Сосуды в организме человека образуют две замкнутые системы кровообращения. Выделяют большой и малый круги кровообращения. Сосуды большого круга снабжают кровью органы, сосуды малого круга обеспечивают газообмен в легких.
Большой круг кровообращения : артериальная (насыщенная кислородом) кровь течет от левого желудочка сердца через аорту, далее по артериям, артериальным капиллярам ко всем органам; от органов венозная кровь (насыщенная углекислым газом) течет по венозным капиллярам в вены, оттуда через верхнюю полую вену (от головы, шеи и рук) и нижнюю полую вену (от туловища и ног) в правое предсердие.
Малый круг кровообращения : венозная кровь течет от правого желудочка сердца через легочную артерию в густую сеть капилляров, оплетающих легочные пузырьки, где кровь насыщается кислородом, далее артериальная кровь течет по легочным венам в левое предсердие. В малом круге кровообращения артериальная кровь течет по венам, венозная - по артериям. Начинается в правом желудочке и оканчивается в левом предсердии. Из правого желудочка выходит легочный ствол, несущий венозную кровь в легкие. Здесь легочные артерии распадаются на сосуды более мелкого диаметра, переходящие в капилляры. Кровь, насыщенная кислородом, оттекает по четырем легочным венам в левое предсердие.
Кровь движется по сосудам благодаря ритмичной работе сердца. Во время сокращения желудочков кровь под давлением нагнетается в аорту и легочный ствол. Здесь развивается самое высокое давление- 150 мм рт. ст. По мере продвижения крови по артериям давление снижается до 120 мм рт. ст., а в капиллярах - до 22 мм. Самое низкое давление в венах; в крупных венах оно ниже атмосферного.
Кровь из желудочков выбрасывается порциями, а непрерывность ее течения обеспечивается эластичностью стенок артерий. В момент сокращения желудочков сердца стенки артерий растягиваются, а затем в силу эластической упругости возвращаются в исходное состояние еще до очередного поступления крови из желудочков. Благодаря этому кровь продвигается вперед. Ритмические колебания диаметра артериальных сосудов, вызываемые работой сердца, называются пульсом. Он легко прощупывается в местах, где артерии лежат на кости (лучевая, тыльная артерия стопы). Считая пульс, можно определить частоту сердечных сокращений и их силу. У взрослого здорового человека в состоянии покоя частота пульса равна 60-70 ударам в минуту. При различных заболеваниях сердца возможна аритмия - перебои пульса.
С наибольшей скоростью кровь течет в аорте - около 0,5 м/с. В дальнейшем скорость движения падает и в артериях достигает 0,25 м/с, а в капиллярах - приблизительно 0,5 мм/с. Медленное течение крови в капиллярах и большая протяженность последних благоприятствуют обмену веществ (общая длина капилляров в организме человека достигает 100 тыс. км, а общая поверхность всех капилляров тела - 6300 м 2). Большая разница в скорости течения крови в аорте, капиллярах и венах обусловлена неодинаковой шириной общего сечения кровяного русла в его различных участках. Самый узкий такой участок - аорта, а суммарный просвет капилляров в 600-800 раз превышает просвет аорты. Этим объясняется замедление тока крови в капиллярах.
Движение крови по сосудам регулируется нервно-гуморальными факторами. Импульсы, посылаемые по нервным окончаниям, могут вызывать или сужение, или расширение просвета сосудов. К гладкой мускулатуре стенок сосудов подходят два вида сосудодвигательных нервов: сосудорасширяющие и сосудосуживающие.
