КРУГИ КРОВООБРАЩЕНИЯ
КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА группа органов, принимающих участие в циркуляции крови в организме. Обогащенная кислородом кровь по легочным венам поступает из легких в левое предсердие. Из левого предсердия артериальная кровь через левый предсердно-желудочковый двустворчатый клапан попадает в левый желудочек сердца, а из него в самую крупную артерию – аорту. По аорте и ее ветвям артериальная кровь, содержащая кислород и питательные вещества, направляется ко всем частям организма. Артерии делятся на артериолы, а последние на капилляры - кровеносной системы. Посредством капилляров осуществляется обмен кровеносной системы, с органами и тканями кислородом, двуокисью углерода, питательными веществами и продуктами жизнедеятельности.
Капилляры кровеносной системы собираются в венулы, несущие венозную кровь с низким содержанием кислорода и повышенным содержанием двуокиси углерода. Венулы далее объединяются в венозные сосуды. В конечном итоге, вены образуют два самых крупных венозных сосуда – верхнюю полую вену, нижнюю полую вену. Обе полые вены впадают в правое предсердие, куда впадают и собственные вены сердца.
Учитывая особенности строения и функции сердца, кровеносных сосудов общий круг кровообращения разделяют на большой и малый круги кровообращения.
Большой круг кровообращении начинается в левом желудочке, из которого выходит аорта, и заканчивается в правом предсердии, куда впадает верхняя и нижняя полые вены.
Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке, из которого выходит легочный ствол к легким, и заканчивается в левом предсердии, куда впадают легочные вены. Посредством малого круга кровообращения осуществляется газообмен крови. Венозная кровь в легких отдает двуокись углерода, насыщается кислородом – становится артериальной.
|
|
Сосуды малого круга кровообрашения
Легочная артерия и ее ветви, имеющие диаметр более 1 мм, относятся к артериям эластичного типа, они демпфируют (смягчают) пульсовые толчки крови, выбрасываемой в момент систолы правого желудочка. Артериолы в легких тесно связаны с окружающей альвеолярной паренхимой, это определяет непосредственную зависимость уровня кровоснабжения легких от режима вентиляции.
В отличие от большого круга кровообращения, капилляры которого имеют диаметр около 7—8 мкм, в легких имеются два типа капилляров — широкие (20—40 мкм) и узкие (6—12 мкм). Общая площадь капиллярного русла легких у человека составляет 35—40 м2. Стенка капилляров легких и стенка альвеол представляют в совокупности функциональное целое, обозначаемое как альвеоло-капиллярная мембрана.
Если функциональное значение сосудов малого круга кровообращения заключается, главным образом, в поддержании адекватного легочного газообмена, то бронхиальные сосуды обеспечивают питание тканей самих легких. Венозная бронхиальная сеть дренирует кровь как в систему большого круга кровообращения (верхняя непарная вена, правое предсердие), так и малого — в легочные вены и левое предсердие. Только 30 % крови, поступающей в бронхиальные артерии по системе большого круга кровообращения, достигает правого желудочка, основная же часть кровотока направляется через капиллярные и венозные анастомозы в легочные вены. Указанная особенность бронхиального кровотока формирует так называемый физиологический дефицит напряжения кислорода в артериальной крови большого круга. Примесь бронхиальной венозной крови к артериа-лизированной крови легочных вен понижает на 6—10 мм рт.ст. напряжение кислорода по сравнению с его напряжением в крови легочных капилляров, что практически не сказывается на кислородном режиме в процессе обычной жизнедеятельности организма.
|
|
Кровоснабжение легких. Малый круг кровообращения. Интенсивность кровотока в сосудах легкого.
