Сердечно-сосудистая система включает в себя: сердце, кровеносные сосуды, и примерно 5 литров крови, которую кровеносные сосуды транспортируют. Ответственная за транспортировку кислорода, питательных веществ, гормонов и продуктов клеточных отходов по всему телу, сердечно-сосудистая система работает благодаря самому трудолюбивому органу тела — сердцу , которое размером всего лишь с кулак. Даже в состоянии покоя, в среднем, сердце легко перекачивает 5 литров крови по всему телу каждую минуту … [Читайте ниже]
[Начало сверху] …
Сердце
Сердце является мышечным насосным органом, расположенным медиально в грудном отделе. Нижний конец сердца поворачивается влево, так что около чуть более половины сердца находится на левой стороне тела, а остальная часть — справа. В верхней части сердца, известной как основание сердца, соединяются большие кровеносные сосуды тела: аорта, полая вена, легочный ствол и легочные вены.
Есть 2 основных круга кровообращения в человеческом теле: Малый (легочный) циркуляционный круг и Большой круг циркуляции.
Малый круг кровообращения транспортирует венозную кровь из правой части сердца к легким, где кровь насыщается кислородом и возвращается в левую сторону сердца. Насосными камерами сердца, которые поддерживают легочный контур циркуляции являются: правое предсердие и правый желудочек.
Большой круг кровообращения
несет высоко насыщенную кислородом кровь от левой стороны сердца ко всем тканям организма (за исключением сердца и легких). Большой круг кровообращения удаляет отходы из тканей организма и выводит венозную кровь с правой стороны сердца. Левое предсердие и левый желудочек сердца являются насосными камерами для Большого контура циркуляции.
Кровеносные сосуды
Кровеносные сосуды — магистрали организма, которые позволяют крови быстро и эффективно поступать от сердца к каждой области тела и обратно. Размер кровеносных сосудов соответствует количеству крови, которая проходит через сосуд. Все кровеносные сосуды содержат полую зону, называемую просвет, через который кровь может течь в одном направлении. Область вокруг просвета является стенкой сосуда, которая может быть тонкой в случае капилляров или очень толстой в случае артерий.
Все кровеносные сосуды выстланы тонким слоем простого плоского эпителия, известного как эндотелий
, который держит клетки крови внутри кровеносных сосудов и предотвращает сгустки. Эндотелий выстилает всю кровеносную систему, все пути внутренней части сердца, где он называется — эндокард
.
Типы кровеносных сосудов
Существуют три основных типа кровеносных сосудов: артерии, вены и капилляры . Кровеносные сосуды часто называют так, в какой-либо области тела они находятся, через которую несут кровь или от соседних им структур. Например, брахиоцефальная артерия несет кровь в плечевой (руку) и предплечевой регионы. Одна из её ветвей, подключичная артерия , проходит под ключицей: отсюда и название подключичной артерии. Подключичная артерия проходит в области подмышечной впадины, где она становится известной как подмышечная артерия .
Артерии и артериолы: артерии — кровеносные сосуды, которые несут кровь от сердца. Кровь переносится по артериям, как правило, весьма насыщенная кислородом, покинув легкие, по пути к тканям организма. Артерии лёгочного ствола и артерии малого круга кровообращения являются исключением из этого правила — эти артерии несут венозную кровь из сердца в легкие, чтобы насытить её кислородом.
Артерии
Артерии сталкиваются с высоким уровнем артериального давления, поскольку они несут кровь из сердца с большой силой. Для того, чтобы противостоять этому давлению, стенки артерий толще, более упругие и более мускулистые, чем у других сосудов. Наиболее крупные артерии тела содержат высокий процент эластичной ткани, что позволяет им растягиваться и вмещать давление сердца.
Более мелкие артерии — более мускулистые по структуре своих стенок. Гладкие мышцы стенок артерий расширяют канал, чтобы регулировать поток крови, проходящий через их просвет. Таким образом, организм контролирует, какой поток крови направлять к различным частям тела при различных обстоятельствах. Регулирование потока крови также влияет на кровяное давление, поскольку меньшие артерии дают меньшую площадь сечения, следовательно, повышают давление крови на стенки артерий.
Артериолы
Это более мелкие артерии, которые отходят от концов основных артерий и несут кровь к капиллярам. Они сталкиваются с гораздо более низким давлением крови, чем артерии из-за их большего числа, уменьшенного объема крови, а также расстояния от сердца. Таким образом, стенки артериол гораздо тоньше, чем у артерий. Артериолы, как артерии, способны использовать гладкие мышцы, чтобы контролировать свои диафрагмы и регулировать поток крови и кровяное давление.
Капилляры
Они являются самыми маленькими и тончайшими кровеносными сосудами в организме и наиболее распространенными. Их можно найти на протяжении почти всех тканей тела организма. Капилляры подключаются к артериолам с одной и венулам с другой стороны.
Капилляры проносят кровь очень близко к клеткам тканей организма с целью обмена газов, питательных веществ и продуктов жизнедеятельности. Стенки капилляров состоят только из тонкого слоя эндотелия, так что это минимально возможный размер сосудов. Эндотелий действует как фильтр, чтобы держать клетки крови внутри сосудов позволяя при этом жидкости, растворенным газам, а также другим химическим веществам, диффундировать вдоль их градиентов концентрации из тканей.
Прекапиллярными сфинктерами
являются полосы гладких мышц, найденных на артериольных концах капилляров. Эти сфинктеры регулируют кровоток в капиллярах. Поскольку существует ограниченный запас крови, а не все ткани имеют одинаковую энергию и требования к кислороду, прекапиллярные сфинктеры уменьшают приток крови к неактивным тканям и обеспечивают свободный поток в активных тканях.
Вены и венулы
Вены и венулы являются в большинстве своём обратными сосудами тела и действуют для обеспечения возвращения крови артериям. Поскольку артерии, артериолы и капилляры поглощают большую часть силы сердечных сокращений, вены и венулы подвергаются очень низкому давлению крови. Такое отсутствие давления позволяет стенкам вен быть гораздо тоньше, менее эластичными, и менее мускулистыми, чем стенки артерий.
