Кровообращение – это непрерывающийся поток крови, которая двигается по сосудам и полостям сердца. Данная система отвечает за метаболические процессы в органах и тканях человеческого организма. Циркулирующая кровь транспортирует к клеткам кислород и питательные вещества, забирая оттуда углекислоту, а также метаболиты. Именно поэтому любые нарушения кровообращения грозят опасными последствиями.
Кровообращение состоит из большого (системного) и малого (лёгочного) круга. Каждый виток имеет сложное строение и функции. Системный круг выходит из левого желудочка, а заканчивается в правом предсердии, а лёгочный – берёт начало из правого желудочка и заканчивается в левом предсердии.
Типы кровеносных сосудов
Кровообращение – это сложная система, которая состоит из сердца и кровеносных сосудов. Сердце постоянно сокращается, проталкивает кровь по сосудам ко всем органам, а также тканям. Кровеносная система состоит из артерий, вен, капилляров.
Систему кровообращения формируют артерии, вены и капилляры
Артерии большого круга кровообращения – это наиболее крупные сосуды, они имеют цилиндрическую форму, транспортируют кровь от сердца к органам.
Структура стенок артериальных сосудов:
- наружная соединительнотканная оболочка;
- средний слой из гладкомышечных волокон с эластическими прожилками;
- прочная упругая внутренняя эндотелиальная оболочка.
Артерии имеют эластические стенки, постоянно сокращаются, благодаря чему кровь равномерно двигается.
С помощью вен большого круга кровообращения кровь двигается от капилляров к сердцу. Вены имеют такое же строение, как артерии, однако они менее сильные, так как их средняя оболочка содержит меньше гладкомышечных и эластичных волокон. Именно поэтому на скорость движения крови в венозных сосудах в большей степени влияют близлежащие ткани, в особенности скелетные мышцы. Все вены, кроме полых, оснащены клапанами, которые предотвращают обратное движение крови.
Капилляры – это мелкие сосуды, которые состоят из эндотелия (однослойный пласт плоских клеток). Они достаточно тонкие (около 1 мкм) и короткие (от 0,2 до 0,7 мм). Благодаря своей структуре, микрососуды насыщают ткани кислородом, полезными веществами, унося от них углекислоту, а также продукты метаболизма. Кровь по ним двигается медленно, в артериальной части капилляров вода выводится в межклеточное пространство. В венозной части давление крови снижается, и вода поступает назад в капилляры.
Сердце и сосуды
Основой системы кровообращения является сердце, которое, подобно насосу, перекачивает кровь по артериям, обеспечивая доставку кислорода и питательных веществ во все органы и ткани. Сердце расположено в грудной клетке по проекции грудины, несколько левее, и представляет собой полый мышечный орган величиной с кулак. Сердце имеет 4 камеры, разделенные перегородками. Между левым предсердием и левым желудочком, а также правым предсердием и правым желудочком имеются отверстия с клапанами, регулирующими направление тока крови из предсердий в желудочки. Циркуляция крови происходит по большому и малому кругу кровообращения. Кровь собирается из всех органов и тканей и по венам поступает в правое предсердие. Из правого предсердия через соответствующее отверстие венозная кровь идет в правый желудочек. Оба этих правых резервуара (предсердие и желудочек) еще называют правым сердцем («венозным»). В правом желудочке начинается малый круг кровообращения. Из правого желудочка благодаря сокращению его мышечной стенки темная, бедная кислородом и богатая углекислотой кровь выталкивается в легочную артерию и по ней поступает в легкие. Там она поступает в мелкие артерии и капилляры, методом диффузии очищается от углекислоты и обогащается кислородом, приобретает ярко-красный цвет и уже называется артериальной кровью. По четырем легочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие, и на этом малый круг кровообращения завершается. Учитывая, что левые полости сердца (предсердие и желудочек) или левое сердце заполняет уже артериальная кровь, левое сердце называют «артериальным». В левом предсердии начинается большой круг кровообращения. Из левого предсердия артериальная кровь поступает в левый желудочек, который является еще более мощным насосом, чем правый желудочек. Сокращаясь, левый желудочек выталкивает кровь в аорту и ее ветви, по которым она поступает во все органы и ткани, вплоть до мельчайших капилляров. Отдав кислород тканям и забрав у них углекислоту, кровь опять становится венозной. Венозные капилляры соединяются между собой постепенно в более крупные вены, которые, в свою очередь, образуют две широкие: верхнюю и нижнюю полые вены. Верхняя полая вена собирает кровь от головы, шеи, верхних конечностей и стенок туловища, а нижняя полая вена – от нижних конечностей, органов брюшной полости и тазовой области. Обе полые вены несут кровь в правое предсердие, где и заканчивается большой круг кровообращения.
