Сердечно-сосудистая система
В сердечно-сосудистую систему входят сердце, кровеносные и лимфатические сосуды. Сердце и кровеносные сосуды образуют замкнутую систему, по которой кровь движется благодаря ритмичным сокращениям сердечной мышцы. Сердце находится в грудной полости за грудиной в промежутке между легкими, смещено несколько влево (рис. 17). Средняя масса сердца у женщин – 250 г, у мужчин – 300 г. Размеры сердца зависят от физического развития, интенсивности обмена веществ.
Рис. 17. Положение сердца по отношению к грудине, ребрам и их хрящам
Сердце – это полый мышечный орган, разделенный перегородкой на два отдела – правый и левый. Каждый отдел состоит из двух камер – предсердия (верхней) и желудочка (нижней), которые сообщаются между собой через отверстия, снабженные клапанами: справа – трехстворчатым, слева – двухстворчатым. Клапаны обеспечивают ток крови только в одном направлении (из предсердий в желудочки). В правое предсердие впадают верхняя и нижняя полые вены, а из правого желудочка берет начало легочная артерия. В левое предсердие впадают четыре легочные вены, несущие от легких артериальную кровь, а из левого желудочка выходит аорта. Стенки сердца состоят из трех слоев (эндокард, миокард и эпикард) (см. рис. 18). Сердечная мышца обладает возбудимостью, проводимостью, сократимостью и автоматией.
Рис. 18. Внутреннее строение сердца
Особым свойством сердечной мышцы является автоматия – способность возбуждаться без внешних воздействий под влиянием импульсов, возникающих в самом органе. Участки, в которых расположены волокна с наибольшей способностью к автоматии, получили название водители ритма сердца. Главный из них – синусный узел — находится в области впадения полых вен в правое предсердие. В нормальных условиях сокращение всех отделов сердца обеспечивается импульсами, возникающими в главном водителе ритма. При нарушении его функции управление сердечной деятельностью переключается на нижерасположенный водитель ритма, лежащий в межпредсердной перегородке около правого предсердия и называется предсердно-желудочковым узлом. От него отходят особые волокна – пучок Гиса. Он делится на две ножки, образующие при разветвлении волокна Пуркинье. Именно эти волокна и передают возбуждение мускулатуре желудочков. Таким образом, возбуждение по ножкам пучка Гиса направляется к верхушке сердца и оттуда по разветвлениям ножек и волокнам Пуркинье возвращается к основанию сердца. В результате сокращение сердца в целом осуществляется в определенной последовательности: сначала сокращаются предсердия, затем верхушки желудочков и, наконец, их основания. Сердце работает, как нагнетательный насос. Сокращаясь, оно проталкивает кровь в артерии. При расслаблении сердечной мускулатуры давление в полостях сердца снижается, что способствует притоку к нему крови. Сердце сокращается 60-70 раз в минуту. Сердечный циклсостоит из трех фаз: - систола (сокращение) предсердий, когда кровь из предсердий выталкивается в желудочки через открытые в этот момент предсердно-желудочковые клапаны; желудочки расслаблены и наполняются кровью. Эта фаза длится 0, 1 с. - систола (сокращение) желудочков, когда кровь под большим давлением выбрасывается правым желудочком в легочную артерию, а левым – в аорту. Продолжительность этой фазы 0, 3 с. - общая диастола сердца, длящаяся 0, 4 с, во время которой расслаблены и предсердия, и желудочки. Таким образом, во время полного сердечного цикла предсердия работают 0, 1 с, отдыхают 0, 7 с, желудочки работают 0, 3 с и отдыхают 0, 5 с. Согласно подсчетам, сердце в течение суток работает 8 ч и 16 ч отдыхает. Длительность сердечных циклов обусловлена частотой процессов возбуждения, возникающих в главном водителе ритма сердца – синусном узле. При учащении сокращений сердца уменьшается время общей паузы, в то время как длительность систолы предсердий и систолы желудочков практически не изменяется. Важнейшими показателями производительности сердца являются систолический и минутный объемы крови. Количество