Вены работают за счёт силы тяжести, инерции и силы скелетных мышц, чтобы оттеснить кровь к сердцу. Для того, чтобы облегчить движение крови, некоторые вены содержат много односторонних клапанов, которые препятствуют току крови от сердца. Скелетные мышцы тела также сжимают вены и помогают толкать кровь через клапаны ближе к сердцу.
Когда мышца расслабляется, клапан улавливает кровь, пока другой толкает кровь ближе к сердцу. Венулы подобны артериолам, поскольку они представляют собой небольшие сосуды, которые соединяют капилляры, но в отличие от артериол, венулы подключаются к венам вместо артерий. Венулы забирают кровь из множества капилляров и помещают её в более крупные вены для транспортировки обратно к сердцу.
Коронарное кровообращение
Сердце имеет свой собственный набор кровеносных сосудов, которые обеспечивают миокард кислородом и питательными веществами, необходимой концентрации, чтобы качать кровь по всему телу. Левая и правая коронарные артерии ответвляются от аорты и обеспечивают кровь к левой и правой сторонам от сердца. Коронарным синусом являются вены на задней стороне сердца, которые возвращают венозную кровь из миокарда в полую вену.
Кровообращение печени
Вены желудка и кишечника выполняют уникальную функцию: вместо того, чтобы нести кровь непосредственно обратно к сердцу, они несут кровь в печень через воротную вену печени. Кровь, прошедши органы пищеварения, богата питательными веществами и другими химическими веществами, поглощаемыми с пищей. Печень удаляет токсины, сохраняет сахар и обрабатывает продукты пищеварения, прежде чем они достигнут других тканей организма. Кровь из печени затем возвращается к сердцу через нижнюю полую вену.
Кровь
В среднем, человеческое тело содержит приблизительно от 4 до 5 литров крови. Выступая в качестве жидкой соединительной ткани, она транспортирует много веществ через тело и помогает поддерживать гомеостаз питательных веществ, отходов и газов. Кровь состоит из красных кровяных клеток, лейкоцитов, тромбоцитов и жидкой плазмы.
Эритроциты
— красные кровяные клетки, являются, на сегодняшний день, наиболее распространенным типом клеток крови и составляют около 45% от объема крови. Эритроциты образуются внутри красного костного мозга из стволовых клеток с удивительной скоростью — около 2 миллионов клеток каждую секунду. Форма эритроцитов
— двояковогнутые диски с вогнутой кривой на обеих сторонах диска таким образом, чтобы центр эритроцита являлся его тонкой частью. Уникальная форма эритроцитов дает этим клеткам высокую площадь поверхности к объему и позволяет им складываться, чтобы помещаться в тонких капиллярах. Незрелые эритроциты имеют ядро, которое выталкивается из клетки, когда она достигает зрелости, чтобы обеспечить его уникальной формой и гибкостью. Отсутствие ядра означает, что эритроциты не содержат ДНК и не в состоянии восстановить себя, быв один раз повреждены.
Эритроциты переносят кислород
крови с помощью красного пигмента гемоглобина. Гемоглобин
содержит железо и белки, соединенные вместе, они способны значительно увеличить пропускную способность кислорода. Высокая площадь поверхности по отношению к объему эритроцитов, позволяет кислороду легко быть перенесённым в клетки легких и из клеток тканей в капилляры.
Белые кровяные клетки, также известные как лейкоциты , составляют очень небольшой процент от общего числа клеток в крови, но имеют важные функции в иммунной системе организма. Есть два основных класса белых кровяных клеток: зернистые лейкоциты и агранулярные лейкоциты.
Три типа зернистых лейкоцитов:
Агранулярные лейкоциты: два основных класса агранулярных лейкоцитов: лимфоциты и моноциты. Лимфоциты включают в себя Т-клетки и естественные клетки-киллеры, которые ведут борьбу от вирусных инфекций и В-клетки, которые производят антитела против инфекций патогенов. Моноциты развиваются в клетках, называемых макрофагами, которые захватывают и глотают болезнетворные микроорганизмы и мертвые клетки от ран или инфекций.
Тромбоциты
— небольшие клеточные фрагменты, ответственные за свертывание крови и образование корочек. Тромбоциты образуются в красном костном мозге из больших мегакариоцитарных клеток, которые периодически разрываются, чтобы освободить тысячи кусков мембраны, которые становятся тромбоцитами. Тромбоциты не содержат ядра и только выживают в организме в течение недели до захвата макрофагами, которые переваривают их.
Плазма — непористая или жидкая часть крови, которая составляет около 55% объема крови. Плазма представляет собой смесь воды, белков и растворенных веществ. Около 90% плазмы состоит из воды, хотя точный процент варьирует в зависимости от уровня гидратации индивида. Белки внутри плазмы включают антитела и альбумины. Антитела являются частью иммунной системы и связываются с антигенами на поверхности патогенов, поражающих организм. Альбумины помогают поддерживать осмотический баланс в организме, обеспечивая изотонический раствор для клеток организма. Много различных веществ можно найти растворенными в плазме, в том числе глюкозу, кислород, диоксид углерода, электролиты, питательные вещества и продукты клеточных отходов. Функции плазмы заключаются в обеспечении транспортной среды для этих веществ, так как они перемещаются по всему телу.
Функции сердечно — сосудистой системы
Сердечно — сосудистая система обладает 3 основными функциями: транспортировка веществ, защита от патогенных микроорганизмов и регуляции гомеостаза организма.
Транспорт — она транспортирует кровь по всему организму. Кровь доставляет важные вещества с кислородом и отводит отходы с углекислым газом, которые будут обезврежены и удалены из организма. Гормоны переносятся по всему телу с помощью жидкой плазмы крови.
Защита — сосудистая система защищает организм с помощью своих белых кровяных клеток, которые призваны очистить продукты распада клеток. Также белые клетки созданы для борьбы с патогенными микроорганизмами. Тромбоциты и эритроциты образуют тромбы, способные предотвратить попадание патогенных микроорганизмов и предотвратить утечки жидкости. Кровь несет антитела, обеспечивающие иммунный ответ.
Регулирование — способность организма поддерживать контроль над несколькими внутренними факторами.