Таким образом получаются 2 замкнутых круга кровообращения, которые соединяет между собой мотор человеческого организма — сердце. Итак, большой круг кровообращения начинается в левом желудочке сердца и заканчивается в правом предсердии. Его функция заключается в снабжении всех органов и тканей питательными веществами и кислородом. Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка и заканчивается в левом предсердии. Его функция — обогащение крови кислородом в легких. Мышца сердца, постоянно выполняя гигантскую работу, сама нуждается в питании и кислороде. Кровь к сердцу поступает через сосуды, которые отходят прямо от аорты и охватывают сердце подобно короне или венцу, потому их называют коронарными или венечными артериями.
Движение крови по сосудам.
Сердце выполняет очень большую работу. Так, за одну минуту оно перекачивает 4,5–5 л крови только в одном направлении. Движение крови обеспечивается клапанами, находящимися между предсердиями и желудочками, между левым желудочком и аортой, легочными сосудами и правым предсердием. Скорость движения крови по сосудам зависит от их диаметра: если в аорте кровь движется с большой скоростью, то в капиллярах эта скорость минимальна. При поражении сердечно-сосудистой системы атеросклеротическим, воспалительным или дегенеративным процессом могут наблюдаться как общие, так и местные расстройства кровообращения. Примером общих нарушений кровообращения является сердечная недостаточность с одышкой, сердцебиением, кашлем, синюшностью кожных покровов и отеками. Примером местных нарушений кровообращения, когда страдает кровоснабжение какого-либо органа, является инфаркт (сердца, легкого или почек), гангрена конечности. Но поскольку система кровообращения функционирует как единое целое, даже локальные нарушения кровообращения в каком-либо органе со временем отражаются на всей системе. Деятельность сердца регулируется центральной нервной системой. Кроме того, сердце имеет и свои внутрисердечные механизмы регуляции, способствующие ритмичному сокращению (фаза систолы) и расслаблению (фаза диастолы) сердца. У взрослого человека число сердечных сокращений в одну минуту в норме колеблется от 60 до 80 ударов, у спортсменов сердце работает более экономно. У них число сердечных сокращений — 40–50 ударов в минуту.
Артерии нашего организма
Прежде чем говорить об атеросклерозе, напомним анатомические особенности артерий. Артерии представляют собой цилиндрические эластические трубки различного диаметра. Стенка артерий намного толще, чем у вен, сосудов, по которым кровь возвращается к сердцу. Это различие в толщине сосудов неслучайно и связано с тем, что давление крови в артериях намного больше, чем в венах. Стенка артерий состоит из трех слоев: наружного, среднего и внутреннего. Наружный слой или серозная оболочка представляет собой каркас из соединительной ткани; средний (мышечный) слой состоит из гладкомышечных волокон; внутренний слой (интима) выстлан одним слоем клеток и называется эндотелием. Именно эндотелий, вернее его повреждение или дисфункция, играет главную роль в развитии атеросклероза. Однако мы поговорим об этом позже. Просвет артерий может меняться в результате сокращения или расслабления гладкомышечных волокон среднего слоя. Расширение сосудов (например, в условиях жары) способствует увеличению кровотока и более интенсивному обмену, и наоборот, их сужение (в условиях низких температур) замедляет в организме эти процессы. Если сосуды по каким-либо причинам сужены постоянно, то органы и ткани получают мало крови, а значит — и кислорода. Со временем это приводит к нарушению функционирования тех органов и тканей, питание которых осуществляется суженными артериями.
Изменения сосудов при атеросклерозе
Атеросклероз (от греческих слов «атер» — кашица и «склерозис» — затвердение), точно в соответствии с названием, представляет собой процесс накопления на стенках артерий мягких отложений липидов (жиров, жироподобных веществ, прежде всего холестерина).
Установлено, что атеросклероз развивается в ответ на повреждение эндотелия (внутренней выстилки сосудов).