Импульсы, идущие по этим нервным волокнам, возникают в сосудодвигательном центре продолговатого мозга. При обычном состоянии организма стенки артерий несколько напряжены и их просвет сужен. Из сосудо-двигательного центра по сосудодвигательным нервам непрерывно поступают импульсы, которые и обусловливают постоянный тонус. Нервные окончания в стенках сосудов реагируют на изменения давления и химического состава крови, вызывая в них возбуждение. Это возбуждение поступает в центральную нервную систему, результатом чего служит рефлекторное изменение деятельности сердечно-сосудистой системы. Таким образом, увеличение и уменьшение диаметров сосудов происходит рефлекторным путем, но тот же эффект может возникнуть и под влиянием гуморальных факторов - химических веществ, которые, находятся в крови и поступают сюда с пищей и из различных внутренних органов. Среди них имеют значение сосудорасширяющие и сосудосуживающие. Например, гормон гипофиза - вазопрессин, гормон щитовидной железы - тироксин, гормон надпочечников - адреналин суживают сосуды, усиливают все функции сердца, а гистамин, образующийся в стенках пищеварительного тракта и в любом работающем органе, действует противоположно: расширяет капилляры, не действуя на остальные сосуды. Значительный эффект на работу сердца оказывает изменение содержания в крови калия и кальция. Повышение содержания кальция увеличивает частоту и силу сокращений, повышает возбудимость и к проводимость сердца. Калий вызывает прямо противоположное действие.
Расширение и сужение сосудов в различных органах существенно влияет на перераспределение крови в организме. В работающий орган, где сосуды расширены, направляется крови больше, в неработающий орган - \ меньше. Депонирующими органами служат селезенка, печень, подкожная жировая клетчатка.
Сердечно-сосудистая система - это важная составляющая любого живого организма. Кровь транспортирует к тканям кислород, различные питательные вещества и гормоны, а продукты обмена этих веществ переносит к органам выделения для их выведения и нейтрализации. Она обогащается кислородом в легких, питательными веществами в органах пищеварительной системы. В печени и почках продукты метаболизма выводятся и нейтрализуются. Осуществляются эти процессы путем постоянной циркуляции крови, которая происходит с помощью большого и малого кругов кровообращения.
Общие сведения
Попытки открытия системы кровообращения были в разные века, но по-настоящему понял суть системы кровообращения, открыл ее круги и описал схему их строения английский врач Уильям Гарвей. Он первый путем эксперимента доказал, что в организме животного одно и то же количество крови постоянно движется по замкнутому кругу из-за давления, которое создается сокращениями сердца. В 1628 году Гарвей выпустил книгу. В ней он изложил свое учение о кругах кровообращения, создав предпосылки для дальнейшего углубленного изучения анатомии сердечно-сосудистой системы.
У новорожденных детей кровь циркулирует по обоим кругам, но пока еще плод находился в утробе его кровообращение имело свои особенности и называлось плацентарным. Это связано с тем, что в период развития плода в утробе дыхательная и пищеварительная системы плода функционируют не полностью, и он получает все необходимые вещества от матери.
Строение кругов кровообращения
Основной составляющей кровообращения является сердце. Большой и малый круги кровообращения образуются отходящими от него сосудами и представляют собой замкнутые круги. Они состоят из сосудов различного строения и диаметра.
По функции кровеносных сосудов их принято разделять на следующие группы:
- 1. Присердечные. Они начинают и заканчивают оба круга кровообращения. К ним относят легочный ствол, аорту, полые и легочные вены.
- 2. Магистральные. Они распределяют кровь по всему организму. Это крупные и среднего размера внеорганные артерии и вены.
- 3. Органные. С их помощью обеспечивается обмен веществами между кровью и тканями организма. К этой группе относят внутриорганные вены и артерии, а также микроциркуляторное звено (артериолы, венулы, капилляры).
Малый круг
Он работает для насыщения крови кислородом, которое происходит в легких. Поэтому также этот круг называется легочный. Начинается он в правом желудочке, в которое переходит вся венозная кровь, поступившая в правое предсердие.
Началом является легочный ствол, который при подходе к легким разветвляется на правую и левую легочные артерии. Они несут к альвеолам легких венозную кровь, которая отдав углекислый газ и получив взамен кислород, становится артериальной. Насыщенная кислородом кровь по легочным венам (по две с каждой стороны) поступает в левое предсердие, где заканчивается малый круг. Затем кровь перетекает в левый желудочек, откуда берет начало большой круг кровообращения.
Большой круг
Он берет свое начало в левом желудочке самым большим сосудом организма человека - аортой. Она несет артериальную кровь, содержащую необходимые для жизнедеятельности вещества и кислород. Аорта разветвляется на артерии, идущие ко всем тканям и органам, которые впоследствии переходят в артериолы, а затем в капилляры. Через стенку последних происходит обмен веществ и газов между тканями и сосудами.