Функция циркулярного насоса
Сердце состоит из четырех-камерного «сдвоенного насоса», где каждая из сторон (левая и правая) действует как отдельный насос. Левые и правые части сердца разделены мышечной тканью, известной как перегородка сердца. Правая сторона сердца получает венозную кровь из системных вен и качает её в легкие для насыщения кислородом. Левая сторона сердца получает окисленную кровь от легких и подает её через системные артерии к тканям организма.
Регуляция кровяного давления
Сердечно — сосудистая система может контролировать кровяное давление. Некоторые гормоны, наряду с вегетативными нервными сигналами от головного мозга, влияют на скорость и силу сердечных сокращений. Возрастание сократительной силы и частоты сердечных сокращений приводит к увеличению кровяного давления. Кровеносные сосуды могут также влиять на кровяное давление. Вазоконстрикция уменьшает диаметр артерии путем сокращения гладких мышц в стенках артерий. Симпатический способ (борьбы или бегства) активация вегетативной нервной системы вызывает сужение кровеносных сосудов, что приводит к повышению артериального давления и снижение кровотока в суженной области. Вазодилатации — расширение гладких мышц в стенках артерий. Объем крови в организме также влияет на кровяное давление. Более высокий объем крови в организме повышает артериальное давление за счет увеличения количества крови, накачанной каждым ударом сердца. Более вязкая кровь при нарушении свертываемости, также может повышать кровяное давление.
Гемостаз
Гемостаз или свертывание крови и образование корочек, управляется тромбоцитами крови. Тромбоциты обычно остаются неактивными в крови до тех пор, пока не достигнут поврежденной ткани или не начнут вытекать из кровеносных сосудов через рану. После того, как активные тромбоциты приобретают форму шара и становятся очень липкими, они закрывают повреждённые ткани. Тромбоциты начинают вырабатывать белок фибрин, чтобы выступать в качестве структуры для тромба. Тромбоциты также начинают слипание, чтобы формировать тромб. Тромб будет служить в качестве временного уплотнения, чтобы держать кровь в сосуде, пока клетки кровеносных сосудов не смогут устранить повреждения стенки сосуда.
Если кровеносную систему обычного человека выложить в прямую линию, ее длина составит более 95000 километров.
Человеческое сердце бьется с частотой примерно 70 раз в минуту, сердце землеройки - около 600 раз, сердце колибри - 1300 раз, а сердце голубого кита - 10 раз в минуту.
За год ваше сердце сокращается примерно 42 075 900 раз, а за среднюю продолжительность жизни - около 3 миллиардов, плюс-минус несколько миллионов.
Прогоняя кровь через все тело, человеческое сердце создает такое давление, что может выпустить струю крови более чем на 9 метров.
Подсчитано, что для того, чтобы высосать всю кровь из обычного взрослого человека, необходимо 1120000 комаров.
Самая большая вена человеческого организма - полая нижняя вена. По этому сосуду кровь возвращается от нижней части тела в сердце.
Каждую секунду ваш костный мозг производит 3 миллиона кровяных телец и в течение 1 секунды разрушает то же количество.
Каждую секунду по нашей кровеносной системе успевает пройти 25 миллиардов клеток.
Столбик из 500 клеток крови составит в высоту только 1,02 миллиметра.
По неизвестным причинам женский организм чаще отвергает пересаженное сердце, чем мужской.
Ваше сердце чаще бьется во время быстрой ходьбы или жаркого спора, чем во время интимной близости.
Кровь плотнее пресной воды, но той же плотности, что морская.
Все мы знаем, что человеческая кровь красная. Но большая часть крови особей этого мира принадлежит насекомым, и она светло-зеленая.
Женщины с кровью группы В живут дольше, чем женщины с кровью группы О. Мужчины с кровью группы О живут дольше мужчин с кровью группы В. Эти статистические данные никак не объясняются.
У мужчин примерно на 10% больше красных кровяных телец, чем у женщин.
Почки - это органы, очищающие кровь. Почти у каждого из нас две почки, но большинство выживет и с одной. В 1954 году пациент доктора Дж. Хартвелла Харрисона и доктора Джозефа Мюррея был очень болен, поскольку у него отказали обе почки. Ему срочно требовалась пересадка максимально схожего органа - такого, который не отвергнет организм. К счастью, у него был брат-близнец. В первой поистине успешной пересадке такого рода близнец пациента отдал одну из своих почек и спас своему брату жизнь.
Если ваши почки здоровы, они фильтруют около 95 миллилитров крови в минуту.
В течение всей нашей жизни сердце проталкивает примерно 150 миллионов литров крови.
Примерно за 25 дней сердце может наполнить ею плавательный бассейн, если у вас есть для этого лишние запасы. В целом, ваш организм содержит более 4 литров крови.
Для того чтобы кровь сделала один полный круг по всему телу, требуется 60 секунд.
Если у вас относительно хорошее здоровье, вы выживете, если даже потеряете около трети своей крови.
Люди, живущие выше уровня моря, обладают относительно большим объемом крови по сравнению с теми, кто живет на уровне моря. Таким образом организм приспосабливается к окружающей среде с недостатком кислорода.
Если вы вытянете в длину все свои артерии, вены и кровеносные сосуды, то сможете дважды обернуть ими Землю.
Кровь путешествует по всему вашему организму, исходя от одной стороны сердца и в конце полного круга возвращаясь к другой. За день ваша кровь проходит 270370 километров.
За год через ваше сердце проходит 3152715 литров крови.
Каждые 17 минут вся кровь вашего организма проходит через щитовидную железу.
Сердце обычной женщины примерно на 20% меньше сердца обычного мужчины.
Ваше сердце бьется с частотой 100800 ударов в день. За год оно сделало ошеломляющее количество ударов - 36792000.
Когда молодые клетки сердечной мышцы развиваются в лабораторных условиях, то она начинает пульсировать сама по себе, безо всякого внешнего стимула. Это представляет собой яркий пример генетической памяти.
Люди не обладают способностью поменять ритм биения сердца, а вот насекомые это умеют.
Некоторые инфаркты не сопровождаются болью в груди.
В понедельник риск инфаркта на 33% больше, чем в любой другой день.
Обычно у человека кровяное давление на правой руке выше, чем на левой.
