Схема кровеносной системы человека, артерии, сосуды

Важнейшей задачей сердечно-сосудистой системы является обеспечение тканей и органов питательными веществами и кислородом, а также удаление продуктов метаболизма клеток (углекислого газа, мочевины, креатинина, билирубина, мочевой кислоты, аммиака и т. д.). Обогащение кислородом и удаление углекислого газа происходит в капиллярах малого круга кровообращения, а насыщение питательными веществами — в сосудах большого круга при прохождении крови через капилляры кишечника, печени, жировой ткани и скелетных мышц.

1

Краткая характеристика

Кровеносная система человека состоит из сердца и сосудов. Их главной функцией является обеспечение движения крови, осуществляемое благодаря работе по принципу насоса. При сокращении желудочков сердца (во время их систолы) кровь изгоняется из левого желудочка в аорту, а из правого — в легочной ствол, с которых начинаются, соответственно, большой и малый круги кровообращения (БКК и МКК ). Большой круг заканчивается нижней и верхней полыми венами, по которым венозная кровь возвращается в правое предсердие. А малый круг — четырьмя легочными венами, по которым к левому предсердию притекает артериальная, обогащенная кислородом кровь.

Исходя из описания, по легочным венам течет артериальная кровь, что не соотносится с бытовыми представлениями о кровеносной системе человека (считается, что по венам течет венозная кровь, а по артериям — артериальная).

Пройдя через полость левого предсердия и желудочка, кровь с питательными веществами и кислородом по артериям попадает в капилляры БКК, где происходит между ней и клетками обмен кислородом и углекислым газом, доставка питательных веществ и удаление продуктов метаболизма. Последние с током крови достигают органов выделения (почек, легких, желез ЖКТ, кожи) и выводятся из организма.

БКК и МКК связаны между собой последовательно. Движение крови в них можно продемонстрировать с помощью следующей схемы: правый желудочек → легочной ствол → сосуды малого круга → легочные вены → левое предсердие → левый желудочек → аорта → сосуды большого круга → нижняя и верхняя полые вены → правое предсердие → правый желудочек.

Кардиотренировки: развитие возможностей сердечно сосудистой системы

2

Функциональная классификация сосудов

В зависимости от выполняемой функции и особенностей строения сосудистой стенки сосуды подразделяют на следующие:

1. 1. Амортизирующие (сосуды компрессионной камеры) — аорта, легочной ствол и крупные артерии эластического типа. Они сглаживают периодические систолические волны кровотока: смягчают гидродинамический удар крови, выбрасываемой сердцем во время систолы, и обеспечивают продвижение крови на периферию во время диастолы желудочков сердца.
2. 2. Резистивные (сосуды сопротивления) — мелкие артерии, артериолы, метартериолы. В их стенках содержится огромное количество гладкомышечных клеток, благодаря сокращению и расслаблению которых они могут быстро изменять величину своего просвета. Оказывая переменное сопротивление кровотоку, резистивные сосуды поддерживают артериальное давление (АД), регулируют величину органного кровотока и гидростатическое давление в сосудах микроциркуляторного русла (МЦР).
3. 3. Обменные — сосуды МЦР. Через стенку этих сосудов происходит обмен органическими и неорганическими веществами, водой, газами между кровью и тканями. Кровоток в сосудах МЦР регулируется артериолами, венулами и перицитами — гладкомышечными клетками, расположенными снаружи прекапилляров.
4. 4. Емкостные — вены. Эти сосуды обладают высокой растяжимостью, благодаря чему могут депонировать до 60–75% объема циркулирующей крови (ОЦК), регулируя возврат венозной крови к сердцу. В наибольшей степени депонирующими свойствами обладают вены печени, кожи, легких и селезенки.
5. 5. Шунтирующие — артериовенозные анастомозы. При их открытии артериальная кровь по градиенту давления сбрасывается в вены, минуя сосуды МЦР. Например, такое происходит при охлаждении кожи, когда кровоток для уменьшения потерь тепла направляется через артериовенозные анастомозы, минуя капилляры кожи. Кожные покровы при этом бледнеют.

 

Влияние зеленого чая на давление и здоровье сердечно-сосудистой системы

3

Легочный (малый) круг кровообращения

МКК служит для насыщения кислородом крови и удаления углекислого газа из легких. После того, как кровь попала в легочной ствол из правого желудочка, она направляется в левую и правую легочные артерии. Последние являются продолжением легочного ствола. Каждая легочная артерия, пройдя через ворота легкого, разветвляется на более мелкие артерии. Последние в свою очередь переходят в МЦР (артериолы, прекапилляры и капилляры). В МЦР венозная кровь превращается в артериальную. Последняя поступает из капилляров в венулы и вены, которые, сливаясь в 4 легочные вены (по 2 от каждого легкого), впадают в левое предсердие.

Особенности кровеносной системы: какая кровь течет по легочным артериям?

4

Телесный (большой) круг кровообращения

БКК служит для доставки питательных веществ и кислорода ко всем органам и тканям и удаления углекислого газа и продуктов метаболизма. После того, как кровь попала в аорту из левого желудочка, она направляется в дугу аорты. От последней отходят три ветви (плечеголовной ствол, общая сонная и левая подключичная артерии ), которые кровоснабжают верхние конечности, голову и шею.

После этого дуга аорты переходит в нисходящую аорту (грудной и брюшной отдел). Последний на уровне четвертого поясничного позвонка разделяется на общие подвздошные артерии, которые кровоснабжают нижние конечности и органы малого таза. Эти сосуды делятся на наружные и внутренние подвздошные артерии. Наружная подвздошная артерия переходит в бедренную, питая артериальной кровью нижние конечности ниже паховой связки.

