет все компоненты животной клетки и содержит сократительный аппарат, представленный миофибриллами, состоящими из миозиновых и актиновых нитей. Сокращение миофибрилл происходит также как и у скелетных мышц. Мышечные волокна вытянуты в длину, соединяются между собой через вставочные диски и образуют единое целое — миокард. Он представляет собой функциональный синцитий.

Сердечная мышца обладает теми же свойствами, что и поперечно-полосатая скелетная мышца. Вместе с тем она имеет и ряд специфических свойств, одним из которых является автоматик.

Под автоматией понимают способность сердечной мышцы сокращаться и расслабляться без влияний извне, а за счет импульсов, рождающихся в ней самой. Это свойство присуще сердцу как органу в целом. Автоматия сердца обусловлена специальной проводящей системой сердца.

Проводящая система сердца обеспечивает согласованные последовательные сокращения и расслабления предсердий и желудочков. Она представлена узлами, пучком и волокнами. Первый узел — синусно-предсердный — расположен в правом предсердии у устья верхней полой вены. В нем рождается возбуждение, которое распространяется по специальным волокнам мышц правого и левого предсердий и поступает ко второму узлу — предсердно-желудочковому. Он находится в перегородке сердца, между предсердиями и желудочками. Возбуждение от него передается к пучку Гиса, который находится в перегородке между желудочками, а от него по ножкам к волокнам Пуркинье. Волокна проводят возбуждение к миокарду желудочков, вызывая его сокращение. Ведущим узлом (водителем ритма сердца) проводящей системы является синусно-предсердный узел, который задает ритм работы сердца. Особенностью проводящей системы сердца является ее способность генерировать возбуждение.

Внешние показатели деятельности сердца. Работа сердца сопровождается целым рядом механических и физических явлений, которые могут быть зарегистрированы. Эти явления называются внешними показателями деятельности сердца. К ним относятся:

1) сердечный толчок — это сотрясение (колебание) участка грудной клетки в области пятого межреберного промежутка слева, возникающее от касания верхушки сердца (желудочков) в этом участке при систоле;

2) тоны сердца — это звуки, возникающие при систоле и диастоле сердца. Различают два тона — систолический, который возникает при закрытии створчатых клапанов и сокращении сердечной мышцы и диастолический — при захлопывании полулунных клапанов;

3) систолический объем крови — это количество крови, выбрасываемое каждым желудочком за одно сокращение (левый и правый желудочки выбрасывают одинаковое количество крови). В состоянии покоя у взрослого человека каждый желудочек выбрасывает70—80 мл крови.

4) Минутный объем крови — количество крови, выбрасываемое из желудочка в 1 мин (если систолический объем крови 70 мл, частота сокращений сердца 75 раз в 1 мин, то минутный объем крови равен 5250 мл);

5) биологические токи сердце являются результатом возбуждения, возникающего в синусно-предсердном узле и распространяющегося по всему сердцу. Токи сердца регистрируются с помощью прибора электрокардиографа в виде электрокардиограммы (ЭКГ). ЭКГ — это характерная кривая, состоящая из зубцов и интервалов. На ЭКГ различают зубцы Р, Q, R,S, Т, характеризующие разные состояния сердечной мышцы;

6) пульс — это колебание стенки артерии (артериальный пульс) или стенки вены крупного калибра (венозный пульс), связанное с систолой и диастолой;

7) кровяное давление — это сила, с которой кровь давит на стенки кровеносных сосудов. Оно относительно постоянно в состоянии покоя организма и его колебание происходит в строго определенных пределах в связи с систолой и диастолой. Различают артериальное (систолическое, диастолическое, среднее и пульсовое) и венозное кровяное давление.

В аорте систолическое давление составляет 200 мм рт. ст., диастолическое — 80, в артериях среднего калибра, соответственно 110—125 и 60—80мм рт. ст., в капиллярах —в среднем 35мм рт. ст., в мелких венах — 10—15 мм рт. ст., в яремной вене — 80— 130 см водного столба (ниже атмосферного).

Регуляция деятельности сердца. Деятельность сердца регулируется рефлекторно-гуморально.

Рефлекторная (нервная) регуляция деятельности сердца осуществляется с рецепторов, которые расположены в кровеносных сосудах (рецепторных зон дуги аорты, каротидного синуса, устья полых вен, мышц, органов, сердца, кожи). Информация по афферентным нервным волокнам поступает в центр регуляции деятельности сердца. Этот центр включает в себя совокупность нейронов, расположенных в продолговатом мозгу, гипоталамусе, спинном мозгу и других отделах ЦНС.

