Сердечно-сосудистая система человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Анатомическое строение сердца. Сердечный цикл. Значение клапанного аппарата

1.1 Перикард и его значение

1.2 Сердечный цикл и его фазы

1.3 Значение клапанного аппарата в движении крови через камеры сердца

2. Регуляция сердечной деятельности

2.1 Нервная регуляция деятельности сердца

2.2 Рефлекторные влияния на деятельность сердца

2.3 Гуморальные влияния на деятельность сердца

3. Кровеносные сосуды

3.1 Развитие

3.2 Артерии

3.3 Микроциркулярное русло

3.4 Артериолы

3.5 Капилляры

3.6 Вены

3.7 Круги кровобращения

3.8 Движение крови по сосудам

3.9 Артериовенозные анастомозы

3.10 Движение крови в венах

4. Регуляция сосудистого тонуса

4.1 Нервная регуляция сосудистого тонуса

4.2 Рефлекторная регуляция сосудистого тонуса

4.3 Гуморальная регуляция тонуса сосудов

5. Возрастные особенности системы кровообращения

5.1 Возрастные особенности в пренатальном этапе

5.2 Возрастные особенности в постнатальном этапе

Заключение

Список использованной литературы



Введение

С очень давних времен люди пытались познать свой организм, интересовались функциями различных органов и работой сердца.

В сердечно - сосудистую систему входят сердце, кровеносные и лимфатические сосуды. Сосудистая система и сердце у человека обеспечивают распространение по организму крови, питательных и биологически активных веществ, газов, продуктов питательных и биологически активных веществ, газов, продуктов метаболизма и тепловой энергии.

Сердце представляет собой биологический насос, благодаря работе которого кровь движется по замкнутой системе сосудов.



1. Анатомическое строение сердца. Сердечный цикл. Значение клапанного аппарата

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 поперечнополосатой 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.



1.1 Перикард и его значение

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.

1.2 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.

1.3 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.



2. Регуляция сердечной деятельности

Любая деятельность органа, ткани, клетки регулируется нервно-гуморальными путями. Деятельность сердца не является исключением.

2.1 Нервная регуляция деятельности сердца

Влияние нервной системы на деятельность сердца осуществляется за счет блуждающих и симпатических нервов. Эти нервы относятся к вегетативной нервной системе. Блуждающие нервы идут к сердцу от ядер, расположенных в продолговатом мозге на дне IV желудочка. Симпатические нервы подходят к сердцу от ядер, локализованных в боковых рогах спинного мозга (I--V грудные сегменты). Блуждающие и симпатические нервы оканчиваются в синоаурикулярном и атриовентрикулярном узлах, также в мускулатуре сердца. В результате при возбуждении этих нервов наблюдаются изменения в автоматии синоаурикулярного узла, скорости проведения возбуждения по проводящей системе сердца, в интенсивности сердечных сокращений.

Слабые раздражения блуждающих нервов приводят к замедлению ритма сердца, сильные - обусловливают остановку сердечных сокращений. После прекращения раздражения блуждающих нервов деятельность сердца может вновь восстановиться.

При раздражении симпатических нервов происходит учащение ритма сердца и увеличивается сила сердечных сокращений, повышается возбудимость и тонус сердечной мышцы, а также скорость проведения возбуждения.

Тонус центров сердечных нервов. Центры сердечной деятельности, представленные ядрами блуждающих и симпатических нервов, всегда находятся в состоянии тонуса, который может быть усилен или ослаблен в зависимости от условий существования организма.

Тонус центров сердечных нервов зависит от афферентных влияний, идущих от механо- и хеморецепторов сердца и сосудов, внутренних органов, рецепторов кожи и слизистых оболочек. На тонус центров сердечных нервов оказывают воздействие и гуморальные факторы.

Есть и определенные особенности в работе сердечных нервов. Одна из низ проявляется в том, что при повышении возбудимости нейронов блуждающих нервов снижается возбудимость ядер симпатических нервов. Такие функционально взаимосвязанные отношения между центрами сердечных нервов способствуют лучшему приспособлению деятельности сердца к условиям существования организма.

2.2 Рефлекторные влияния на деятельность сердца

Эти влияния эти влияния на: осуществляемые с самого сердца; осуществляемые через вегетативную нервную систему.

Рефлекторные влияния на деятельность сердца осуществляются с самого сердца. Внутрисердечные рефлекторные влияния проявляются в изменениях силы сердечных сокращений. Так, установлено, что растяжение миокарда одного из отделов сердца приводит к изменению силы сокращения миокарда другого его отдела, гемодинамически с ним разобщенного. Например, при растяжении миокарда правого предсердия наблюдается усиление работы левого желудочка. Этот эффект может быть результатом только рефлекторных внутрисердечных влияний.