Основным условием, определяющим степень оксигенации крови в легких, являются величины легочной вентиляции и кровотока, а также степень их соответствия друг другу. Минутный объем кровообращения через легкие соответствует МОК в большом круге и составляет в условиях покоя 5—6 л/мин. Сопротивление сосудистого русла малого круга при этом приблизительно в 8—10 раз меньше, чем в системе большого круга кровообращения. Легочные сосуды характеризуются высокой растяжимостью, поскольку их сосудистая стенка значительно тоньше, чем у соответствующих по калибру сосудов скелетной мускулатуры и спланхнической области. Это определяет роль легочных сосудов как депо крови.
Важной особенностью кровоснабжения легких является то, что сосуды малого круга кровообращения — это система низкого давления. Среднее давление в легочной артерии у человека составляет 15—25 мм рт. ст., а давление в легочных венах — 6—8 мм рт. ст. Таким образом, градиент давления, определяющий движение крови по сосудам малого круга, составляет 9—15 мм рт. ст., что значительно меньше градиента давления в большом круге кровообращения. Отсюда понятен физиологический смысл высокой растяжимости легочных сосудов: значительное увеличение кровотока в системе малого круга (например, при физической нагрузке) не будет сопровождаться повышением давления крови в силу указанных свойств сосудов легких.
|
|
Другим следствием низкого градиента давления в малом круге является неравномерность кровоснабжения легких от их верхушки к основанию. В вертикальном положении тела кровоснабжение верхних долей несколько меньше, чем нижних.
Нервная регуляция. Легочные сосуды имеют двойную иннервацию: вагусную (афферентную) и симпатическую (эфферентную). Основным источником афферентной иннервации легочных сосудов являются блуждающие нервы (волокна, идущие от чувствительных клеток узлового ганглия). Главными источниками эфферентной иннервации являются шейные и верхние грудные симпатические узлы.
Кровоснабжение легких. Малый круг кровообращения. Интенсивность кровотока в сосудах легкого.
Влияние нервной системы на легочные сосуды, в отличие от сосудов большого круга кровообращения, выражено намного меньше.
Крупные легочные сосуды (особенно легочная артерия и область ее бифуркации) являются рефлексогенной зоной, обеспечивающей рефлекторные реакции сосудов малого круга. Так, повышение давления в легочных сосудах приводит к рефлекторному падению системного артериального давления, замедлению ритма сердечных сокращений, увеличению кровенаполнения селезенки и вазодилатации в скелетных мышцах. Расширение периферических сосудов уменьшает приток крови в малый круг кровообращения и, тем самым, «разгружает» легочные капилляры и предохраняет их от отека. Описанный комплекс рефлекторных реакций с барорецепторов малого круга получил в литературе обозначение как рефлекс Швигка— Ларина.
Рецепторный аппарат сосудов в малом круге представлен преимущественно B-адренорецепторами (хотя плотность их распределения значительно меньше, чем сосудов большого круга), Д-серотониновыми, Н,-гистами-новыми рецепторами и в меньшей степени М-холинорецепторами.
Гуморальная регуляция. В реализации гуморального контроля легочного кровообращения катехоламины и ацетилхолин играют значительно меньшую роль, чем в большом круге кровообращения. Повышение концентрации ацетилхолина в крови сопровождается умеренной дилатаци-ей легочных сосудов. Гуморальная регуляция легочного кровотока определяется серотонином, гистамином, ангиотензином-II, простагландином F.
Вены – кровеносные сосуды, несущие венозную кровь из органов и тканей в правое предсердие. Исключение составляют несущие кровь из легких в левое предсердие легочные вены: кровь в них обогащена кислородом. Совокупность всех вен представляет собой венозную систему, входящую в состав сердечно-сосудистой системы. Сеть мельчайших сосудов – капилляров переходят в посткапиллярные венулы, которые сливаясь, образуют более крупные венулы. Венулы образуют в органах сеть. Из этой сети берут начало вены, которые образуют в свою очередь, более мощные венозные сплетения или венозную сеть, располагаясь в органе или рядом с ним.
Анатомия вен
Различают поверхностные и глубокие вены.
Поверхностные вены располагаются в подкожной клетчатке и берут свое начало из поверхностных венозных сплетений или венозных дуг головы, туловища, конечностей.
