Сердечно-сосудистая система человека

К сердечно-сосудистой системе относятся сердце и кровеносные сосуды. Эта система выполняет функции транспорта крови, которая  несет в себе питательные вещества и энергетические материалы к тканям и органа, а от них транспортирует продукты обмена веществ.

Сердце выполняет функцию «насоса», ритмические сокращения которого обуславливают движение крови по кровеносным сосудам.

Сосудистое русло представлено сложной системой транспортных, распределительных,  обменных, емкостных и шунтирующих сосудов. В зависимости от строения и функции они делятся на артерии, вены и сосуды микроциркуляторного русла, к которым относят артериолы, венулы и капилляры. Кровеносные сосуды тесно сопряжены с лимфатическими сосудами и вместе с ними обеспечивают оптимальный для жизнедеятельности тканевой и клеточный гомеостазис.

Артерии – это сосуды, по которым кровь течет от сердца к органам и тканям. По мере удаления от сердца диаметр артерий постепенно уменьшается, вплоть до артериол и капилляров. Микроциркуляторное русло, состоящее из артериол и артериальных капилляров, называется артериальным. Артериальное звено сосудистой системы, кроме  осуществления транспорта крови  от сердца,  обеспечивает поддержание постоянного давления в сосудах.

Вены – это сосуды, по которым кровь течет к сердцу. Общее количество вен больше, чем артерий, а общая величина венозного русла превосходит объем артериального. Беря начало из венозных капилляров, венулы сливаются друг с другом и образуют более крупные сосуды – вены. По мере приближения к сердцу  они все более укрупняются, формируя венозные стволы. Все вены делят на глубокие. которые располагаются в тканях и обычно сопровождают артерии, и поверхностные. располагающиеся под кожей. Микроциркуляторное русло, состоящее из венул и венозных капилляров, называется венозным .

Работа сердца

Сердечная мышца сокращается ритмично, в отличие от скелетных мышц. Сердечный цикл состоит из сокращения предсердий и желудочков и последующего их расслабления. У здорового взрослого человека в состоянии покоя сердце сокращается 60-70 раз в минуту. Сокращение миокарда называется систолой. а его расслабление – диастолой. Сердечный цикл имеет три фазы: систолу предсердий, систолу желудочков и общую паузу. Общая продолжительность сердечного цикла равна примерно 0,8 секунды.

Началом каждого цикла считается систола предсердий. длящаяся 0,1 секунды. В этот момент миокард желудочков расслаблен, створчатые клапаны открыты, а полулунные – закрыты. Во время сокращения предсердий вся кровь из них поступает в желудочки. По окончании систолы предсердий начинается систола желудочков. которая длится 0,3 секунды. В момент сокращения желудочков предсердия оказываются уже расслабленными, двухстворчатый и трехстворчатый клапаны закрываются. При систоле желудочков кровь из них выталкивается в аорту и легочный ствол, при этом полулунные клапаны открыты. Сокращение желудочков сменяется их расслаблением – диастолой. Под действием высокого давления, создавшегося в аорте и легочном стволе, полулунные клапаны закрываются, препятствуя возвращению крови в желудочки. После этого наступает период общего расслабления, который длится 0,4 секунды.

Автоматизм сердца

Способность миокарда к ритмическому сокращению под влиянием импульсов, возникающих в самом сердце, называется автоматизмом сердечной мышцы. Автоматизм сердца связан с функцией клеток, которые по своим свойствам похожи на клетки нервной системы. Они, как и нейроны, способны генерировать электрические импульсы. Эти клетки  образуют в миокарде проводящую систему, состоящую из трех узлов, связанных между собой волокнами. Первый узел располагается между верхней и нижней полой венами в правом предсердии и называется синоатриальным, или узлом Кайт-Флэка. Он способен генерировать импульсы частотой 60-70 имп/мин. Этот узел является «пейсмекером», то есть «водителем ритма». Второй узел называется атриовентрикулярным. или узлом Ашоф-Тавара. Располагается он на границе между предсердием и желудочком с правой стороны. Этот узел способен генерировать импульсы частотой 40-50 имп/мин. Третье скопление клеток называется пучком Гисса. Он располагается чуть ниже второго узла  и генерирует импульсы частотой 30 имп/мин. Пучок Гисса в толще миокарда желудочков распадается на волокна Пуркинье, которые имеют способность генерировать имульсы частотой 20 имп/мин.  Возбуждения появляются в синоатриальном узле. Оттуда  оно быстро распространяется на клетки миокарда предсердий и на второй узел – атриовентрикулярный, из которого импульсы идут к миокарду желудочков по пучку Гисса, а затем по волокнам Пуркинье. Прохождение импульсов через атриовентрикулярный узел  замедляется, поэтому возбуждение достигает миокарда желудочков медленнее, чем миокарда предсердий. В связи с этим сначала сокращаются предсердия, а затем желудочки. Во время систолы желудочков сердечная мышца не способна отвечать на новые раздражения. Этот период невозбудимости миокарда  называется периодом рефрактерности. Свойство миокарда во время систолы не отвечать дополнительным  сокращением позволяет сердечной мышце более полно и ритмично сокращаться, не испытывая утомления.