Все артерии, направляясь к тканям и органам, в их толще переходят в артериолы и далее в капилляры. В МЦР артериальная кровь превращается в венозную. Капилляры переходят в венулы и затем в вены. Все вены сопровождают артерии и называются аналогично артериям, но есть исключения (воротная вена и яремные вены). Приближаясь к сердцу, вены сливаются в два сосуда — нижнюю и верхнюю полые вены, которые впадают в правое предсердие.

Иногда выделяют третий круг кровообращения — сердечный, который обслуживает само сердце.

Черным цветом на картинке обозначена артериальная кровь, а белым цветом — венозная. 1. Общая сонная артерия. 2. Дуга аорты. 3. Легочные артерии. 4. Дуга аорты. 5. Левый желудочек сердца. 6. Правый желудочек сердца. 7. Чревный ствол. 8. Верхняя мезентериальная артерия. 9. Нижняя мезентериальная артерия. 10. Нижняя полая вена. 11. Бифуркация аорты. 12. Общие подвздошные артерии. 13. Сосуды таза. 14. Бедренная артерия. 15. Бедренная вена. 16. Общие подвздошные вены. 17. Воротная вена. 18. Печеночные вены. 19. Подключичная артерия. 20. Подключичная вена. 21. Верхняя полая вена. 22. Внутренняя яремная вена.

Кровеносные сосуды человека схема

Сосуды

Осуществляет транспорт жидкостей и растворенных в них веществ (питательные, продукты жизнедеятельности клеток, гормоны, кислород и др.) сердечно-сосудистая система – важнейшая интегрирующая система организма. Сердце в этой системе выполняет роль насоса, а сосуды служат своеобразным трубопроводом, по которому все необходимое доставляется каждой клетке тела.

Кровеносные сосуды

Рис. 1. Кровеносные сосуды (схема): венула (синий цвет), капиллярная сеть, вена (синий цвет), артерия (красный цвет), артериола (красный цвет)

Среди кровеносных сосудов выделяют более крупные – артерии и более мелкие – артериолы, по которым кровь течет от сердца к органам, венулы и вены, по которым кровь возвращается к сердцу, и капилляры, по которым кровь переходит из артериальных сосудов в венозные (рис. 1). Наиболее важные обменные процессы между кровью и органами совершаются в капиллярах, где кровь отдает содержащиеся в ней кислород и питательные вещества окружающим тканям, а забирает из них продукты метаболизма. Благодаря постоянной циркуляции крови поддерживается оптимальная концентрация веществ в тканях, что необходимо для нормальной жизнедеятельности организма.

Кровеносные сосуды образуют большой и малый круги кровообращения, которые начинаются и заканчиваются в сердце. Объем крови у человека массой тела 70 кг равен 5–5,5 л (примерно 7% массы тела). Состоит кровь из жидкой части – плазмы и клеток – эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Вследствие высокой скорости кругооборота ежесуточно по кровеносным сосудам протекает 8000–9000 л крови.

В разных сосудах кровь движется с разной скоростью. В аорте, выходящей из левого желудочка сердца, скорость крови наибольшая – 0,5 м/с, в капиллярах – наименьшая – около 0,5 мм/с, а в венах – 0,25 м/с. Различия в скорости течения крови обусловлены неодинаковой шириной общего сечения кровеносного русла в разных участках. Суммарный просвет капилляров в 600–800 раз превышает просвет аорты, а ширина просвета венозных сосудов примерно в 2 раза больше, чем артериальных. По законам физики, в системе сообщающихся сосудов скорость тока жидкости выше в более узких местах.

Рис. 2. Строение стенки кровеносных сосудов: артерия, капилляр, вена

Стенка артерий толще, чем у вен, и состоит из трех оболочек слоев (рис. 2). Средняя оболочка построена из пучков гладкой мышечной ткани, между которыми расположены эластические волокна. Во внутренней оболочке, выстланной со стороны просвета сосуда эндотелием, и на границе между средней и наружной оболочками имеются эластические мембраны. Эластические мембраны и волокна образуют своеобразный каркас сосуда, придающий его стенкам прочность и упругость.

В стенке ближайших к сердцу крупных артерий (аорта и ее ветви) эластических элементов относительно больше. Обусловлено это необходимостью противодействовать растяжению массой крови, которая выбрасывается из сердца при его сокращении. По мере удаления от сердца артерии делятся на ветви и становятся мельче. В средних и мелких артериях, в которых инерция сердечного толчка ослабевает и требуется собственное сокращение сосудистой стенки для дальнейшего продвижения крови, хорошо развита мышечная ткань. Под влиянием нервных раздражений такие артерии способны изменять свой просвет.

Стенки вен тоньше, но состоят из тех же трех оболочек. Поскольку в них значительно меньше эластической и мышечной ткани, стенки вен могут спадаться. Особенностью вен является наличие во многих из них клапанов, препятствующих обратному току крови. Клапаны вен представляют собой карманоподобные выросты внутренней оболочки.

Лимфатические сосуды

Сравнительно тонкую стенку имеют и лимфатические сосуды. В них также имеется множество клапанов, которые позволяют лимфе двигаться только в одном направлении – к сердцу.

