Сердечно-сосудистая система. 2

     Вступление.

     Для нормальной жизнедеятельности все  органы человека, и их клетки должны постоянно получать кислород и питательные  вещества. Роль поставщика этих веществ  отведена крови человека, которая  в свою очередь прокачивается  сердцем по всей системе кровоснабжения организма.

     Таким образом, сердце и сосуды выполняют  сразу несколько функции:

     – транспортную – обеспечение циркуляции крови и лимфы в организме, транспорт их к органам и от органов. Эта фундаментальная функция складывается из трофической (доставка к органам, тканям и клеткам питательных веществ), дыхательной (транспорт кислорода и углекислого газа) и экскреторная (транспорт конечных продуктов обмена веществ к органам выделения) функции;

     – интегративную функция – объединение органов и систем органов в единый организм;

     – регуляторную функция, наряду с нервной, эндокринной и иммунной системами сердечнососудистая система относится к числу регуляторных систем организма. Она способна регулировать функции органов, тканей и клеток путем доставки к ним медиаторов, биологически активных веществ, гормонов и других, а также путем изменения кровоснабжения;

     – сердечнососудистая система участвует в иммунных, воспалительных и других общепатологических процессах (метастазирование злокачественных опухолей и других). 
 
 
 
 
 

I. СЕРДЦЕ.

1. Анатомическое строение сердца.

Сердце  человека — полый мышечный орган. Сплошной вертикальной перегородкой сердце делится на две половины: левую  и правую. Вторая перегородка, идущая в горизонтальном направлении, образует в сердце четыре полости: верхние  полости—предсердия, нижние—желудочки. Масса сердца новорожденных в среднем равна 20 г. Масса сердца взрослого человека составляет 0,425—0,570 кг. Длина сердца у взрослого человека достигает 12—15см, поперечный размер 8—10 см, переднезадний 5—8 см.

Масса и  размеры сердца увеличиваются при  некоторых заболеваниях (пороки сердца), а также у людей, длительное время  занимающихся напряженным физическим трудом или спортом.

Стенка  сердца состоит из трех слоев: внутреннего, среднего и наружного.

Внутренний  слой представлен эндотелиальной оболочкой (эндокард), которая выстилает внутреннюю поверхность сердца. Средний слой (миокард) состоит из поперечно-полосатой мышцы. Мускулатура предсердий отделена от мускулатуры желудочков соединительнотканной перегородкой, которая состоит из плотных фиброзных волокон — фиброзное кольцо. Мышечный слой предсердий развит значительно слабее, чем мышечный слой желудочков, что связано с особенностями функций, которые выполняет каждый отдел сердца.

Наружная  поверхность сердца покрыта серозной оболочкой (эпикард), которая является внутренним листком околосердечной сумки—перикарда. Под серозной оболочкой  расположены наиболее крупные коронарные артерии и вены, которые обеспечивают кровоснабжение тканей сердца, а также  большое скопление нервных клеток и нервных волокон, иннервирующих  сердце.

 Перикард (сердечная сорочка) окружает  сердце как мешок и обеспечивает  его свободное движение. Перикард  состоит из двух листков: внутреннего  (эпикард) и наружного, обращенного  в сторону органов грудной  клетки. Между листками перикарда  имеется щель, заполненная серозной  жидкостью. Жидкость уменьшает  трение листков перикарда. Перикард  ограничивает растяжение сердца  наполняющей его кровью и является  опорой для коронарных сосудов.

В сердце различают  два вида клапанов—атриовентрикулярные (предсердно- желудочковые) и полулунные. Атриовентрикулярные клапаны располагаются между предсердиями и соответствующими желудочками. Левое предсердие от левого желудочка отделяет двустворчатый клапан. На границе между правым предсердием и правым желудочком находится трехстворчатый клапан. Края клапанов соединены с папиллярными мышцами желудочков тонкими и прочными сухожильными нитями, которые провисают в их полость .

Полулунные  клапаны отделяют аорту от левого желудочка и легочный ствол от правого желудочка. Каждый полулунный клапан состоит из трех створок (кармашки), в центре которых имеются утолщения — узелки. Эти узелки, прилегая, друг к другу, обеспечивают полную герметизацию при закрытии полулунных клапанов.