Глубокие вены, нередко парные, начинаются в отдельных участках тела, сопровождают артерии, почему и получили название вен-спутниц.
Вены, несущие кровь от головы и шеи, – внутренние яремные вены. Они соединяются с венами, несущими кровь от верхних конечностей, – подключичными венами, образуя плечеголовные вены. Плечеголовные вены образуют верхнюю полую вену. В нее впадают вены стенок грудной и, частично, брюшной полостей. Вены, собирающие кровь из нижних конечностей, части брюшной полости и из парных органов живота (почки, половые железы) образуют нижнюю полую вену.
От непарных органов живота (органы пищеварения, селезенка, поджелудочная железа, большой сальник, желчевыводящие протоки, желчный пузырь) кровь оттекает через воротную вену в печень, где происходит утилизация и перестройка продуктов пищеварения, поступивших из желудочно-кишечного тракта. Из печени венозная кровь через печеночные вены (3-4 стволы) поступает в нижнюю полую вену.
Вены стенки сердца впадают в общий сток сердечных вен – венечный синус. В венозной сети широко развита система венозных сообщений (коммуникаций) и венозных сплетений, что обеспечивает отток крови из одной венозной системы в другую. Мелкие и средние вены, а также некоторые крупные имеют венозные клапаны (заслонки) – полулунные складки на внутренней оболочке, которые обычно располагаются попарно. Небольшое количество клапанов имеют вены нижних конечностей. Клапаны пропускают кровь по направлению к сердцу и препятствуют ее обратному течению. Обе полые вены, вены головы и шеи не имеют клапанов.
В головном мозге находятся венозные синусы – пазухи, расположенные в расщеплениях твердой мозговой оболочки мозга, которые имеют несоприкасающиеся стенки. Венозные синусы обеспечивают беспрепятственный отток венозной крови из полости черепа в вчерепные вены.
Стенка вены также, как и стенка артерии, состоит из трех слоев. Однако эластические элементы в ней развиты слабо из-за низкого давления и незначительной скорости кровотока в венах.
Артерии, питающие стенку вены, являются ветвями близлежащих артерий. В стенка вены находятся нервные окончания, реагирующие на химический состав крови, скорость кровотока и другие факторы. В стенке также имеются двигательные волокна нервов, которые влияют на тонус мышечной оболочки вены, заставляя ее сокращаться. При этом просвет вены незначительно изменяется.
Артерии – кровеносные сосуды, несущие кровь, обогащенную кислородом, от сердца ко всем частям организма. Исключением является легочный ствол, который несет венозную кровь из правого желудочка в легкие. Совокупность артерий составляет артериальную систему.
Артериальная система начинается от левого желудочка сердца, из которого выходит самый крупный и главный артериальный сосуд – аорта. На протяжении от сердца до пятого поясничного позвонка от аорты отходят многочисленные ветви: к голове - общие сонные артерии; к верхним конечностям – подключичные артерии; к органам пищеварения – чревный ствол и брыжеечные артерии; к почкам – почечные артерии. В нижней своей части, в брюшном отделе, аорта делится на две общие подвздошные артерии, которые снабжают кровью органы таза и нижние конечности.
Артерии снабжают кровью все органы разделяясь на ветви различного диаметра.
Артерии или их ветви обозначаются либо по названию органа (почечная артерия), либо по топографическому признаку (подключичная артерия).
Некоторые крупные артерии называются стволами (чревный ствол). Мелкие артерии называются ветвями, а мельчайшие артерии – артериолами.
Проходя по мельчайшим артериальным сосудам, насыщенная кислородом кровь достигает любой участок организма, куда наряду с кислородом эти мельчайшие артерии поставляют питательные вещества, необходимые для жизнедеятельности тканей и органов.