Лимфатические сосуды и оттекающая по ним лимфа также относятся к сердечно-сосудистой системе. Лимфатические сосуды вместе с венами обеспечивают всасывание из тканей воды с растворенными в ней веществами: крупные белковые молекулы, капельки жира, продукты распада клеток, чужеродные бактерии и прочие. Самые мелкие лимфатические сосуды –

лимфатические капилляры – замкнуты на одном конце и располагаются в органах рядом с кровеносными капиллярами. Проницаемость стенки лимфатических капилляров выше, чем у кровеносных капилляров, а диаметр их больше, поэтому те вещества, которые из-за крупных размеров не могут попасть из тканей в кровеносные капилляры, поступают в лимфатические капилляры. Лимфа по своему составу напоминает плазму крови; из клеток в ней содержатся только лейкоциты (лимфоциты).

Образующаяся в тканях лимфа по лимфатическим капиллярам, а дальше по более крупным лимфатическим сосудам постоянно оттекает в кровеносную систему, в вены большого круга кровообращения. За сутки в кровь поступает 1200–1500 мл лимфы. Важно, что прежде чем оттекающая от органов лимфа попадет в кровеносную систему и смешается с кровью, она проходит через каскад

лимфатических узлов, которые располагаются по ходу лимфатических сосудов. В лимфатических узлах чужеродные для организма вещества и болезнетворные микроорганизмы задерживаются и обезвреживаются, а лимфа обогащается лимфоцитами.

Расположение сосудов

Рис. 3. Венозная система
Рис. 3а. Артериальная система

Распределение сосудов в теле человека подчиняется определенным закономерностям. Артерии и вены обычно идут вместе, причем мелкие и средние артерии сопровождаются двумя венами. В составе этих сосудистых пучков проходят также лимфатические сосуды. Ход сосудов соответствует общему плану строения тела человека (рис. 3 и 3а). Вдоль позвоночного столба проходят аорта и крупные вены, в межреберных промежутках расположены отходящие от них ветви. На конечностях, в тех отделах, где скелет состоит из одной кости (плечо, бедро), имеется по одной главной артерии, сопровождаемой венами. Там, где в скелете две кости (предплечье, голень), идут и две главные артерии, а при лучевом строении скелета (кисть, стопа), артерии расположены соответственно каждому пальцевому лучу. Сосуды направляются к органам по кратчайшему расстоянию. Сосудистые пучки проходят в укрытых местах, в каналах, образованных костями и мышцами, и только на сгибательных поверхностях тела.

В некоторых местах артерии располагаются поверхностно, и их пульсация может быть прощупана (рис. 4). Так, пульс можно исследовать на лучевой артерии в нижней части предплечья или на сонной артерии в боковой области шеи. Кроме того, поверхностно расположенные артерии можно прижать к рядом лежащей кости для остановки кровотечения.

Рис. 4. Точки определения пульса

Как разветвления артерий, так и притоки вен широко соединяются между собой, образуя так называемые анастомозы. При нарушениях притока крови или ее оттока по основным сосудам анастомозы способствуют движению крови в различных направлениях и перемещению ее из одной области в другую, что приводит к восстановлению кровоснабжения. Это особенно важно в случае резкого нарушения проходимости основного сосуда при атеросклерозе, травме, ранении.

Микроциркуляция

Движение крови по капиллярам, артериолам и венулам, а лимфы по лимфатическим капиллярам получило название микроциркуляции, а сами мельчайшие сосуды (диаметр их, как правило, не превышает 100 мкм) – микроциркуляторного русла. Строение последнего русла имеет свои особенности в разных органах, а тонкие механизмы микроциркуляции позволяют регулировать деятельность органа и приспосабливать ее к конкретным условиям функционирования организма. В каждый момент работает, то есть открыта и пропускает кровь, только часть капилляров, другие же остаются в резерве (закрыты). Так, в покое могут быть закрытыми более 75% капилляров скелетных мышц. При физической нагрузке большинство из них открываются, так как работающая мышца требует интенсивного притока питательных веществ и кислорода.

Функцию распределения крови в микроциркуляторном русле выполняют артериолы, которые имеют хорошо развитую мышечную оболочку. Это позволяет им сужаться или расширяться, изменяя количество поступающей в капиллярные сети крови. Такая особенность артериол позволила русскому физиологу И.М. Сеченову назвать их «кранами кровеносной системы».

Изучение микроциркуляторного русла возможно лишь с помощью микроскопа. Именно поэтому активное исследование микроциркуляции и зависимости ее интенсивности от состояния и потребностей окружающих тканей стало возможным только в ХХ в. Исследователь капилляров Август Крог в 1920 г. был удостоен Нобелевской премии. В России существенный вклад в развитие представлений о микроциркуляции в 70–90-х годах внесли научные школы академиков В.В. Куприянова и А.М. Чернуха. В настоящее время, благодаря современным техническим достижениям, методы исследования микроциркуляции (в том числе с использованием компьютерных и лазерных технологий) широко применяются в клинической практике и экспериментальной работе.

Артериальное давление

Важной характеристикой деятельности сердечно-сосудистой системы служит величина артериального давления (АД). В связи с ритмической работой сердца оно колеблется, повышаясь во время систолы (сокращения) желудочков сердца и снижаясь во время диастолы (расслабления). Наивысшее АД, отмечаемое во время систолы, называют максимальным, или систолическим. Наименьшее АД называют минимальным, или диастолическим. АД обычно измеряют в плечевой артерии. У взрослых здоровых людей максимальное АД в норме равно 110–120 мм рт.ст., а минимальное 70–80 мм рт.ст. У детей, вследствие большой эластичности стенки артерий, АД ниже, чем у взрослых. С возрастом, когда эластичность сосудистых стенок из-за склеротических изменений уменьшается, уровень АД повышается. При мышечной работе систолическое АД растет, а диастолическое не меняется или снижается. Последнее объясняется расширением сосудов в работающих мышцах. Уменьшение максимального АД ниже 100 мм рт.ст. называют гипотонией, а увеличение выше 130 мм рт.ст. – гипертонией.