Разговор повышает кровяное давление.
Таксисты и водители автобусов очень часто имеют повышенное давление. Причины этого понятны, однако есть и еще кое-что - они постоянно вынуждены откладывать поход в туалет. Это также повышает давление.
Неизвестно, почему люди с высоким давлением редко заболевают раком.
|
Система кровообращения (сердечно-сосудистая система) выполняет транспортную
функцию - перенос
крови ко всем органам и тканям организма.
Система кровообращения состоит из сердца и кровеносных сосудов. Сердце (соr) - мышечный орган, перекачивающий кровь по телу. Сердце и кровеносные сосуды образуют замкнутую систему, по которой кровь движется благодаря сокращениям сердечной мышцы и стенок сосудов. Сократительная деятельность сердца, а также разность давления в сосудах определяют движение крови по кровеносной системе. Кровеносная система образует - большой и малый. | |
Функция сердцаФункция сердца основана на чередовании расслабления (диастолы) и сокращения (систолы) желудочков сердца. Сокращения и расслабления сердца происходят за счёт работы миокарда (myocardium) - мышечного слоя сердца.В процессе диастолы кровь от органов тела по вене (А на рисунке) поступает в правое предсердие (atrium dextrum) и через открытый клапан в правый желудочек (ventriculus dexter) . Одновременно кровь от лёгких по артерии (В на рисунке) поступает в левое предсердие (atrium sinistrum) и через открытый клапан в левый желудочек (ventriculus sinister). Клапаны вены В и артерии А закрыты. Во время диастолы, правое и левое предсердие сокращаются, а правый и левый желудочки заполняются кровью. В процессе систолы, из за сокращения желудочков, давление возрастает и кровь выталкивается в вену В и артерию А, при этом клапаны между предсердиями и желудочками закрыты, а клапаны по ходу вены В и артерии А открыты. Вена В транспортирует кровь в малый (лёгочный) круг кровообращения, а артерия А в большой круг кровообращения. В малом круге кровообращения кровь, пройдя через лёгкие, очищается от углекислого газа и обогащается кислородом. Основным предназначением большого круга кровообращения является снабжение кровью всех тканей и органов человеческого тела. При каждом сокращении сердце выбрасывает около 60 - 75 мл крови (определяется объёмом левого желудочка). Периферическое сопротивление кровотоку в сосудах малого круга кровообращения примерно в 10 раз меньше, чем в сосудах большого круга. Поэтому правый желудочек работает менее интенсивно, чем левый. Чередование систолы и диастолы называется ритмом сердца. Нормальный ритм сердца (человек не переживает серьёзных психических или физических нагрузок) 55 - 65 ударов в минуту. Частота собственного ритма сердца рассчитывается: 118,1 - (0,57 * возраст). |
|
Сокращения и расслабления сердца задаёт ритмоводитель, синусно-предсердный узел (пейсмейкер), специализированная группа клеток в сердце у позвоночных, которая самопроизвольно сокращается, задавая ритм биению самого сердца.
В сердце роль водителя ритма выполняет синусовый узел (Sinoatrial Node, Sa Node)
расположенный в месте
соединения верхней полой вены с правым предсердием. Он генерирует импульсы возбуждения,
приводящие к биению сердца.
Атриовентрикулярный узел (Atrioventricular Node)
- часть проводящей системы сердца;
расположен в межпредсердной перегородке. Импульс поступает в него от синусно-предсердного
узла по кардиомиоцитам предсердий, а затем передается через предсердножелудочковый пучок
миокарду желудочков.
Пучок Гиса (Bundle Of His)
предсердно-желудочковый пучок (atrioventricular bundle, AV bundle) - пучок клеток
сердечной проводящей системы, идущих от атриовентрикулярного узла через предсердно-желудочковую
перегородку в сторону желудочков. В верхней части межжелудочковой перегородки он разветвляется на
правую и левую ножки, идущие к каждому желудочку. Ножки разветвляются в толще миокарда желудочков
на тонкие пучки проводящих мышечных волокон. По пучку Гиса возбуждение передается от
предсердно-желудочкового (атриовентрикулярного) узла на желудочки.
Если синусовый узел не выполняет свою функцию, он может быть заменён искусственным ритмоводителем, электронным прибором, который стимулирует работу сердца посредством слабых электрических сигналов, для того, чтобы поддержать нормальный ритм сердца. Ритм сердца регулируется гормонами, попадающими в кровь, то есть, работой и Разница в концентрации электролитов внутри и за пределами клеток крови, а также их перемещение и создают электрический импульс сердца.
|
Сосуды. Самыми крупными сосудами (как по диаметру, так и по протяжённости) человека являются вены и артерии. Самая крупная из них, артерия идущая в большой круг кровообращения - аорта. По мере удаления от сердца артерии переходят в артериолы и далее в капилляры. Аналогично, вены переходят в венулы и далее в капилляры. Диаметр вен и артерий выходящих из сердца достигает 22 миллиметров, а капилляры можно рассмотреть только в микроскоп. Капилляры образуют промежуточную систему между артериолами и венулами - капиллярную сеть. Именно в этих сетях под действием осмотических сил совершается переход кислорода и питательных веществ в отдельные клетки организма, а взамен в кровь поступают продукты клеточного метаболизма. |
 |
Все сосуды устроены одинаково, за исключением того, что стенки крупных сосудов, например аорты, содержат больше эластической ткани, чем стенки меньших артерий, в которых преобладает мышечная ткань. По этой тканевой особенности артерии делят на эластические и мышечные.
Эндотелий - придает внутренней поверхности сосуда облегчающую кровоток гладкость.
Базальная мембрана - (Membrana basalis) Слой межклеточного вещества, отграничивающий эпителий, мышечные клетки, леммоциты и эндотелий (кроме эндотелия лимфатических капилляров) от подлежащей ткани; обладая избирательной проницаемостью, базальная мембрана участвует в межтканевом обмене веществ.
Гладкие мышцы - спирально ориентированные гладкие мышечные клетки. Обеспечивают возврат сосудистой стенки в исходное состояние после ее растяжения пульсовой волной.