Рисунок 1 в приложении.

2. Сердечный цикл и его фазы.

В деятельности сердца можно выделить две фазы: систола (сокращение) и диастола (расслабление). Систола предсердий слабее и короче систолы желудочков: в сердце человека она длится 0,1с, а систола желудочков – 0,3 с. диастола предсердий занимает 0,7с, а желудочков – 0,5 с. Общая пауза (одновременная диастола предсердий и желудочков) сердца длится 0,4 с. Весь сердечный цикл продолжается 0,8с.

Длительность различных  фаз сердечного цикла зависит  от частоты сердечных сокращений. При более частых сердечных сокращений деятельность каждой фазы уменьшается, особенно диастолы.

3.Значение  клапанного аппарата  в движении крови  через камеры сердца.

Во время диастолы предсердий атриовентрикулярные клапаны  открыты и кровь, поступающая  из соответствующих сосудов, заполняет  не только их полости, но и желудочки. Во время систолы предсердий желудочки  полностью заполняются кровью. При  этом исключается обратное движение крови в полые и легочные вены. Это связано с тем, что в  первую очередь сокращается мускулатура  предсердий, образующая устья вен. По мере наполнения полостей желудочков кровью створки атриовентрикулярных  клапанов плотно смыкаются и отделяют полость предсердий от желудочков. В результате сокращения папиллярных  мышц желудочков в момент их систолы  сухожильные нити створок атриовентрикулярных  клапанов натягиваются и не дают им вывернуться в сторону предсердий. К концу систолы желудочков давление в них становится больше давления в аорте и легочной стволе.

Это способствует открытию полулунных клапанов, и кровь из желудочков поступает в соответствующие  сосуды. Во время диастолы желудочков давление в них резко падает, что  создает условия для обратного  движения крови в сторону желудочков. При этом кровь заполняет кармашки полулунных клапанов и обусловливает  их смыкание.

Таким образом, открытие и закрытие клапанов сердца связано  с изменением величины давления в  полостях сердца.

4.Основные  физиологические  свойства сердечной  мышцы.

Сердечная мышца, как  и скелетная, обладает возбудимостью, способностью проводить возбуждение  и сократимостью.

Возбудимость  сердечной мышцы. Сердечная мышца менее возбудима, чем скелетная. Для возникновения возбуждения в сердечной мышце необходимо применить более сильный раздражитель, чем для скелетной. Установлено, что величина реакции сердечной мышцы не зависит от силы наносимых раздражений (электрических, механических, химических и т. д.). Сердечная мышца максимально сокращается и на пороговое, и на более сильное по величине раздражение.

Проводимость. Волны возбуждения проводятся по волокнам сердечной мышцы и так называемой специальной ткани сердца с неодинаковой скоростью.

Возбуждение по волокнам мышц предсердий распространяется со скоростью

0,8—1,0 м/с, по волокнам  мышц желудочков— 0,8—0,9 м/с, по  специальной ткани сердца—2,0—4,2 м/с.

Сократимость. Сократимость сердечной мышцы имеет свои особенности.

Первыми сокращаются  мышцы предсердии, затем—папиллярные мышцы и субэндокардиальный слой мышц желудочков. В дальнейшем сокращение охватывает и внутренний слой желудочков, обеспечивая тем самым движение крови из полостей желудочков в аорту и легочный ствол.

Физиологическими  особенностями сердечной мышцы  является удлиненный рефрактерный период и автоматия.

Рефрактерный  период. В сердце в отличие от других возбудимых тканей имеется значительно выраженный и удлиненный рефрактерный период. Он характеризуется резким снижением возбудимости ткани в течение ее активности. Выделяют абсолютный и относительный рефрактерный период

(р.п.). Во время абсолютного р.п. какой бы силы не наносили раздражения на сердечную мышцу, она не отвечает на него возбуждением и сокращением.

Он соответствует  по времени систоле и началу диастолы предсердий и желудочков. Во время  относительного р.п. возбудимость сердечной мышцы постепенно возвращается к исходному уровню. В этот период мышца может ответить на раздражитель сильнее порогового. Он обнаруживается во время диастолы предсердий и желудочков.

