Строение сердца человека и его функции. Большой и малый круги кровообращения: схема

Кровообращение - это движение крови по сосудистой системе (по артериям, капиллярам, венам).

Кровообращение обеспечивает между тканями организма и внешней средой, обмен веществ, гуморальную регуляцию обмена, а также перенос образующегося в организме тепла. Кровообращение необходимо для нормальной деятельности всех систем организма. Для движения крови по сосудам необходима энергия. Основным ее источником является деятельность сердца. Часть кинетической энергии, получающейся при систоле желудочков, расходуется на передвижение крови, остальная энергия переходит в потенциальную форму и расходуется на растяжение стенок артериальных сосудов. Вытеснение крови из артериальной системы, непрерывный ток крови в капиллярах и передвижение ее в венозное русло обеспечиваются за счет артериального давления. Течение крови по венам обусловливается в основном работой сердца, а также периодическими колебаниями давления в грудной и брюшной полостях вследствие работы дыхательной мускулатуры и изменения внешнего давления на стенки периферических вен со стороны скелетных мышц. Немаловажную роль в венозном кровообращении играют венозные клапаны, препятствующие обратному току крови по венам. Схема кровообращения человека - см. рис. 7.

Рис. 7. Схема кровообращения человека: 1 - капиллярные сети области головы и шеи; 2 - аорта; 3 - капиллярная сеть верхней конечности; 4 - легочная вена; 5 - капиллярная сеть легкого; 6 - капиллярная сеть желудка; 7 - капиллярная сеть ; 8 - капиллярная сеть кишечника; 9 - капиллярная сеть нижней конечности; 10 - капиллярная сеть ; 11 - воротная вена; 12 - капиллярная сеть печени; 13 - нижняя полая вена; 14 - левый желудочек сердца; 15 - правый желудочек сердца; 16 - правое предсердие; 17 - левое предсердие; 18 - легочный ствол; 19 - верхняя полая вена.

Рис. 8. Схема портального кровообращения:
1 - селезеночная вена; 2 - нижняя брыжеечная вена; 3 - верхняя брыжеечная вена; 4 - воротная вена; 5 - разветвление сосудов в печени; 6 - печеночная вена; 7 - нижняя полая вена.

Кровообращение регулируется многообразными рефлекторными механизмами, среди которых наиболее важными являются депрессорные рефлексы, возникающие при раздражении особых кардиоаортальных и синокаротидных рецепторных зон. Импульсация из этих зон поступает в сосудодвигательный центр и центр регуляции сердечной деятельности, лежащие в продолговатом мозге. Повышение давления крови в аорте и синусе сонной артерии приводит к рефлекторному снижению частоты импульсации в симпатических и усилению ее в парасимпатических нервах. Это ведет к уменьшению частоты и силы сердечных сокращений и снижению сосудов (в особенности артериол), что в конечном итоге приводит к падению артериального давления. Значительную роль в регуляции кровообращения играют рефлексы с хеморецепторных зон аорты. Адекватным раздражением для них являются изменения парциального давления кислорода, и концентрации водородных ионов крови. Снижение содержания кислорода и повышение уровня углекислоты и водородных ионов вызывает рефлекторную стимуляцию работы сердца. Координация кровообращения осуществляется центральной нервной системой. Важное место в регуляции кровообращения принадлежит высшим вегетативным и бульбарным центрам регуляции сердечной деятельности и сосудистого тонуса. К числу приспособительных изменений кровообращения относится использование кровяных депо. Кровяные депо - это органы, которые содержат в своих сосудах значительное количество эритроцитов, не принимающих участия в циркуляции. При ситуациях, требующих повышения снабжения тканей кислородом, из сосудов этих органов поступают в общий кровоток.

Приспособительным механизмом в системе кровообращения является коллатеральное кровообращение. Коллатеральное кровообращение - кровоснабжение органа (минуя выключенные сосуды) за счет формирования новой или значительного развития имеющейся сосудистой сети. К числу других приспособительных механизмов относится повышение минутного объема крови и изменение регионарного кровообращения. Минутный объем - количество крови в литрах, поступающее в 1 минуту из левого желудочка сердца в аорту и равное произведению систолического объема на число сокращений сердца за 1 минуту. Систолический объем - количество крови, выбрасываемое желудочком сердца при каждой систоле (сокращении). Регионарное кровообращение - это кровообращение в определенных органах и тканях. Примером регионарного кровообращения может служить портальное кровообращение печени (воротное кровообращение). Портальное кровообращение - система снабжения кровью внутренних органов брюшной полости (рис. 8). Артериальной кровью органы брюшной полости снабжаются чревной, мезентериальной и селезеночной артериями. Далее кровь, проходя через капилляры кишечника, желудка, поджелудочной железы и селезенки, направляется в воротную вену. Из воротной вены, пройдя через систему печеночного кровообращения, кровь направляется в нижнюю полую вену. Система портального кровообращения является важнейшим кровяным депо в организме.

Расстройства кровообращения многообразны. Они сводятся к тому, что система кровообращения становится неспособной обеспечить органы и ткани необходимым количеством крови. Эта диспропорция между кровообращением и обменом веществ нарастает с увеличением активности жизненных процессов - при мышечном напряжении, беременности и т. п. Различают три вида недостаточности кровообращения - центральную, периферическую и общую. Центральная недостаточность кровообращения связана с нарушением функции или структуры сердечной мышцы. Периферическая недостаточность кровообращения возникает при нарушении функционального состояния сосудистой системы. И, наконец, общая сердечно-сосудистая недостаточность кровообращения является результатом расстройства деятельности всей в целом.

Сердце - это полый мышечный орган, темно-красного цвета, который приводит в движение кровь и лимфу. Оно располагается в грудной полости и заключено в околосердечную сумку. Стенка сердца состоит из трех оболочек; наружной - эпикарда, средней - миокарда и внутренней - эндокарда .

Различают большой и малый круг кровообращения. Большой круг кровообращения начинается из левого желудочка. Через аорту кровь поступает кровь поступает ко всем органам и тканям. Аорта ветвится на артерии, те в свою очередь - на артериолы. Далее происходит деление на артериолы и капилляры. Проходя через ткани кровь отдает питательные вещества кислород, доставляет различные гормоны и медиаторы.

Обратно к сердцу кровь оттекает по венозным капиллярам, которые объединяются в венулы, которые сливаются в более крупные вены. Вся кровь собирается в переднюю и заднюю полые вены и впадает в правое предсердие. В переднюю полую вену впадают грудной и шейный протоки лимфотические протоки, в следствии чего ее состав усредняется.

В кругах кровообращения кровь распределяется следующим образом; сердце в фазе расслабления содержит около 7% крови, малый круг - 9%, большой круг - 84%.

Сердце двумя внутренними перегородками межпредсердной и межжелудочковой делится на четыре полости. Первые две полости - правое и левое предсердии, а вторые - правый и левый желудочки. Правое предсердие сообщается с правым желудочком через соответствующие предсердно-желудочковые отверстия. Левое предсердие сообщается с левым желудочком аналогично, а сообщения правой и левой половин сердца не существует.

Лишь только в период внутриутробного развития полости обоих предсердий соединяются между собой овальным отверстием, которое вскоре после рождения зарастает, оставляя после себя след в виде овальной ямки.

Между предсердиями и желудочками находятся фиброзно-мышечные клапаны -- справа трикуспидальный (valvula tricuspidalis), слева митральный (valvula bicuspidalis seu mitralis). На выходе из желудочков соединительнотканные клапаны (лёгочный справа и аортальный слева).

Как уже было сказано ранее, сердечная стенка состоит из трех оболочек.

Эпикард (epicardium) - его поверхность это однослойный плоский эпителий, а глубокий слой переходит в эндометрий подлежащей сердечной мышцы.

Миокард (myocardium) - состоит из тесно связанных между собой поперечно исчерченных сердечных мышечных клеток - кардиомиоцитов. Сердечную мышечную ткань подразделяют на рабочую (типическую) и проводящую (атипическую). Кардиомиоциты рабочей мышечной ткани соединены между собой прочными специализированными контактами и образуют многочисленные анастомозы, формирующие единую сеть. Кардиомиоциты атипического же типа имеют диаметр в двое больший чем диаметр рабочих кардиомиоцитов(лошадь), не отличаются(собака, обезьяна) или отличаются мало (кролик и крыса).

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

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.

Кровообращение - это непрерывное движение крови по замкнутой сердечно-сосудистой системе, обеспечивающее жизненно важные функции организма. Сердечно-сосудистая система включает такие органы, как сердце и кровеносные сосуды.

Сердце

Сердце - центральный орган кровообращения, обеспечивающий движение крови по сосудам.

Сердце представляет собой полый четырех камерный мышечный орган, имеющий форму конуса, расположенный в грудной полости, в средостении. Он делится на правую и левую половины сплошной перегородкой. Каждая из половин состоит из двух отделов: предсердия и желудочка, соединяющихся между собой отверстием, которое закрывается створчатым клапаном. В левой половине клапан состоит из двух створок, в правой — из трех. Клапаны открываются в сторону желудочков. Этому способствуют сухожильные нити, которые одним концом прикрепляются к створкам клапанов, а другим - к сосочковым мышцам, расположенным на стенках желудочков. Во время сокращения желудочков сухожильные нити не дают выворачиваться клапанам в сторону предсердия. В правое предсердие кровь поступает из верхней я нижней полых вен и венечных вен самого сердца, в левое предсердие впадают четыре легочные вены.

Желудочки дают начало сосудам: правый - легочному стволу, который делится па две ветви и несет венозную кровь в правое и левое легкое, то есть в малый круг кровообращения; левый желудочек дает начало левой дуге аорты, но которой артериальная кровь поступает в большой круг кровообращения. На границе левого желудочка и аорты, правого желудочка и легочного ствола имеются полулунные клапаны (по три створки в каждом). Они закрывают просветы аорты и легочного ствола и пропускают кровь из желудочков в сосуды, но препятствуют обратному току крови из сосудов в желудочки.

Стенка сердца состоит из трех слоев: внутреннего - эндокарда, образованного клетками эпителия, среднего - миокарда, мышечного и наружного - эпикарда, состоящего из соединительной ткани.

Сердце свободно лежит в околосердечной сумке из соединительной ткани, где постоянно присутствует жидкость, увлажняющая поверхность сердца и обеспечивающая его свободное сокращение. Основная часть стенки сердца - мышечная. Чем больше сила сокращения мышц, тем мощнее развит мышечный слой сердца, так, наибольшая толщина стенок в левом желудочке (10–15 мм), стенки правого желудочка тоньше (5–8 мм), еще тоньше стенки предсердий (23 мм).

По структуре сердечная мышца схожа с поперечно полосатыми мышцами, но отличается от них способностью автоматически ритмично сокращаться благодаря импульсам, возникающим в самом сердце независимо от внешних условий - автоматия сердца. Это связано с особыми нервными клетками, залегающими в сердечной мышце, в которых ритмично возникают возбуждения. Автоматическое сокращение сердца продолжается и при его изоляции от организма.

Нормальный обмен веществ в организме обеспечивается непрерывным движением крови. Кровь в сердечно сосудистой системе тенет только в одном направлении: от левого желудочка через большой круг кровообращения она поступает в правое предсердие, затем в правый желудочек и далее через малый круг кровообращения возвращается в левое предсердие, а из него - в левый желудочек. Это движение крови обусловливается работой сердца благодаря последовательному чередованию сокращений и расслаблений сердечной мышцы.

В работе сердца различают три фазы: первая - сокращение предсердий, вторая - сокращение желудочков (систола), третья - одновременное расслабление предсердий и желудочков, диастола, или пауза. Сердце сокращается ритмично около 70–75 раз в минуту в состоянии покоя организма, или 1 раз в 0,8 сек. Из этого времени на сокращение предсердий приходится 0,1 сек, на сокращение желудочков - 0,3 сек, а общая пауза сердца длится 0,4 сек.

Период от одного сокращения предсердий до другого называют сердечным циклом. Непрерывная деятельность сердца складывается из циклов, каждый из которых состоит из сокращения (систолы) и расслабления (диастолы). Сердечная мышца величиной с кулак и весом около 300 г, непрерывно работая в течение десятилетий, сокращается около 100 тыс. раз в сутки и перекачивает при этом более 10 тыс. литров крови. Такая высокая работоспособность сердца обусловлена усиленным его кровоснабжением и высоким уровнем происходящих в нем процессов обмена веществ.

Нервная и гуморальная регуляция деятельности сердца согласует его работу с потребностями организма в каждый данный момент независимо от нашей воли.

Сердце как рабочий орган регулируется нервной системой в соответствии с воздействиями внешней и внутренней среды. Иннервация проходит с участием вегетативной нервной системы. Однако пара нервов (симпатические волокна) при раздражении усиливает и учащает сердечные сокращения. При раздражении другой пары нервов (парасимпатических, или блуждающих), импульсы, поступающие к сердцу, ослабляют его деятельность.

Деятельность сердца находится также и под влиянием гуморальной регуляции. Так, адреналин, вырабатываемый надпочечниками, оказывает на сердце такое же воздействие, как и симпатические нервы, а повышение содержания в крови калия тормозит работу сердца, так же, как и парасимпатические (блуждающие) нервы.

Кровообращение

Движение крови по сосудам называется кровообращением. Только находясь постоянно в движении, кровь осуществляет свои основные функции: доставку питательных веществ и газов и выведение из тканей и органов конечных продуктов распада.

Кровь движется по кровеносным сосудам - полым трубкам различного диаметра, которые, не прерываясь, переходят в другие, образуя замкнутую кровеносную систему.

Три вида сосудов кровеносной системы

Различают три вида сосудов: артерии, вены и капилляры. Артериями называют сосуды, по которым кровь течет от сердца к органам. Самый крупный из них - аорта. В органах артерии ветвятся на сосуды более мелкого диаметра - артериолы, которые в свою очередь распадаются на капилляры . Перемещаясь по капиллярам, артериальная кровь постепенно превращается в венозную, которая течет по венам .

Два круга кровообращения

Все артерии, вены и капилляры в организме человека объединяются в два круга кровообращения: большой и малый. Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии. Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке и оканчивается в левом предсердии.

Кровь движется по сосудам за счет ритмичной работы сердца, а также разницы давления в сосудах при выходе крови из сердца и в венах - при возвращении ее в сердце. Ритмические колебания диаметра артериальных сосудов, вызываемые работой сердца, называются пульсом .

По пульсу легко определить количество сокращений сердца в минуту. Скорость распространения пульсовой волны около 10 м/с.

Скорость тока крови в сосудах составляет в аорте около 0,5 м/с, а в капиллярах всего лишь 0,5 мм/с. Благодаря столь малой скорости течения крови в капиллярах кровь успевает отдавать кислород и питательные вещества тканям и принять продукты их жизнедеятельности. Замедление тока крови в капиллярах объясняется тем, что их количество огромно (около 40 млрд.) и, несмотря на микроскопические размеры, их суммарный просвет в 800 раз больше просвета аорты. В венах, с их укрупнением по мере приближения к сердцу, суммарный просвет кровяного русла уменьшается, и скорость тока крови увеличивается.

Кровяное давление

При выбрасывании очередной порции крови из сердца в аорту и в легочную артерию в них создается высокое кровяное давление. Кровяное давление повышается, когда сердце, сокращаясь чаще и сильнее, выбрасывает в аорту больше крови, а также при сужении артериол.

Если артерии расширяются, кровяное давление падает. На величину кровяного давления влияет также количество циркулирующей крови и ее вязкость. По мере удаления от сердца давление крови уменьшается и становится наименьшим в венах. Разность между высоким давлением крови в аорте и легочной артерии и низким, даже отрицательным давлением в полых и легочных венах обеспечивает непрерывный ток крови по всему кругу кровообращения.

У здоровых: людей в состоянии покоя максимальное кровяное давление в плечевой артерии составляет в норме около 120 мм рт. ст., а минимальное - 70–80 мм рт. ст.

Стойкое повышение кровяного давления в состоянии покоя организма называется гипертонией, а его понижение - гипотонией. В обоих случаях нарушается кровоснабжение органов, ухудшаются условия их работы.

Первая помощь при кровопотерях

Первая помощь при кровопотерях определяется характером кровотечения, которое может быть артериальным, венозным или капиллярным.

Самое опасное артериальное кровотечение, возникающее при ранении артерий, при этом кровь - ярко-алого цвета и бьет сильной струей (ключом).Если повреждена рука или нога, необходимо поднять конечность, держать ее в согнутом положении, а поврежденную артерию прижать пальцем выше места ранения (ближе к сердцу); затем надо наложить тугую повязку из бинта, полотенца, куска материи выше места ранения (тоже ближе к сердцу). Тугую повязку нельзя оставлять более полутора часов, поэтому пострадавшего необходимо как можно скорее доставить в медицинское учреждение.

При венозном кровотечении вытекающая кровь более темного цвета; для его остановки поврежденную вену прижимают пальцем в месте ранения, руку или ногу перевязывают ниже его (дальше от сердца).

При небольшой ране появляется капиллярное кровотечение, для прекращения которого достаточно наложить тугую стерильную повязку. Кровотечение остановится вследствие образования кровяного сгустка.

Лимфообращение

Лимфообращением называется, движете лимфы по сосудам. Лимфатическая система способствует дополнительному оттоку жидкости из органов. Движение лимфы очень медленное (03 мм/мин). Она движется в одном направлении - от органов к сердцу. Лимфатические капилляры переходят в более крупные сосуды, которые собираются в правый и левый грудные протоки, впадающие в крупные вены. По ходу лимфатических сосудов располагаются лимфатические узлы: в паху, в подколенной и подмышечной впадинах, под нижней челюстью.

В составе лимфатических узлов находятся клетки (лимфоциты), обладающие фагоцитарной функцией. Они обезвреживают микробы и утилизируют чужеродные вещества, проникшие в лимфу, в результате чего лимфатические узлы припухают, становясь болезненными. Миндалины - лимфоидные скопления в области зева. Иногда в них сохраняются болезнетворные микроорганизмы, продукты обмена которых отрицательно влияют на функцию внутренних органов. Часто прибегают к удалению миндалин хирургическим путем.

Сердце – основа системы кровообращения. Однако строение сердца человека, его назначение и функции стали известны ученым много позже, чем особенности других органов. Это объясняется теологическим значением, которое придавалось сердцу, множеством связанных с ним легенд и верований.

Первые близкие к истине догадки, равно как и первые труды в области кардиологии, датированы лишь XVIII веком. Сегодня орган детально изучен и едва ли скрывает какие-либо секреты . Мы поможем разобраться в особенностях строения сердца, функциях его частей и нюансах их взаимодействия.

Назначение, расположение и внешний вид сердца

Чтобы понять, какие функции выполняет сердце, нужно разобраться в том, что оно собой представляет и где находится. Сердце – полый мышечный орган, имеющий форму усеченного конуса и расположенный в грудной полости диагонально . Широкая часть (верхушка или основание) обращена вверх, вправо и немного назад, определяется в пятом левом межреберном промежутке.

Ответом на вопрос о том, между какими ребрами находится орган, будет промежуток от III до VI реберных хрящей.

Вот поверхности, ограничивающие положение сердца:

• Спереди – грудина и хрящи ребер;
• Слева и справа – плевральные мешки легких (внешняя легочная поверхность );
• Сзади – пищевод и аорта;
• Снизу – диафрагма.

Размеры и масса сердца могут варьироваться в достаточно широких пределах и зависят от особенностей строения организма конкретного человека. Обычно масса органа составляет от 240 до 330 г, а вот определение его размеров классическим рентгенологическим методом затруднено из-за эллипсовидной формы . По сей день ученые ищут ответ на вопрос, каким способом можно определить величину сердца.

Наибольшее распространение получило определение линейных диаметров благодаря серии снимков в разных плоскостях.

Вспомнив о том, что основу сердца составляет именно мышечная ткань, несложно догадаться о назначении органа.

Оно сводится к двум типам действий:

1. Нагнетанию крови в артерии.
2. Приему поступающей венозной крови (подробнее про крови) с дальнейшим ее перераспределением.

Движение крови должно быть упорядоченным и безостановочным. Обеспечить требуемые условия позволяет особое строение сердца.

Устройство сердца

Анатомия сердца человека включает четыре «камеры», которые условно объединены в две группы:

• Предсердия – расположены сверху, принимают кровь из вен и перенаправляют ее в желудочки;
• Желудочки – расположены снизу, нагнетают кровь в артерии.

Межпредсердная и межжелудочковая перегородки разделяют сердце на две изолированные друг от друга части:

• Правую, содержащую венозную кровь;
• Левую, в которой движется артериальная.

Межжелудочковую борозду с задней соединяет вырезка верхушки сердца. Сообщение предсердия каждой части с соответствующим желудочком происходит через предсердно-желудочковое отверстие.

Рассмотрим подробнее особенности каждой камеры сердца.

1. Правое предсердие имеет объем от 100 до 185 мл, принимает кровь из верхней и нижней полых вен. Корме их отверстий, в разрезе правого предсердия можно увидеть отверстие венечного синуса и крошечные устья наименьших вен сердца.
2. Левое предсердие включает отверстия четырех легочных вен, не имеющих клапанов. Сквозь них в предсердие поступает артериальная кровь. Отверстия легочных вен левого предсердия (латынь) – Foramina venarum pulmonalium atriorum sinestorum.
3. Правый желудочек имеет, помимо предсердно-желудочкового отверстия, отверстие легочного ствола, над которым располагается клапан с аналогичным названием. Клапан состоит из трех заслонок полулунной формы, расположенных радиально. Такое устройство позволяет плотно закрывать клапан при обратном токе крови в стадии расслабления и держать его открытым при сокращении мускулатуры желудочка.
4. Левый желудочек включает отверстие аорты, защищенное трехстворчатым клапаном. Вид и принцип действия клапана аорты схож с характеристиками клапана легочного ствола, однако предполагает большую толщину заслонок и узелков. На внутренней поверхности желудочка имеются трабекулы и две сосочковые мышцы, соединенные сухожильными кордами со створками митрального клапана.

Теперь, когда Вы знаете, сколько желудочков и предсердий, какой сосуд выходит из левого желудочка, а какой – из правого, какие вены впадают в предсердия и какую кровь несут, разберемся, из чего состоит сердечная стенка.

Структура стенки

Стенка сердца включает следующие слои:

1. Эндокард (внутренний слой) – покрывает все внутренние полости сердца, неразрывно соединен с мышечным слоем (миокардом). Клапаны аорты, легочного ствола и предсердно-желудочковых отверстий также образованы эндокардом.
2. Миокард (средний) – функциональный слой, состоящий из мышечной ткани. Миокард предсердий, работающий с относительно небольшой нагрузкой, имеет малую толщину, состоит из общего поверхностного подслоя и раздельного глубокого. Миокард желудочков значительно толще, среди его подслоев выделяют наружный продольный, средний кольцевой и внутренний продольный. Наибольшую толщину имеет камера левого желудочка.
3. Эпикард (внешний ) – представляет собой составную часть фиброзно-серозной оболочки. Внутренняя висцеральная пластина непосредственно контактирует с сердцем и находится с ним в плотной связи, а наружная париетальная выстилает фиброзный перикард. Сбоку перикард контактирует с плевральными мешками легких, снизу – с сухожилиями диафрагмы, спереди – с грудиной. Серозная жидкость, расположенная между пластинами, играет роль смазки и амортизатора, предотвращая трение сердца во время его сокращений.

Круги кровообращения и основные сосуды

В человеческом организме выделяют такие круги кровообращения:

• Большой – отвечает за доставку артериальной крови, обогащенной кислородом и питательными веществами, к тканям и органам, а также удаление из них продуктов обмена веществ с венозной кровью;
• Малый – выполняет функцию газообмена, обеспечивая транспортировку венозной крови в легкие и возврат оттуда преобразованной артериальной крови.

Несмотря на различие функций кругов кровообращения, кровь постоянно переходит из одного в другой, обеспечивая тем самым гармоничную работу всех элементов организма.

Для этого выполняются следующие функции сердечно-сосудистой системы :

1. Транспортная – доставка необходимых для жизнедеятельности веществ к клеткам организма, удаление преобразованных в клетках соединений, углекислого газа.
2. Регуляторная – перемещение выработанных эндокринными железами гормонов.
3. Защитная – действие антител на болезнетворные микроорганизмы.
4. Координирующая – совместная работа сердечно-сосудистой и нервной систем позволяет обеспечить целостность и слаженность функционирования организма.

Предлагаем подробнее рассмотреть элементы сердечно-сосудистой системы, взаимодействующие с сердцем.

Вот основные крупные сосуды, отверстия которых открываются в его камеры:

• Аорта – самый крупный артериальный сосуд, выходит из левого желудочка сердца, условно делится на восходящую часть, дугу и нисходящую часть, которая в зоне бифуркации разветвляется на правую и левую подвздошные артерии;
• Легочные вены – доставляют в левое предсердие артериальную кровь от легких;
• Верхняя полая вена – образована слиянием правой и левой плечеголовных вен, открывается в правое предсердие и отвечает за доставку к нему крови от головы, шеи и верхних конечностей;
• Нижняя полая вена – образована слиянием правой и левой общих подвздошных вен, транспортирует в правое предсердие кровь от органов брюшной полости и нижних конечностей;
• Легочный ствол – отвечает за удаление из правого желудочка венозной крови и ее доставку в легкие для обогащения кислородом.

Хоть сердце и является насосом, перемещающим кровь, его собственное кровоснабжение не менее важно. Оно осуществляется сосудами сердца.

В таблице ниже представлены функции и расположение сосудов сердца.

Из таблицы следует, что питание сердца кровью является несимметричным. Стенки и их толщина различаются в зависимости от функций каждой камеры, что требует специфичных условий кровоснабжения.