Анатомия артерий
Артерии представляют собой цилиндрические трубки с весьма сложным строением стенки. В ходе ветвления артерий диаметр их просвета постепенно уменьшается, но суммарный диаметр возрастает. Различают крупные, средние и мелкие артерии. В стенках артерий имеются три оболочки.
Внутренняя оболочка – внутренний клеточный пласт образован эндотелием и подлежащим субэндотелиальным слоем. В аорте - наиболее толстый клеточный пласт. По мере ветвления артерий клеточный пласт истончается.
Средняя оболочка образована преимущественно гладкой мышечной тканью и эластическими тканями. По мере ветвления артерий эластическая ткань становится менее выраженной. В самых мелких артериях эластическая ткань выражена слабо. В стенках прекапиллярных артериол эластическая ткань исчезает, а мышечные клетки располагаются в один ряд. В капиллярах исчезают и мышечные волокна.
Наружная оболочка построена из рыхлой соединительной ткани с большим содержанием эластичных волокон. Эта оболочка выполняет функцию артерии: она богата сосудами и нервами.
Стенки артерий для имеют собственные кровеносные и лимфатические сосуды, питающие стенки артерий. Эти сосуды идут от ветвей ближайших артерий и лимфатических сосудов. Венозная кровь из стенок артерий оттекает в ближайшие вены.
Стенки сосудов пронизаны многочисленными и разнообразными по строению и функциям нервными окончаниями. Чувствительные нервные окончания (ангиорецепторы) реагируют на изменения в химическом составе крови, на изменение давления в артериях и посылают нервные импульсы в соответствующие отделы нервной системы. Двигательные нервные окончания, находящиеся в мышечном слое артерии, при соответствующем раздражении вызывают сокращение мышечных волокон, тем самым уменьшая просвет артерий.
Ветвление крупных артерий на более мелкие происходит по трем основным типам: магистральному, рассыпному или смешанному.
последовательно отходят ветви. При этом по мере отхождения ветвей диаметр магистрального ствола уменьшается. При втором типе – сосуд делится на несколько ветвей (похоже на куст). Ветвление может иметь смешанный характер, когда магистральный ствол отдает ветви, а затем разделяется на несколько артерий. Главные (магистральные) артерии обычно лежат между мышцами, на костях.
По М.Г. Привесу, распределение артериальных стволов подчинено определенной закономерности. В такие органы, как печень, почка, селезенка, артерия заходит через имеющиеся в них ворота и посылает ветви во всех направлениях.
В мышцу артерия посылает ветви последовательно и ступенчато. Наконец, артерии могут проникать в орган из нескольких источников по радиусам (пример - щитовидная железа).
Артериальное кровоснабжение полых органов происходит по трем типам –радиальному, циркулярному, и продольному. При этом артериальные сосуды формируют арки вдоль полого органа (желудок, кишечник, трахея др.) и посылают свои ветви на его стенки. На стенке образуются артериальные сети.
Для артериальной системы, как части сердечно-сосудистой системы характерно наличие во всех органах и частях тела соединений между артериями и их ветвями – анастомозов, благодаря которым осуществляется окольное (коллатериальное) кровообращение.
Кроме анастомозов, между мелкими артериями или артериолами и венами есть непосредственные соединения – соустья. По этим соустьям кровь, минуя капилляры, из артерии непосредственно переходит в вену. Анастомозы и соустья играют большую роль в перераспределении крови между органами.
Сердце – центральный орган кровеносной системы, который представляет собой полый мышечный орган, функционирующий как насос и обеспечивающий движение крови в системе кровообращения.
Анатомия сердца
Сердце представляет собой мышечный полый орган конусообразный формы. По отношению к срединной линии человека (линии, делящей тело человека на левую и правую половины) сердце человека располагается несимметрично – около 2/3 - слева от середины линии тела, около 1/3 сердца – справа от срединной линии тела человека. Сердце находится в грудной клетке, заключено в околосердечную сумку – перикард, располагается между правой и левой плевральными полостями, содержащими легкие.
Положение сердца бывает различным: поперечным, косым или вертикальным.
