Физиология кровеносной системы

Наружная оболочка построена из рыхлой соединительной ткани с большим содержанием эластичных волокон. Эта оболочка выполняет функцию артерии: она богата сосудами и нервами.

Стенки артерий имеют собственные кровеносные и лимфатические сосуды, питающие стенки артерий. Эти сосуды идут от ветвей ближайших артерий и лимфатических сосудов. Венозная кровь из стенок артерий оттекает в ближайшие вены.

Стенки сосудов пронизаны многочисленными и разнообразными по строению и функциям нервными окончаниями. Чувствительные нервные окончания (ангиорецепторы) реагируют на изменения в химическом составе крови, на изменение давления в артериях и посылают нервные импульсы в соответствующие отделы нервной системы. Двигательные нервные окончания, находящиеся в мышечном слое артерии, при соответствующем раздражении вызывают сокращение мышечных волокон, тем самым уменьшая просвет артерий.

Ветвление крупных артерий на более мелкие происходит по трем основным типам: магистральному, рассыпному или смешанному.

 Последовательно отходят ветви. При этом по мере отхождения ветвей диаметр магистрального ствола уменьшается. При втором типе – сосуд делится на несколько ветвей (похоже на куст). Ветвление может иметь смешанный характер, когда магистральный ствол отдает ветви, а затем разделяется на несколько артерий. Главные (магистральные) артерии обычно лежат между мышцами, на костях.

Артериальное кровоснабжение полых органов происходит по трем типам – радиальному, циркулярному, и продольному. При этом артериальные сосуды формируют арки вдоль полого органа (желудок, кишечник, трахея др.) и посылают свои ветви на его стенки. На стенке образуются артериальные сети.

Для артериальной системы, как части сердечно-сосудистой системы характерно наличие во всех органах и частях тела соединений между артериями и их ветвями – анастомозов, благодаря которым осуществляется окольное (коллатериальное) кровообращение.

Кроме анастомозов, между мелкими артериями или артериолами и венами есть непосредственные соединения – соустья. По этим соустьям кровь, минуя капилляры, из артерии непосредственно переходит в вену. Анастомозы и соустья играют большую роль в перераспределении крови между органами.

Вены – кровеносные сосуды, несущие венозную кровь (с низким содержанием кислорода и повышенным содержанием двуокиси углерода) из органов и тканей в правое предсердие. Исключение составляют несущие кровь из легких в левое предсердие легочные вены: кровь в них обогащена кислородом.

Совокупность всех вен представляет собой венозную систему, входящую в состав сердечно-сосудистой системы. Сеть мельчайших сосудов – капилляров переходят в посткапиллярные венулы, которые сливаясь, образуют более крупные венулы. Венулы образуют в органах сеть. Из этой сети берут начало вены, которые образуют в свою очередь, более мощные венозные сплетения или венозную сеть, располагаясь в органе или рядом с ним.

Различают поверхностные и глубокие вены.

Поверхностные вены располагаются в подкожной клетчатке и берут свое начало из поверхностных венозных сплетений или венозных дуг головы, туловища, конечностей.

 

Глубокие вены, нередко парные, начинаются в отдельных участках тела, сопровождают артерии, почему и получили название вен-спутниц.

Вены, несущие кровь от головы и шеи, – внутренние яремные вены. Они соединяются с венами, несущими кровь от верхних конечностей, – подключичными венами, образуя плечеголовные вены. Плечеголовные вены образуют верхнюю полую вену. В нее впадают вены стенок грудной и, частично, брюшной полостей. Вены, собирающие кровь из нижних конечностей, части брюшной полости и из парных органов живота (почки, половые железы) образуют нижнюю полую вену.

От непарных органов живота (органы пищеварения, селезенка, поджелудочная железа, большой сальник, желчевыводящие протоки, желчный пузырь) кровь оттекает через воротную вену в печень, где происходит утилизация и перестройка продуктов пищеварения, поступивших из желудочно-кишечного тракта. Из печени венозная кровь через печеночные вены (3-4 стволы) поступает в нижнюю полую вену.

В венозной сети широко развита система венозных сообщений (коммуникаций) и венозных сплетений, что обеспечивает отток крови из одной венозной системы в другую. Мелкие и средние вены, а также некоторые крупные имеют венозные клапаны (заслонки) – полулунные складки на внутренней оболочке, которые обычно располагаются попарно. Небольшое количество клапанов имеют вены нижних конечностей. Клапаны пропускают кровь по направлению к сердцу и препятствуют ее обратному течению. Обе полые вены, вены головы и шеи не имеют клапанов.

В головном мозге находятся венозные синусы – пазухи, расположенные в расщеплениях твердой мозговой оболочки мозга, которые имеют несоприкасающиеся стенки. Венозные синусы обеспечивают беспрепятственный отток венозной крови из полости черепа в вчерепные вены.

