Сердечно-сосудистая система.

Сердечно-сосудистая система наряду с нервной и эндокринной системами объединяет деятельность отдельных органов и систем органов в целостный организм. Функции сердечно-¬сосудистой системы многообразны: доставка в ткани питательных веществ, перенос продуктов обмена веществ к месту их выделения (к почкам, легким, коже), транспорт газов от легких к тканям и обратно, перенос тепловой энергии, доставка в ткани и органы защитных веществ и гормонов.

Жизнь человека связана с непрекращающимся ни на минуту поступлением в его клетки питательных веществ и кислорода с выделением из них ненужных и вредных продуктов обмена веществ. Эту транспортную и выделительную функцию в организме человека выполняет кровь. Циркулируя по организму, кровь приносит ко всем его клеткам, тканям и органам необходимые им химические компоненты обмена веществ и уносит из них вещества, нарушающие нормальное функционирование организма. Помимо этих функций кровь участвует в поддержании постоянной температуры тела, обеспечивает иммунные свойства организма. Свои жизненно необходимые функции кровь выполняет благодаря особенностям своего строения и свойств.

Кровь - это жидкая соединительная ткань организма. Общее количество крови в организме взрослого человека равно 4,5 - 6 литров, т.е. около 6 - 8 % от общей массы тела.

Важное значение в сохранении относительного постоянства состава и количества крови в организме имеет «резервирование» в специальных кровяных депо. Эту функцию выполняют некоторые органы: селезенка, печень, легкие, кожа (подкожные слои), в которых резервируется до 50% крови. Потеря организмом около 50% крови приводит к его гибели. Состав крови, ее количество и физико-химические свойства характеризуются относительным постоянством, которое обеспечивается сложными нейрогуморальными механизмами регуляции.

Кровь не могла бы выполнять свои жизненно важные функции, если бы не приводилась в движение непрерывной работой сердца и не была бы заключена в сосудистое русло. Сердце и сосуды образуют сердечно-сосудистую систему, или систему кровообращения.

Сердце - центральное звено системы кровообращения. Сокращаясь без устали в течение всей нашей жизни, оно обеспечивает постоянную циркуляцию крови по кровеносным сосудам. Только за сутки сердце перекачивает более 6000 литров крови, физические нагрузки на организм значительно увеличивают эти цифры. Например, при интенсивной мышечной работе объем крови, прошедший сердце только за 1 час может достигать 2000-2500 литров. Такая интенсивная работа сердца возможна только при условии его обильного кровоснабжения. Кровеносные сосуды, питающие сердечную мышцу, называются венечными артериями, и они вместе с венами сердца образуют коронарные сосуды - собственную кровеносную систему сердца.

Сердце человека имеет конусную форму и представляет собой мышечный орган, разделенный специальной перегородкой на левую и правую части, в которых различают сообщающиеся между собой предсердия и желудочки. Масса сердца взрослого человека колеблется у мужчин в среднем около ЗОО г, у женщин - около 220г, длина его около 12-13см, а наибольшая ширина - 10-11см. Основную массу сердца образуют желудочки, которые и выполняют функцию основных двигателей крови. Наибольшее значение имеет левый желудочек, которому приходиться обеспечивать циркуляцию крови практически по всему телу, включая головной мозг и конечности. Кровь из левого желудочка выталкивается в самый крупный сосуд нашего организма - аорту, затем попадает в более мелкие сосуды, доставляющие кровью в большинство органов. Эти сосуды, проводящие кровь от сердца к тканям, называются артериями. Артерии, разветвляясь на более мелкие сосуды, обильно снабжают кровь каждый орган. Самый микроскопический и многочисленный кровеносный сосуд - капилляр. Его диаметр всего около 8мкм, а длина -0,3-0,7 мм. Благодаря капиллярам образуется громадная площадь соприкосновения крови с тканевой жидкостью, что способствует обменным процессам. Пройдя капилляры, кровь поступает в боле крупные кровеносные сосуды, которые вновь доставляют ее к сердцу. Эти сосуды называют венами.

Таким образом, кровь циркулирует по замкнутому кругу, берущему начало в левом желудочке и кончающемуся в правом предсердии. Это большой круг кровообращения. Из правого предсердия кровь попадает в правый желудочек сердца, а затем она выталкивается в легочную артерию. Далее кровь попадает по артериальным легочным сосудам в легочные капилляры, где снабжается кислородом. Из легочных капилляров кровь поступает по мелким венам в крупную легочную вену и далее в левое предсердие, это малый круг кровообращения. Однонаправленность движения крови в большом и малом кругах кровообращения обеспечивается последовательностью сокращений отделов сердца и наличием в сердце и некоторых сосудах специальных клапанов, проталкивающих кровь только в одном направлении. Так, после сокращения левого желудочка кровь попадает в аорту, ибо в левое предсердие путь крови закрывает створчатый клапан. При расслаблении левого желудочка путь крови назад из аорты закрывают полулунные клапаны, аналогичные клапаны имеются в правом желудочке и легочной артерии.