Уровень АД поддерживается сложным механизмом, в котором участвуют нервная система и различные вещества, переносимые самой кровью. Так, существуют сосудосуживающие и сосудорасширяющие нервы, центры которых расположены в продолговатом и спинном мозге. Имеется значительное количество химических веществ, под влиянием которых изменяется просвет сосудов. Часть этих веществ образуется в самом организме (гормоны, медиаторы, углекислый газ), другие поступают из внешней среды (лекарственные и пищевые вещества). Во время эмоционального напряжения (гнев, страх, боль, радость) в кровь из надпочечников поступает гормон адреналин. Он усиливает деятельность сердца и суживает сосуды, АД при этом повышается. Так же действует гормон щитовидной железы тироксин.

Каждому человеку следует знать, что его организм имеет мощные механизмы саморегуляции, при помощи которых поддерживается нормальное состояние сосудов и уровень АД. Это обеспечивает необходимое кровоснабжение всех тканей и органов. Однако надо обращать внимание на сбои в деятельности этих механизмов и с помощью специалистов выявлять и устранять их причину.

Автор: Ольга Гурова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, доцент кафедры анатомии человека РУДН

Лекции по анатомиии / Схемы по ССС / Схемы по артериальной системе

ЧАСТИ АОРТЫ.

Восходящая часть аорты;

Нисходящая часть аорты;

Общие подвздошные артерии.

Общая сонная артерия;

Правая подключичная артерия;

Левая подключичная артерия;

Правая наружная сонная артерия;

Левая наружная сонная артерия;

Правая и левая внутренние сонные артерии;

Восходящая часть аорты;

Нисходящая часть аорты;

ВЕТВИ СОННОЙ АРТЕРИИ.

Общая сонная артерия;

Внутренняя сонная артерия;

Наружная сонная артерия;

Поверхностная височная артерия;

Внутренняя челюстная артерия;

Верхняя щитовидная артерия;

Передняя мозговая артерия;

Средняя мозговая артерия.

ВЕТВИ ПОДКЛЮЧИЧНОЙ АРТЕРИИ.

Реберно – шейный ствол;

Поперечная артерия шеи;

Внутренняя грудная артерия.

Стрелками указано направление тока крови

АРТЕРИИ ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ.

1..Подмышечная артерия; 2. Плечевая артерия; 3. Глубокая артерия плеча;

4. Локтевая артерия; 5. Лучевая артерия; 6. Поверхностная ладонная дуга;

7. Глубокая ладонная дуга; 8. Артерии большого пальца кисти; 9. Собственные ладонные пальцевые артерии.

ВЕТВИ ГРУДНОЙ АОРТЫ.

Париетальные (пристеночные) ветви:

1. Верхние диафрагмальные артерии;

2. Межреберные артерии;

3. Висцеральные (внутренностные)ветви:

Статья написана по материалам сайтов: studfiles.net.

«

Отличная статья 0

артерии и вены человека, строение капилляров и схема работы кровеносной системы

Кровеносные сосуды представляют собой эластичные упругие трубки, по которым движется кровь. Общая протяжённость всех сосудов человека имеет в длину более 100 тысяч километров, этого достаточно на 2,5 витка вокруг земного экватора. Во время сна и бодрствования, работы и отдыха — каждое мгновение жизни по сосудам силой ритмично сокращающегося сердца движется кровь.

Кровеносная система человека

Циркуляторная система тела человека разделяется на лимфатическую и кровеносную. Главная функция сосудистой (васкулярной) системы — доставка крови ко всем частям организма. Постоянное кровообращение необходимо для газообмена в лёгких, защиты от вредоносных бактерий и вирусов, а также метаболизма. Благодаря кровообращению осуществляются теплообменные процессы, а также гуморальная регуляция внутренних органов. Крупные и мелкие сосуды соединяют все части организма в единый слаженный механизм.

Сосуды присутствуют во всех тканях человеческого организма за одним исключением. Их не бывает в прозрачной ткани радужной оболочки глаза.

Сосуды для транспортировки крови

Циркуляция крови осуществляется по системе сосудов, которые подразделяются на 2 типа: артерии и вены человека. Схему расположения которых можно представить в виде двух взаимосвязанных кругов.

Артерии — это довольно толстые сосуды, имеющие трёхслойное строение. Сверху покрыты фиброзной оболочкой, посередине слой мышечной ткани, а изнутри выстланы чешуйками эпителия. По ним насыщенная кислородом кровь под большим давлением распределяется по всему телу. Главная и толстая артерия в теле называется аорта. По мере отдаления от сердца артерии становятся более тонкими и переходят в артериолы, которые в зависимости от необходимости могут сокращаться или находиться в расслабленном состоянии. Артериальная кровь ярко-красного цвета.

Вены по своему строению сходны с артериями, они тоже имеют трёхслойное строение, но у этих сосудов более тонкие стенки и больший внутренний просвет. По ним кровь возвращается обратно в сердце, для чего венозные сосуды снабжены системой клапанов, пропускающих только в одном направлении. Давление в венах всегда ниже, чем в артериях, и жидкость имеет тёмный оттенок — в этом их особенность.