Сокращение миокарда продолжается около 0.3 с, по времени  примерно совпадает с рефрактерной фазой. Следовательно, в период сокращения сердце неспособно реагировать на раздражители. Благодаря выраженному р.п., который длится больше чем период систолы, сердечная мышца неспособна к длительному сокращению и совершает свою работу по типу одиночного мышечного сокращения.

Автоматия сердца. Вне организма при определенных условиях сердце способно сокращаться и расслабляться, сохраняя правильный ритм.

Следовательно, причина  сокращений изолированного сердца лежит  в нем самом. Способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в нем  самом, носит название автоматии.

В сердце различают  рабочую мускулатуру, представленную поперечнополосатой мышцей, и атипическую, или специальную, ткань, в которой  возникает и проводится возбуждение.

У человека атипическая  ткань состоит из: синоаурикулярного  узла, располагающегося на задней стенке правого предсердия у места впадения полых вен; атриовентрикулярного (предсердно-желудочкого) узла находящегося в правом предсердии вблизи перегородки между предсердиями и желудочками; пучка Гиса (председно-желудочковый пучок), отходящего от атриовентрикулярного узла одним стволом. Пучок Гиса, пройдя через перегородку между предсердиями и желудочками, делится на две ножки, идущие к правому и левому желудочкам. Заканчивается пучок Гиса в толще мышц волокнами Пуркинье. Пучок Гиса—это единственный мышечный мостик, соединяющий предсердия с желудочками.

Синоаурикулярный  узел является ведущим в деятельности сердца (водитель ритма), в нем возникают  импульсы, определяющие частоту сокращений сердца. В норме атриовентрикулярный  узел и пучок Гиса являются только передатчиками возбуждения из ведущего узла к сердечной мышце. Однако им присуща способность к автоматии, только выражена она в меньшей степени, чем у синоаурикулярного узла, и проявляется лишь в условиях патологии.

Атипическая ткань  состоит из малодифференцированных мышечных волокон. В области синоаурикулярного  узла обнаружено значительное количество нервных клеток, нервных волокон  и их окончаний, которые здесь  образуют нервную сеть. К узлам  атипической ткани подходят нервные  волокна от блуждающих и симпатических  нервов.

5. Ритм сердца и  факторы, влияющие  на него.

 Ритм сердца, т.  е. количество сокращений в  1 мин, зависит главным образом  от функционального состояния  блуждающих и симпатических нервов. При возбуждении симпатических  нервов частота сердечных сокращений  возрастает. Это явление носит  название тахикардии. При возбуждении  блуждающих нервов частота сердечных  сокращений уменьшается — брадикардия.

На ритм сердца влияет также состояние коры головного  мозга: при усилении торможения ритм сердца замедляется, при усилении возбудительного  процесса стимулируется.

Ритм сердца может  изменяться под влиянием гуморальных  воздействий, в частности температуры  крови, притекающей к сердцу. В  опытах было показано, что местное  раздражение теплом области правого  предсердия (локализация ведущего узла) ведет к учащению ритма сердца при охлаждении этой области сердца наблюдается противоположный эффект. Местное раздражение теплом или холодом других участков сердца не отражается на частоте сердечных сокращений. Однако оно может изменить скорость проведения возбуждений по проводящей системе сердца и отразиться на силе сердечных сокращений.

Частота сердечных  сокращений у здорового человека находится в зависимости от возраста.  Показателями работы сердца являются систолический и минутный объем сердца.

Систолический, или  ударный, объем сердца — это количество крови, которое сердце выбрасывает в соответствующие сосуды при каждом сокращении. Величина систолического объема зависит от размеров сердца, состояния миокарда и организма. У взрослого здорового человека при относительном покое систолический объем каждого желудочка составляет приблизительно 70—80 мл. Таким образом, при сокращении желудочков в артериальную систему поступает 120—160 мл крови.

Минутный объем  сердца — это количество крови, которое сердце выбрасывает в легочный ствол и аорту за 1 мин. Минутный объем сердца — это произведение величины систолического объема на частоту сердечных сокращений в 1 мин. В среднем минутный объем составляет 3-5 л.

Систолический и минутный объем сердца характеризует деятельность всего аппарата кровообращения.

II. КРОВЕНОСНЫЕ СОСУДЫ.

Все тело пронизывают кровеносные сосуды. По строению они неодинаковы.

1. Типы кровеносных  сосудов, особенности  их строения.

В сосудистой системе  различают несколько видов сосудов: магистральные, резистивные, истинные капилляры, емкостные и шунтирующие.

Магистральные сосуды—это наиболее крупные артерии, в которых  ритмически пульсирующий, изменчивый кровоток превращается в более равномерный и плавный. Кровь в них движется от сердца. Стенки этих сосудов содержат мало гладкомышечных элементов и много эластических волокон.

Резистивные сосуды (сосуды сопротивления) включают в себя прекапиллярные (мелкие артерии, артериолы) и посткапиллярные (венулы и мелкие вены) сосуды сопротивления.

Истинные капилляры (обменные сосуды)— важнейший отдел  сердечно- сосудистой системы. Через тонкие стенки капилляров происходит обмен между кровью и тканями (транскапиллярный обмен). Стенки капилляров не содержат гладкомышечных элементов, они образованы одним слоем клеток, снаружи которого находится тонкая соединительнотканная мембрана.

Емкостные сосуды — венозный отдел сердечно сосудистой системы. Их стенки тоньше и мягче стенок артерий, также имеют в просвете сосудов клапаны. Кровь в них движется от органов и тканей к сердцу. Емкостными эти сосуды называют потому, что они вмещают примерно 70—80% всей крови.

Шунтирующие сосуды - артериовенозные анастомозы, обеспечивающие прямую связь между мелкими артериями  и венами в обход капиллярного ложа. 
 

2. Давление крови  в различных отделах  сосудистого русла.  Движение крови  по сосудам.

Давление крови  в различных отделах сосудистого  русла неодинаково: в артериальной системе оно выше, в венозной ниже.

Кровяное давление—давление  крови на стенки кровеносных сосудов. Нормальное кровяное давление необходимо для циркуляции крови и надлежащего снабжения кровью органов и тканей, для образования тканевой жидкости в капиллярах, а также для осуществления процессов секреции и экскреции. Величина кровяного давления зависит от трех основных факторов: частоты и силы сердечных сокращений; величины периферического сопротивления, т. е. тонуса стенок сосудов, главным образом артериол и капилляров; объема циркулирующей крови.

Различают артериальное, венозное и капиллярное давление крови.

Артериальное кровяное давление. Величина артериального давления у здорового человека является довольно постоянной, Однако она всегда подвергается небольшим колебаниям в зависимости  от фаз деятельности сердца и дыхания.

Различают систолическое, диастолическое, пульсовое и среднее  артериальное давление.

Систолическое (максимальное) давление отражает состояние миокарда левого желудочка сердца. Его величина 100—120 мм рт. ст.

Диастолическое (минимальное) давление характеризует степень  тонуса артериальных стенок. Оно равняется 60—80 мм рт. ст.

Пульсовое давление —  это разность между систолическим  и диастолическим давлением. Пульсовое  давление необходимо для открытия полулунных клапанов во время систолы желудочков. В норме пульсовое давление составляет 35—55 мм рт. ст. Если систолическое давление станет равным диастолическому - движение крови будет невозможным и  наступит смерть.

Среднее артериальное давление равняется сумме диастолического  и '/з пульсового давления.

На величину артериального  давления оказывают влияние различные  факторы: возраст, время суток, состояние  организма, центральной нервной  системы и т.д. С возрастом максимальное давление увеличивается в большей степени, чем минимальное. В течение суток наблюдается колебание величины давления: днем оно выше, чем ночью.

Значительное повышение  максимального артериального давления может наблюдаться при тяжелой  физической нагрузке, во время спортивных состязаний и др. После прекращения  работы или окончания соревнований артериальное давление быстро возвращается к исходным показателям.

Повышение артериального  давления называется гипертонией. Понижение  артериального давления называется гипотонией. Гипотония может наступить  при отравлении наркотиками, при  сильных травмах, обширных ожогах, больших  кровопотерях.

Артериальный пульс. Это периодические расширения и  удлинения стенок артерий, обусловленные  поступлением крови в аорту при  систоле левого желудочка. Пульс  характеризуется рядом качеств, которые определяются путем пальпации чаще всего лучевой артерии в нижней трети предплечья, где она расположена наиболее поверхностно;

Пальпаторно определяют следующие качества пульса: частоту—количество ударов в 1 мин, ритмичность — правильное чередование пульсовых ударов, наполнение — степень изменения объема артерии, устанавливаемая по силе пульсового удара, напряжение—характеризуется силой, которую надо приложить, чтобы сдавить артерию до полного исчезновения пульса.

Кровообращение в  капиллярах. Эти сосуды пролегают  в межклеточных пространствах, тесно  примыкая к клеткам органов и  тканей организма.

Общее количество капилляров огромно. Суммарная длина всех капилляров человека составляет около 100 000 км. Скорость кровотока в капиллярах невелика и составляет 0,5-1 мм/с. Таким образом, каждая частица крови находится в капилляре примерно 1 с.

Небольшая толщина  этого слоя и тесный контакт его  с клетками органов и тканей, а  также непрерывная смена крови  в капиллярах обеспечивают возможность  обмена веществ между кровью и  межклеточной жидкостью.

Различают два вида функционирующих капилляров. Одни из них образуют кратчайший путь между  артериолами и венулами (магистральные капилляры). Другие представляют собой боковые ответвления от первых; они отходят от артериального конца магистральных капилляров и впадают в их венозный конец. Эти боковые ответвления образуют капиллярные сети. Магистральные капилляры играют важную роль в распределении крови в капиллярных сетях. В каждом органе кровь течет лишь в «дежурных» капиллярах. Часть же капилляров выключена из кровообращения. В период интенсивной деятельности органов (например, при сокращении мышц или секреторной активности желез), когда обмен веществ в них усиливается, количество функционирующих капилляров значительно возрастает. В то же время в капиллярах начинает циркулировать кровь, богатая эритроцитами — переносчиками кислорода.

Регулирование капиллярного кровообращения нервной системой, влияние  на него физиологически активных веществ  — гормонов и метаболитов осуществляются посредством воздействия на артерии  и артериолы. Их сужение или расширение изменяет количество функционирующих  капилляров, распределение крови  в ветвящейся капиллярной сети, изменяет состав крови, протекающей по капиллярам, т. е. соотношение эритроцитов и  плазмы.

Величина давления в капиллярах тесно связана с  состоянием органа (покой и активность) и теми функциями, которые он выполняет.

Артериовенозные анастомозы. В некоторых участках тела, например в коже, легких и почках, имеются непосредственные соединения артериол и вен — артериовенозные анастомозы. Это наиболее короткий путь между артериолами и венами. В обычных условиях анастомозы закрыты, и кровь проходит через капиллярную сеть. Если анастомозы открываются, то часть крови может поступать в вены, минуя капилляры. Таким образом, артериовенозные анастомозы играют роль шунтов, регулирующих капиллярное кровообращение. Примером этому является изменение капиллярного кровообращения в коже при повышении (свыше 35 °С) или понижении (ниже 15 °С) внешней температуры. Анастомозы в коже открываются и устанавливается ток крови из артериол непосредственно в вены, что играет большую роль в процессах терморегуляции.

Движение крови  в венах. Кровь из микроциркуляторного  русла (венулы, мелкие вены) поступает в венозную систему. В венах давление крови низкое. Если в начале артериального русла давление крови равно 140 мм рт. ст., то в венулах оно составляет, 10—15 мм рт. ст. В конечной части венозного русла давление крови приближается к нулю и даже может быть ниже атмосферного давления.

Движению крови  по венам способствует ряд факторов. А именно: работа сердца, клапанный  аппарат вен, сокращение скелетных  мышц, присасывающаяся функция грудной  клетки. Работа сердца создает разность давлений крови в артериальной системе и правом предсердии. Это обеспечивает венозный возврат крови к сердцу. Наличие в венах клапанов способствует движению крови в одном направлении — к сердцу. Чередование сокращений и расслабление мышц является важным фактором, способствующим движению крови по венам. При сокращении мышц тонкие стенки вен сжимаются, и кровь продвигается по направлению к сердцу. Расслабление скелетных мышц способствует поступлению крови из артериальной системы в вены. Такое нагнетающее действие мышц получило название мышечного насоса, который является помощником основного насоса — сердца. Вполне понятно, что движение крови по венам облегчается во время ходьбы, когда ритмически работает мышечный насос нижних конечностей.