Структурную основу сердца составляет сердечная мышца – миокард, образованная поперечнополосатыми мышечными клетками. Важнейшими свойствами сердечной мышцы являются возбудимость, сократимость и проводимость. Процессы возбуждения в сердечной мышце, как и в любой ткани, сопровождаются изменением биоэлектрических процессов в мышечных клетках.

В деятельности сердца легко различаются три фазы. Первая связана с сокращением предсердий, она протекает в течение 0,1 с, затем в течение 0,33 с сокращаются желудочки сердца. Фазу сокращения отделов сердца называют систолой сердца. Вслед за систолой предсердий и желудочков наступает их ритмическое и последовательное расслабление, называемое диастолой сердца. Фазу совместного, одновременного расслабления предсердий и желудочков называют паузой сердца; она продолжается в среднем около 0,4 с. В течение диастолы и паузы сердечной мышце предоставляется «отдых», вслед за которым начинается новый цикл деятельности. В целом сердечный цикл составляет около 0,8с.

В покое в течение 1 мин сердце успевает сократиться около 60-80 раз, при этом каждый желудочек во время одного сокращения выталкивает 60-80 мл крови. Это количество крови называют систолическим, или ударным объемом крови. Количество крови, выталкиваемое каждым желудочком за 1 мин, называют минутным объемом крови. При систоле желудочков в них остается часть крови, это количество крови называют резервным объемом. Количество сердечных сокращений за 1 мин называют частотой сердечных сокращений. Частота сердечных сокращений (пульс), систолический, минутный и резервный объем крови являются важнейшими функциональными показателями деятельности сердца. Величина этих показателей зависит от половых, возрастных и индивидуальных особенностей человека. Например, у физически тренированного человека в покое систолический, минутный и резервный объемы больше, чем у нетренированного, а частота сердечных сокращений значительно меньше. У спортсменов частота сердечных сокращений не превышает 50 ударов в минуту. При физической нагрузке у спортсменов увеличение минутного объема происходит за счет увеличения систолического объема крови, а у нетренированного человека - менее экономичным путем: за счет учащения сердцебиений.

Кровеносные сосуды человека не являются пассивными резервуарами крови, это активные участники кровообращения. От их функционального состояния зависит непрерывное обеспечение органов кровью, уровень кровяного давления и режим кровообращения в целом. Стенки капилляров играют также решающую роль в обмене веществ между кровью и межтканевой жидкостью.

Давление крови в сосудах определяется в основном двумя факторами: интенсивностью сердечных сокращений и сопротивлением периферических сосудов. В различных отделах системы кровообращения кровяное давление имеет различную величину. Наибольшая величина кровеносного давления отмечается в аорте, наименьшая в капиллярах. Кровяное давление зависит также от фаз сердечной деятельности. При систоле сердца оно максимально, при диастоле - минимально. Систолическое давление в левой плечевой артерии составляет 110 - 125 мм рт. ст. диастолическое 60-80 мм рт. ст. у мужчин кровяное давление обычно выше, чем у женщин.

В артериальных сосудах движение крови обеспечивается сокращениями сердца. Какая сила заставляет двигаться кровь в венах? Движению крови в венах способствуют три основных фактора: присасывающее действие грудной клетки, мышечные сокращения и наличие в венах полулунных клапанов. Присасывающее действие грудной клетки обусловлено тем, что при вдохе давление в грудной клетке резко понижается, чем обеспечивается движение крови из мелких вен в более крупные, находящиеся в грудной клетке. Важное значение для движения крови в венах имеет также работа мышц, при этом мышцы, окружающие вены, сокращаясь, сдавливают венозные сосуды и проталкивают кровь к сердцу. В обратном направлении движение крови невозможно из-за полулунных клапанов, находящихся в венах и пропускающих кровь только в одну сторону сердца. Следовательно, физические упражнения являются важным фактором нормального кровообращения. Отсюда становиться понятным положительное влияние на работоспособность организма оздоровительной гимнастики. Механизм этого влияния заключается в том, что всякое неподвижное состояние тела (сон, длительное сохранение какой-либо рабочей позы, например позы сидения за рабочим столом) приводит к застою крови в венах. Мышечные движения, напротив, способствуют улучшению кровообращения и устраняют застой венозной крови.