Капилляры представляют собой разветвлённую сеть мелких сосудов, охватывающую все уголки организма. Строение капилляров очень тонкое, они проницаемы, благодаря чему между кровью и клетками происходит обмен веществ.

Устройство и принцип работы

Жизнедеятельность организма обеспечивает постоянная слаженная работа всех элементов кровеносной системы человека. Строение и функции сердца, кровяных телец, вен и артерий, а также капилляров человека обеспечивают его здоровье и нормальное функционирование всего организма.

Кровь относится к жидкой соединительной ткани. Она состоит из плазмы, в которой перемещаются три вида клеток, а также питательные и минеральные вещества.

1. Эритроциты, или красные кровяные тельца, имеют форму вогнутого диска и содержат гемоглобин. Их главная функция — перенос кислорода из лёгких в клетки организма. В 1 кубическом миллиметре крови содержится 4,5 млн красных клеток. Продолжительность их жизни — около 100 дней.
2. Лейкоциты, или белые кровяные тельца, имеют больший размер и меньшую численность (6,5 тыс.,/мм3) Несут защитную функцию, период их жизни, в зависимости от назначения, колеблется от считаных часов до нескольких лет.
3. Тромбоциты — мелкие и хрупкие, не имеющие ядра, клетки в форме пластинок. Предназначены предотвращать утечку крови при ранениях, способны создавать сгустки и тромбы.

Кровь при помощи сердца движется по двум взаимосвязанным кругам кровообращения:

1. большому (телесному), который несёт по всему телу кровь, обогащённую кислородом;
2. малому (лёгочному), он проходит через лёгкие, которые обогащают кровь кислородом.

Сердце — главный двигатель кровеносной системы, который работает всю человеческую жизнь. За год этот орган совершает около 36,5 миллиона сокращений и пропускает через себя больше 2 миллионов литров.

Сердце представляет собой мышечный орган, состоящий из четырёх камер:

• правое предсердие и желудочек;
• левое предсердие и желудочек.

Правая сторона сердца получает кровь с меньшим содержанием кислорода, которая идёт по венам, выталкивается правым желудочком в лёгочную артерию и направляется в лёгкие для насыщения их кислородом. Из системы капилляров лёгких она попадает в левое предсердие и выталкивается левым желудочком в аорту и дальше по всему телу.

Артериальная кровь заполняет собой систему мелких капилляров, где отдаёт клеткам кислород, питательные вещества и насыщается углекислым газом, после чего становится венозной и отправляется в правое предсердие, откуда вновь направляется в лёгкие. Таким образом, анатомия сети кровеносных сосудов представляет собой замкнутую систему.

Атеросклероз — опасная патология

Существует очень много заболеваний и патологических изменений в строении кровеносной системы человека, например, сужение просвета сосудов. Вследствие нарушений белково-жирового обмена нередко развивается такое серьёзное заболевание, как атеросклероз — сужение в виде бляшек, вызванное отложением холестерина на стенках артериальных сосудов.

Прогрессирующий атеросклероз способен значительно уменьшить внутренний диаметр артерий вплоть до полной закупорки и может привести к ишемической болезни сердца. В тяжёлых случаях неизбежно хирургическое вмешательство — закупоренные сосуды приходится шунтировать. С годами риск заболеть значительно растёт.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Кровеносная система | СПАДИЛО.РУ 👈

Теория для подготовки к блоку №4 ОГЭ/ №5 ЕГЭ по биологии: человек и его здоровье

Строение сердца

Кровеносная система выполняет транспортные функции в организме: с кровью к тканям поступают кислород и питательные вещества, из тканей удаляются углекислый газ и продукты метаболизма. Важная функция крови у птиц и млекопитающих – распределение тепла в организме, терморегуляция.

Центральный орган кровеносной системы – сердце. Оно располагается в грудной клетке между легкими и надежно защищено ребрами и грудиной. Основание сердца находится за грудиной на уровне второго ребра, а верхушка обращена вниз, влево и вперед. При некоторых пороках развития сердце может быть ориентировано вправо (декстропозиция).

Сердце человека устроено так же, как и у других млекопитающих. Оно состоит из четырех камер: двух предсердий и двух желудочков. При изучении анатомических рисунков важно помнить, что все органы изображаются зеркально – правые отделы сердца находятся на рисунке слева и наоборот:

Строение сердца

Предсердия имеют более тонкие стенки, при сокращении они развивают небольшую мощность. Стенки желудочков, особенно левого, значительно толще. Между предсердиями и желудочками находятся клапаны. Благодаря клапанам кровь не может течь в обратном направлении.

Сосуды, по которым кровь поступает к сердцу, называются венами. Те, по которым кровь оттекает от сердца – артериями. С сердцем непосредственно сообщаются следующие магистральные сосуды:

• полые вены впадают в правое предсердие. Они несут от органов тела бедную кислородом кровь. Верхняя полая вена собирает кровь от головы и верхних конечностей, нижняя полая – от других частей тела;
• легочные вены впадают в левое предсердие. По ним от легких оттекает богатая кислородом кровь;
• аорта выходит из левого желудочка. Это самая крупная артерия в теле человека (толщиной с большой палец). Аорта сперва идет вверх и меняет направление на уровне второго ребра, образуя дугу. У млекопитающих она обращена влево, а у птиц – вправо. От дуги аорты отходят крупные артерии: сонные к голове и подключичные к верхним конечностям;
• легочные артерии отходят от правого желудочка. По ним к легким поступает бедная кислородом кровь.