 

Стенка вены также, как и стенка артерии, состоит из трех слоев. Однако эластические элементы в ней развиты слабо из-за низкого давления и незначительной скорости кровотока в венах.

Артерии, питающие стенку вены, являются ветвями близлежащих артерий. В стенка вены находятся нервные окончания, реагирующие на химический состав крови , скорость кровотока и другие факторы. В стенке также имеются двигательные волокна нервов, которые влияют на тонус мышечной оболочки вены, заставляя ее сокращаться. При этом просвет вены незначительно изменяется.

Кровеносные капилляры - это самые тонкостенные сосуды, по которым движется кровь. Они имеются во всех органах и тканях и являются продолжением артериол. Отдельные капилляры, объединяясь между собой, переходят в посткапиллярные венулы. Последние, сливаясь друг с другом, дают начало собирательным венулам, переходящим в более крупные вены.

Исключение составляют синусоидальные ( с широким просветом) капилляры печени, расположенные между венозными микрососудами, и клубочковые капилляры почек, расположенные между артериолами. Во всех остальных органах и тканях капилляры служат “мостиком между артериальной и венозной системами.

 

Кровеносные капилляры обеспечивают ткани организма кислородом и питательными веществами, забирают из тканей продукты жизнедеятельности тканей и углекислый газ.

По данным микроскопических исследований капилляры имеют вид узких трубок, стенки которых пронизаны субмикроскопическими “порами”. Капилляры бывают прямыми, изогнутыми и закрученными в клубочек. Средняя длина капилляра достигает 750 мкм, а площадь поперечного сечения - 30 мкм. кв. Диаметр просвета капилляра соответствует размеру эритроцита (в среднем). По данным электронной микроскопии, стенка капилляра состоит из двух слоев: внутреннего – эндотелиального и наружного – базального.

Эндотелиальный слой (оболочка) состоит из уплощенных клеток - эндотелиоцитов. Базальный слой (оболочка) состоит из клеток - перицитов и мембраны, окутывающей капилляр. Стенки капилляров проницаемы для продуктов обмена организма (вода, молекулы). По ходу капилляров расположены чувствительные нервные окончания, посылающие в соответствующие центры нервной системы сигналы о состоянии обменных процессов.

Обогащенная кислородом кровь по легочным венам поступает из легких в левое предсердие. Из левого предсердия артериальная кровь через левый предсердно-желудочковый двустворчатый клапан попадает в левый желудочек сердца, а из него в самую крупную артерию – аорту.

По аорте и ее ветвям артериальная кровь, содержащая кислород и питательные вещества, направляется ко всем частям организма. Артерии делятся на артериолы, а последние на капилляры - кровеносной системы. Посредством капилляров осуществляется обмен кровеносной системы, с органами и тканями кислородом, двуокисью углерода, питательными веществами и продуктами жизнедеятельности (см. “капилляры”).

Капилляры кровеносной системы собираются в венулы, несущие венозную кровь с низким содержанием кислорода и повышенным содержанием двуокиси углерода. Венулы далее объединяются в венозные сосуды. В конечном итоге, вены образуют два самых крупных венозных сосуда – верхнюю полую вену, нижнюю полую вену. Обе полые вены впадают в правое предсердие, куда впадают и собственные вены сердца.

Из правого предсердия венозная кровь, пройдя через правый предсердно-желудочковый трехстворчатый клапан, поступает в правый желудочек сердца, а из него по легочному стволу, затем по легочным артериям в - легкие.

В легких через кровеносные капилляры, окружающие альвеолы легких, происходит газообмен - кровь обогащается кислородом и отдает двуокись углерода, вновь становится артериальной и через легочные вены опять поступает в левое предсердие. Весь этот цикл кровообращения в организме получил название общего круга кровообращения.

Учитывая особенности строения и функции сердца, кровеносных сосудов общий круг кровообращения разделяют на большой и малый круги кровообращения.

 Большой круг  кровообращения

 Большой круг кровообращении  начинается в левом желудочке, из котоорого выходит аорта, и  заканчивается в правом предсердии, куда впадает верхняя и нижняя  полые вены.

 Малый круг кровообращения

 Малый круг кровообращения  начинается в правом желудочке, из которого выходит легочный  ствол к легким, и заканчивается  в левом предсердии, куда впадают  легочные вены. Посредством малого  круга кровообращения осуществляется  газообмен крови. Венозная кровь  в легких отдает двуокись углерода, насыщается кислородом – становится артериальной.

 Физиология кровообращения

Источником энергии, необходимым для продвижения крови по сосудистой системе, является работа сердца. Сокращение сердечной мышцы сообщает ей энергию, расходуемую на преодоление эластических сил стенок сосудов и придание скорости ее струе. Часть сообщаемой энергии, аккумулируется в упругих стенках артерий вследствие их растяжения.

Во время диастолы сердца происходит сокращение стенок артерий; и сконцентрированная в них энергия переходит в кинетическую энергию движущейся крови. Колебание артериальной стенки определяется как пульсация артерии (пульс). Частота пульса соответствует частоте сердечных сокращений. При некоторых заболеваниях сердца частота пульса не соответствует частоте сердечных сокращений.

Пульс определяют на сонных артериях, подключичных или артериях конечностей. Частоту пульса подсчитывают не менее чем за 30 секунд. У здоровых людей частота пульса в горизонтальном положении составляет 60-80 в одну минуту (у взрослых). Учащение пульса называют тахисфигмией, а урежение пульса – брадисфигмией.

Благодаря эластичности артериальной стенки, аккумулирующей энергию сердечных сокращений, поддерживается непрерывность кровотока в кровеносных сосудах. Кроме этого, возврату венозной крови в сердце способствуют и другие факторы: отрицательное давление в грудной полости в момент входа (на 2-5 мм рт. ст. ниже атмосферного), обеспечивающее присасывание крови к сердцу; сокращения мышц скелета и диафрагмы, способствующие проталкиванию крови к сердцу.

О состоянии функции системы кровообращения можно судить на основании следующих ее основных показателей.

Артериальное давление (АД) - давление, развиваемое кровью в артериальных сосудах. При измерении давления пользуются единицей давления, равной I мм ртутного столба.

Артериальное давление – показатель, состоящий из двух величин – показателя давления в артериальной системе во время систолы сердца (систолическое давление), соответствующего самому высокому уровню давления в артериальной системе, и показателя давления в артериальной системе во время диастолы сердца (диастолическое давление), соответствующего минимальному давлению крови в артериальной системе. У здоровых людей 17-60 лет систолическое артериальное давление бывает в пределах 100-140 мм рт. ст., диастолическое давление – 70-90 мм рт. ст.

Эмоциональный стресс, физические нагрузки вызывают временное повышение АД. У здоровых людей суточное колебание АД может составлять 10 мм рт. ст. Повышение АД называют гипертензией, а понижение – гипотензией.

Минутный объем крови – количество крови, выбрасываемой сердцем крови за одну минуту. В покое минутный объем (МО) составляет 5,0-5,5 л. При физической нагрузке он увеличивается в 2-4 раза, у спортсменов – в 6-7 раз. При некоторых сердечных заболеваниях МО уменьшается до 2,5-1,5 л.

Объем циркулирующей крови (ОЦК) в норме составляет 75-80 мл крови на 1 кг веса человека. При физических нагрузках ОЦК увеличивается, а при кровопотере и шоке - уменьшается.

Время кругооборота крови – время, в течение которого частичка крови проходит большой и малый круги кровообращения. В норме это время 20-25 секунд, оно уменьшается при физических нагрузках и увеличивается при нарушениях кровообращения до 1 минуты. Время кругооборота по малому кругу составляет 7-11 секунд.

Распределение крови в организме характеризуется резко выраженной неравномерностью. У человека кровоток в мл на 100 г веса органа составляет в покое за 1 минуту (в среднем): в почках – 420 мл, в сердце – 84 мл, в печени – 57 мл, в поперечно-полосатых мышцах – 2,7 мл. Вены вмещают 70-80% всей крови организма. При физической нагрузке сосуды скелетной мускулатуры расширяются; кровоснабжение мышц при физической нагрузке будет составлять 80-85% от общегокровоснабжения. На остальные органы будет оставаться 15-20% объема всей крови.

Строение сосудов сердца, головного мозга и легких обеспечивает относительно привилегированное кровоснабжение этих органов. Так, к мышце сердца, масса которого составляет 0,4% массы тела, в покое поступает ее около 5%, т. е. в 10 раз больше, чем в среднем ко всем тканям. К головному мозгу, масса которого составляет 2% массы тела, в покое поступает почти 15% всей крови. Мозг потребляет 20% кислорода, поступающего в организм.

В легких кровообращение облегчается за счет большого диаметра легочных артерий, высокой растяжимости сосудов легких и небольшой протяженности пути, по которому проходит кровь в малом круге кровообращения.

Регуляция кровообращения обеспечивает величину кровотока в тканях и органах, соответствующую уровню их функций. В головном мозгу имеется сердечно-сосудистый центр, который регулирует деятельность сердца и тонус мышечной оболочки кровеносных сосудов.

К сердечно-сосудистому центру поступают нервные импульсы от нервных окончаний (рецепторов), расположенных в кровеносных сосудах и реагирующих на изменение давления в сосудах, изменение скорости кровотока, химический состав крови и т. д.

 Кроме того, на сердечно-сосудистый  центр непосредственно влияют: концентрация  кислорода, двуокиси углерода и  ионов водорода в тканях мозга  и состояние коры головного  мозга (возбуждение, торможение коры). Под влиянием вышеперечисленных  факторов из сердечно-сосудистого  центра к сердцу и кровеносным  сосудам по нервным волокнам  идут соответствующие импульсы, влияющие на работу сердца и состояние мускулатуры кровеносных сосудов.