Любая деятельность организма возможна только при достаточном поступлении питательных веществ в рабочие органы. Следовательно, рациональное распределение крови в организме, которое осуществляется системой кровообращения, является необходимым условием оптимизации деятельности всего организма и его адекватного приспособления к внешним воздействиям. Регуляция этих сложных реакций системы кровообращения осуществляется нейрогуморальным путем и подчиняется общим принципам регуляции физиологических процессов.

Деятельность сердца и сосудов может изменяться под влиянием разнообразных химических веществ. Особенно значительное влияние оказывают гормоны и некоторые другие, биологически активные вещества. Ведущую роль среди них играет гормон надпочечников - адреналин.

Постоянные рефлекторное и химическое воздействия приводят к тому, что нервные центры системы кровообращения всегда находятся в состоянии некоторого возбуждения -тонуса. Тонус нервных центров системы кровообращения имеет важное значение в своевременной и адекватной перестройке деятельности системы кровообращения при внешних воздействиях. Таким образом, особо важное значение для нормальной работы сердечно-сосудистой системы имеет функциональное состояние центральной нервной системы. Хорошо известно, что даже легкое волнение может вызвать у человека учащение сердцебиений, повышение кровяного давления, расширение или сужение кровеносных сосудов лица и т.д. Эти нарушения работы сердечно-сосудистой системы носят временный характер и являются обратимыми. Однако если человек постоянно подвергается действию факторов, травмирующих нервную систему, то нарушения функций сердца и сосудов становятся необратимыми. Конечно, неврогенные факторы не единственная причина, способствующая развитию сердечно-сосудистых болезней у человека. Неправильное питание, малоподвижный образ жизни, злоупотребление алкогольными напитками и курением, заболевание других физиологических систем, механические травмы и многие другие факторы также могут привести к развитию патологического процесса в сердечно-сосудистой системе.

Необходимость специального рассмотрения причин сердечно-сосудистых заболеваний вполне очевидна. Это объясняется катастрофическим ростом числа больных с поражениями сосудов и сердца, а также «омоложением» сердечно-сосудистых заболеваний. Врачам все чаще и чаще приходиться иметь дело с больными моложе 40 лет. Наиболее распространенными сердечно-сосудистыми заболеваниями являются три: стенокардия или ишемическая болезнь сердца, гипертония, характеризующаяся стойким повышением кровяного давления, и атеросклероз - патологические изменения стенок кровеносных сосудов.

Стенокардия - заболевание, связанное в большинстве случаев с атеросклеротическими изменениями коронарных сосудов и нарушением кровоснабжения сердечной мышцы, выше уже указывалось, что сердце нуждается в обильном кровоснабжении, т.е. постоянном поступлении в сердечную мышцу значительных количеств энергосодержащих веществ и кислорода. Сужение же венечных сосудов вследствие атеросклеротических изменений, а также спазмы сосудов нервно-рефлекторного порядка, вызванные перенапряжением нервной системы, ухудшают обмен веществ и энергии в сердечной мышце. Субъективно это выражается в приступообразных болях, возникающих в области сердца. Длительное нарушение кровоснабжения сердца может вызвать омертвение - некроз его отдельных участков, и тогда развивается особо опасное поражение сердца - инфаркт миокарда.

Гипертоническая болезнь в большинстве случаев имеет нейрогенную природу и связана с нарушением нервной регуляции сосудистого тонуса. Дело в том, что мышечные клетки, входящие в состав сосудистой системы, постоянно находятся в состоянии некоторого напряжения - тонуса. Это тоническое напряжение мышц сосудов, а соответственно и величина кровяного давления поддерживаются на определенном уровне благодаря деятельности головного мозга, в том числе и его высшего отдела - коры больших полушарий. Вот почему нервно-психическое напряжение, сопровождающееся возбуждением коры головного мозга и его подкорковых образований, одновременно вызывает и повышение кровяного давления. Действие на нервную систему чрезвычайных факторов может повредить ее регуляторные механизмы, нарушить нормальную регуляцию сосудистого тонуса и способствовать развитию гипертонической болезни, которая в свою очередь является причиной склеротических изменений сосудов.

Атеросклероз - склеротические изменения сосудов меняют их функциональные свойства, они становятся хрупкими, теряют свою эластичность, и прочность. Это нередко приводит к разрыву сосудов и массивным кровоизлияниям в органы со смертельным исходом. Склеротические изменения сосудистой стенки сопровождаются также сужением просвета отдельных сосудов вплоть до их полной закупорки, что нарушает кровоснабжение органов. При атеросклерозе наблюдается и давление внутрисосудистого тромбообразования, характеризующееся повышением свертывающей способности крови. Вопрос о внутри сосудистом тромбообразовании является одним из самых актуальных в современной медицине и биологии в ввиду своей сложности и важности требует специального рассмотрения.