Стенка сердца состоит из нескольких слоев. Внутренний слой, который контактирует с кровью, называется эндокардом. Это тонкий слой эпителиальных клеток, выстилающих полости сердца. За эндокардом находится толстый слой мышечных волокон, миокард, обеспечивающий сокращения сердечной мышцы. Снаружи находится эпикард, внешняя оболочка из клеток покровной ткани.

Сердце находится в постоянном движении. Чтобы уменьшить трение о соседние ткани, оно окружено сердечной сумкой, или перикардом. Клетки перикарда вырабатывают специальную жидкость, которая позволяет мышце плавно скользить внутри сердечной сумки.

Крупные кровеносные сосуды, питающие сердце, проходят в основном субэпикардиально, то есть прямо под эпикардом. Поэтому при увеличении толщины стенки (гипертрофия миокарда) сосуды могут не успеть прорасти вглубь, из-за чего внутренние участки миокарда будут плохо кровоснабжаться и испытывать недостаток в кислороде и питательных веществах.

Клапанная система сердца образована фиброзной соединительной тканью. Каждый клапан имеет два или три кармана (створки). При движении крови в одну сторону створки клапана прижимаются течением к стенке. При обратном токе крови карман наполняется кровью и створки смыкаются, препятствуя движению. Чтобы створки клапана не выворачивались наружу, они укреплены сухожильными нитями, которые тянутся от сосочковых мышц (выростов мышечной ткани в полостях седца).

Между правыми отделами сердца находится трехстворчатый (трикуспидальный клапан), а между левыми – двустворчатый (митральный). Клапаны аорты и легочного ствола имеют по три створки и называются полулунными.

Сердечный цикл

Сердце сокращается на протяжении всей жизни человека. В покое частота сокращений составляет 60-90 ударов в минуту. С увеличением физической нагрузки она может возрастать до 140-200 в мин.

Сердечный цикл состоит из трех непрерывно чередующихся фаз: сокращения предсердий, сокращения желудочков и фазы общего расслабления. Сокращение камеры сердца называется систолой, а расслабление – диастолой.

По венам кровь возвращается в сердце, поступает в предсердия. Предсердия наполняются кровью, а затем сжимаются. При сокращении возникает высокое давление, которое захлопывает створки полулунных клапанов, кровь не может вернуться в вены и выталкивается в желудочки. Желудочки растягиваются, наполняются кровью, после чего с силой сжимаются. Так как обратному току препятствуют двух- и трехстворчатый клапаны, кровь поступает в артерии. При этом развивается высокое давление (в левом желудочке –120-130 мм рт. ст.).

Из желудочка в систолу изгоняется не вся кровь, а примерно половина, около 70 мл. Оставшийся объем крови называется КДО (конечный диастолический объем). По величине КДО можно судить о том, насколько эффективно работает желудочек. После сокращения желудочков все отделы сердца расслабляются, наступает общая диастола.

Сердечный цикл

Систола предсердий длится около 0,1 сек, систола желудочков – 0, 3 сек, диастола – 0,4 сек. При изменении частоты сокращений продолжительность фаз сердечного цикла изменяется пропорционально. Если увеличить частоту сокращений только за счет диастолы (уменьшить время расслабления), сердечная мышца быстро устанет, ведь сердце не так выносливо, как гладкие мышцы. Если же уменьшать время систолы, сокращения отделов станут неэффективны, каждый раз будет выбрасываться слишком малый объем крови.

Функция автоматизма и регуляция работы сердца

Сердце способно сокращаться изолировано от организма. Если в эксперименте перевязать кровеносные сосуды и вырезать сердце крысы, оно продолжит сокращаться в течении нескольких секунд. Сердце лягушки, если его поместить в изотонический раствор, способно сокращаться несколько часов, так как в меньшей степени зависит от температуры среды.

Эти опыты показывают, что изолированная сердечная мышца продолжает получать нервные импульсы, которые вызывают ее сокращения. Часть мышечных клеток сердца могут самостоятельно генерировать потенциал действия. Эти клетки образуют проводящую систему сердца.

В проводящей системе есть несколько уровней, на которых может возникнуть импульс. Существует два узла автоматии – места скопления клеток-ритмоводителей. Такие клетки также называют пейсмейкерами. Они самостоятельно генерируют потенциалы действия через равные промежутки времени.

Центр автоматии первого порядка находится в правом предсердии между устьями полых вен, это синоатриальный (SA) узел. От SA-узла сигнал по проводящему тракту идет к центру автоматии второго порядка, атриовентрикулярному (AV) узлу. От AV-узла возбуждающий потенциал не поступает сразу к кардиомиоцитам желудочков. Сперва он проходит по проводящему тракту в межжелудочковой перегородке (пучку Гиса) к верхушке сердца и уже оттуда по волокнам Пуркинье следует к кардиомиоцитам стенки желудочков.

Волокна Пуркинье тоже могут генерировать нервные импульсы, они считаются центром автоматии третьего порядка. Распространение возбуждения в проводящей системе может идти не только в прямом, но и в обратном направлении. Если один из узлов автоматии (SA- или AV-узел) повреждается, его функции берет на себя следующий по порядку.

Чтобы центры автоматии более низкого порядка не конкурировали с высшими, импульсы в них генерируются с различной частотой. Чем ближе к волокнам Пуркинье находится центр автоматии, тем реже он генерирует потенциалы действия. Нарушения в работе проводящей системы вызывают такие заболевания, как аритмии.