Обширные связи сердца с различными отделами нервной системы создают условия для разнообразных рефлекторных воздействий на деятельность сердца, осуществляемых через вегетативную нервную систему.

В стенках сосудов располагаются многочисленные рецепторы, обладающие способностью возбуждаться при изменении величины кровяного давления и химического состава крови. Особенно много рецепторов имеется в области дуги аорты и каротидных синусов (небольшое расширение, выпячивание стенки сосуда на внутренней сонной артерии). Их еще называют сосудистые рефлексогенные зоны.

При уменьшении артериального давления происходит возбуждение этих рецепторов, и импульсы от них поступают в продолговатый мозг к ядрам блуждающих нервов. Под влиянием нервных импульсов снижается возбудимость нейронов ядер блуждающих нервов, что усиливает влияние симпатических нервов на сердце (об этой особенности я уже говорила выше). В результате влияния симпатических нервов ритм сердца и сила сердечных сокращений увеличиваются, сосуды суживаются, что является одной из причин нормализации артериального давления.

При увеличении артериального давления нервные импульсы, возникшие в рецепторах области дуги аорты и каротидных синусов, усиливают активность нейронов ядер блуждающих нервов. Обнаруживается влияние блуждающих нервов на сердце, замедляется ритм сердца, ослабляются сердечные сокращения, сосуды расширяются, что также является одной из причин восстановления исходного уровня артериального давления.

Таким образом, рефлекторные влияния на деятельность сердца, осуществляемые с рецепторов области дуги аорты и каротидных синусов, следует отнести к механизмам саморегуляции, проявляющимся в ответ на изменение величины артериального давления.

Возбуждение рецепторов внутренних органов, если оно достаточно сильное, может изменить деятельность сердца.

Естественно необходимо отметить влияние коры головного мозга на работу сердца. Влияние коры головного мозга на деятельность сердца. Кора головного мозга регулирует и корригирует деятельность сердца через блуждающие и симпатические нервы. Доказательством влияния коры головного мозга на деятельность сердца является возможность образования условных рефлексов. Условные рефлексы на сердце достаточно легко образуются у человека, а также у животных.

Можно привести пример опыта с собакой. У собаки образовывали условный рефлекс на сердце, используя в качестве условного сигнала вспышку света или звуковое раздражение. Безусловным раздражителем являлись фармакологические вещества (например, морфин), типично изменяющие деятельность сердца. Сдвиги в работе сердца контролировали путем регистрации ЭКГ. Оказалось, что после 20--30 инъекций морфина комплекс раздражения, связанных с введением этого препарата (вспышка света, лабораторная обстановка и т. д.), приводил к условно-рефлекторной брадикардии. Замедление ритма сердца наблюдалось и тогда, когда животному вместо морфина вводили изотонический раствор хлорида натрия.

У человека различные эмоциональные состояния (волнение, страх, гнев, злость, радость) сопровождаются соответствующими изменениями в деятельности сердца. Это также свидетельствует о влиянии коры головного мозга на работу сердца.

2.3 Гуморальные влияния на деятельность сердца

Гуморальные влияния на деятельность сердца реализуются гормонами, некоторыми электролитами и другими высокоактивными веществами, поступающими в кровь и являющимися продуктами жизнедеятельности многих органов и тканей организма.

Этих веществ очень много, я рассмотрю некоторые из них:

Ацетилхолин и норадреналин -- медиаторы нервной системы -- оказывают выраженное влияние на работу сердца. Действие ацетилхолина неотделимо от функций парасимпатических нервов, так как он синтезируется в их окончаниях. Ацетилхолин уменьшает возбудимость сердечной мышцы и силу ее сокращений .

Важное значение для регуляции деятельности сердца имеют катехоламины, к которым относятся норадреналин (медиатор) и адреналин (гормон). Катехоламины оказывают на сердце влияние, аналогичное воздействию симпатических нервов. Катехоламины стимулируют обменные процессы в сердце, повышают расход энергии и тем самым увеличивают потребность миокарда в кислороде. Адреналин одновременно вызывает расширение коронарных сосудов, что способствует улучшению питания сердца.

В регуляции деятельности сердца особо важную роль играют гормоны коры надпочечников и щитовидной железы. Гормоны коры надпочечников -- минералокортикоиды -- увеличивают силу сердечных сокращений миокарда. Гормон щитовидной железы -- тироксин -- повышает обменные процессы в сердце и увеличивает его чувствительность к воздействию симпатических нервов.