Вертикальное положение сердца чаще всего бывает у людей с узкой и длинной грудной клеткой, поперечное – у людей с широкой и короткой грудной клеткой.
Различают основание сердца, направленное кпереди, книзу и влево. В основании сердца находятся предсердия. Из основания сердца выходят: аорта и легочный ствол, в основание сердца входят: верхняя и нижняя полые вены, правые и левые легочные вены. Таким образом сердце фиксировано на перечисленных выше крупных сосудах.
Своей задне-нижней поверхностью сердце прилегает к диафрагме (перемычка между грудной и брюшной полостями), а грудино-реберной поверхностью - обращено к грудине и реберным хрящам. На поверхности сердца различают три борозды – одну венечную; между предсердиями и желудочками и две продольные (передняя и задняя) между желудочками.
Длина сердца взрослого человека колеблется от 100 до 150 мм, ширина в основании 80 – 110 мм, переднезаднее расстояние – 60 – 85 мм. Вес сердца в среднем у мужчин составляет 332 г, у женщин – 253 г. У новорожденных вес сердца составляет 18-20г.
Сердце состоит из четырех камер: правое предсердие, правый желудочек, левое предсердие, левый желудочек. Предсердия располагаются над желудочками.
Полости предсердий отделяются друг от друга межпредсердной перегородкой, а желудочки разделены межжелудочковой перегородкой. Предсердия сообщаются с желудочками посредством отверстий.
Правое предсердие имеет емкость у взрослого человека 100 –140 мл, толщину стенок 2-3 мм. Правое предсердие сообщается с правым желудочком посредством правого предсердно-желудочкового отверстия, имеющего трехстворчатый клапан.
Сзади в правое предсердие вверху впадает верхняя полая вена, внизу – нижняя полая вена. Устье нижней полой вены ограничено заслонкой. В задне-нижнюю часть правого предсердия впадает венечный синус сердца, имеющий заслонку.
Венечный синус сердца собирает венозную кровь из собственных вен сердца.
Правый желудочек сердца имеет форму трехгранной пирамиды, обращенной основанием кверху. Емкость правого желудочка у взрослых 150-240 мл, толщина стенок 5-7 мм.
Вес правого желудочка 64-74 г. В правом желудочке выделяют две части: собственно желудочек и артериальный конус, расположенный в верхней части левой половины желудочка. Артериальный конус переходит в легочный ствол – крупный венозный сосуд, несущий кровь в легкие. Кровь правого желудочка поступает в легочный ствол через трехстворчатый клапан.
Левое предсердие имеет емкость 90-135 мл, толщину стенок 2-3 мм. На задней стенке предсердия расположены устья легочных вен (сосудов, несущих из легких обогащенную кислородом кровь), по два справа и слева.
Левый желудочек имеет коническую форму; его емкость от 130 до 220 мл; толщина стенки 11 – 14 мм. Вес левого желудочка 130-150 г. В полости левого желудочка имеются два отверстия: предсердно-желудочковое (слева и спереди), снабженное двустворчатым клапаном, и отверстие аорты (главной артерии организма), снабженное трехстворчатым клапаном. В правом и левом желудочках есть многочисленные мышечные выступы в виде перекладин – трабекулы. Работу клапанов регулируют сосочковые мышцы.
Стенка сердца состоит из трех слоев: наружного – эпикарда, среднего – миокарда (мышечной слой), и внутреннего – эндокарда. Как правое, так и левое предсердие с боковых сторон имеют небольшие выступающие части – ушки.
Источником иннервации сердца является сердечное сплетение - часть общего грудного вегетативного сплетения. В самом сердце много нервных сплетений и нервных узлов, которые регулируют частоту и силу сокращений сердца, работу сердечных клапанов.