Скорость распространения возбуждения по волокнам проводящей системы значительно выше, чем по обычной мышечной ткани. В противном случае, если бы возбуждение распространялось от узла автоматии равномерно во все стороны, сокращение кардиомиоцитов происходило бы постепенно и рассинхронизированно.

Электрическую работу сердца изучают с помощью электрокардиограммы (ЭКГ). Важно понимать, что на ЭКГ регистрируется именно электрическая, а не механическая работа органа. При некоторых патологиях они могут быть разобщены, то есть правильно возникший и прошедший импульс возбуждения может не вызывать должного сокращения.

Хотя сердце и имеет клетки-пейсмейкеры, их работу регулируют симпатическая и парасимпатическая нервная системы. От них зависит частота и сила сокращений, скорость проведения возбуждения.

Парасимпатическая нервная система, чье влияние усиливается в покое, урежает сокращения сердца, симпатическая – ускоряет. Также сердце регулируется эндокринной системой, в основном, гормонами надпочечников адреналином и норадреналином.

Кровеносные сосуды

Крупные кровеносные сосуды, в зависимости от того, идут они к сердцу или от сердца, делят на артерии и вены. Артерии отличаются от вен строением сосудистой стенки, а не типом крови, которая в них течет.

Большой и малый круги кровообращения

Из левого желудочка кровь выталкивается в аорту, от которой отходят более мелкие артерии. Артерии ветвятся, от них отходят артериолы, по которым кровь в результате попадает ко всем органам и тканям. Затем кровь оттекает по венулам и лимфатическим сосудам, собирается в полые вены и попадает в правое предсердие. Этот путь циркуляции называется большим кругом кровообращения (снизу на рисунке).

Из правого желудочка кровь выталкивается в легочную атерию и поступает в легкие. Происходит газообмен с воздухом в альвеолах, кровь оттекает по легочным венам, которые впадают в левое предсердие. Этот путь называется малым кругом кровообращения (на рисунке изображен выше).

Артериальной кровью называют кровь, насыщенную кислородом, она обычно ярко-алого цвета за счет окисленного железа, содержащегося в гемоглобине. Венозная кровь, наоборот, имеет темно-вишневый цвет, в ней мало кислорода и больше содержание углекислого газа. На схемах венозную кровь принято обозначать синим цветом, а артериальную – красным. Лимфу и лимфатические сосуды чаще всего обозначают зеленым цветом.

В большом круге кровообращения по венам течет венозная кровь, а по артериям – артериальная. В малом круге все наоборот: по легочной артерии течет венозная кровь, в то время как по легочной вене – артериальная.

Лимфа собирает из тканей избыток жидкости, возвращая ее в кровь. Также лимфа является частью иммунной системы, средой для лимфоцитов. Лимфатические сосуды по строению похожи на вены и выполняют те же функции: транспорт жидкости от тканей и органов к сердцу. При недостаточности лимфатических сосудов, затрудненном оттоке, развиваются отеки. При хроническом нарушении оттока лимфы от конечности развивается слоновость – кожа грубеет и становится как толстая корка, конечность увеличивается до огромных размеров.

Между артериями и венами находится разветвленная сеть тончайших сосудов, капилляров, их стенка толщиной всего в одну клетку, только на уровне капилляров возможен диффузный обмен между кровью и снабжаемыми тканями. Если суммировать внутренний объем крови, находящейся в разных сосудах, окажется, что больше всего крови находится именно в капиллярной сети.

На графиках представлена скорость течения крови по разным сосудам. Видно, что на уровне капилляров кровь течет медленнее всего. Это необходимо для того, чтобы успел произойти эффективный газообмен, насыщение ткани питательными веществами и т.д.

Скорость кровотока и площадь сосудов

В некоторых случаях кровь идет от артерии к вене, минуя капилляры. Такое движение называется артерио-венозным шунтом, он может быть как физиологическим, так и патологическим. Физиологические шунты нужны для централизации кровообращения при большой кровопотере или при переохлаждении. В этих случаях кровь будет циркулировать между мозгом и внутренними органами, почти не снабжая конечности.

Артерии и вены – это крупные сосуды, они имеют многослойную стенку. Максимальной толщиной среди сосудов обладает стенка артерий, минимальной – капилляра. Стенку капилляров образует один слой эндотелиальных клеток, лежащих на базальной мембране. В зависимости от плотности контакта между клетками разделяют капилляры трех типов:

• соматические капилляры имеют непрерывную базальную мембрану и плотные контакты между клетками. Такие капилляры находятся в коже, мышцах, коре больших полушарий;
• висцеральные (фенестрированные) капилляры имеют небольшие окошки, или фенестры в базальной мембране, они находятся в почках, питают органы пищеварительной и эндокринной систем;
• стенка синусоидных капилляров обладает большими просветами, клетки прилежат не плотно. Через такую стенку могут пройти крупные молекулы и клетки крови. Синусоидные капилляры есть в костном мозге, печени и селезенке.

Внутри артерии и вены также выстланы эндотелием, снаружи от которого находится соединительнотканный слой, за ним – мышечный. Мышечный слой артериальных сосудов гораздо толще, чем в венозных. Это объясняется тем, что кровь из сердца выходит под большим давлением, мускулатура артериальных сосудов находится в постоянном напряжении, так как она преодолевает давление. Артерии более устойчивы к растяжению, чем вены, их стенка более упругая. При одинаковом наружном диаметре просвет артерии будет уже.

В венах давление гораздо меньше, чтобы вернуться к сердцу, большей части крови необходимо преодолевать силу тяжести. Для предотвращения обратного тока в венах имеется система клапанов.