Получив продукты обмена и углекислоту, кровь становится венозной и собирается в венулы и далее в вены. Все вены сливаются в два крупных сосуда – нижнюю и верхнюю полые вены, которые затем впадают в правое предсердие.
Функционирование и значение
Циркуляция крови осуществляется за счет сокращений сердца, сочетанной работы его клапанов и градиента давления в сосудах органов. С помощью этого всего задается необходимая последовательность движения крови в теле.
Благодаря действию кругов кровообращения организм продолжает существовать. Постоянная циркуляция крови имеет важное значение для жизнедеятельности и выполняет следующие функции:
- газовая (доставка кислорода к органам и тканям и отвод от них по венозному руслу углекислого газа);
- транспорт питательных и пластических веществ (поступают к тканям по артериальному руслу);
- доставка метаболитов (переработанных веществ) в органы выделения;
- транспорт гормонов от места их выработки к органам-мишеням;
- циркуляция тепловой энергии;
- доставка защитных веществ к месту требования (к местам воспаления и других патологических процессов).
Слаженная работа всех звеньев сердечно-сосудистой системы, в результате которой происходит непрерывный кровоток между сердцем и органами, позволяет осуществлять обмен веществ с внешней средой и поддерживать постоянство внутренней среды для полноценного функционирования организма длительное время.
И малому кругу кровообращения для того, чтобы жидкая ткань успешно справлялась со своими обязанностями: транспортировала к клеткам нужные для их развития вещества и уносила продукты распада. Несмотря на то, что такие понятия как «большой и малый круг» довольно условны, поскольку они не являются полностью замкнутыми системами (первый переходит во второй и наоборот), каждый из них имеет свою задачу и предназначение в работе сердечно-сосудистой системы.
В организме человека содержится от трех до пяти литров крови (у женщин меньше, у мужчин больше), которая беспрерывно движется по сосудам. Являет она собой жидкую ткань, в составе которой находится огромное количество различных веществ: гормонов, белков, ферментов, аминокислот, клеток крови и других компонентов (их число исчисляется миллиардами). Такое большое их содержание в плазме нужно для развития, роста и успешной жизнедеятельности клеток.
Кровь передает тканям питательные элементы и кислород через капиллярные стенки . Затем забирает у клеток углекислоту и продукты распада и уносит их к печени, почкам, легким, которые нейтрализуют их и выводят наружу. Если по каким-то причинам ток крови будет остановлен, человек умрет в течение первых десяти минут: этого времени достаточно, чтобы погибли лишенные питания клетки головного мозга, а организм отравился токсинами.
Передвигается субстанция по сосудам, что являет собой замкнутый круг, состоящий из двух петель, каждая из которых берет свое начало в одном из , завершается в предсердии. В каждом круге есть вены и артерии, и от состава субстанции, что находится в них, состоит одно из отличий кругов кровообращения.
В артериях большой петли находится обогащенная кислородом ткань, тогда как в венах – насыщенная углекислотой. В малой петле наблюдается обратная картина: нуждающаяся в очистке кровь находится в артериях, тогда как свежая – в венах.
Малый и большой круги исполняют две разные задачи в работе сердечно-сосудистой системы. В большой петле плазма человека течет по сосудам, передает клеткам нужные элементы и забирает отходы. В малом круге субстанция очищается от углекислоты и насыщается кислородом. При этом плазма по сосудам течет только вперед: обратному движению жидкой ткани препятствуют клапаны. Такая система, состоящая из двух петель, позволяет разным типам крови не смешиваться друг с другом, что значительно облегчает задачу легким и сердцу.
Как очищается кровь
От работы сердца зависит функционирование сердечно-сосудистой системы: ритмично сокращаясь, оно заставляет кровь двигаться по сосудам. Состоит из четырех полых камер, расположенных друг за другом по следующей схеме:
- правое предсердие;
- правый желудочек;
- левое предсердие;
- левый желудочек.
Оба желудочка значительно крупнее предсердий. Вызвано это тем, что предсердия просто собирают и отправляют поступившую в них субстанцию в желудочки, а потому выполняют меньшее количество работы (правое собирает кровь с углекислотой, левое – насыщенную кислородом).