Наружная эластическая мембрана и внутренняя эластическая мембрана обеспечивают скольжение мышц при их сокращении или расслаблении.
Наружная оболочка (адвентиция) - состоит из наружной эластической мембраны и рыхлой соединительной ткани. В последней содержатся нервы, лимфатические и собственные кровеносные сосуды.
Для обеспечения должного кровоснабжения всех частей тела на протяжении обеих фаз сердечного цикла нужен определенный уровень кровяного давления. Нормальное артериальное давление составляет в среднем 100 - 150 мм ртутного столба во время систолы и 60 - 90 мм ртутного столба во время диастолы. Разницу между этими показателями называют пульсовым давлением. Например, у человека с артериальным давлением 120/70 мм ртутного столба пульсовое давление равно 50 мм ртутного столба.
Среди основных систем, входящих в человеческий организм, особое место занимает кровеносная система. Как устроена кровеносная система до 16 века для ученых оставалось загадкой. Над ее решением трудились такие выдающиеся мыслители, как Аристотель, Гален, Гарвей и многие другие. Все их открытия обобщены в стройную систему анатомо-физиологических представлений.
Историческая справка
Особую роль в формировании правильных представлений о том, из каких органов состоит кровеносная система человека, сыграли испанский ученый Сервет и английский естествоиспытатель Вильям Гарвей. Первому удалось доказать, что кровь из правого желудочка может попасть в левое предсердие только через сеть легких. Гарвей открыл так называемый большой круг (замкнутый) кровообращения. Тем самым была поставлена точка в вопросе, движется ли кровь строго по замкнутой системе, или нет. Система кровообращения человека и млекопитающих замкнутая.
Необходимо вспомнить также труды итальянского врача Мальпиги, который открыл капиллярное кровообращение. Благодаря его исследованиям стало понятно, как превращается в венозную и наоборот. Как этот вопрос рассматривает анатомия? Кровеносная система человека представляет собой совокупность таких органов, как сердце, сосуды и вспомогательных органов - красного костного мозга, селезенки и печени.
Сердце — основной орган кровеносной системы человека
С давних времен во всех без исключения культурах сердцу отводилась центральная роль не только как органу физического организма, но и как духовному вместилищу личности человека. В выражениях «друг сердечный», «от всего сердца», «на сердце печаль» люди показывали роль этого органа в формировании эмоций и чувств.
Жидкая ткань в организме человека
Функции транспорта кислорода и питательных веществ, удаления шлаков и токсинов, а также выработки антител выполняет кровеносная система. Кровь, строение которой можно представить, как смесь клеток (лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов) и плазмы (жидкой части), обеспечивает выполнение вышеперечисленных задач.
В организме человека существуют кроветворные ткани, одна из которых — миелоидная. Она является ведущей в красном костном мозге, располагается в диафизах и содержит являющиеся предшественниками эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.
Особенности строения крови
Красный цвет крови обусловлен наличием пигмента гемоглобина. Именно он отвечает за транспорт газов, растворенных в крови, — кислорода и оксида углерода. Может иметь две формы: оксигемоглобин и карбоксигемоглобин. на 90 % состоит из воды.
Остальные вещества — это белки (альбумины, фибриноген, гамма-глобулин) и минеральные соли, главной из которых является хлорид натрия. Форменные элементы крови выполняют такие функции:
- эритроциты — переносят кислород;
- лейкоциты, или белые кровяные тельца (нейтрофилы, эозинофилы, Т-лимфоциты и др.), — участвуют в образовании иммунитета;
- тромбоциты — способствуют остановке кровотечения при нарушении целостности стенок сосудов (отвечают за свертываемость крови).
Система кровообращения человека, благодаря разнообразным функциям крови, является важнейшей в поддержании гомеостаза организма.
Сосуды организма: артерии, вены, капилляры
Чтобы понять, из каких органов состоит кровеносная система человека, нужно представить ее, как сеть трубок, имеющих различный диаметр и толщину стенок. Артерии имеют мощную мышечную стенку, так как кровь по ним движется с высокой скоростью и большим давлением. Поэтому очень опасны артериальные кровотечения, в результате которых человек теряет за короткое время большое количество крови. Это может иметь фатальные последствия.
Вены имеют мягкие стенки, обильно снабженные полулунными клапанами. Они обеспечивают движение крови в сосудах только в одном направлении — к главному мышечному органу кровеносной системы. Так как венозная кровь вынуждена преодолевать силу гравитации, чтобы подняться к сердцу, а давление в венах низкое, эти клапаны не позволяют крови двигаться вспять, то есть от сердца.
Сеть капилляров с микроскопическим диаметром стенок выполняет главную функцию газообмена. Именно в них поступает двуокись углерода (углекислый газ) и токсины из клеток тканей, а капиллярная кровь, в свою очередь, отдает клеткам кислород, необходимый для их жизнедеятельности. Всего в организме находится более 150 млрд. капилляров, суммарная длина которых у взрослого человека примерно 100 тысяч км.
Особенным функциональным приспособлением организма человека, который обеспечивает постоянное снабжение органов и тканей необходимыми веществами, является которое можно наблюдать как в физиологически нормальных условиях, так и при сложных нарушениях работы системы (например, закупорка сосуда тромбом).
Большой круг кровообращения
Возвратимся к вопросу, из каких органов состоит кровеносная система человека. Напомним, что замкнутый круг кровообращения, открытый Гарвеем, берет начало в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии.
Аорта, как главная артерия в организме и начало большого круга кровообращения, выносит кровь, обогащенную кислородом, из левого желудочка. Через систему сосудов, отходящих от аорты и разветвляющихся по всему организму человека, кровь поступает во все части тела и органы, насыщая их кислородом, выполняя функции обмена и транспортировки питательных веществ.
Из верхней части туловища (голова, плечи, грудная клетка, верхние конечности) венозная кровь, насыщенная углекислым газом, собирается в а из нижней половины туловища — в нижнюю полую вену. Обе полые вены впадают в правое предсердие, замыкая большой круг кровообращения.
Малый круг кровообращения
Система органов кровообращения — сердце, кровеносная система — также включены в так называемый малый (легочный) круг кровообращения. Именно его открыл Мигель Сервет в середине 16 столетия. Этот круг начинается от правого желудочка и заканчивается в левом предсердии.