Кровь движется по венам за счет нескольких механизмов. Наиболее очевидный – присасывающая сила сердца, возникающая при диастоле предсердий. Однако эта сила настолько мала, что ее вклад можно считать несущественным. Грудная клетка при дыхании тоже обладает присасывающей силой, так как на вдохе давление в грудной клетке становится меньше атмосферного.

Самую большую роль в движении крови к сердцу играют скелетные мышцы. Вены могут быть расположены подкожно или между мышечными волокнами. При сокращении скелетной мускулатуры вены сжимаются и кровь проталкивается вверх (вниз она не идет, так как есть клапаны). Такая система движения крови называется мышечным насосом.

Нервная регуляция кровеносных сосудов происходит через симпатическую нервную систему. Волокнами парасимпатической системы сосуды не иннервируются. Нервные импульсы идут с определенной частотой, поддерживая тонус сосуда. При учащенной импульсации сосуд сжимается, давление в нем растет и скорость кровотока увеличивается. Часть сосудистого русла, которая вносит наибольший вклад в изменение давления – атериолы, так как именно они могут быстро сжиматься и расслабляться.

Вены участвуют в регуляции давления, влияя на объем циркулирующей крови. В циркуляции участвует не вся кровь организма, так как часть объема находится в так называемых депо. Нижняя полая вена на уровне грудной клетки образует крупное депо венозной крови. Некоторая часть крови (особенно форменные элементы) депонируются в печени и селезенке. Если требуется поднять давление и увеличить кислородную емкость, депонированная кровь высвобождается, общий ее объем увеличивается. Поэтому, например, при активных нагрузках может появится колющая боль в левом подреберье – это происходит из-за того, что мышцы селезенки сжимаются, «выдавливая» из пульпы кровь в общее русло.

В дуге аорты и месте ветвления сонной артерии находятся барорецепторы, которые контролируют уровень давления. Они возбуждаются при снижении давления, рефлекторно вызывая спазм сосудов. Такой механизм называется барорефлексом. Если работа барорефлекса нарушена, человек будет чувствовать слабость и головокружение при физических нагрузках и изменении положения тела, так как происходит перераспределение крови в организме, давление будет падать. При пониженном артериальном давлении меньше кислорода поступает к головному мозгу, появляются признаки гипоксии.

Изменение артериального давления происходит не только за счет изменения радиуса сосудов, но и путем замедления или ускорения сердечного ритма, изменения силы сокращений.

Артериальное давление

Давление в артериях возникает из-за силы, с которой желудочки выталкивают кровь в систолу. Соответственно, максимальное артериальное давление развивается в систолу, а минимальное – в диастолу. Среднее систолическое давление человека – 120 мм рт. ст., диастолическое – 70 мм рт. ст.

Определение артериального давления играет большую роль в современной медицине. Измерять давление научились не так давно, сперва измерение проводили непосредственно – в сосуд вставляли трубку и отмечали, на какую высоту по ней поднимется столб крови. В настоящий момент инвазивные методы почти что не используются, самый популярный способ – определение артериального давления с помощью манжеты по тонам Короткова.

На плечо человека накладывают манжету тонометра и нагнетают в нее воздух. При этом стетоскопом выслушивают сосудистые шумы на локтевой артерии. Когда давление в манжете становиться выше, чем систолическое, сосуд полностью перекрывается, все шумы исчезают. После этого воздух из манжеты начинают стравливать.

В тот период, когда давление в манжете ниже, чем систолическое, но выше диастолического, сердцу «хватает сил» на то, чтобы в систолу протолкнуть часть крови в сосуд, после чего сосуд снова схлопывается. Это порождает характерные звуки сердечных ударов, тоны Короткова.

Когда же давление в манжете становится ниже диастолического, сосуд остается наполненным и в систолы, и в диастолу. Он перестает расправляться и схлопываться, звуки ударов прекращаются.

Скачать PDFРаспечатать

Круги кровообращения человека

Кровеносная система человека.

Круги кровообращения человека (описание):

Артериальная кровь – это кровь, насыщенная кислородом.

Венозная кровь – насыщенная углекислым газом.

Артерии – это сосуды, несущие кровь от сердца.

Вены – это сосуды, несущие кровь к сердцу. (В малом круге кровообращения по артериям течет венозная кровь, а по венам – артериальная.)

У человека, как и у остальных млекопитающих и птиц сердце четырехкамерное, состоит из двух предсердий и двух желудочков (в левой половине сердца кровь артериальная, в правой – венозная, смешивание не происходит из-за полной перегородки в желудочке).

Между желудочками и предсердиями находятся створчатые клапаны, а между артериями и желудочками – полулунные. Клапаны не дают крови течь назад (из желудочка в предсердие, из аорты в желудочек).

Самая толстая стенка у левого желудочка, т.к. он толкает кровь по большому кругу кровообращения. При сокращении левого желудочка создается максимальное артериальное давление, а также пульсовая волна.

Большой круг кровообращения:

левый желудочек

артериальная кровь по артериям

ко всем органам тела

в капиллярах большого круга (органах тела) происходит газообмен: кислород переходит из крови в ткани, а углекислый газ – из тканей в кровь (кровь становится венозной)

по венам поступает в правое предсердие

в правый желудочек.

Малый круг кровообращения:

из правого желудочка венозная кровь течет

по артериям

к легким; в капиллярах легких происходит газообмен: углекислый газ переходит из крови в воздух, а кислород – из воздуха в кровь (кровь становится артериальной)

по венам – в левое предсердие

в левый желудочек.

Схема кругов кровообращения человека: