По аналогии с корневой системой растений, кровь внутри человека транспортирует питательные вещества по различного размера сосудам.
Помимо питательной функции, выполняется работа по транспортированию кислорода воздуха – осуществляется клеточный газообмен.
Система кровообращения
Если посмотреть на схему распространения крови по организму, то в глаза бросается ее цикличный путь. Если не брать во внимание плацентарный ток крови, то среди выделенных есть малый цикл, обеспечивающий дыхание и газовый обмен тканей и органов и затрагивающий легкие человека, а также второй, большой цикл, разносящий питательные вещества и ферменты.
Задача системы кровообращения, о которой стало известно благодаря научным экспериментам ученого Гарвея (в 16 веке он открыл кровеносные круги), в целом состоит в организации продвижения кровяных и лимфатических клеток по сосудам.
Малый круг кровообращения
Сверху в правый сердечный желудочек попадает венозная кровь из правопредсердной камеры. Вены – это средние по размеру сосуды. Кровь проходит порционно и выталкивается из полости сердечного желудочка через клапан, который открывается в направлении легочного ствола.
Из него кровь выходит в легочную артерию, и, по мере отдаления от главной мышцы человеческого организма, вены впадают в артерии легочной ткани, превращаясь и распадаясь на множественную сеть капилляров. Их роль и первостепенная функция – осуществлять газообменные процессы, в которых альвеолоциты забирают углекислый газ.
По мере распределения кислорода по венам, кровяному потоку становятся свойственны артериальные черты. Так, по венулам кровь подходит к легочным венам, которые открываются в левое предсердие.
Большой круг кровообращения
Проследим большой кровяной цикл. Начинается большой круг кровообращения от левого сердечного желудочка, куда поступает артериальный поток, обогащенный О 2 и обедненный СО 2 , который подается из малого круга кровообращения. Куда попадает кровь из левого желудочка сердца?
После левостороннего желудочка расположенный следом аортальный клапан проталкивает артериальную кровь в аорту. Она распределяет по всем артериям О 2 в высокой концентрации. Удаляясь от сердца, меняется диаметр трубки артерии – он уменьшается.
С капиллярных сосудов собирается весь СО 2 , и потоки большого круга поступают в полые вены. Из них кровь вновь попадает в правое предсердие, далее – в правый желудочек и легочный ствол.
Таким образом, заканчивается большой круг кровообращения в правом предсердии. А на вопрос — куда попадает кровь из правого желудочка сердца, ответ - в легочную артерию.
Схема кровеносной системы человека
Описанная ниже схема со стрелочками процесса кроведвижения кратко и понятно демонстрирует последовательность осуществления пути движения крови в организме с указанием вовлеченных в процесс органов.
Органы кровообращения человека
К ним относятся сердце и кровеносные сосуды (вены, артерии и капилляры). Рассмотрим самый главный орган в организме человека.
Сердце – это самоуправляемая, саморегулируемая, самоисправляемая мышца. Размеры сердца зависят от развития скелетных мышц – чем их развитие выше, тем больше сердце. По строению сердце имеет 4 камеры – по 2 желудочка и по 2 предсердия, и помещено в перикард. Желудочки между собой и между предсердиями разделяются специальными сердечными клапанами.
Ответственные за пополнение и насыщение сердца кислородом являются коронарные артерии или как их называют «венечные сосуды».
Основная функция сердца – выполнять в организме работу насоса. Сбои обусловлены несколькими причинами:
- Недостаточные/избыточные объемы поступающей крови.
- Травмы сердечной мышцы.
- Наружное сдавливание.
Вторыми по значимости в системе кровообращения являются кровеносные сосуды.
Линейная и объёмная скорость кровотока
При рассмотрении скоростных параметров крови, используют понятия линейной и объемной скоростей. Между данными понятиями существует математическая зависимость.
Где кровь движется с наибольшей скоростью? Линейная скорость кровотока находится в прямой пропорциональности от объемной, которая меняется в зависимости от типа сосудов.
Наибольшая скорость кровотока в аорте.
Где кровь движется с наименьшей скоростью? Самая низкая скорость - в полых венах.
Время полного кругооборота крови
Для взрослого человека, сердце которого вырабатывает около 80 сокращений в минуту, кровь совершает весь путь за 23 секунды, распределяя 4,5-5 секунд на малый круг и 18-18,5 секунд на большой.
Данные подтверждаются опытным способом. Сущность всех методов исследования заключается в принципе маркирования. В вену вводится отслеживаемое вещество, нехарактерное для организма человека, и динамически устанавливается его местоположение.
Так отмечается, за сколько вещество появится в одноименной вене, расположенной с другой стороны. Это и есть время полного оборота крови.
Заключение
Организм человека – это сложный механизм с различного рода системами. Главную роль в его правильном функционировании и жизнеподдержании играет кровеносная система. Поэтому очень важно разбираться в ее строении и поддерживать сердце и сосуды в полном порядке.
Два круга кровообращения . Сердце состоит из четырех камер. Две правые камеры отделены от двух левых камер сплошной перегородкой. Левая часть сердца содержит богатую кислородом артериальную кровь, а правая - бедную кислородом, но богатую углекислым газом венозную кровь. Каждая половина сердца состоит из предсердия и желудочка. В предсердиях кровь собирается, затем она направляется в желудочки, а из желудочков выталкивается в крупные сосуды. Поэтому началом кровообращения принято считать желудочки.
Как у всех млекопитающих, кровь у человека движется по двум кругам кровообращения – большому и малому (рисунок 13).
Большой круг кровообращения. В левом желудочке начинается большой круг кровообращения. При сокращении левого желудочка кровь выбрасывается в аорту - самую большую артерию.
От дуги аорты отходят артерии, снабжающие кровью голову, руки и туловище. В грудной полости от нисходящей части аорты отходят сосуды к органам грудной клетки, а в брюшной - к органам пищеварения, почкам, мышцам нижней половины тела и другим органам. Артерии снабжают кровью все органы и ткани. Они многократно ветвятся, сужаются и постепенно переходят в кровеносные капилляры.
В капиллярах большого круга оксигемоглобин эритроцитов распадается на гемоглобин и кислород. Кислород поглощается тканями и используется для биологического окисления, а выделяющийся углекислый газ уносится плазмой крови и гемоглобином эритроцитов. Питательные вещества, содержащиеся в крови, поступают в клетки. После этого кровь собирается в вены большого круга. Вены верхней половины тела впадают в верхнюю полую вену, вены нижней половины тела - в нижнюю полую вену. Обе вены несут кровь в правое предсердие сердца. Здесь завершается большой круг кровообращения. Венозная кровь переходит в правый желудочек, откуда начинается малый круг.
Малый (или лёгочный) круг кровообращения. При сокращении правого желудочка венозная кровь направляется в две лёгочные артерии. Правая артерия ведёт в правое лёгкое, левая - в левое лёгкое. Обратите внимание: по лёгочным
артериям движется венозная кровь! В лёгких артерии ветвятся, становясь всё тоньше и тоньше. Они подходят к лёгочным пузырькам - альвеолам. Здесьтонкие артерии разделяются на капилляры, оплетая тонкую стенку каждого пузырька. Содержащийся в венах углекислый газ уходит в альвеолярный воздух лёгочного пузырька, а кислород из альвеолярного воздуха переходит в кровь.
Рисунок 13 – Схема кровообращения (артериальная кровь изображена красным цветом, венозная - синим, лимфатические сосуды - жёлтым):
1 - аорта; 2 - лёгочная артерия; 3 - лёгочная вена; 4 - лимфатические сосуды;
5 - артерии кишечника; 6 - капилляры кишечника; 7 - воротная вена; 8 - почечная вена; 9 - нижняя и 10 - верхняя полые вены
Здесь он соединяется с гемоглобином. Кровь становится артериальной: гемоглобин вновь превращается в оксигемоглобин и кровь меняет цвет - из темной становится алой. Артериальная кровь по лёгочным венам возвращается к сердцу. От левого и от правого легких к левому предсердию направляются по две лёгочные вены, несущие артериальную кровь. В левом предсердии малый круг кровообращения заканчивается. Кровь переходит в левый желудочек, и далее начинается большой круг кровообращения. Так каждая капля крови последовательно проходит сначала один круг кровообращения, потом другой.
Кровообращение в сердце относится к большому кругу. От аорты к мышцам сердца отходит артерия. Она опоясывает сердце в виде венца и поэтому называется венечной артерией. От неё отходят более мелкие сосуды, разбиваясь на капиллярную сеть. Здесь артериальная кровь отдаёт свой кислород и поглощает углекислый газ. Венозная кровь собирается в вены, которые сливаются и несколькими протоками впадают в правое предсердие.
Отток лимфы уносит из тканевой жидкости всё, что образуется в процессе жизнедеятельности клеток. Здесь и попавшие во внутреннюю среду микроорганизмы, и отмершие части клеток, и другие ненужные организму остатки. Кроме того, в лимфатическую систему попадают некоторые питательные вещества из кишечника. Все эти вещества попадают в лимфатические капилляры и направляются в лимфатические сосуды. Проходя через лимфатические узлы, лимфа очищается и, освобожденная от посторонних примесей, впадает в шейные вены.
Таким образом, наряду с замкнутой кровеносной системой существует незамкнутая лимфатическая система, которая позволяет очищать межклеточные промежутки от ненужных веществ.
В человеческом организме кровеносная система устроена так, чтобы полностью отвечать его внутренним потребностям. Немаловажную роль в продвижении крови играет наличие замкнутой системы, в которой разделены артериальный и венозный кровяные потоки. И осуществляется это с помощью наличия кругов кровообращения.
Историческая справка
В прошлом, когда под рукой у ученых еще не было информативных приборов, способных изучать физиологические процессы на живом организме, величайшие деятели науки вынуждены были заниматься поиском анатомических особенностей у трупов. Естественно, что у умершего человека сердце не сокращается, поэтому некоторые нюансы приходилось домысливать самостоятельно, а иногда и попросту фантазировать. Так, еще во втором веке нашей эры Клавдий Гален, обучающийся по трудам самого Гиппократа, предполагал, что артерии содержат в своем просвете воздух вместо крови. На протяжении дальнейших столетий было выполнено немало попыток объединить и связать воедино имеющиеся анатомические данные с позиции физиологии. Все ученые знали и понимали, как устроена система кровообращения, но вот как это работает?
Колоссальный вклад в систематизацию данных по работе сердца внесли ученые Мигель Сервет и Уильям Гарвей в 16-м веке. Гарвей, ученый, впервые описавший большой и малый круги кровообращения, в 1616 году определил наличие двух кругов, но вот как связаны между собой артериальное и венозное русло, он объяснить в своих трудах не мог. И лишь впоследствии, в 17-м веке, Марчелло Мальпиги, один из первых начавший использовать микроскоп в своей практике, открыл и описал наличие мельчайших, невидимых невооруженным глазом капилляров, которые служат связующим звеном в кругах кровообращения.
Филогенез, или эволюция кругов кровообращения
В связи с тем, что по мере эволюции животные класса позвоночных становились все более прогрессивными в анатомо-физиологическом отношении, им требовалось сложное устройство и сердечно-сосудистой системы. Так, для более быстрого движения жидкой внутренней среды в организме позвоночного животного появилась необходимость замкнутой системы циркуляции крови. По сравнению с иными классами животного царства (например, с членистоногими или с червями), у хордовых появляются зачатки замкнутой сосудистой системы. И если у ланцетника, к примеру, отсутствует сердце, но существует брюшная и спинная аорта, то у рыб, амфибий (земноводных), рептилий (пресмыкающихся) появляется двух- и трехкамерное сердце соответственно, а у птиц и млекопитающих – четырехкамерное сердце, особенностью которого является средоточие в нем двух кругов кровообращения, не смешивающихся между собой.
Таким образом, наличие у птиц, млекопитающих и человека, в частности, двух разделенных кругов кровообращения – это не что иное, как эволюция кровеносной системы, необходимая для лучшего приспособления к условиям окружающей среды.
Анатомические особенности кругов кровообращения
Круги кровообращения – это совокупность кровеносных сосудов, представляющая собой замкнутую систему для поступления во внутренние органы кислорода и питательных веществ посредством газообмена и обмена нутриентами, а также для выведения из клеток двуокиси углерода и иных продуктов метаболизма. Для организма человека характерны два круга – системный, или большой круг, а также легочной, называемый также малым кругом.
Видео: круги кровообращения, мини-лекция и анимация
Большой круг кровообращения
Основной функцией большого круга является обеспечение газообмена во всех внутренних органах, кроме легких. Он начинается в полости левого желудочка; представлен аортой и ее ответвлениями, артериальным руслом печени, почек, головного мозга, скелетной мускулатуры и других органов. Далее данный круг продолжается капиллярной сетью и венозным руслом перечисленных органов; и посредством впадения полой вены в полость правого предсердия заканчивается в последнем.
Итак, как уже сказано, начало большого круга – это полость левого желудочка. Сюда направляется артериальный кровяной поток, содержащий в себе большую часть кислорода, нежели двуокиси углерода. Этот поток в левый желудочек попадает непосредственно из кровеносной системы легких, то есть из малого круга. Артериальный поток из левого желудочка посредством аортального клапана проталкивается в крупнейший магистральный сосуд – в аорту. Аорту образно можно сравнить со своеобразным деревом, которое имеет множество ответвлений, потому что от нее отходят артерии ко внутренним органам (к печени, почкам, желудочно-кишечному тракту, к головному мозгу – через систему сонных артерий, к скелетным мышцам, к подкожно-жировой клетчатке и др). Органные артерии, также имеющие многочисленные разветвления и носящие соответственные анатомии названия, несут кислород в каждый орган.
В тканях внутренних органов артериальные сосуды подразделяются на сосуды все меньшего и меньшего диаметра, и в результате формируется капиллярная сеть. Капилляры – это наимельчайшие сосуды, практически не имеющие среднего мышечного слоя, а представленные внутренней оболочкой – интимой, выстланной эндотелиальными клетками. Просветы между этими клетками на микроскопическом уровне настолько велики по сравнению с другими сосудами, что позволяют беспрепятственно проникать белкам, газам и даже форменным элементам в межклеточную жидкость окружающих тканей. Таким образом, между капилляром с артериальной кровью и жидкой межклеточной средой в том или ином органе происходит интенсивный газообмен и обмен других веществ. Кислород проникает из капилляра, а углекислота, как продукт метаболизма клеток – в капилляр. Осуществляется клеточный этап дыхания.
После того, как в ткани перешло большее количество кислорода, а из тканей была удалена вся углекислота, кровь становится венозной. Весь газообмен осуществляется с каждым новым притоком крови, и за тот промежуток времени, пока она движется по капилляру в сторону венулы – сосудика, собирающего венозную кровь. То есть с каждым сердечным циклом в том или ином участке организма осуществляется поступление кислорода в ткани и удаление из них двуокиси углерода.
Указанные венулы объединяются в вены покрупнее, и формируется венозное русло. Вены, аналогично артериям, носят те названия, в каком органе они располагаются (почечные, мозговые и др). Из крупных венозных стволов формируются притоки верхней и нижней полой вены, а последние затем впадают в правое предсердие.
Особенности кровотока в органах большого круга
Некоторые из внутренних органов имеют свои особенности. Так, например, в печени существует не только печеночная вена, «относящая» венозный поток от нее, но и воротная, которая наоборот, приносит кровь в печеночную ткань, где выполняется очищение крови, и только потом кровь собирается в притоки печеночной вены, чтобы попасть к большому кругу. Воротная вена приносит кровь от желудка и кишечника, поэтому все, что человек съел или выпил, должно пройти своеобразную «очистку» в печени.
Кроме печени, определенные нюансы существуют и в других органах, например, в тканях гипофиза и почек. Так, в гипофизе отмечается наличие так называемой «чудесной» капиллярной сети, потому что артерии, приносящие кровь в гипофиз из гипоталамуса, разделяются на капилляры, которые затем собираются в венулы. Венулы, после того, как кровь с молекулами релизинг-гормонов собрана, вновь разделяются на капилляры, а затем уже формируются вены, относящие кровь от гипофиза. В почках дважды на капилляры разделяется артериальная сеть, что связано с процессами выделения и обратного всасывания в клетках почек – в нефронах.
Малый круг кровообращения
Его функцией является осуществление газообменных процессов в легочной ткани с целью насыщения «отработанной» венозной крови кислородными молекулами. Он начинается в полости правого желудочка, куда из право-предсердной камеры (из «конечной точки» большого круга) поступает венозный кровяной поток с крайне незначительным количеством кислорода и с большим содержанием углекислоты. Эта кровь посредством клапана легочной артерии продвигается в один из крупных сосудов, называемый легочным стволом. Далее венозный поток двигается по артериальному руслу в легочной ткани, которое также распадается на сеть из капилляров. По аналогии с капиллярами в других тканях, в них осуществляется газообмен, вот только в просвет капилляра поступают молекулы кислорода, а в альвеолоциты (клетки альвеол) проникает углекислота. В альвеолы при каждом акте дыхания поступает воздух из окружающей среды, из которого кислород через клеточные мембраны проникает в плазму крови. С выдыхаемым воздухом при выдохе поступившая в альвеолы углекислота выводится наружу.
После насыщения молекулами O 2 кровь приобретает свойства артериальной, протекает по венулам и в конечном итоге добирается до легочных вен. Последние в составе четырех или пяти штук открываются в полость левого предсердия. В результате, через правую половину сердца протекает венозный кровяной поток, а через левую половину – артериальный; и в норме эти потоки смешиваться не должны.
В ткани легких имеется двойная сеть капилляров. При помощи первой осуществляются газообменные процессы с целью обогащения венозного потока молекулами кислорода (взаимосвязь непосредственно с малым кругом), а во второй осуществляется питание самой легочной ткани кислородом и нутриентами (взаимосвязь с большим кругом).
Дополнительные круги кровообращения
Данными понятиями принято выделять кровоснабжение отдельных органов. Так, например, к сердцу, которое больше других нуждается в кислороде, артериальный приток осуществляется из ответвлений аорты в самом ее начале, которые получили название правой и левой коронарных (венечных) артерий. В капиллярах миокарда происходит интенсивный газообмен, а венозный отток осуществляется в коронарные вены. Последние собираются в коронарный синус, который открывается прямо в право-предсердную камеру. Таким путем осуществляется сердечный, или коронарный круг кровообращения.
венечный (коронарный) круг кровообращения в сердце
Виллизиев круг представляет собой замкнутую артериальную сеть из мозговых артерий. Мозговой круг обеспечивает дополнительное кровоснабжение мозга при нарушении мозгового кровотока по другим артериям. Это защищает столь важный орган от недостатка кислорода, или гипоксии. Мозговой круг кровообращения представлен начальным сегментом передней мозговой артерии, начальным сегментом задней мозговой артерии, передними и задними соединительными артериями, внутренними сонными артериями.
виллизиев круг в мозге (классический вариант строения)
Плацентарный круг кровообращения функционирует только во время вынашивания плода женщиной и осуществляет функцию «дыхания» у ребенка. Плацента формируется, начиная с 3-6 недели беременности, и начинает функционировать в полную силу с 12-й недели. В связи с тем, что легкие плода не работают, поступление кислорода в его кровь осуществляется посредством потока артериальной крови в пупочную вену ребенка.
Кровообращение плода до рождения
Таким образом, всю кровеносную систему человека можно условно разделить на отдельные взаимосвязанные участки, выполняющие свои функции. Правильное функционирование таких участков, или кругов кровообращения, является залогом здоровой работы сердца, сосудов и всего организма в целом.
Ведь стыдно будущим врачам не знать основу основ — круги кровообращения. Не владея этой информацией и пониманием того, как движется кровь по организму, невозможно понять механизм развития заболеваний сосудов и сердца, объяснить патологические процессы, которые протекают в сердце при том или ином поражении. Не зная круги кровообращения невозможно работать врачом. Эта информация не помешает и простому обывателю, ведь знания о собственном организме никогда не бывают лишними.
1 Большое путешествие
Чтобы лучше представлять себе как устроен большой круг кровообращения, пофантазируем немного? Представим, что все сосуды организма — реки, а сердце — бухта, в залив которой попадают все протоки рек. Отправляемся в путешествие: наш корабль начинает большое плавание. Из левого желудочка плывем в аорту — главный сосуд человеческого организма. Именно здесь берет начало большой круг кровообращения.
В аорте протекает кровь, насыщенная кислородом, ведь аортальная кровь распределяется по всему человеческому организму. Аорта отдает ветви, словно река притоки, которые кровоснабжают головной мозг, все органы. Артерии ветвятся до артериол, а те в свою очередь отдают капилляры. Яркая, артериальная кровь отдает клеткам кислород, нутриенты, и забирает продукты обмена клеточной жизни.
Капилляры организуются в венулы, которые несут кровь темного, вишневого цвета, ведь она отдала кислород клеткам. Венулы собираются в более крупные вены. Наш корабль завершает свое путешествие по двум крупнейшим «рекам» — верхней и нижней полым венам — попадает в правое предсердие. Путь окончен. Схематично представить большой круг можно так: начало — левый желудочек и аорта, окончание — полые вены и правое предсердие.
2 Малое путешествие
Что же представляет собой малый круг кровообращения? Отправляемся во второе путешествие! Наш корабль берет начало из правого желудочка, от которого отходит легочный ствол. Помните, что завершая большой круг кровообращения, мы пришвартовались в правом предсердии? Из него венозная кровь вытекает в правый желудочек, а затем, при сердечном сокращении, выталкивается в сосуд, от него отходящий — легочный ствол. Этот сосуд направляется к легким, где раздваивается на легочные артерии, а затем и на капилляры.
Капилляры окутывают бронхи и альвеолы легких, отдают углекислый газ и продукты обмена и обогащаются живительным кислородом. Капилляры организуются в венулы, выходя из легких, а затем и в более крупные легочные вены. Мы привыкли к тому, что в венах течет венозная кровь. Только не в легочных! Эти вены богаты артериальной, ярко-алой, обогащенной О2,кровью. По легочным венам наш корабль приплывает в бухту, где его путешествие завершается — в левое предсердие.
Итак, начало малого круга — правый желудочек и легочный ствол, окончание – легочные вены и левое предсердие. Более подробное описание следующее: легочный ствол делится на две легочные артерии, которые в свою очередь ветвятся на сеть капилляров, словно паутиной огибающие альвеолы, где и происходит газообмен, затем капилляры собираются в венулы и легочные вены, впадающие в левую верхнюю сердечную камеру сердца.
3 Исторические факты
Разобравшись с отделами кровообращения, кажется, что ничего сложного в их строении нет. Все просто, логично, понятно. Кровь выходит из сердца, собирает продукты обмена и СО2 от клеток всего тела, насыщает их кислородом, возвращается снова к сердцу уже венозная кровь, которая проходя через естественные «фильтры» организма — легкие, становится снова артериальной. Но, чтобы изучить и понять движение тока крови в организме потребовалось немало столетий. Гален ошибочно предполагал, что артерии содержат не кровь, а воздух.
Данную позицию на сегодняшний день можно объяснить тем, что в те времена изучали сосуды лишь на трупах, а в мертвом теле артерии обескровлены, а вены, напротив, полнокровны. Считалось, что кровь производится в печени, а в органах она расходуется. Мигель Сервет в XVI веке высказал предположение о том, что «дух жизни берет начало в левом сердечном желудочке, содействуют этому легкие, где происходит перемешивание воздуха и крови, поступающей из правого сердечного желудочка», таким образом, ученый распознал и описал впервые малый круг.
Но на открытие Сервета практически не обратили никакого внимания. Отцом системы кровообращения считается Гарвей, который уже в 1616 г. писал в своих трудах о том, что кровь «кружит по организму». Много лет он изучал движение крови, и в 1628 году опубликовал труд, ставший классикой, и перечеркнувший все представления о кровообращении Галена, в этом труде были изложены круги кровообращения.
Не обнаружил Гарвей лишь капилляры, открытые позже, ученым Мальпиги, который дополнил знания о «кругах жизни» связующим капиллярным звеном между артериолами и венулами. Помог открыть капилляры ученому микроскоп, который давал увеличение до 180 раз. Открытие Гарвея было встречено с критикой и оспариванием великими умами тех времен, многие ученые были не согласны с открытием Гарвея.
Но даже сегодня, читая его труды, удивляешься, насколько точно и подробно для того времени ученый описал работу сердца и движение крови по сосудам: «Сердце, совершая работу, сначала производит движение, а затем отдыхает у всех животных, пока те еще живы. В момент сокращения, оно выдавливает из себя кровь, сердце опорожняется в момент сокращения». Также подробно были описаны круги кровообращения, за тем исключением, что Гарвей не мог наблюдать капилляры, но он точно описал, что кровь собирается из органов и течет обратно к сердцу?
Но как же происходит переход от артерий к венам? Этот вопрос не давал Гарвею покоя. Мальпиги раскрыл данный секрет человеческого организма, обнаружив капиллярное кровообращение. Обидно, что Гарвей не дожил несколько лет до данного открытия, ведь открытие капилляров со 100% достоверностью подтверждало правдивость учений Гарвея. Великому ученому не довелось ощутить всю полноту торжества от своего открытия, но мы помним о нем и его огромном вкладе в развитие анатомии и знаний о природе человеческого тела.
4 От большего к меньшему
Хотелось бы остановиться на главных элементах кругов кровообращения, являющихся их каркасом, по которым движется кровь — сосудах. Артерии — сосуды, несущие кровь от сердца. Аорта — самая главная и важная артерия организма, она самая крупная — около 25 мм в диаметре, именно по ней кровь поступает к другим, отходящим от нее сосудам и доставляется к органам, тканям, клеткам.
Исключение: легочные артерии несут не богатую О2 кровь, а насыщенную СО2 к легким.