3. Кровеносные сосуды

Кровеносные сосуды представляют собой систему циркулярно замкнутых трубок различного диаметра, осуществляющих транспортную функцию, регуляцию кровоснабжения органов и обмен веществ между кровью и окружающими тканями.

3.1 Развитие

Первые кровеносные сосуды появляются в мезенхиме желточного мешка в конце 2-й - начале 3-й недели эмбриогенеза, а также в стенке хориона в виде так называемых кровяных островков.Часть мезенхимных клеток по периферии островков теряет связь с клетками, расположенными в центральной части, и превращается в эндотелиальные клетки первичного кровеносного русла. Клетки центральной части островка округляются, дифференцируются и превращаются в клетки крови. Из клеток, окружающих сосуд, дифференцируются позднее гладкие мышечные клетки, перициты и адвентициальные клетки сосуда, а также фибробласты и их производное межклеточное вещество.

В закладке тела будущего зародыша первичная стенка кровеносного сосуда образуется путем дифференцировки из мезенхимы эндотелия вокруг щелевидных пространств. В конце 3-й недели периода внутриутробного развития сосуды зародыша вступают в сообщение с сосудами внезародышевых органов. Дальнейшее развитие стенки сосудов происходит после начала циркуляции крови под влиянием тех гемодинамических условий, которые создаются в различных частях тела. Последнее обстоятельство обуславливает появление специфических особенностей строения стенки внутриорганных сосудов.

В кровеносной системе различают артерии, артериолы, гемокапиляры, венулы, вены и артериовенулярные анастамозы. Среди сосудов малого калибра в последнее время выделяют важное в функциональном отношении микроциркулярное русло. Этим понятием объединяют артериолы, гемокапиляры, венулы и артериоловенулярные анастамозы. По артериям кровь течет от сердца к органам. Как правило, эта кровь насыщена кислородом, за исключением системы легочной артерии, несущую венозную кровь. По венам кровь притекает к сердцу и содержит мало кислорода, кроме крови в легочных венах.

Строение сосудов тесно связанно с гемодинамическими условиями (кровяносной давление, скорость кровотока) и выполняемой сосудом функцией.

Чем больше различия в условиях функционирования (например, в крупных артериях и венах), тем заметнее структурные особенности сосудов.

3.2 Артерии

По особенностям строения артерии бывают трех типов: эластического, мышечного и смешанного (мышечно-эластического). Стенка всех артерий, так же как и вен, состоит из трех оболочек: внутренней (tunica intima), средней (tunica media) и неружной (tunica extrna). Их толщина, тканевой состав и вункциональные особенности неодинаковы в сосудах различных типов.

К артериям эластического типа (arteriae elastotypica) относятся сосуды крупного калибра, такие как аорта и легочная артерия, в которые кровь вливается под высоким давлением (120 -130 мм рт.ст) и с большей скоростью (0,5-1,3м./с). в эти сосуды кровь поступает либо непосредственно из сердца, либо в близи от него из дуги аорты. Эти сосуды выполняют главным образом транспортную функцию. Высокое давление и большая скорости протекающей крови определяют строение стенки сосудов эластического типа; в частности, наличие большего числа количества эластических элементов (волокон, мембран) позволяет этим сосудам растягиваться при систоле сердца и возвращатся в исходное положение во время диастолы.

Внутренняя оболочка аорты включает эндотелий (endotelium) с базальной мембраной, подэндотелиальный слой (stratum subendotheliale) и сплетение эластических волокон (plexus fibra elasticus).

Эндотелий аорты человека состоит из клеток, различных по форме и размерам. На протяжении стенки сосуда размеры и форма клеток неодинаковы.

Иногда клетки достигают 500 мкм в длину и 150 мкм в ширину. Чаще они бывают одноядерными, но встречаются и многоядерные до 30 ядер. Размеры ядер также не одинаковы. В эндотелиальных клетках слабо развита эндоплазматическая сеть.

Подэндотелиальный слой состоит из рыхлой тонкофибриллярной соеденительной ткани, богатой маодефференцированными клетками звездчатой формы (desmocyti stellati). Толщина подэндотелиального слоя в аорте значительная. В этом слое встречаются отдельные продольно направленные гладкие мышечные клетки. В межклеточном веществе внутренней оболочки аорты и в меньшей степени в других оболочках при специальной обработке выявляется большое количество гликозаминогликанов и фосфолипиды. У лиц среднего и пожилого возраста обнаруживаются холестерин и жирные кислоты. Аморфное вещество играет большую роль в трофике стенки сосуда. Глубже подэнтдотелиального слоя в составе внутренней оболочки расположено густое сплетение тонких эластических волокон, в котором обычно удается различить внутренний циркулярный и наружный продольные слои.