Отрицательное внутригрудное  давление, особенно в фазу вдоха, способствует венозному возврату крови к сердцу. Внутригрудное отрицательное давление вызывает расширение венозных сосудов  области шеи и грудной полости, обладающих тонкими и податливыми  стенками. Давление в венах понижается, что облегчает движение крови  по направлению к сердцу. В мелких и средних венах отсутствуют пульсовые колебания давления крови. В крупных венах вблизи сердца отмечаются пульсовые колебания – венный пульс, имеющий иное происхождение, чем артериальный пульс. Он обусловлен затруднением притока крови из вен в сердце во время систолы предсердий и желудочков. При систоле этих отделов сердца давление внутри вен повышается и происходит колебания их стенок.

III. КРУГИ КРОВООБРАЩЕНИЯ.

Движение крови  в организме происходит по двум замкнутым  системам сосудов, соединенных с  сердцем - малому и большому кругам кровообращения.

Рисунок 2 в приложении.

Малый круг кровообращения.

В правую часть сердца попадает венозная, бедная кислородом кровь. Сокращаясь, правый желудочек выбрасывает кровь в легочную артерию. По двум ветвям, на которые делится легочная артерия, кровь направляется к легким. В легких ветви легочной артерии распадаются на все более мелкие артерии и переходят в капилляры, густо оплетающие многочисленные легочные пузырьки, куда поступает атмосферный воздух. Когда кровь течет по капиллярам легких, в нее поступает кислород. Одновременно углекислый газ из крови переходит в воздух, заполняющий легкие, т.е. в капиллярах легких венозная кровь становится артериальной. Затем кровь собирается в вены. Сливаясь друг с другом, они образуют четыре легочные вены, впадающие в левое предсердие.

Путь  крови от правого  желудочка через  артерии, капилляры  и вены легких до левого предсердия называется легочным или малым  кругом кровообращения.

Большой круг кровообращения.

Левый желудочек, сокращаясь, выбрасывает артериальную кровь  в аорту - самую крупную артерию человека. От нее ответвляются артерии, снабжающие кровью все органы, включая само сердце. В каждом органе артерии постепенно ветвятся, образуя густые сети мелких артерий и капилляров. Из капилляров большого круга кровообращения ко всем тканям тела поступает кислород и питательные вещества, а из клеток в капилляры переходит углекислый газ. При этом кровь превращается из артериальной в венозную. Капилляры сливаются в вены, сначала мелкие, а затем в более крупные. Из них вся кровь собирается в две большие полые вены. Верхняя полая вена несет в сердце кровь от головы, шеи, рук, а нижняя полая вена - от всех остальных частей тела. Обе полые вены впадают в правое предсердие.

Путь  крови от левого желудочка  через артерии, капилляры  и вены всех органов  тела до правого предсердия называют большим, кругом кровообращения. Кругооборот крови по большому кругу кровообращения происходит за 20-23 с, по малому - в 5 раз скорее. Венозная кровь из правого предсердия попадает в правый желудочек, откуда направляется по малому кругу кровообращения.

У выхода аорты и  легочной артерии из желудочков сердца находятся полулунные клапаны. Они имеют вид кармашков, расположенных на внутренних стенках кровеносных сосудов. При выталкивании крови в аорту и легочную артерию полулунные клапаны прижимаются к стенкам сосудов. При расслаблении желудочков кровь не может вернуться в сердце, так как, затекая в кармашки, она растягивает их и они плотно смыкаются. Таким образом, полулунные клапаны обеспечивают движение крови в одном направлении - из желудочков в артерии.

IV. Возрастные особенности системы кровообращения.  Гигиена сердечно - сосудистой системы.

Организм человека имеет свое индивидуальное развитие с момента оплодотворения до естественного  окончания жизни. Этот период называют онтогенезом. В нем выделяют два  самостоятельных этапа: пренатальный (с момента зачатия до момента рождения) и постнатальный (с момента рождения до смерти человека). В каждом из этих этапах есть свои особенности в строении и функционировании системы кровообращения.

Возрастные особенности  в пренатальном этапе. Формирование сердца эмбриона начинается со 2-ой недели пренатального развития, а его развитие в общих чертах заканчивается к концу 3-ей недели.