Венозная кровь через правое атриовентрикулярное отверстие из правого предсердия поступает в правый желудочек. Из него по легочному стволу, а далее по двум легочным артериям — левой и правой — она поступает в легкие. И несмотря на то, что эти сосуды называются артериями, кровь по ним течет венозная. Она попадает в правое и левое легкие, в которых находятся капилляры, оплетающие альвеолы (лёгочные пузырьки, из которых состоит паренхима легких). Между кислородом альвеол и соединительной тканью через тончайшие стенки капилляров происходит газообмен. Именно в этой части тела венозная кровь превращается в артериальную. Затем она поступает в посткапиллярные венулы, которые укрупняются до 4-х легочных вен. По ним артериальная кровь поступает в левое предсердие, где и заканчивается малый круг кровообращения.
Кровообращение по всем сосудам происходит одновременно, не останавливаясь и не прерываясь ни на секунду.
Коронарное кровообращение
Что такое автономная кровеносная система, из каких органов состоит она и в чем особенности ее функционирования, изучали такие ученые, как Шумлянский, Боумен, Гис. Они выяснили, что наибольшее значение в этой системе имеет венечный или коронарный кровооборот, который осуществляется специальными кровеносными сосудами, оплетающими сердце и отходящими от аорты. Это такие сосуды, как левая венечная артерия с главными ответвлениями, а именно: передняя межжелудочковая, огибающая ветвь и предсердные ответвления. А также это правая венечная артерия с такими ветвями: правая коронарная и задняя межжелудочковая.
Кровь без кислорода возвращается обратно в мышечный орган тремя путями: через венечный синус, вены, входящие в полость предсердия, и самые маленькие сосудистые ветви, которые впадают в правую половину сердца, даже не показываясь на его эпикарде.
Круг воротной вены
Так как в обеспечении внутреннего постоянства среды очень важна кровеносная система, из каких органов состоит круг воротной вены, естествоиспытатели изучали в процессе рассмотрения большого круга кровообращения. Было установлено, что от ЖКТ, селезенки и поджелудочной железы кровь накапливается в нижнюю и в верхнюю брыжеечные вены, которые впоследствии, соединяясь, образуют воротную (портальную вену).
Портальная вена вместе с печеночной артерией входит в ворота печени. Артериальная и венозная кровь в гепатоцитах (клетках печени) подвергается основательной чистке и далее по попадает в правое предсердие. Таким образом, очистка крови происходит благодаря барьерной функции печени, которую обеспечивает и кровеносная система.
Из каких органов состоит вспомогательная система
В состав вспомогательных органов входит красный костный мозг, селезенка и уже вышеупомянутая печень. Так как клетки крови живут недолго, приблизительно 60—90 дней, возникает необходимость утилизации старых отработанных форменных элементов крови и синтезе молодых. Именно эти процессы обеспечивают вспомогательные органы кровеносной системы.
В красном костном мозге, содержащем миелоидную ткань, синтезируются предшественники форменных элементов.
Селезенка, помимо функции депонирования части крови, не используемой в кровообращении, разрушает старые эритроциты и частично восполняет их утрату.
В печени также происходит утилизация отмерших лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов и хранение крови, в данный момент не задействованной в системе кровообращения.
В статье была подробно рассмотрена кровеносная система, из каких органов состоит и какие функции выполняет в организме человека.
Распространение крови по всему организму человека осуществляется за счет работы сердечно-сосудистой системы. Ее основным органом является сердце. Каждый его удар способствует тому, что кровь двигается и питает все органы и ткани.
Структура системы
В организме выделяют различные виды кровеносных сосудов. У каждого из них свое предназначение. Так, в систему входят артерии, вены и лимфатические сосуды. Первые из них предназначены для того, чтобы кровь, обогащенная питательными веществами, поступала к тканям и органам. Она насыщается углекислым газом и различными продуктами, выделенными в процессе жизнедеятельности клеток, и по венам возвращается обратно к сердцу. Но прежде чем поступить в этот мышечный орган, кровь фильтруется в лимфатических сосудах.
Общая длина системы, состоящей из кровеносных и лимфатических сосудов, в организме взрослого человека составляет порядка 100 тыс. км. А отвечает за ее нормальное функционирование сердце. Именно оно перекачивает каждые сутки около 9,5 тыс. литров крови.
Принцип работы
Кровеносная система предназначена для жизнеобеспечения всего организма. Если нет проблем, то функционирует она следующим образом. Из левой части сердца через крупнейшие артерии выходит обогащенная кислородом кровь. Она разносится по организму ко всем клеточкам через широкие сосуды и мельчайшие капилляры, которые можно разглядеть лишь под микроскопом. Именно кровь она поступает в ткани и органы.
Место, где соединяется артериальная и венозная системы, называется «капиллярное русло». Стенки кровеносных сосудов в нем тонкие, а сами они очень мелкие. Это позволяет в полной мере выделять через них кислород и различные питательные элементы. Отработанная кровь поступает в вены и возвращается по ним к правой стороне сердца. Оттуда она попадает в легкие, где и обогащается вновь кислородом. Проходя через лимфатическую систему, кровь очищается.
Вены разделяются на поверхностные и глубокие. Первые находятся близко к поверхности кожи. По ним кровь поступает в глубокие вены, которые возвращают ее к сердцу.
Регуляция кровеносных сосудов, работы сердца и общего кровотока осуществляется центральной нервной системой и выделяемыми в тканях местными химическими веществами. Это помогает контролировать поток крови через артерии и вены, увеличивая или уменьшая его интенсивность в зависимости от процессов, проходящих в организме. Например, он увеличивается при физических нагрузках и уменьшается при травмах.
Как происходит кровоток
Отработанная «обедненная» кровь по венам поступает в правое предсердие, откуда перетекает в правый желудочек сердца. Мощными движениями эта мышца выталкивает поступившую жидкость в легочный ствол. Он разделяется на две части. Кровеносные сосуды легких предназначены для обогащения крови кислородом и возвращению их в левый желудочек сердца. У каждого человека эта его часть более развита. Ведь именно левый желудочек отвечает за то, как весь организм будет снабжаться кровью. Подсчитано, что нагрузка, которая приходится на него, в 6 раз больше, чем та, которой подвергается правый желудочек.