Внутренняя оболочка аорты в месте отхождения от сердца образует полулунные клапаны.

Средняя оболочка аорты состоит из большего количества (40-50) эластических окончатых мембран (membranae elasticae fenestratae), связанных между собой эластическими волокнами и образующих единый эластический каркас вместе с другими оболочками. Между мембранами залегают гладкие мышечные клетки, имеющие косое по отношению к ним направление, и небольшое количество фибробластов. Такое строение средней оболочки создает высокую эластичность аорты и смягчает толчки крови, выбрасываемой в сосуд во время сокращения левого желудочка сердца, о также обеспечивает поддержание тонуса сосудистой стенки во время диастолы.

Наружная оболочка аорты построена из рыхлой волокнистой соединительной ткани с большим количеством толстых эластических и коллагеновых волокон, имеющих главным образом продольное направление. В средней и наружной оболочках аорты, как и вообще во всех крупных сосудах, проходят питающие сосуды и нервные стволики. Наружняя оболочка предохраняет сосуд от перерастяжения и разрывов.

Артерии смешенного, или мышечно - эластического типа по строению и функциональным особенностям занимают промежуточное положение между сосудами мышечного и эластического типа. К ним относятся, в частности, сонная и подключичная артерии. Внутренняя оболочка этих артерий состоит из эндотелия, подэдотелиального слоя и внутренней эластической мембраны. Эта мембрана распологается на границе внутренней и средней оболочек и характеризуется яркой выраженностью по сравнению с эластическими волокнами и окончатыми эластическими мембранами в средней оболочке.

Средняя оболочка артерий смешанного типа состоит из примерно равного количества гладких мышечных клеток, спирально ориентированных эластических волокон и окончатых эластических мембран. Между гладкими мышечными клетками и эластическими элементами обнаруживается небольшое количество фибробластов и колагеновых волокон.

В наружной оболочке артерий можно выделить два слоя: внутренний, содержащий отдельные пучки гладких мышечных клеток, и наружный, состоящий преимущественно из продольно и косо расположенных пучков колагеновых и эластических волокон и соеденительнотканных клеток, сосуды сосудов и нервные волокна. Занимая промежуточное положение между сосудами мышечного и эластического типа, артерии смешанного типа не только могут сильно сокращаться, но и обладают высокими эластическими свойствами, что особенно четко выступает при повышении кровяного давления.

К артериям мышечного типа относятся преимущественно среднего и мелкого калибра артерии тела, конечностей и внутренних органов, т.е. большинство артерий тела организма.

В стенках этих артерий имеется относительно большое количество гладких мышечных клеток, что обеспечивает дополнительную нагнетательную силу и реагирует приток крови к органам.

В состав внутренней оболочки входят эндотелий, подэндотелиальный слой и внутренняя эластическая мембрана.

Эндотелиальные клетки вытянуты вдоль продольной оси сосуда и имеют малоизвитые границы. За эндотелиальным покровом следует базальная мембрана и подэдотелиальный слой, состоящий из тонких эластический и колагеновых волокон , преимущественно продольно направленных, а также малодифференцированных соединительнотканных клеток. В основном веществе подэдотелиального слоя находятся гликозаминогликаны. Подэдотелиальный слой лучше развит в артериях среднего и крупного калибра и слабее - в мелких артериях. Кнаружи от подэдотелиального слоя расположена тесно связанная с ним внутренняя эластическая мембрана. В мелких артериях она очень тонкая. В более крупных артериях мышечного типа эластическая мембрана четко выражена на гистологических препаратах, имеет вид извитой блестящей окончатой эластической пластинки.

Средняя оболочка артерии состоит из гладкомышечных клеток, расположенных по пологой спирали, между которыми находится небольшое количество соеденительнотканных клеток типа фибробластов и соеденительнотканных волокон (колагеновых и эластических). Такое подобно пружине, расположение мышечных клеток обеспечивает возврат сосудистой стенкик исходному состоянию после растяжения пульсовой волной крови. сердце рефлекторный гуморальный регуляция

Направление этой спирали на правой и левой половинах туловища и конечностях симметрично и направлено в противоположные стороны. Эластические волокна имеют радиальное и дугообразное расположение, причем вершины дуг находятся в середине слоя, а концы направлены к наружной или внутренней оболочке, где они и сливаются с их эластическими элементами. Таким образом, создается единый эластический каркас, который, с одной стороны, придает сосуду эластический каркас, который, с одной стороны, придает сосуду эластичность, при растяжении, а с другой - упругость при сдавлении. Эластический какркас препядствует спадению артерий, что обуславливает их постоянное зияние и непрерывность в них тока крови.