Вены — это сосуды, несущие кровь к сердцу, их стенки легко растяжимы, диаметр полых вен — около 30 мм, а мелких — 4-5 мм. Кровь в них темная, цвета спелой вишни, насыщенная продуктами обмена.
Исключение: легочные вены — единственные в организме, по которым течет артериальная кровь.
Капилляры — тончайшие сосуды, состоящие всего из одного слоя клеток. Однослойное строение позволяет происходить газообмену, обмену полезными и вредными продуктами между клетками и непосредственно капиллярами.
Диаметр данных сосудов всего лишь 0,006 мм в среднем, а длина не более 1 мм. Вот какие они маленькие! Однако, если суммировать длину всех капилляров воедино, мы получим весьма существенную цифру — 100 тыс. км… Наше тело внутри окутано ими словно паутиной. И неудивительно — ведь каждая клеточка организма нуждается в кислороде и нутриентах, а обеспечить поступление этих веществ могут капилляры. Все сосуды, и самые крупные и мельчайшие капилляры, образуют замкнутую систему, а точнее две системы — вышеупомянутые круги кровообращения.
5 Важные функции
Для чего нужны круги кровообращения? Роль их невозможно переоценить. Как жизнь на Земле невозможна без водных ресурсов, так и человеческая жизнь невозможно без системы кровообращения. Основная роль большого круга заключается:
- Обеспечение кислородом каждой клетки человеческого организма;
- Поступление нутриентов из системы пищеварения в кровь;
- Фильтрации из крови в выделительные органы продуктов жизнедеятельности.
Роль малого круга ничуть не менее важна, чем вышеописанные: выведение С02 из организма и продуктов обмена.
Знания о строении собственного тела никогда не бывают лишними, знания о том, как функционируют отделы кровообращения подводит к лучшему пониманию работы организма, а также формирует представление о единстве и целостности органов и систем, связующим звеном которых несомненно является кровяное русло, организованное в круги кровообращения.
В организме человека предусмотрено движение крови по большому и малому кругу кровообращения для того, чтобы жидкая ткань успешно справлялась со своими обязанностями: транспортировала к клеткам нужные для их развития вещества и уносила продукты распада. Несмотря на то, что такие понятия как «большой и малый круг» довольно условны, поскольку они не являются полностью замкнутыми системами (первый переходит во второй и наоборот), каждый из них имеет свою задачу и предназначение в работе сердечно-сосудистой системы.
В организме человека содержится от трех до пяти литров крови (у женщин меньше, у мужчин больше), которая беспрерывно движется по сосудам. Являет она собой жидкую ткань, в составе которой находится огромное количество различных веществ: гормонов, белков, ферментов, аминокислот, клеток крови и других компонентов (их число исчисляется миллиардами). Такое большое их содержание в плазме нужно для развития, роста и успешной жизнедеятельности клеток.
Кровь передает тканям питательные элементы и кислород через капиллярные стенки . Затем забирает у клеток углекислоту и продукты распада и уносит их к печени, почкам, легким, которые нейтрализуют их и выводят наружу. Если по каким-то причинам ток крови будет остановлен, человек умрет в течение первых десяти минут: этого времени достаточно, чтобы погибли лишенные питания клетки головного мозга, а организм отравился токсинами.
Передвигается субстанция по сосудам, что являет собой замкнутый круг, состоящий из двух петель, каждая из которых берет свое начало в одном из желудочков сердца, завершается в предсердии. В каждом круге есть вены и артерии, и от состава субстанции, что находится в них, состоит одно из отличий кругов кровообращения.
В артериях большой петли находится обогащенная кислородом ткань, тогда как в венах – насыщенная углекислотой. В малой петле наблюдается обратная картина: нуждающаяся в очистке кровь находится в артериях, тогда как свежая – в венах.
Малый и большой круги исполняют две разные задачи в работе сердечно-сосудистой системы. В большой петле плазма человека течет по сосудам, передает клеткам нужные элементы и забирает отходы. В малом круге субстанция очищается от углекислоты и насыщается кислородом. При этом плазма по сосудам течет только вперед: обратному движению жидкой ткани препятствуют клапаны. Такая система, состоящая из двух петель, позволяет разным типам крови не смешиваться друг с другом, что значительно облегчает задачу легким и сердцу.
Как очищается кровь
От работы сердца зависит функционирование сердечно-сосудистой системы: ритмично сокращаясь, оно заставляет кровь двигаться по сосудам. Состоит из четырех полых камер, расположенных друг за другом по следующей схеме:
- правое предсердие;
- правый желудочек;
- левое предсердие;
- левый желудочек.