крови, поступающее в аорту при каждом сокращении сердца, называют систолическим объемом (Vсист). У человека в нормальном состоянии оно равно 60-70 мл. Эта величина зависит от количества притекающей к сердцу крови и от силы сердечных сокращений. Количество крови, выбрасываемое сердцем в течение 1 мин, называют минутным объемом крови (Vмин). Его величина зависит от частоты сердечных сокращений (ЧСС) и систолического объема крови. Этот объем одинаков для левого и правого желудочков и составляет 4, 5–5 л крови. Vсист × ЧСС = Vмин Систолический и минутный объем крови не постоянны, они резко меняются при напряженной физической работе. Минутный объем может достигать 20-30 л. У нетренированных людей увеличение минутного объема происходит в основном за счет увеличения частоты сердечных сокращений, у тренированных – главным образом, в результате увеличения систолического объема сердца. Кровеносные сосуды представлены артериями, венами и микроциркуляторным руслом – мельчайшими кровеносными сосудами (артериолами, капиллярами и венулами), соединяющими между собой артерии и вены (см. табл. 2).
Таблица 2 Особенности строения и функции кровеносных сосудов
В кровеносной системе выделяют два круга кровообращения – большой и малый (рис. 19, 20). Большой (телесный) круг кровообращенияслужит для доставки органам и тканям кислорода и питательных веществ и выведения из них углекислоты и продуктовобмена. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца, который нагнетает кровь в аорту – самую крупную артерию тела. От аорты кровь течет по всем областям и органам тела. Путем последовательного все более мелкого деления артерии доходят до капилляров, стенка которых состоит из одного слоя плоских клеток. Сети капилляров оплетают ткани, клетки, через их стенки происходит обмен между кровью и тканями. Капилляры, сливаясь, образуют мельчайшие вены (венулы), при слиянии которых получаются вены все более крупного размера, собирающиеся в две крупные полые вены (верхнюю и нижнюю), впадающие в правое предсердие, в котором заканчивается большой круг кровообращения. Время прохождения крови по большому кругу кровообращения составляет 20–23 с.
Рис. 19. Схема кровообращения в сердце. Направление тока крови обозначено стрелками Малый (легочный) круг кровообращения участвует в газообмене между кровью и воздухом легких, поскольку кровеносные капиллярные сети этого круга оплетают легочные альвеолы. Он начинается в правом желудочке, куда собирается кровь со всего тела. Отсюда кровь поступает в легочные артерии правого и левого легкого. В капиллярах, на которые распадаются легочные артерии и которые оплетают альвеолы легких, венозная кровь освобождается от углекислого газа, насыщается кислородом и уже в качестве артериальной крови по легочным венам поступает в левое предсердие, которое заканчивает малый круг кровообращения. Время прохождения крови по малому кругу кровообращения составляет 6 с.
Рис. 20. Схема кровообращения: стрелками указано направление тока крови
Важнейшим показателем функционального состояния всей сердечно-сосудистой системы является артериальное и пульсовое давление. Артериальное давление (АД) – это давление, которое оказывает кровь на стенки сосуда, в котором она находится. Величина АД зависит от фазы сердечного цикла. Самый высокий уровень давления регистрируется в момент завершения систолы (выброс крови из левого желудочка), он называется систолическим. Систолическое давлениеопределяется силой сокращения сердечной мышцы. Самый низкий уровень АД называется диастолическим. Диастолическое давление характеризует минимальную силу воздействия крови на стенку сосудов в момент диастолы, оно обусловлено сопротивлением периферических кровеносных сосудов. В табл. 3 приведены значения АД для людей разного возраста.
Таблица 3 Нормальное значение кровяного давления в зависимости от возраста
Разность между значением систолического и диастолического давления составляет пульсовое давление (ПД), в норме оно составляет 40–50 мм рт. ст.
|