Современная биология и медицина связывают развитие сердечно-сосудистых заболеваний с тремя основными факторами: нерациональное питание, пониженной двигательной активности и напряженным ритмом жизни цивилизованного общества, предъявляющим к нервной системе человека повышенные требования.

Влияние нерационального питания на нормальное функционирование сердечно-сосудистой системы подтверждается многочисленными статистическими и экспериментальными данными. Так, например, смертность негров племени банту, японцев и китайцев в 1 -2 % случаев связана с инфарктом миокарда, в то время как среди американцев, англичан и финнов поражений сердца и сосудов выявлено почти в 50 % случаев. Анализ характера питания обследованных групп показал, что в питании негров племени банту, японцев и китайцев животные жиры составляют лишь 10% от общей калорийности пищи; в питании американцев животные жиры составляют 40% от общей калорийности; у англичан и финнов - 35%. В экспериментах было также показано, что скармливание опытным животным большого количества животных жиров (сливочное масло, яйца и пр.) вызывало у них атеросклеротические изменения сосудов.

Обнаружена зависимость между развитием атеросклероза и потреблением большого количества сахара, которые за последние годы резко возросло. Например, в Англии в 18 веке потребление сахара одним человеком составляло 2 кг/год, а в наши дни оно увеличилось до 50 кг. Определенную роль в развитии сердечно-сосудистых патологий играет также и избыточное питание, когда количество калорий в пище значительно превосходит их утилизацию, осуществляемую в процессе жизнедеятельности организма. Особенно это характерно для людей, ведущих малоподвижный образ жизни.

Отрицательное воздействие на сердечно-сосудистую систему оказывает пониженная физическая подвижность. В процессе становления и на первых этапах развития человеческого общества для того, чтобы уцелеть и выжить в жесткой борьбе с биологическими и физическими факторами окружающей среды, человек должен был обладать рядом физиологических особенностей: достаточной мускульной силой, выносливостью к тяжелым физическим нагрузкам, быстротой реакции и т.д. Однако дальнейший научно-технический прогресс освободил человека из-под владычества Природы и поднял его над факторами естественного отбора. Современный труд уже не требует от человека напряженной мышечной работы, что приводит к снижению двигательной активности.

Таким образом, снижение физической активности является важным фактором, нарушающим работу сердечно-сосудистой системы человека и способствующим развитию заболеваний его сосудов и сердца. Справедливость этого заключения доказана также в экспериментальных работах на животных с ограничением подвижности. Например, помещение животных в тесную клетку всегда приводит к нарушению функционирования сердечно-сосудистой системы и развитию атеросклеротических изменений.

Огромное значение для нормального функционирования сердечно-сосудистой системы имеет неврогенный (эмоциональный) фактор. Статистические данные показывают, что сердечно-сосудистые заболевания встречаются намного чаще у лиц, характер работы которых требует от них большого напряжения нервной системы. Нервная система в жизнедеятельности организма человека играет решающую роль. Вполне естественно, что от нормального функционирования, зависит работа всех физиологических систем и органов человеческого тела, в том числе и нормальная работа системы кровообращения.

Статистические данные показывают, что сердечно-сосудистые заболевания встречаются намного чаще у лиц, характер работы которых требует от них большого напряжения нервной системы.

Хроническая сосудистая недостаточность возникает вследствие нарушений в деятельности нейрогуморального аппарата, регулирующего функцию сосудов, и вызывает понижение артериального и венозного давления. Развитию этого состояния способствуют конституционные особенности организма, недостаточное питание, физическое и психическое переутомление, инфекционные болезни и очаги хронической инфекции. Хроническая сосудистая недостаточность вызывает быструю утомляемость, пониженную физическую и умственную работоспособность, головокружения, одышку, сердцебиения, склонность к обморокам.

Анализ биологических причин сердечно-сосудистых заболеваний показывает, что решающее значение в их развитии имеет несоблюдение гигиены питания, труда и отдыха. Следовательно, профилактика болезней сердца и сосудов зависит, прежде всего, от самих нас. Разумный труд и питание, активный отдых с обязательным включением физических упражнений - вот залог нормальной жизнедеятельности всего организма. Академик А.А. Богомолец (1938) писал, что первый принцип разумной жизни - работа; работать должен весь организм, все его функции; ни одна из них не должна быть забыта, ни одну нельзя перегружать до истощения.