Гладкие мышечные клетки средней оболочки артерии мышечного типа своим сокращением поддерживают кровяное давление, регулируют приток крови в сосуды микроциркулярного русла органов. На границе между средней и внутренней оболочками располагается наружная эластическая мембрана. Она состоит из продольно идущих толстых, густо переплетающихся эластических волокон, которые иногда приобретают вид сплошной эластической пластинки.

Обычно наружная эластическая мембрана бывает тоньше внутренней и не к всех артерий достаточно хорошо выражена.

Нарежная оболочка состоит из наружной эластической мембраны, рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани, в которой соединительные волокна имеют преимущество косое и продольное направление. В этой оболочке постоянно встречаются нервы и кровеносные сосуды, питающие стенку. По мере уменьшения диаметра артерии и их приближения к терминальным артериолам все оболочки артерии истончаются. Во внутренней оболочке резко уменьшается толщина подэндотелиального слоя и внутренней эластической мембраны.

Количество мышечных клеток и эластических волокон в средней оболочке также постепенно убывает. В наружной оболочке уменьшается количество эластических волокон, исчезает наружная эластическая мембрана.

3.3 Микроциркулярное русло

Этим термином объединяются артериолы разных порядков, включая перекапилярные артериолы, кровеносные капилляры, посткапиллярные венулы, а также артериовенулярные анастомозы. Это функциональный комплекс сосудов обеспечивает регуляцию кровонаполнения органов, транскапилярный обмен и тканевой гомеостаз. Чаще всего сосуды микроциркулярного русла образуют густую сеть анастомозов перекапилярных, капилярных и посткапилярных сосудов, но могут быть и другие варианты с выделением какого-либо основного предподчительного канала, например перикапилярной артериолы и др. В системе сосудов мокроциркулярного русла различают приносящие (артериолы разных порядков), обменные (капиляры) и отводящие (венулы разных порядков) сосуды.

3.4 Артериолы

Это наиболее мелкие артерии мышечного типа диаметром не более 50-100 мкм, которые, с одной стороны, связаны с артериями, а с другой - постепенно переходят в капиляры. В артериолах сохраняются три оболочки, характерные для более крупных артерий, однако выражены они очень слабо.

Внутренняя оболочка этих сосудов состоит из эндотелиальных и единичных клеток подэдотелиального слоя и тонкой внутренней эластической мембраны.

Средняя оболочка образована 1-2 слоями гладких мышечных клеток, имеющих спиралевидное направление. В перекапилярных артериолах гладкие мышечные клетки располагаются поодиночке. Расстояние между ними увеличивается в дистальных отделах. Эндотелиомышечные контакты создают условия для передачи информации и возбуждения от одной клетки к другой, в частности нервных импульсов при возбуждении сосудодвигательных нервов и выбросе адреналина мозгового состава надпочечников в кровь. Между мышечными клетками артериол обнаруживается небольшое количество эластических волокон. Наружная эластическая мембрана отсутствует. Наружная оболочка представлена адвентициальными клетками и единичными аргирофильными и колагеновыми волокнами, заключенными в основное вещество соединительной ткани.

3.5 Капилляры

Кровеносные капилляры наиболее наиболее многочисленные и самые тонкие сосуды, однако просвет их может варьировать. Это обусловлено как органными особенностями капилляров, так и функциональным состоянием сосудистой системы. Например наиболее узкие капилляры находятся в поперечно полосатых мышцах и в нервах, более широкие обнаруживаются в коже и слизистых оболочках. В кроветворных органах, железах внутренней секреции встречаются капилляры особого типа, меняющиеся на протяжении сосуда. Такие капилляры называют синусоидными.

В капиллярах, образующих петли, выделяют артериальный и венозный отделы. Ширина артериального отдела в среднем равна диаметру эритроцита, а венозного - несколько больше. Количество капилляров в разных органах не одинаково. В любой ткани в обычных физиологических условиях находится до 50% нефункционирующих капилляров. Просвет их, как правило, сильно уменьшен, но полного сокращения капилляров при этом не происходит. Для форменных элементов крови эти капилляры оказываются непроходимыми, плазма продолжает циркулировать. Число капилляров в определенном органе связанно с его общими многофункциональными особенностями, а количество открытых капилляров зависит от интенсивности работы органа в данный момент.