Оба желудочка значительно крупнее предсердий. Вызвано это тем, что предсердия просто собирают и отправляют поступившую в них субстанцию в желудочки, а потому выполняют меньшее количество работы (правое собирает кровь с углекислотой, левое – насыщенную кислородом).
Согласно схеме, правая часть сердечной мышцы с левой не соприкасается. Внутри правого желудочка берет свое начало малый круг. Отсюда кровь с углекислотой отправляется в легочный ствол, который в дальнейшем расходится надвое: одна артерия уходит к правому, вторая – к левому легкому. Здесь сосуды разделяются на огромное количество капилляров, которые ведут к легочным пузырькам (альвеолам).
Дальше через тонкие стенки капилляров осуществляется газообмен: эритроциты, которые отвечают за транспортировку газа по плазме, отсоединяют от себя молекулы углекислоты и соединяются с кислородом (кровь трансформируется в артериальную). Затем субстанция покидает легкие по четырем венам и оказывается в левом предсердии, где завершается малый круг кровообращения.
Чтобы полностью пройти малый круг, у крови уходит от четырех до пяти секунд. Если организм пребывает в состоянии покоя, этого времени вполне достаточно, чтобы обеспечить его нужным количеством кислорода. При физических или эмоциональных нагрузках увеличивается давление на сердечно-сосудистую систему человека, что вызывает ускорение кровообращения.
Особенности тока крови по большому кругу
Очищенная кровь попадает из легких внутрь левого предсердия, затем уходит в полость левого желудочка (здесь берет начало большой круг кровообращения). Эта камера имеет самые толстые стенки, благодаря чему при сокращении способна выбросить кровь с силой, достаточной для того, чтобы она за несколько секунд достигла самых дальних участков организма.
Желудочек во время сокращения выбрасывает жидкую ткань в аорту (этот сосуд является крупнейшим в организме). Дальше аорта расходится на более мелкие ветви (артерии). Часть из них идет вверх, к головному мозгу, шее, верхним конечностям, часть – вниз, и обслуживает органы, что находятся ниже сердца.
В большом круге кровообращения очищенная субстанция движется по артериям. Их отличительной особенностью являются упругие, но толстые стенки. Затем субстанция перетекает в более мелкие сосуды – артериолы, от них – в капилляры, чьи стенки тонки настолько, что через них легко проходят газы и питательные элементы.
Когда обмен заканчивается, кровь из-за присоединенных углекислоты и продуктов распада приобретает более темный цвет, трансформируется в венозную кровь и направляется по венам к сердечной мышце. Стенки вен тоньше артериальных, но характеризуются большим просветом, поэтому в них помещается значительно больше крови: около 70% жидкой ткани находится в венах.
Если на движение артериальной крови основное влияние оказывает сердце, то венозная продвигается вперед благодаря сокращению скелетной мускулатуры, которая проталкивает её вперед, а также дыхание. Поскольку большая часть плазмы, что находится в венах, движется вверх, чтобы не допустить её тока в обратную сторону, в сосудах предусмотрены удерживающие её клапаны. В то же время кровь, что течет к сердечной мышце от головного мозга, движется по венам, что клапанов не имеют: это необходимо, чтобы избежать застоя крови.
Приближаясь к сердечной мышце, вены постепенно сходятся друг с другом. Поэтому в правое предсердие входят лишь два крупных сосуда: верхняя и нижняя полые вены. В этой камере завершается большой круг: отсюда жидкая ткань перетекает в полость правого желудочка, затем избавляется от углекислоты.
Средняя скорость движения кровотока по большому кругу, когда человек находится в спокойном состоянии, немногим меньше тридцати секунд. При физических упражнениях, стрессах, других возбуждающих организм факторов движение крови может ускориться, поскольку потребность клеток в кислороде и питательных веществ в этот период значительно увеличивается.
Любые заболевания сердечно-сосудистой системы негативно влияют на кровообращение, блокируя ток крови, разрушая сосудистые стенки, что приводит к голоданию и отмиранию клеток. Поэтому надо очень внимательно относиться к своему здоровью. При появлении болей в сердце, опухолей в конечностях, аритмии и других проблем со здоровьем обязательно обратиться к врачу, чтобы он определил причину нарушения кровообращения, сбоев в работе сердечно-сосудистой системе и назначил схему лечения.