Согласно схеме, правая часть сердечной мышцы с левой не соприкасается. Внутри правого желудочка берет свое начало малый круг. Отсюда кровь с углекислотой отправляется в легочный ствол, который в дальнейшем расходится надвое: одна артерия уходит к правому, вторая – к левому легкому. Здесь сосуды разделяются на огромное количество капилляров, которые ведут к легочным пузырькам (альвеолам).
Дальше через тонкие стенки капилляров осуществляется газообмен: эритроциты, которые отвечают за транспортировку газа по плазме, отсоединяют от себя молекулы углекислоты и соединяются с кислородом (кровь трансформируется в артериальную). Затем субстанция покидает легкие по четырем венам и оказывается в левом предсердии, где завершается малый круг кровообращения.
Чтобы полностью пройти малый круг, у крови уходит от четырех до пяти секунд. Если организм пребывает в состоянии покоя, этого времени вполне достаточно, чтобы обеспечить его нужным количеством кислорода. При физических или эмоциональных нагрузках увеличивается давление на сердечно-сосудистую систему человека, что вызывает ускорение кровообращения.
Особенности тока крови по большому кругу
Очищенная кровь попадает из легких внутрь левого предсердия, затем уходит в полость левого желудочка (здесь берет начало ). Эта камера имеет самые толстые стенки, благодаря чему при сокращении способна выбросить кровь с силой, достаточной для того, чтобы она за несколько секунд достигла самых дальних участков организма.
Желудочек во время сокращения выбрасывает жидкую ткань в аорту (этот сосуд является крупнейшим в организме). Дальше аорта расходится на более мелкие ветви (артерии). Часть из них идет вверх, к головному мозгу, шее, верхним конечностям, часть – вниз, и обслуживает органы, что находятся ниже сердца.
В большом круге кровообращения очищенная субстанция движется по артериям. Их отличительной особенностью являются упругие, но толстые стенки. Затем субстанция перетекает в более мелкие сосуды – артериолы, от них – в капилляры, чьи стенки тонки настолько, что через них легко проходят газы и питательные элементы.
Когда обмен заканчивается, кровь из-за присоединенных углекислоты и продуктов распада приобретает более темный цвет, трансформируется в венозную кровь и направляется по венам к сердечной мышце. Стенки вен тоньше артериальных, но характеризуются большим просветом, поэтому в них помещается значительно больше крови: около 70% жидкой ткани находится в венах.
Если на движение артериальной крови основное влияние оказывает сердце, то венозная продвигается вперед благодаря сокращению скелетной мускулатуры, которая проталкивает её вперед, а также дыхание. Поскольку большая часть плазмы, что находится в венах, движется вверх, чтобы не допустить её тока в обратную сторону, в сосудах предусмотрены удерживающие её клапаны. В то же время кровь, что течет к сердечной мышце от головного мозга, движется по венам, что клапанов не имеют: это необходимо, чтобы избежать застоя крови.
Приближаясь к сердечной мышце, вены постепенно сходятся друг с другом. Поэтому в правое предсердие входят лишь два крупных сосуда: верхняя и нижняя полые вены. В этой камере завершается большой круг: отсюда жидкая ткань перетекает в полость правого желудочка, затем избавляется от углекислоты.
Средняя скорость движения кровотока по большому кругу, когда человек находится в спокойном состоянии, немногим меньше тридцати секунд. При физических упражнениях, стрессах, других возбуждающих организм факторов движение крови может ускориться, поскольку потребность клеток в кислороде и питательных веществ в этот период значительно увеличивается.
Любые заболевания сердечно-сосудистой системы негативно влияют на кровообращение, блокируя ток крови, разрушая сосудистые стенки, что приводит к голоданию и отмиранию клеток. Поэтому надо очень внимательно относиться к своему здоровью. При появлении болей в сердце, опухолей в конечностях, аритмии и других проблем со здоровьем обязательно обратиться к врачу, чтобы он определил причину нарушения кровообращения, сбоев в работе сердечно-сосудистой системе и назначил схему лечения.