3.6 Вены

Венозная система составляет отводящее звено крови. Она начинается посткапилярными венулами в сосудах микроцеркуляторного русла. Строение вен тесно связанно с гемодинамическими условиями их функционирования. Низкое кровяное давление и незначительная скорость кровотока определяют сравнительно слабое развитие эластических элементов в венах и большую растяжимость их.

По степени развития мышечных элементов в стенке вен они могут быть разделены на две группы: вены безмышечного типа и вены мышечного типа. Вены мышечного типа в свою очередь подразделяются на вены со слабым развитием мышечных элементов и вены со средним и сильным развитием мышечных элементов.

В венах, так же и в артериях различают три оболочки: внутреннюю, среднюю и наружную. Выраженность этих оболочек в строении их различных венах существенно отличается.

Вены безмышечного типа

К ним относятся вены твердой и мягкой мозговых оболочек, вены сетчатки глаза, костей, селезенки и плаценты. Вены мозговых и сетчатки глаза податливы при изменении кровяного давления, могут сильно растягиваться, но скопившаяся в них кровь сравнительно легко под действием собственной силы тяжести оттекает в более крупные венозные стволы. Вены костей, селезенки и плаценты также пассивны в продвижении по ним крови. Это объясняется тем, что все они плотно сокращены со стенками соответствующих органов и не спадаются, поэтому отток крови по ним совершается легко.

Эндотелиальнае клетки, выстилающие эти вены, имеют более извилистые границы, чем в артериях. Снаружи к ним прилежит базальная мембрана, а затем тонкий слой рыхлой волокнистой соединительной ткани, срастающийся с окружающими тканями.

Вены мышечного типа

Вены со слабым развитием мышечных элементов различны по диаметру. Сюда относятся вены мелкого и среднего калибра сопровождающие артерии мышечного типа в верхней части туловища, шеи лица, а также такие крупные вены, как например верхняя полая вена. В этих сосудах кровь в значительной мере продвигаются пассивно вследствие своей тяжести. К этому же типу вен можно отнести и вены верхних конечностей. Стенки таких вен несколько тоньше соответствующих по калибру артерий, содержат меньше мышечных элементов и на препаратах находятся обычно в совпавшемся состоянии.

Веня мелкого и среднего калибра со слабым развитием мышечных элементов имеют плохо выраженный подэдотелиальный слой во внутренней оболочке небольшое количество пучков мышечных клеток в средней оболочке, а в других оболочках миоциты вообще отсутствуют. В некоторых мелких венах, например, в венах пищеварительного тракта, гладкие мышечные клетки в средней оболочке, образуют отдельные "пояски", далеко отстающие друг от друга. Благодаря такому строению вены могут сильно расширятся и выполнять депонирующую функцию.

В наружной оболочке мелких вен встречаются единичные продольно направленные гладкие мышечные клетки.

Среди вен крупного калибра, в которых слабо развиты мышечные элементы, наиболее типична верхняя полая вена. В стенке в средней оболочке мышцы развиты слабо. Слабое развитие мышечной ткани в стенке такой крупной вены обусловлено, вероятно, прямохождением благодаря собственной силе тяжести. В начале диастолы желудочков в предсердии появляется даже небольшое отрицательное кровяное давление, которое как бы подсасывает кровь из полых вен. Что касается нижней полой вены, из которой кровь также изливается в правое предсердие, то для подъема крови против силы тяжести отрицательного давления оказывается не достаточно. В этих гемодинамических условиях подъему крови к сердцу могут способствовать пучки гладких мышечных клеток, имеющихся во всех трех оболочках нижней полой вены.

К венам с сильным развитием мышечных элементов относятся крупные вены нижней половины туловища и ног. Для них характерно выраженное развитие пучков гладкомышечной ткани во всех трех их оболочках, причем во внутренней и наружной оболочках они имеют продольное направление, а в средней - циркулярное. По мере увеличения калибра вен количество мышечных пучков в средней оболочке уменьшается, но зато их число возрастает в наружной оболочке. Продольное расположение пучков гладких мышечных клеток во внутренней и наружной оболочках вен имеет определенное физиологическое значение: сокращение этих пучков ведет к образованию поперечных складок в стенках вен, что препятствует обратному движению крови. Этому же способствуют клапаны во внутренней оболочке большинства средних и некоторых крупных вен. Ритмические же сокращения циркулярно расположенных мышечных пучков способствует продвижению крови к сердцу. Наиболее типично для этой группы вен строение бедренной вены. Внутренняя оболочка ее состоит из эндотелия и подэдотелиального слоя, образованного рыхлой волокнистой соединительной тканью, в которой продольно залегают пучки гладких мышечных клеток. Внутренняя эластическая мембрана отсутствует, однако на ее месте видны скопления эластических волокон.