Кровеносная система включает в себя два круга: малый и большой. Первый из них предназначен для того, чтобы насытить кровь кислородом, а второй - для ее транспортировки по всему оргазму, доставки до каждой клеточки.
Требования к системе кровообращения
Чтобы организм человека нормально функционировал, необходимо соблюдение ряда условий. В первую очередь внимание уделяется состоянию сердечной мышцы. Ведь именно она является тем насосом, который гонит по артериям необходимую биологическую жидкость. Если работа сердца и кровеносных сосудов нарушена, мышца ослаблена, то это может стать причиной периферических отеков.
Немаловажно, чтобы соблюдался перепад областей низкого и высокого давления. Это необходимо для нормального кровотока. Так, например, в области сердца давление ниже, чем на уровне капиллярного русла. Это позволяет соблюдать законы физики. Кровь двигается из зоны более высокого давления в ту область, где оно ниже. Если возникает ряд заболеваний, из-за которых установленный баланс нарушается, то это чревато застоями в венах, отеками.
Выброс крови из нижних конечностей осуществляется благодаря так называемым мышечно-венозным помпам. Так именуют икроножные мышцы. При каждом шаге они сокращаются и выталкивают кровь против природной силы притяжения в сторону правого предсердия. Если это функционирование нарушается, например, в результате травмы и временного обездвиживания ног, то возникает отек, обусловленный уменьшением венозного возврата.
Еще одним важным звеном, отвечающим за то, чтобы кровеносные сосуды человека функционировали нормально, являются венозные клапаны. Они предназначены для того, чтобы поддерживать идущую по ним жидкость до тех пор, пока она не попадет в правое предсердие. Если этот механизм нарушается, а это возможно в результате травм или в связи с износом клапанов, будет наблюдаться патологический сбор крови. В результате это приводит к повышению давления в венах и выдавливанию жидкой части крови в ткани, находящиеся вокруг. Ярким примером нарушения этой функции является варикозное расширение вен на ногах.
Классификация сосудов
Чтобы разобраться, как работает кровеносная система, необходимо понять, как функционирует каждая из ее составляющих. Так, легочные и полые вены, легочный ствол и аорта - это основные пути перемещения необходимой биологической жидкости. А все остальные способны регулировать интенсивность притока и оттока крови к тканям благодаря возможности менять свой просвет.
Все сосуды в организме разделяются на артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены. Все они образуют замкнутую соединяющуюся систему и служат единой цели. При этом каждый кровеносный сосуд имеет свое предназначение.
Артерии
Участки, по которым перемещается кровь, разделяют в зависимости от того, в каком направлении она в них движется. Так, все артерии предназначены для переноса крови от сердца по организму. Они бывают эластичного, мышечного и мышечно-эластичного типа.
К первому виду относятся те сосуды, которые непосредственно связаны с сердцем и выходят из его желудочков. Это легочный ствол, легочная и сонная артерии, аорта.
Все указанные сосуды кровеносной системы состоят из эластичных волокон, которые растягиваются. Это происходит при каждом ударе сердца. Как только сокращение желудочка прошло, стенки возвращаются в первоначальный вид. За счет этого поддерживается нормальное давление на протяжении периода, пока сердце опять не заполнится кровью.
Ко всем тканям организма кровь поступает через артерии, которые отходят от аорты и легочного ствола. При этом различные органы нуждаются в разном количестве крови. Значит, артерии должны уметь сужать или расширять свой просвет для того, чтобы жидкость через них проходила лишь в необходимых дозах. Это достигается благодаря тому, что в них работают гладкие мышечные клетки. Такие кровеносные сосуды человека называются распределительными. Их просвет регулируется симпатической нервной системой. К мышечным артериям относят артерию мозга, лучевую, плечевую, подколенную, позвоночную и прочие.
Также выделяют и другие виды кровеносных сосудов. К ним относят мышечно-эластичные или смешанные артерии. Они могут очень хорошо сокращаться, но при этом обладают высокой эластичностью. К такому виду относятся подключичная, бедренная, подвздошная, брыжеечная артерии, чревный ствол. В них присутствуют как эластичные волокна, так и мышечные клетки.
Артериолы и капилляры
По мере движения крови вдоль артерий их просвет уменьшается, а стенки становятся тоньше. Постепенно они переходят в наименьшие капилляры. Участок, где заканчиваются артерии, называют артериолами. Стенки их состоят из трех слоев, но они слабо выражены.
Наиболее тонкими сосудами являются капилляры. В совокупности они представляют собой самую протяженную часть всей системы кровоснабжения. Именно они соединяют между собой венозное и артериальное русла.
Истинным капилляром называют кровеносный сосуд, который образуется в результате разветвления артериол. Они могут образовывать собой петли, сети, которые располагаются в коже или синовиальных сумках, или сосудистые клубочки, находящиеся в почках. Величина их просвета, скорость кровотока в них и форма образуемых сетей зависят от тканей и органов, в которых они находятся. Так, например, в скелетных мышцах, легких и оболочках нервов расположены самые тонкие сосуды - их толщина не превышает 6 мкм. Они образуют лишь плоские сети. В слизистых оболочках и коже они могут достигать 11 мкм. В них сосуды формируют трехмерную сеть. Самые широкие капилляры находятся в кроветворных органах, железах внутренней секреции. Их диаметр в них достигает 30 мкм.
Плотность их размещения также неодинакова. Наибольшая концентрация капилляров отмечается в миокарде и головном мозге, на каждый 1 мм 3 их насчитывается до 3 000. При этом в скелетной мышце их всего лишь до 1000, а в костной ткани и того меньше. Также важно знать, что в активном состоянии в нормальных условиях кровь циркулирует не по всем капиллярам. Около 50% их находятся в неактивном состоянии, их просвет сжат до минимума, по ним проходит лишь плазма.