Непрерывное движение крови по замкнутой системе полостей сердца и кровеносных сосудов называется кровообращением. Система кровообращения способствует обеспечению всех жизненно важных функций организма.
Движение крови по кровеносным сосудам происходит за счет сокращений сердца. У человека различают большой и малый круги кровообращения.
Большой и малый круги кровообращения
Большой круг кровообращения начинается самой крупной артерией - аортой. За счет сокращения левого желудочка сердца кровь выбрасывается в аорту, которая затем распадается на артерии, артериолы, снабжающие кровью верхние и нижние конечности, голову, туловище, все внутренние органы и заканчивающиеся капиллярами.
Проходя по капиллярам, кровь отдает тканям кислород, питательные вещества и забирает продукты диссимиляции. Из капилляров кровь собирается в мелкие вены, которые, сливаясь и увеличивая свое сечение, образуют верхнюю и нижнюю полые вены.
Заканчивается большой крут кровообращения в правом предсердии. Во всех артериях большого круга кровообращения течет артериальная кровь, в венах - венозная.
Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке, куда венозная кровь поступает из правого предсердия. Правый желудочек, сокращаясь, выталкивает кровь в легочный ствол, который делится на две легочные артерии, несущие кровь к правому и левому легкому. В легких они разделяются на капилляры, окружающие каждую альвеолу. В альвеолах кровь отдает углекислый газ и насыщается кислородом.
По четырем легочным венам (в каждом легком по две вены) насыщенная кислородом кровь поступает в левое предсердие (где малый круг кровообращения и заканчивается), а затем - в левый желудочек. Таким образом, в артериях малого круга кровообращения течет венозная кровь, а в его венах - артериальная.
Закономерность движения крови по кругам кровообращения была открыта английским анатомом и врачом У.Гарвеем в 1628г.
Кровеносные сосуды: артерии, капилляры и вены
У человека существует три типа кровеносных сосудов: артерии, вены и капилляры.
Артерии - цилиндрической формы трубки, по которым кровь движется от сердца к органам и тканям. Стенки артерий состоят из трех слоев, которые придают им прочность и упругость:
- Наружной соединительно-тканной оболочки;
- среднего слоя, образованного гладкомышечными волокнами, между которыми залегают эластические волокна
- внутренней эндотелиальной оболочки. Благодаря упругости артерий периодическое выталкивание крови из сердца в аорту превращается в непрерывное движение крови по сосудам.
Капилляры представляют собой микроскопические сосуды, стенки которых состоят из одного слоя эндотелиальных клеток. Толщина их около 1мкм, длина 0,2-0,7мм.
Благодаря особенностям строения именно в капиллярах кровь выполняет свои основные функции: отдает тканям кислород, питательные вещества и уносит от них углекислый газ и другие продукты диссимиляции, подлежащие выделению.
Вследствие того, что кровь в капиллярах находится под давлением и движется медленно, в артериальной его части вода и растворенные в ней питательные вещества просачиваются в межклеточную жидкость. В венозном конце капилляра давление крови уменьшается и межклеточная жидкость поступает обратно в капилляры.
Вены - сосуды, несущие кровь от капилляров к сердцу. Их стенки состоят из тех же оболочек, что и стенки аорты, но гораздо слабее артериальных и имеют меньше гладкомышечных и эластических волокон.
Кровь в венах течет под небольшим давлением, поэтому на движение крови по венам большее влияние оказывают окружающие ткани, особенно скелетная мускулатура. В отличие от артерий, вены (за исключением полых) имеют клапаны в виде кармашков, препятствующие обратному току крови.
В кровеносной системе различают два круга кровообращения: большой и малый. Они начинаются в желудочках сердца, а заканчиваются в предсердиях (рис. 232).
Большой круг кровообращения начинается аортой из левого желудочка сердца. По нему артериальные сосуды приносят в капиллярную систему всех органов и тканей кровь, богатую кислородом и питательными веществами.
Венозная кровь из капилляров органов и тканей попадает в мелкие, затем в более крупные вены и в конечном итоге через верхнюю и нижнюю полые вены собирается в правом предсердии, где заканчивается большой круг кровообращения.
Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке легочным стволом. По нему венозная кровь достигает капиллярного русла легких, где она освобождается от избытка углекислоты, обогащается кислородом и по четырем легочным венам (по две вены из каждого легкого) возвращается в левое предсердие. В левом предсердии малый круг кровообращения заканчивается.
Сосуды малого круга кровообращения. Легочный ствол (truncus pulmonalis) начинается из правого желудочка на передне-верхней поверхности сердца. Он поднимается вверх и влево и пересекает лежащую позади него аорту. Длина легочного ствола 5-6 см. Под дугой аорты (на уровне IV грудного позвонка) он делится на две ветви: правую легочную артерию (a. pulmonalis dextra) и левую легочную артерию (a. pulmonalis sinistra). От конечного отдела легочного ствола к вогнутой поверхности аорты идет связка (артериальная связка) * . Легочные артерии делятся на долевые, сегментарные и субсегментарные ветви. Последние, сопровождая разветвления бронхов, образуют капиллярную сеть, густо оплетающую альвеолы легких, в области которых происходит газообмен между кровью и находящимся в альвеолах воздухом. Вследствие разницы парциального давления углекислота из крови переходит в альвеолярный воздух, а из альвеолярного воздуха в кровь поступает кислород. В этом газообмене большую роль играет гемоглобин, содержащийся в эритроцитах.
* (Артериальная связка представляет собой остаток заросшего артериального (боталлова) протока плода. В период эмбрионального развития, когда не функционируют легкие, большая часть крови из легочного ствола по боталлову протоку переводится в аорту и, таким образом, минует малый круг кровообращения. К недышащим легким в этот период от легочного ствола идут лишь небольшие сосуды - зачатки легочных артерий. )
Из капиллярного русла легких кровь, насыщенная кислородом, переходит последовательно в субсегментарные, сегментарные и затем долевые вены. Последние в области ворот каждого легкого образуют две правые и две левые легочные вены (vv. pulmonales dextra et sinistra). Каждая из легочных вен обычно отдельно впадает в левое предсердие. В отличие от вен других областей тела легочные вены содержат артериальную кровь и не имеют клапанов.
Сосуды большого круга кровообращения. Основным стволом большого круга кровообращения является аорта (aorta) (см. рис. 232). Она начинается из левого желудочка. В ней различают восходящую часть, дугу и нисходящую часть. Восходящая часть аорты в начальном отделе образует значительное расширение - луковицу. Длина восходящей части аорты равна 5-6 см. На уровне нижнего края рукоятки грудины восходящая часть переходит в дугу аорты, которая уходит назад и влево, перекидывается через левый бронх и на уровне IV грудного позвонка переходит в нисходящую часть аорты.
От восходящей части аорты в области луковицы отходят правая и левая венечные артерии сердца. От выпуклой поверхности дуги аорты последовательно справа налево отходят плече-головной ствол (безымянная артерия), затем левая общая сонная артерия и левая подключичная артерия.
Конечными сосудами большого круга кровообращения являются верхняя и нижняя полые вены (vv. cavae superior et inferior) (см. рис. 232).
Верхняя полая вена является крупным, но коротким стволом, ее длина 5-6 см. Она лежит справа и несколько сзади от восходящей части аорты. Верхняя полая вена образуется слиянием правой и левой плече-головных вен. Место слияния этих вен проецируется на уровне соединения I правого ребра с грудиной. Верхняя полая вена собирает кровь от головы, шеи, верхних конечностей, органов и стенок грудной полости, из венозных сплетений позвоночного канала и частично от стенок брюшной полости.
Нижняя полая вена (рис. 232) представляет собой самый крупный венозный ствол. Она образуется на уровне IV поясничного позвонка слиянием правой и левой общих подвздошных вен. Нижняя полая вена, поднимаясь вверх, достигает одноименного отверстия сухожильного центра диафрагмы, проходит через него в грудную полость и тотчас впадает в правое предсердие, которое в этом месте прилежит к диафрагме.
В брюшной полости нижняя полая вена лежит на передней поверхности правой большой поясничной мышцы, справа от тел поясничных позвонков и аорты. Нижняя полая вена собирает кровь из парных органов брюшной полости и стенок брюшной полости, венозных сплетений позвоночного канала и нижних конечностей.