Тоны сердца

Тоны сердца – это звуки, возникающие во время работы сердца. Выделяют два тона: первый тон – систолический . второй тон – диастолический . Систолический тон – более низкий и продолжительный. Он появляется в начале систолы желудочков и связан с сокращением мускулатуры стенок желудочков, вибрацией натянутых сухожильных нитей и колебанием створок предсердно-желудочковых клапанов в момент их закрытия. Диастолический тон короткий и высокий, появляется в начале диастолы, когда закрываются заслонки полулунных клапанов аорты и легочного ствола. На грудной стенке имеются места, где тоны сердца отчетливо слышны. Систолический  тон закрытия митрального клапана прослушивается в области верхушки сердца в пятом межреберье, чуть левее от грудины. Систолический тон закрытия правого предсердно-желудочкового клапана и сокращения миокарда правого желудочка слышен в месте соединения тела грудины с мечевидным отростком. Диастолический тон закрытия клапана аорты выслушивается во втором межреберье, справа грудины, а закрытие клапана легочного ствола – во втором межреберье, слева от грудины.

Сердечный толчок

Сердечный толчок можно определить рукой на уровне пятого межреберья слева от грудины. Этот толчок образуется в результате изменения положения сердца при систоле, когда левый желудочек прижимается к передней грудной стенке.

Электрические явления в сердце

Электрические процессы возникают в сердце, когда возбужденный участок становится электроотрицательным по отношению к невозбужденному. Поскольку тело человека является жидким проводником, биотоки сердца проводятся в разных направлениях, и их можно зарегистрировать с помощью прибора – электрокардиографа. Электрокардиографом определяют изменения сердечного ритма, нарушение проведения возбуждения, место и характер повреждения сердечной мышцы.

Круги  кровообращения

1. Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка,  заканчивается левым предсердием. По легочным артериям кровь попадает в капилляры легких, где отдает двуокись углерода и обогащается кислородом. Затем по легочным  венам она попадает левое предсердие.

2. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка, заканчивается правым предсердием. Функция большого круга кровообращения заключается в снабжении кислородом всех органов и тканей и в транспорте  газообразных продуктов метаболизма от тканей к легким.

3. Коронарный круг кровообращения начинается у основания аорты в кармашках полулунных клапанов, где начинаются две коронарные артерии, заканчивается в правом предсердии, куда впадают коронарные вены. Функция: снабжение кровью миокарда.

4. Воротный круг кровообращения начинается от брюшной аорты, заканчивается нижней полой веной, которая впадает в правое предсердие. Функции: обогащение крови питательными веществами и очищение ее клетками печени.

Кровообращение плода человека

К плаценте плода подходят через пупочное кольцо две пупочные артерии, несущие бедную кислородом кровь. От плаценты отходит одна пупочная вена, несущая обогащенную кислородом кровь. При подходе к печени она делится на две ветви: одна их них впадает в нижнюю полую вену, другая – в воротную вену.  Таким образом, в нижней полой и воротной венах происходит первое смешивание  артериальной и венозной крови. В правом предсердии происходит второе смешивание крови, поступающей из верхней полой вены (бедной кислородом) и нижней полой вены (более богатой кислородом). Поскольку легкие у плода не функционируют, то кровь из правого предсердия попадает в левое через овальное отверстие в межпредсердной перегородке, а из легочного ствола – в аорту через артериальный ( боталов ) проток. У плода правый и левый желудочек сердца нагнетает кровь в большой круг кровообращения. Артериальная кровь находится только в пупочной вене, а в остальных сосудах – смешанная. С первым вдохом новорожденного легкие начинают функционировать,  кровь поступает в них, и артериальный проток начинает зарастать. Спустя 1,5-2 месяца он  превращается в артериальную связку. Овальное отверстие уменьшается и зарастает к 6 месяцам, превращаясь в овальную ямку. Пупочные артерии и вена после перевязки и перерезки пуповины также зарастают.