Кровоснабжение сердца осуществляется двумя артериями: правой венечной и левой венечной, которые являются первыми ветвями аорты. Венечные артерии делятся на более мелкие ветви, которые охватывают сердце. Диаметр устьев правой венечной артерии колеблется от 3,5 до 4,6 мм, левой – от 3,5 до 4,8 мм. Иногда вместо двух венечных артерий может быть одна.
Отток крови из вен стенок сердца в основном происходит в венечный синус, впадающий в правое предсердие. Лимфатическая жидкость через лимфатические капилляры оттекает из эндокарда и миокарда в лимфатические узлы, расположенные под эпикардом, а оттуда лимфа поступает в лимфатические сосуды и узлы грудной клетки.
Физиология сердца
Работа сердца как насоса является основным источником механической энергии движения крови в сосудах, благодаря чему поддерживается непрерывность обмена веществ и энергии в организме.
Деятельность сердца происходит за счет преобразования химической энергии в механическую энергию сокращения миокарда.
Кроме того, миокард обладает свойством возбудимости. Импульсы возбуждения возникают в сердце под влиянием протекающих в нем самом процессов. Это явление получило название автоматии. В сердце существуют центры, которые генерируют импульсы, ведущие к возбуждению миокарда с последующим его сокращением (т.е. осуществляется процесс автоматии с последующим возбуждением миокарда). Такие центры (узлы) обеспечивают ритмичное сокращение в необходимой очередности предсердий и желудочковов сердца. Сокращения обоих предсердий, а затем обоих желудочков осуществляются практически одновременно.
Внутри сердца вследствие наличия клапанов кровь движется в одном направлении. В фазе диастолы (расширение полостей сердца, связанное с расслаблением миокарда) кровь поступает из предсердий в желудочки. В фазе систолы (последовательные сокращения миокарда предсердий, а затем желудочков) кровь поступает из правого желудочка в легочный ствол, из левого желудочка – в аорту.
В фазе диастолы сердца давление в его камерах близко к нулю; 2/3 объема крови, поступающей в фазе диастолы, притекает из-за положительного давления в венах вне сердца и 1/3 подкачивается в желудочки в фазу систолы предсердий. Предсердия являются резервуаром для притекающей крови; объем предсердий может возрастать, благодаря наличию предсердных ушек.
Изменение давления в камерах сердца и отходящих от него сосудах вызывает движение клапанов сердца, перемещение крови. При сокращении правый и левый желудочки изгоняют по 60 – 70 мл крови.
По сравнению с другими органами (за исключением коры головного мозга) сердце наиболее интенсивно поглощает кислород. У мужчин размеры сердца на 10 – 15% больше, чем у женщин, а частота сердечных сокращений на 10-15% ниже.
Физические нагрузки вызывают увеличение притока крови к сердцу вследствие вытеснения ее из вен конечностей при сокращении мышц и из вен брюшной полости. Этот фактор действует в основном при динамических нагрузках; статические нагрузки несущественно изменяют венозный кровоток. Увеличение притока венозной крови к сердцу приводит к усилению работы сердца.
При максимальной физической нагрузке величина энергетических затрат сердца может возрасти в 120 раз по сравнению с состоянием покоя. Длительное воздействие физических нагрузок вызывает увеличение резервных возможностей сердца.
Отрицательные эмоции вызывают мобилизацию энергетических ресурсов и увеличивают выброс в кровь адреналина (гормон коры надпочечников) - это приводит к учащению и усилению сердечных сокращений (нормальная частота сердечных сокращений – 68-72 в минуту), что является приспособительной реакцией сердца.
На сердце также влияют факторы окружающей среды. Так, в условиях высокогорья, при низком содержании кислорода в воздухе развивается кислородное голодание мышцы сердца с одновременным рефлекторным усилением кровообращения как ответной реакцией на это кислородное голодание. Отрицательное воздействие на деятельность сердца оказывают резкие колебания температуры, шум, ионизирующее излучение, магнитные поля, электромагнитные волны, инфразвук, многие химические вещества (никотин, алкоголь, сероуглерод, металлоорганические соединения, бензол, свинец).