Из центра регуляции программа действия поступает к сердцу по эфферентным путям:

1) от продолговатого мозга по блуждающему нерву (парасимпатические нервные волокна) к синусно-предсердному и предсердно-желудочковому узлам, начальной части пучка Гиса и к мышечным волокнам предсердий;

2) от первых четырех грудных сегментов спинного мозга по симпатическим нервным волокнам ко всей проводящей системе сердца, а также мышечным волокнам предсердий и желудочков.

Возбуждение блуждающего нерва оказывает отрицательные влияния на сердце, в частности уменьшает силу сокращений сердца, урежает ритм сокращений сердца и др. Через симпатические нервы осуществляются положительные влияния на сердце: увеличение силы его сокращений, учащение ритма его сокращений и др.

В каждый момент характер рефлекторных влияний на сердце зависит от характера и степени действия раздражителей на рецепторы, с которых осуществляется регуляция деятельности сердца. Например, понижение давления крови, сдвиг рН крови в кислую сторону, повышение содержания в крови диоксида углерода и снижение концентрации кислорода вызывают положительные влияния на сердце. Напротив, повышение давления крови в сосудах, уменьшение содержания в ней диоксида углерода и увеличение концентрации кислорода вызывают урежение сокращений сердца и уменьшение их силы.

Гуморальная регуляция деятельности сердца осуществляется за счет специальных биологически активных веществ, которые наряду с нервами выполняют роль эфферентного пути из центра регуляции. Так, например, гормоны мозгового слоя надпочечников адреналин и норадреналин вызывают учащение ритма и увеличение силы сокращений сердца, ацетилхолин (образуется в нервных окончаниях парасимпатических нервов) — замедление и ослабление сердечной деятельности. На сердце оказывают влияние и другие гуморальные факторы. Так, ионы калия вызывают урежение ритма сердечной деятельности и увеличение силы сокращений сердца, а ионы кальция — учащение и усиление сердечной деятельности.

Благодаря такой регуляции деятельности сердца поддерживается постоянство кровяного давления, рН крови, концентрации газов крови и условий внутренней среды, движение и перераспределение крови между органами.

Все тело человека пронизано кровеносными сосудами, составляющими сосудистую систему организма. Сосудистая система — это множество трубок, соединенных параллельно и последовательно.

Благодаря приспособительным изменениям тонуса сосудов по организму, а также разность давления крови в начальной и конечной частях системы.

По структурно-физиологическим особенностям кровеносные сосуды подразделяются на артерии, вены и капилляры. Строение их не одинаково (рис. 36). Стенки артерий и вен построены из трех слоев: внутреннего, состоящего из плоского эндотелия, среднего, состоящего из гладкой мускулатуры и эластических волокон, и наружного, образованного соединительной тканью, содержащей коллагеновые волокна. Для артерий характерны толстые стенки, главным образом за счет среднего мышечного слоя. Этот слой у вен значительно тоньше, поскольку им не приходится выдерживать такого высокого давления крови, как артериям. Артерии имеют различный калибр: чем дальше от сердца располагается сосуд, тем меньше его диаметр. Внутри каждого органа артерия делится на более мелкие ветви. Самые мелкие артериальные сосуды называются артериолами. Они разделяются на капилляры. Капилляры — самые мелкие сосуды, длиной около 750 мкм, диаметром 7—40 мкм. Их стенки состоят лишь из одного слоя эндотелиальных клеток. Стенки капилляров проницаемы для плазмы крови, но не проницаемы для эритроцитов и белков плазмы. Капилляры, объединяясь, образуют вены. Общий диаметр просвета у вен больше, чем у артерий. В крупных венах имеются полулунные клапаны, образованные складками внутренней оболочки. Клапаны пронизаны эластическими волокнами. Они препятствуют обратному току крови. Продвижению крови вперед способствует и работа скелетной мускулатуры. Самые мелкие вены называются венулами. По мере приближения к сердцу диаметр венозных сосудов увеличивается. Общий просвет вен тела значительно превосходит общий просвет артерий, но уступает общему просвету капилляров.