Движение крови по сосудам

По сосудам кровь движется непрерывно струйно благодаря ритмичным сокращениям сердца и эластичности стенок самих сосудов. Скорость тока крови зависит от общей ширины просвета сосудов. В артериальной сети она движется быстрее, а в венозной медленнее, так как общий просвет венозной сети больше, чем общий просвет артериальной. В микроциркуляторной сети скорость низкая, что обеспечивает полноту процессов перемещения веществ из крови в ткани и обратно. Движению крови по артериям способствуют ритмичные сокращения миокарда и эластичность стенок самих артерий. Движению крови по венам способствуют следующие факторы:

1. сокращение близлежащих к венам скелетных мышц, которые сдавливают вены и этим проталкивают кровь к сердцу;

2. наличие у вен клапанов, которые препятствуют обратному току крови и пропускают ее только в сторону сердца;

3. отрицательное при дыхательных движениях давление в грудной полости, что оказывает присасывающее действие и помогает движению крови по венам к сердцу.

Давление крови в сосудах

Кровяным давлением называют давление, которое оказывает кровь на стенки кровеносных сосудов. Зависит давление от силы, с которой кровь выбрасывается в аорту при систоле желудочков, и от сопротивления мелких сосудов току крови. Важнейшее условие тока крови по сосудам – различное давление в венах и артериях. Кровь из области высокого давления движется в сторону меньшего давления. Из-за ритмичной работы сердца давление крови в артериях колеблется. При систоле желудочков и выбросе крови в аорту давление в артериях повышается, а при диастоле понижается. Наибольшее давление при систоле желудочков называют систолическим  давлением, самое низкое давление при диастоле – диастолическим давлением. Разность между систоличесим и диастолическим давлением называется пульсовым давлением.

У взрослых здоровых людей систолическое давление равно 110-120 мм рт.ст. диастолическое – 70-80 мм рт.ст. У новорожденных детей систолическое давление равно 40 мм рт.ст.; у одномесячного ребенка – 80 мм рт.ст. дистолическое – 40 мм рт.ст.; в возрасте 10-14 лет – 100-110 мм рт.ст, диастолическое – 60-70 мм рт.ст.; в 16-50 лет  систолическое давление равно 110-125 мм рт.ст; у пожилых людей с 60 лет систолическое – 135-140 мм рт.ст. диастолическое – 95-100 мм рт.ст.

При изменении давления в сторону увеличения наступает состояние, которое называется гипертонией, при понижении давления – гипотонией.

Пульс

Пульс – это ритмичные колебания стенок артерий. Колебания эти возникают благодаря сокращениям сердца. При систоле левого желудочка кровь с силой выбрасывается в аорту и растягивает ее стенки. При диастоле стенки аорты, обладающие эластичностью и  упругостью, возвращаются в исходное положение. Эти растяжения и сокращения стенок аорты и вызывают их ритмичные  колебания. Пульс определяется чаще всего на лучевой артерии в нижних отделах предплечья, ближе к кисти, или на тыльной артерии стопы на уровне голеностопного сустава. У взрослого здорового человека не спортсмена пульс составляет 60-70 ударов в минуту. У маленьких детей пульс 70-80 ударов в минуту. Учащение пульса называется тахикрдией. урежение – брадикардией.

Регуляция функций сердечно-сосудистой системы

Работа сердца, тонус стенок кровеносных сосудов, поддержание постоянства кровяного давления рефлекторно регулируется вегетативной нервной системой. В стенках аорты, сонных артериях, крупных венах имеются чувствительные нервные окончания – барорецепторы. воспринимающие давление крови, и хеморецепторы. улавливающие изменения состава крови.

Нервные импульсы от барорецепторов поступают в сосудодвигательный центр, расположенный в продолговатом мозге. Сосудодвигательные центры имеются также в сером веществе спинного мозга. Работа  этих центров контролируется из соответствующих отделов гипоталамуса – отдела промежуточного мозга.

При понижении давления крови в сосудах импульсы из сосудодвигательных центров  усиливают сокращение сердца, повышают тонус сосудистых стенок, сосуды суживаются, и давление крови в них выравнивается.

При повышении давления сила и частота сердечных сокращений уменьшаются, сосуды расширяются, и давление нормализуется.

В регуляции сосудистого тонуса участвуют также гуморальные механизмы. Изменения в химическом составе крови, которые влияют на возбудимость и проводимость нервных импульсов в сердце, на силу и частоту сердечных сокращений, фиксируются хеморецепторами и передаются в промежуточный мозг, обеспечивающий гуморальную регуляцию работы сердечно-сосудистой системы.