Венулы и вены
Капилляры, кровь в которые поступает из артериол, объединяются и образуют более крупные сосуды. Их называют посткапиллярные венулы. Диаметр каждого такого сосуда не превышает 30 мкм. В местах перехода образуются складки, которые выполняют те же функции, что и клапаны в венах. Через их стенки могут проходить элементы крови и плазма. Посткапиллярные венулы объединяются и впадают в собирательные. Их толщина составляет до 50 мкм. В их стенках начинают появляться гладкомышечные клетки, но часто они даже не окружают просвет сосуда, зато их наружная оболочка уже четко выражена. Собирательные венулы переходят в мышечные. Диаметр последних часто достигает и 100 мкм. У них уже есть до 2 слоев мышечных клеток.
Кровеносная система устроена таким образом, что число сосудов, отводящих кровь, обычно в два раза превышает количество тех, по которым она поступает в капиллярное русло. При этом жидкость распределена так. В артериях находится до 15% от всего количества крови в организме, в капиллярах до 12%, а в венозной системе 70-80%.
Кстати, жидкость может перетекать из артериол в венулы, не попадая в капиллярное русло через специальные анастомозы, в стенки которых входят мышечные клетки. Они находятся практически во всех органах и предназначены для того, чтобы кровь могла сбрасываться в венозное русло. С их помощью контролируется давление, регулируется переход тканевой жидкости и кровоток через орган.
Вены образуются после слияния венул. Их структура напрямую зависит от месторасположения и диаметра. На количество мышечных клеток влияет место их локализации и то, под влиянием каких факторов в них перемещается жидкость. Вены разделяются на мышечные и волокнистые. К последним можно отнести сосуды сетчатки глаза, селезенки, костей, плаценты, мягких и твердых оболочек мозга. Кровь, циркулирующая в верхней части туловища, передвигается в основном под силой тяжести, а также под влиянием присасывающего действия во время вдоха полости груди.
Вены нижних конечностей отличаются. Каждый кровеносный сосуд ног должен противостоять давлению, который создается столбом жидкости. И если глубокие вены способны поддерживать свою структуру благодаря давлению окружающих мышц, то поверхностным приходится сложнее. У них хорошо развит мышечный слой, а их стенки существенно толще.
Также характерным отличием вен является наличие клапанов, которые препятствуют обратному оттоку крови под влиянием силы тяжести. Правда, их нет в тех сосудах, которые находятся в голове, мозгу, шее и внутренних органах. Также они отсутствуют в полых и мелких венах.
Функции кровеносных сосудов различаются в зависимости от их предназначения. Так, вены, например, служат не только для перемещения жидкости в область сердца. Они также предназначены для резервирования ее в отдельных участках. Вены задействуется в случае, когда организм напряженно трудится и нуждается в увеличении объема циркулирующей крови.
Структура стенок артерий
Каждый кровеносный сосуд состоит из нескольких слоев. Их толщина и плотность зависят исключительно от того, к какому виду вен или артерий они относятся. Также это влияет на их состав.
Так, например, эластичные артерии содержат большое количество волокон, которые обеспечивают растяжение и упругость стенок. Внутренняя оболочка каждого такого кровеносного сосуда, которую называют интимой, составляет около 20% от общей толщины. Она выстлана эндотелием, а под ним находится рыхлая соединительная ткань, межклеточное вещество, макрофаги, мышечные клетки. Наружный слой интимы ограничен внутренней эластичной мембраной.
Средний слой таких артерий состоит из эластических мембран, с возрастом они утолщаются, их количество увеличивается. Между ними находятся гладкомышечные клетки, которые продуцируют межклеточное вещество, коллаген, эластин.
Наружная оболочка эластических артерий образована волокнистой и рыхлой соединительной тканью, продольно в ней расположены эластические и коллагеновые волокна. В ней же находятся мелкие сосуды и нервные стволы. Они отвечают за питание внешней и средней оболочек. Именно наружная часть предохраняет артерии от разрывов и перерастяжений.
Ненамного отличается строение кровеносных сосудов, которые называют мышечными артериями. Они также состоят из трех слоев. Внутренняя оболочка выстлана эндотелием, в ней находится внутренняя мембрана и соединительная рыхлая ткань. В мелких артериях этот слой развит слабо. Соединительная ткань содержит эластичные и коллагеновые волокна, они в ней расположены продольно.
Средний слой образован гладкомышечными клетками. Именно они отвечают за сокращение всего сосуда и за проталкивание крови в капилляры. Гладкомышечные клетки соединяются с межклеточным веществом и эластичными волокнами. Слой окружен своеобразной эластической мембраной. Волокна, расположенные в мышечном слое, соединяются с наружной и внутренней оболочками слоя. Они как бы образуют эластичный каркас, который не дает артерии слипаться. А мышечные клетки отвечают за регуляцию толщины просвета сосуда.
Наружный слой состоит из рыхлой соединительной ткани, в которой находятся коллагеновые и эластичные волокна, они в ней расположены косо и продольно. В нем же проходят нервы, лимфатические и кровеносные сосуды.
Строение кровеносных сосудов смешанного типа является промежуточным звеном между мышечными и эластичными артериями.
Артериолы также состоят из трех слоев. Но выражены они достаточно слабо. Внутренняя оболочка - это эндотелий, прослойка соединительной ткани и эластичной мембраны. Средний слой состоит из 1 или 2 слоев мышечных клеток, которые расположены спирально.
Структура вен
Для того чтобы сердце и кровеносные сосуды, называемые артериями, функционировали, необходимо, чтобы кровь могла обратно подниматься наверх, минуя силу притяжения. Для этих целей предназначены венулы и вены, имеющие особое строение. Состоят эти сосуды из трех слоев, также как и артерии, хотя они намного тоньше.
Внутренняя оболочка вен содержит эндотелий, в ней также есть слабо развитая эластическая мембрана и соединительная ткань. Средний слой является мышечным, он развит слабо, эластичные волокна в нем практически отсутствуют. Кстати, именно из-за этого, разрезанная вена всегда спадается. Самой толстой является наружная оболочка. Она состоит из соединительной ткани, в ней находится большое количество коллагеновых клеток. Также в некоторых венах в ней находятся гладкомышечные клетки. Именно они способствуют проталкиванию крови в сторону сердца и препятствуют ее обратному току. Во внешнем слое также содержатся лимфатические капилляры.