Аорта, крупные артерии и легочная артерия, т. е. сосуды большой и средней величины, относятся к растяжимым сосудам, В этих сосудах осуществляется прерывистый (скачкообразный) ток крови — при каждой систоле скорость движения тока крови в них ускоряется, а при диастоле — замедляется. При систоле в результате поступления в растяжимые сосуды крови они расширяются, при диастоле — суживаются. Таким образом, растяжимые сосуды обеспечивают поддержание постоянного тока крови в мелких кровеносных сосудах, где характер движения крови непрерывный.

Мелкие артерии и артериолы, мелкие вены и венулы относятся к резистивным сосудам. Они имеют хорошо развитый мышечный слой, легко изменяют свой просвет и в связи с этим величину тока крови, регулируя скорость движения крови в сосудах.

Капилляры относятся к обменным сосудам. Они представляют собой короткие кровеносные сосуды, состоящие из одного слоя эпителиальных клеток, расположенных на опорной соединительнотканной мембране. Через них легко осуществляется переход веществ из крови в ткань и наоборот, т. е. происходит обмен. Количество капилляров в сосудистой системе очень велико и зависит от типа ткани. В состоянии покоя кровь течет только по «дежурным» капиллярам. В капиллярах находится 5—10 % общего количества крови.

Вены относятся к емкостным сосудам, так как в значительной степени определяют емкость сосудистого русла. Они имеют тонкую, легко растяжимую стенку, поэтому малейшее повышение давления сопровождается увеличением давления крови в венах и увеличением их диаметра, в результате чего изменяется их емкость. По физиологической значимости различают целый ряд других сосудов: шунтовые, прекапиллярные, посткапиллярные.

Кровь движется по сосудам благодаря разнице давления, устанавливающейся в разных частях сосудистой системы: в начальной части давление крови равно 130—200 мм рт. ст., в конечной — 5— 9 мм рт. ст.

Кровь движется по кровеносным сосудам непрерывно, что обеспечивается эластичностью их стенок. При систоле желудочков происходит растяжение стенки аорты и легочной артерии. Во время диастолы желудочков кровь движется по сосудам благодаря спадению их стенок. Внешними проявлениями деятельности сосудов являются: артериальный пульс, венозный пульс, объемный пульс (колебание объема органа, связанное с систолой и диастолой), изменение электрического сопротивления органа (записывается в виде реограммы), время кругооборота крови.

Регуляция деятельности сосудов. В регуляции деятельности сосудов следует различать:

1) регуляцию тонуса сосудов (кровяного давления);

2) регуляцию объема циркулирующей крови в сосудах;

3) регуляцию перераспределения крови в сосудах.

Регуляция осуществляется с рецепторов всех сосудов через сосудистый нервный центр, который включает в себя нейроны продолговатого мозга, гипоталамуса и спинного мозга. Влияние с сосудистого центра на сосуды осуществляется в основном через симпатические нервы (лишь некоторые кровеносные сосуды получают парасимпатическую иннервацию, обеспечивающую расширение сосудов языка, подчелюстной слюнной железы и др.). Через симпатические нервы осуществляется сосудосуживающее влияние.

В случае несоответствия кровяного давления складывающимся условиям, возбуждаются рецепторы всех сосудов и передают информацию в сосудистый центр, где возбуждаются сосудосуживающий или сосудорасширяющий отделы нервного центра и происходит или сужение, или расширение кровеносных сосудов, а значит повышение или понижение кровяного давления.

Объем циркулирующей крови относительно постоянен. В случае увеличения или уменьшения этого объема возбуждаются рецепторы левого желудочка и сосудов конечностей; от этих рецепторов информация направляется в сосудистый центр. Программа действия из сосудистого центра поступает к органам депо крови — селезенке, печени, легким, коже и специальному органу регуляции объема циркулирующей крови — почкам. В результате при уменьшении объема циркулирующей крови рефлекторно происходит уменьшение образования мочи, выход крови из печени, эритроцитов из селезенки и т. д. При увеличении объема циркулирующей крови рефлекторно происходят обратные реакции.

В органах при работе появляются продукты обмена веществ, которые возбуждают рецепторы их сосудов. Возбуждение поступает в сосудодвигательный центр, из него программа идет к сосудам работающего органа, вызывая их расширение и увеличение кровотока. В результате происходит усиление питания органа и более интенсивное удаление из него продуктов обмена веществ.

Дата добавления: 2014-01-05