Кровеносная система
Состоит из сердца и сосудов (рис. 3.30). У человека замкнутая кровеносная система из двух кругов кровообращения (малый и большой) и четырехкамерное сердце. Главная функция этой системы — обеспечение движения крови.
Рис. 3.30. Состав кровеносной системы
Сердце
Сердце асимметрично расположено в грудной полости: большая его часть находится слева от срединной линии. Форма сердца напоминает несколько уплощенный конус. Самый заостренный нижний конец сердца называется верхушкой, верхний конец (где расположены сосуды) — основанием. Средняя масса сердца — 250 г
у женщин и 300 г у мужчин; размер у взрослого человека примерно соответствует сжатому правому кулаку.
Строение сердца
Сердце (рис. 3.31) расположено в околосердечной сумке (перикарде). Перикард имеет форму конуса, замкнут и состоит из двух листков, между которыми находится жидкость. В перикарде есть сосуды и нервы; снаружи он окружен соединительной тканью. По своему происхождению перикард представляет часть вторичной полости тела.
Стенка сердца состоит из трех слоев: внутреннего эндокарда, среднего миокарда, наружного эпикарда. Эндокард образован соединительной тканью, он выстилает камеры сердца и покрывает все структуры, выходящие в их просвет. Миокард образован поперечнополосатой сердечной мышечной тканью. Структурной единицей является клетка — кардиомиоцит. Соединяясь друг с другом с помощью отростков, эти клетки формируют структуру, сходную со скелетным мышечным волокном. Кардиомиоциты — это одноядерные, реже двуядерные клетки; ядра расположены в центре клетки. В цитоплазме находится сократительный аппарат, органоиды (большинство сосредоточены у полюсов ядра) и гранулы гликогена. Сократительный аппарат похож на скелетные мышцы: он состоит из поперечнополосатых миофибрилл. Выделяют две разновидности сердечной мышечной ткани — рабочую и проводящую. Сердечная мышечная ткань характеризуется сократимостью, возбудимостью и проводимостью. Наиболее толстый слой миокарда — у левого желудочка. Эпикард состоит из соединительной ткани (содержит кровеносные сосуды и жировую ткань) и эпителиальной, находящейся на поверхности сердца.
Рис. 3.31. Строение сердца
Сердце человека состоит из 4-х камер: двух предсердий и двух желудочков. Между предсердиями и желудочками есть правое и левое предсердно-желудочковые отверстия и створчатые клапаны (в левой части — двухстворчатый (митральный),
в правой — трехстворчатый). Они состоят соответственно из двух или трех створок, образованных складками эндокарда. Со стороны желудочка к клапанам прикрепляются сухожилия, которые соединяют их с сосочковыми мышцами (эти мышцы удерживают клапаны и при сокращении желудочков препятствуют обратному току крови). Между правым желудочком и легочным стволом (у отверстия легочного ствола), а также между левым желудочком и аортой (у отверстия аорты) расположены полулунные клапаны. Они состоят из трех заслонок, пропускающих кровь в легочный ствол и аорту и не пропускающий обратно.
В правое предсердие впадают нижняя и верхняя полые вены и венечный синус сердца; в левое предсердие открываются 4 легочные вены; от правого желудочка отходит легочный ствол; от левого желудочка отходит аорта. Правая половина сердца содержит венозную, а левая — артериальную кровь. Нижняя и верхняя полые вены, венечный синус сердца и легочный ствол несут венозную кровь; аорта и легочные вены — артериальную.
Работа сердца
Работа сердца проявляется в форме сокращений. Сердечный цикл состоит из 3-х фаз:
- Сокращение (систола) предсердий — длится 0,1 с, створчатые клапаны расслаблены; кровь выбрасывается в желудочки.
- Сокращение (систола) желудочков — длится 0,3 с, створчатые клапаны «захлопываются», полулунные клапаны открываются; предсердия расслабляются; кровь выбрасывается в артерии.
- Расслабление (диастола) — длится 0,4 с, предсердия и желудочки расслаблены, полулунные клапаны «захлопываются», створчатые клапаны расслаблены; кровь проходит в предсердия.
Один сердечный цикл длится 0,8 с. В покое у взрослого человека частота сердечных сокращений составляет 70—75 ударов в 1 мин. Систолический объем (объем крови, выбрасываемый в сосуды за одну систолу) равен 70 мл. Минутный объем в покое (объем крови, выбрасываемый в сосуды за 1 мин) равен 4,5—5 л.
Работа сердца регулируется нервным и гуморальным путем. Усиливают работу сердца: нервные импульсы симпатического отдела нервной системы, гормоны адреналин и тироксин, повышение концентрации ионов кальция или натрия. Замедляют работу сердца: нервные импульсы парасимпатического отдела нервной системы, нервные импульсы блуждающего нерва (сильное раздражение волокон этого нерва может привести к полной остановке сердца), ацетилхолин, повышение концентрации ионов калия или магния. Высшие нервные центры регуляции работы сердца находятся в коре больших полушарий. Импульсы, пришедшие от коры,
могут как усиливать, так и замедлять работу сердца.
Для сердечной мышцы характерна автоматия (т. е. способность сердца сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом). Автоматизм сокращения сердца обусловлен деятельностью атипичной мышечной ткани, представленной двумя типами клеток: водителями ритма и проводящими клетками. Водители ритма генерируют нервные импульсы, вызывающие сокращение сердца.
К водителям ритма относится синусно-предсердный (синоатриальный) и предсердно-желудочковый (атриовентрикулярный) узлы. Проводящие клетки обеспечивают распространение нервного импульса по миокарду от водителей ритма к кардиомиоцитам и образуют проводящую систему сердца. Эта система состоит из пучка Гиса и его разветвлений (волокна Пуркинье).
Атипичные миоциты представляют собой видоизмененные кардиомиоциты. Эти клетки обычно имеют овальную форму; они характеризуются слабым развитием сократительного аппарата без поперечной исчерченности.
Способность сердца автономно сокращаться сохраняется и в изолированном сердце (при определенных условиях).
Сосуды
У человека выделяют три типа сосудов: артерии, вены и капилляры (рис. 3.32).
Артерии — это сосуды, несущие кровь от сердца. Самая крупная артерия человека — это аорта. Стенка артерий состоит из трех оболочек: внутренней, средней и внешней. Внешняя оболочка образована рыхлой соединительной тканью. Средняя оболочка представлена гладкими мышцами (косо ориентированные пучки) и
эластичными волокнами. Внутренняя оболочка состоит их клеток эпителиальной ткани.
Рис. 3.32. Типы кровеносных сосудов человека
Вены — это сосуды, несущие кровь в сердце. Стенка вен также состоит из трех оболочек, имеющих схожее строение с оболочками артерий (мышцы средней оболочки развиты слабо, а у некоторых вен отсутствует — вены сетчатки глаза). На внутренней оболочке большинства средних и некоторых крупных вен имеются клапаны, пропускающие кровь только в одном направлении.
Капилляры — это самые тонкие и многочисленные сосуды организма человека. Они обеспечивают обмен веществ между кровью и окружающими тканями. Диаметр капилляров в среднем соответствует диаметру эритроцитов. Стенка капилляров состоит из нескольких структурных элементов: внутри эпителиальные клетки на базальной мембране, вокруг которой располагается соединительная ткань. В некоторых органах капилляры отсутствуют: волосы, ногти, суставные хрящи, роговица.
Капилляры расположены между артериолами (мелкие артерии) и венулами (мелкие вены). Из этого правила существует несколько исключений: клубочек почечного тельца (капилляр между двумя артериолами) и печень (капилляр между двумя венулами).
Круги кровообращения
У человека 2 круга кровообращения — малый и большой (рис. 3.33). Первым описал круги кровообращения английский врач У. Гарвей в XVII в., он же доказал, что кровеносная система человека — замкнутая.
Любой круг начинается в желудочке, а заканчивается в противоположном предсердии. Малый (легочный) круг начинается в правом желудочке. Из него венозная кровь поступает в легочные артерии и идет в легкие, где в капиллярах происходит газообмен, и кровь становится артериальной. Далее кровь собирается в легочные вены и поступает в левое предсердие. Время движения крови по малому кругу — 4—5 с.
Рис. 3.33. Схема кругов |
Большой круг начинается в левом желудочке, из которого артериальная кровь поступает в аорту. От аорты отходят артерии, несущие кровь ко всем органам тела. Они постепенно переходят в артериолы и далее в капилляры, в которых происходит газообмен: кровь отдает тканям кислород и забирает углекислый газ, т. е. из артериальной превращается в венозную. Капилляры переходят в венулы и далее в вены. Все вены большого круга впадают в полые вены (верхнюю и нижнюю), которые открываются в правое предсердие. Время движения крови по большому кругу составляет 20—22 с. Дополнением к большому кругу является сердечный круг, который начинается венечными (коронарными) артериями (отходят от аорты) и заканчивается венами сердца, которые сливаются в венечный синус.
Кровь в кругах кровообращения движется однонаправленно, что связано с работой сердца. Движение крови обеспечивается работой сердца, сокращением мышц самих сосудов и скелетных мышц. Также важную роль в обеспечении движения крови играют клапаны, расположенные в сердце и в венах.
Между всеми сосудами хорошо заметна разница в давлении (табл. 3.5). Кровь течет от области высокого давления в область низкого. В норме давление взрослого человека должно быть 120—125/60—70 мм рт. ст. Стойкое повышение артериального давления называют гипертонией, понижение — гипотонией. Давление измеряют с помощью специального прибора — тонометра.
Таблица 3.5. Скорость движения и давление крови в сосудах
Сосуд | Скорость кровотока, см/с | Давление, мм рт. ст. |
Артерии | 30—50 | 35—130 |
Капилляры | 0,5—1 | 20 |
Вены | 10—20 | 5—9 |
Сокращение сердца вызывает колебание стенок сосудов. Колебание стенок сосудов в ритме сокращений сердца называют пульсом. Численно пульс соответствует частоте сердечных сокращений. В мелких артериях пульс почти не прощупывается, в капиллярах — полностью затухает.
Скорость кровотока зависит от близости к сердцу и просвета сосуда. Наименьшая скорость — в капиллярах, что обеспечивает максимальный обмен веществами между кровью и тканями. В движении крови по венам принимают участие скелетные мышцы, окружающие данную вену.
Работу сердечнососудистой системы контролирует нервная и эндокринная системы. Они поддерживают постоянное кровяное давление и скорость кровотока.
Нервная регуляция. Разнообразные рецепторы, находящиеся в сосудах, воспринимают информацию и посылают сигнал по нервам в нервные центры продолговатого мозга. В нем формируется ответ, и по эфферентному звену (сосудодвигательный
и блуждающий нервы) сигнал приходит в гладкие мышцы сосудов. Гуморальная регуляция осуществляется с помощью гормонов и других веществ.
Первая помощь при кровотечениях
По типу поврежденного сосуда выделяют артериальные, венозные и капиллярные кровотечения.
Артериальное кровотечение — сильная струя алого цвета, кровь вытекает пульсируя. Накладывается жгут выше места повреждения (летом — не более 2-х часов,
в холодное время — не более 0,5—1 ч); под жгут подкладывается мягкая ткань.
Венозное кровотечение — кровь темного цвета, течет непрерывно и равномерно. Необходимо наложить давящую повязку.
Капиллярное кровотечение — кровь капает небольшими каплями. Необходимо обработать обеззараживающей жидкостью (йод, бриллиантовая зелень, перекись водорода) и наложить повязку, хотя капиллярное кровотечение останавливается само.
Факторы,
приводящие к болезням кровеносной системы
Курение. Вдвое увеличивает вероятность инфаркта миокарда и инсульта. Если измерить пульс курящего человека, то можно заметить, что сначала происходит его замедление, а затем учащение. Одновременно с этим повышается артериальное давление. Также у курящих людей повышается риск развития атеросклероза и других поражений сосудов (коронарных артерий, артерий конечностей).
Гиподинамия — это снижение нагрузки на мышцы и уменьшение двигательной активности человека. Она возникает в результате малоподвижного образа жизни. При гиподинамии в сердце и мышцах уменьшается количество митохондрий, нарушается циркуляция крови. При этом ухудшается переносимость физических нагрузок, появляются нарушения в работе сердца и сосудов, повышается риск возникновения атеросклероза, возрастает склонность к ожирению.
Алкоголь. При систематическом употреблении алкоголь приводит к изменению сердца и сосудов сердца. Стенки сосудов утолщаются, просвет сосудов увеличивается, что приводит к замедлению тока крови и ухудшению питания сердца. Также нарушаются обменные процессы в мышечных клетках, которые начинают накапливать жир, что, в свою очередь, приводит к их перерождению.
Избыточное питание. Оно приводит к отложению жиров на внутренней поверхности сосудов, просвет сосудов уменьшается, что приводит к атеросклерозу. Также увеличивается масса человека, что приводит к нарушению в работе сердца и других систем органов.
Лимфатическая система
Лимфатическая система является частью кровеносной системы, т. к. лимфатические стволы впадают в кровяное русло.
Функции лимфатической системы:
- удаление из тканей воды с различными растворенными в ней веществами;
- образование лейкоцитов;
- участие в поддержании иммунитета;
- транспортная;
- всасывание жиров из пищеварительного тракта.
Лимфатическая система включает лимфатические капилляры, сосуды и узлы.
Лимфатические узлы. Находятся в области сгибательных поверхностей тела (подколенные, паховые, подмышечные, шейные и т. п.), обычно группами от нескольких штук до нескольких десятков, реже по одному. Их величина колеблется от 0,5—1 до 50—75 мм. Каждый узел имеет капсулу из соединительной ткани и паренхиму, состоящую из лимфоидной ткани. Каждый узел пронизан капиллярами, по которым течет лимфа. Лимфатические узлы задерживают и уничтожают микроорганизмы и другие чужеродные тела; в них происходит образование Т-лимфоцитов.
Лимфатические капилляры. Есть во всех органах человека, кроме головного и спинного мозга, глазного яблока, внутреннего уха, эпителия кожи, хрящей, костного мозга и плаценты. Они шире кровеносных капилляров, могут иметь выросты. Их стенка образована эндотелиальными клетками без базального слоя, благодаря чему эти клетки непосредственно контактируют с межклеточным веществом соединительной ткани, которая окружает капилляры. Начальный отдел лимфатических
капилляров слепо замкнут. В лимфатические капилляры кишечника всасываются жиры.
Лимфатические сосуды. Их стенка состоит из трех слоев: эндотелиального, соединительнотканного и мышечного. Внутри сосудов есть клапаны (их функция аналогична функциям венозных клапанов). Лимфатические сосуды объединяются в более крупные образования — лимфатические стволы. Собираясь вместе, стволы образуют лимфатические протоки: из правой верхней половины тела лимфа собирается в правый лимфатический проток; из левой верхней половины тела и нижней половины тела лимфа собирается в грудной проток. Грудной проток впадает в левый венозный угол, правый лимфатический проток — в правый венозный угол.
Движение лимфы происходит за счет сокращения гладких мышц стенок лимфатических сосудов. Возбуждение симпатической нервной системы ведет к сокращению лимфатических сосудов, а парасимпатической — как к сокращению, так и к расслаблению. Усиливает ток лимфы гормон адреналин, процесс пищеварения, прием воды, частые дыхательные движения, активная перистальтика кишечника.