3.7 Круги кровобращения

Движение крови в организме происходит по двум замкнутым системам сосудов, соединенных с сердцем, - большому и малому кругу кровообращения. Подробнее о каждом:

Большой круг кровообращения (телесный). Начинается аортой, которая отходит от левого желудочка. Аорта дает начало крупным, средним и мелким артериям. Артерии переходят в артериолы, которые заканчиваются капиллярами. Капилляры широкой сетью пронизывают все органы и ткани организма. В капиллярах кровь отдает кислород и питательные вещества, а от них получает продукты метаболизма, в том числе и углекислый газ. Капилляры переходят в венулы, кровь которых собирается в мелкие, средние и крупные вены. Кровь от верхней части туловища поступает в верхнюю полую вену, от нижней - в нижнюю полую вену. Обе эти вены впадают в правое предсердие, в котором заканчивается большой круг кровобращения.

Малый круг кровообращения (легочный). Начинается легочным стволом, который отходит от правого желудочка и несет в легкие венозную кровь. Легочный ствол разветвляется на две ветви, идущие к левому и правому легкому. В легких легочные артерии делятся на более мелкие артерии, артериолы и капилляры. В капиллярах кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом. Легочные капилляры переходят в венулы, которые затем образуют вены. По четырем легочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие.

Кровь, циркулирующая по большому кругу кровобращения, обеспечивает все клетки организма кислородом и питательными веществами и уносит от них продукты обмена веществ.

Роль малого круга кровобращения заключается в том, что в легких осуществляется восстановление (регенерация) газового состава крови.

3.8 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 1/3 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, т. е. нить, которой можно было бы 3 раза опоясать земной шар по экватору.

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.

3.9 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.

3.10 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.



4. Регуляция сосудистого тонуса

4.1 Нервная регуляция сосудистого тонуса

Современные данные свидетельствуют о том, что симпатические нервы для сосудов являются возоконстрикторами (суживают сосуды). Сосудосуживающее влияние симпатических нервов не распространяется на сосуды головного мозга, легких, сердца и работающих мышц. При возбуждении симпатических нервов сосуды указанных органов и тканей расширяются.

Сосудорасширяющие нервы (вазодилататоры) имеют несколько источников. Они входят в состав некоторых парасимпатических нервов. Также сосудорасширяющие нервные волокна обнаружены в составе симпатических нервов и задних корешков спинного мозга.

Сосудодвигательный центр. Находится в продолговатом мозге и находится в состоянии тонической активности, т. е. длительного постоянного возбуждения. Устранение его влияния вызывает расширение сосудов и падение артериального давления.

Сосудодвигательный центр продолговатого мозга расположен на дне IV желудочка и состоит из двух отделов -- прессорного и депрессорного. Раздражение первого вызывает сужение артерий и подъем артериального давления, а раздражение второго--расширение артерий и падение давления.

Влияния, идущие от сосудосуживающего центра продолговатого мозга, приходят к нервным центрам симпатической части вегетативной нервной системы, расположенным в боковых рогах грудных сегментов спинного мозга, где образуются сосудосуживающие центры, регулирующие тонус сосудов отдельных участков тела.

Кроме сосудодвигательного центра продолговатого и спинного мозга, на состояние сосудов оказывают влияние нервные центры промежуточного мозга и больших полушарий.

4.2 Рефлекторная регуляция сосудистого тонуса

Тонус сосудодвигательного центра зависит от афферентных сигналов, приходящих от периферических рецепторов, расположенных в некоторых сосудистых областях и на поверхности тела, а также от влияния гуморальных раздражителей, действующих непосредственно на нервный центр. Следовательно, тонус сосудодвигательного центра имеет как рефлекторное, так и гуморальное происхождение.

Рефлекторные изменения тонуса артерий - сосудистые рефлексы - могут быть разделены на две группы: собственные и сопряженные рефлексы. Собственные сосудистые рефлексы вызываются сигналами от рецепторов самих сосудов. Морфологическими исследованиями обнаружено большое число таких рецепторов. Особенно важное физиологическое значение имеют рецепторы, сосредоточенные в дуге аорты и в области разветвления сонной артерии на внутреннюю и наружную. Рецепторы сосудистых рефлексогенных зон возбуждаются при изменении давления крови в сосудах. Поэтому их называют прессорецепторами, или барорецепторами.

Сосудистые рефлексы можно вызвать, раздражая рецепторы не только дуги аорты или каротидного синуса, но и сосудов некоторых других областей тела. Так, при повышении давления в сосудах легкого, кишечника, селезенки наблюдаются рефлекторные изменения артериального давления и других сосудистых областях.

Рефлекторная регуляция давления крови осуществляется при помощи не только механорецепторов, но и хеморецепторов, чувствительных к изменениям химического состава крови. Такие хеморецепторы сосредоточены в аортальном и каротидном тельцах, т. е. в местах локализации прессорецепторов.

Хеморецепторы чувствительны к двуокиси кислорода и недостатку кислорода и крови; они раздражаются также окисью углерода, цианидами, никотином. От этих рецепторов возбуждение по центростремительным нервным волокнам передается к сосудодвигателыюму центру и вызывает повышение его тонуса. В результате сосуды суживаются и давление повышается. Одновременно происходит возбуждение дыхательного центра.

Хеморецепторы обнаружены также в сосудах селезенки, надпочечников, почек, костного мозга. Они чувствительны к различным химическим соединениям, циркулирующим в крови, например, к ацетилхолину, адреналину и др.

Сопряженные сосудистые рефлексы, т. е. рефлексы, возникающие в других системах и органах, проявляются преимущественно повышением артериального давления. Их можно вызвать, например, раздражением поверхности тела. Так, при болевых раздражениях рефлекторно суживаются сосуды, особенно органов брюшной полости, и артериальное давление повышается. Раздражение кожи холодом также вызывает рефлекторное сужение сосудов, главным образом кожных артериол.

Влияние коры головного мозга на сосудистый тонус. Влияние коры полушарий большого мозга на сосуды было впервые доказано путем раздражения определенных участков коры.

Кортикальные сосудистые реакции у человека изучены методом условных рефлексов. Если многократно сочетать какое-либо раздражение, например, согревание, охлаждение или болевое раздражение участка кожи с каким-нибудь индифферентным раздражителем (звуковым, световым и т. и.), то через некоторое число подобных сочетании один индифферентный раздражитель может вызвать такую же сосудистую реакцию, как и применяющееся одновременно с ним безусловное термическое или болевое раздражение.

Сосудистая реакция на ранее индифферентный раздражитель осуществляется условнорефлекторным путем, т.е. при участии коры больших полушарий. У человека при этом возникают и соответствующие ощущения (холода, тепла или боли), хотя никакого раздражения кожи не было.



4.3 Гуморальная регуляция тонуса сосудов

Некоторые гуморальные агенты суживают, а другие расширяют просвет артериальных сосудов. К сосудосуживающим веществам относятся гормоны мозгового вещества надпочечников - адреналин и норадреналин, а также задней доли гипофиза - вазопрессин.

Адреналин и норадреналин суживают артерии и артериолы кожи, органов брюшной полости и легких, а вазопрессин действует преимущественно на артериолы и капилляры.

К числу гуморальных сосудосуживающих факторов относится серотонин, продуцируемый в слизистой оболочке кишечника и некоторых участках головного мозга. Серотонин образуется также при распаде кровяных пластинок. Физиологическое значение серотонина в данном случае состоит в том, что он суживает сосуды и препятствует кровотечению из пораженного участка.

К сосудосуживающим веществам относится ацетилхолин, который образуется в окончаниях парасимпатических нервов и симпатических вазодилятаторов. Он быстро разрушается в крови, поэтому его действие на сосуды в физиологических условиях чисто местное.

Сосудорасширяющим веществом является также гистамин - вещество, образующееся в стенке желудка и кишечника, а также во многих других органах, в частности в коже при ее раздражении и в скелетной мускулатуре во время работы. Гистамин расширяет артериолы и увеличивает кровенаполнение капилляров.



5. Возрастные особенности системы кровообращения

5.1 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. Кровообращение плода имеет свои особенности, связанные, прежде всего с тем, что до рождения кислород поступает в организм плод через плаценту и так называемую пупочную вену. Пупочная вена разветвляется на два сосуда, один питает печень, другой соединяется с нижней полой веной. В результате в нижней полой вене происходит смешение крови, богатой кислородом, с кровью, прошедшей через печень и содержащей продукты обмена. Через нижнюю полую вену кровь попадает в правое предсердие. Далее кровь проходит в правый желудочек и затем выталкивается в легочную артерию; меньшая часть крови течет в легкие, а большая часть через боталлов проток попадает в аорту. Наличие боталлова протока, соединяющего артерию с аортой, является второй специфической особенностью в кровообращении плода. В результате соединения легочной артерии и аорты оба желудочка сердца нагнетают кровь в большой круг кровобращения. Кровь с продуктами обмена возвращается в материнский организм через пупочные артерии и плаценту.

...