Повреждение или дисфункция эндотелия может быть вызвана целым рядом причин, в частности, курением, значительным повышением уровня липидов крови, высоким артериальным давлением, острым или хроническим психоэмоциональным стрессом, вирусной или бактериальной инфекцией. Вслед за повреждением эндотелия начинается проникновение внутрь артериальной стенки жиров, жироподобных веществ, холестерина. Сюда же устремляются из крови лейкоциты, вернее их особые разновидности, моноциты и макрофаги. Это и есть начало формирования атеросклеротической бляшки. Образовавшаяся на стенке артерии «кашица» покрывается тонкой соединительно-тканной капсулой, состоящей из нитей фибрина. Такую атеросклеротическую бляшку называют молодой. Со временем по мере прогрессирования атеросклеротического процесса в бляшках начинает накапливаться кальций, разрастается фиброзная и соединительная ткань. Бляшка покрывается толстой капсулой (это сформировавшаяся бляшка), увеличивается в размерах и значительно сужает просвет артерии. Зачастую формируется несколько бляшек, они сливаются друг с другом, еще больше суживая просвет сосуда. Из-за сужения просвета сосуда кровоснабжаемый ею орган недополучает необходимое количество кислорода и возникает хроническая ишемия (от греческих слов «ише» — задерживаю и «гемо» — кровь). Так, при сужении одной или нескольких коронарных артерий возникает хроническая ишемия миокарда (хроническая ишемическая болезнь сердца).
Острая ишемия (острая сосудистая недостаточность) развивается иначе. Дело в том, что организм вырабатывает специальные ферменты, которые «разъедают» с краев соединительно-тканную оболочку атеросклеротической бляшки, добираясь до ее мягкого кашицеобразного ядра. Когда капсула бляшки вскрывается, эта масса попадает в кровь. Открытая ранка на капсуле изъязвленной бляшки покрывается слипшимися тромбоцитами. Постепенно образуется кровяной сгусток – тромб, который выбухает в просвет сосуда, резко суживая его. Тромб может оторваться от стенки сосуда и, двигаясь с током крови, закупорить более мелкий сосуд, создавая при этом острую локальную сосудистую недостаточность и прекращая питание тканей, что приводит к некрозу (омертвению) тканей. Например, при закупорке одной из коронарных артерий сердца возникает инфаркт миокарда, при тромбозе бедренной артерии или артерии голени — некроз стопы (гангрена). Атеросклероз может тотально поражать аорту и ее ветви, но чаще поражаются артерии различного калибра, и не на всем протяжении, а на отдельных участках. Атеросклеротические бляшки «любят» образовываться в местах изгибов и разветвлений артерий, которых особенно много в жизненно важных органах. Так, наиболее подвержены атеросклерозу коронарные артерии сердца, сосуды головного мозга, брюшная аорта и ее ветви, снабжающие кровью органы брюшной полости, почки, органы малого таза, нижние конечности. Зачастую атеросклероз поначалу отдает предпочтение одному органу. Например, при поражении коронарных артерий развивается ишемическая болезнь сердца, при атеросклерозе мозговых артерий — ишемическая болезнь мозга вплоть до инсульта. При сужении атеросклеротическими бляшками подвздошных или бедренных сосудов возникает облитерирующий атеросклероз сосудов нижних конечностей. Если поражаются атеросклерозом почечные сосуды, то может развиться гипертония с преимущественным повышением «нижних» цифр артериального давления. В зависимости от локализации пораженных сосудов формируются клинические проявления атеросклероза того или иного жизненно важного органа. Атеросклероз по своему развитию не похож ни на одно заболевание, так как первые признаки его появляются в раннем детском возрасте. Так, в полугодовалом возрасте на внутренней стенке сосудов у части малышей появляться жировые пятна и полоски. В процессе роста значительная часть этих пятен рассасывается и лишь некоторые — остаются. Если не заниматься профилактикой, то к 35—50 годам у мужчин и несколько позже у женщин появляются клинические признаки атеросклероза в виде ишемической болезни сердца, ишемической болезни головного мозга и других органов. Возникшее заболевание требует многолетнего, а по сути пожизненного лечения. Между тем, в медицине давно доказано, что серьезные заболевания, в том числе и атеросклероз, лучше и легче предупредить, чем потом лечить многие, многие годы. Для того, чтобы заниматься профилактикой атеросклероза, необходимо знать все о субстрате атеросклеротических бляшек — холестерине и его помощниках — липопротеидах.
Структура большого круга кровообращения
Аорта – это наиболее крупный сосуд большого круга, диаметр которой 2,5 см. Это своеобразный исток, из которого выходят все остальные артерии. Сосуды разветвляются, их размер уменьшается, они идут на периферию, где отдают кислород органам и тканям.
Крупнейшим сосудом системного круга кровообращения является аорта
Аорту подразделяют на следующие отделы:
- восходящий;
- нисходящий;
- дуга, которая их соединяет.
Восходящий участок наиболее короткий, его длина составляет не более 6 см. От него исходят коронарные артерии, которые поставляют богатую кислородом кровь к тканям миокарда. Иногда для названия восходящего отдела используют термин «сердечный круг кровообращения». От наиболее выпуклой поверхности дуги аорты отходят артериальные ветви, которые снабжают кровью руки, шею, голову: с правой стороны это плечеголовный ствол, поделенный надвое, а с левой – общая сонная, подключичная артерия.
Нисходящая аорта делиться на 2 группы веток:
- Пристеночные артерии, которые снабжают кровью грудную клетку, позвоночный столб, спинной мозг.
- Висцеральные (внутренностенные) артерии, которые транспортируют кровь и питательные вещества к бронхам, лёгким, пищеводу и т.д.
Под диафрагмой размещена брюшная аорта, пристеночные ветки которой питают брюшную полость, нижнюю поверхность диафрагмы, позвоночник.
Внутренностенные ветки брюшной аорты делятся на парные и непарные. Сосуды, которые отходят от непарных стволов, транспортируют кислород к печени, селезёнке, желудку, кишечнику, поджелудочной железе. К непарным ветвям относят чревный ствол, а также верхнюю и нижнюю брижеечную артерию.
Парных ствола всего два: почечный, яичниковый или яичковый. Эти артериальные сосуды примыкают к одноименным органам.
Заканчивается аорта левой и правой подвздошной артерией. Их ветви отходят к органам малого таза и ногам.
Многих интересует вопрос о том, как действует системный круг кровообращения. В лёгких кровь насыщается кислородом, после чего транспортируется к левому предсердию, а потом – к левому желудочку. Подвздошные артерии кровоснабжают ноги, а остальные ветви насыщают кровью грудную клетку, руки, органы верхней половины тела.
Вены большого круга кровообращения несут бедную кислородом кровь. Системный круг заканчивается верхней и нижней полой веной.
Схема вен системного круга достаточно понятная. Бедренные вены на ногах объединяются в подвздошную вену, которая переходит в нижнюю полую вену. В голове венозная кровь собирается в яремные вены, а в руках – в подключичные. Яремные, а также подключичные сосуды объединяются, формируя безымянную вену, которая даёт начало верхней полой вене.
Сердце – основа системы кровообращения
Сердце представляет собой мышечный орган размером с человеческий кулак, который располагается в левой части грудной клетки, чуть спереди легких. Этот орган фактически является мощным двойным насосом с четырьмя камерами, перекачивающим кровь и поддерживающим ее движение по всему телу.
Правая часть сердца состоит из верхней (предсердие) и нижней (желудочек) камер. Предсердие принимает переработанную венозную кровь, насыщенную углекислым газом, после чего направляет ее к желудочку. Из него она попадает в легочные артерии, где вновь насыщается кислородом. «Свежая» кровь циркулирует к левой верхней камере (атриуму), откуда попадает в аорту и начинает обновленную транспортировку по всему организму.
Сердечная мышца совершает более 3 миллиардов ударов в течение жизни.
Система кровоснабжения головы
Кровеносная система головы – это наиболее сложная структура организма. За кровоснабжение отделов головы отвечает сонная артерия, которая делится на 2 ветви. Наружный сонный артериальный сосуд насыщает кислородом, а также полезными веществами лицо, височную область, ротовую полость, нос, щитовидку и т.д.
Главный сосуд кровоснабжающий голову – это сонная артерия
Внутренняя ветка сонной артерии уходит боле глубоко, формируя Валлизиевый круг, который транспортирует кровь к мозгу. В черепной коробке внутренняя сонная артерия разветвляется на глазную, переднюю, среднюю мозговую, соединительную артерию.
Так формируется всего ⅔ системного круга, который заканчивается задним мозговым артериальным сосудом. Он имеет другое происхождение, схема его образования следующая: подключичная артерия – позвоночная – базилярная – задняя мозговая. В данном случае насыщает кровью головной мозг сонная и подключичная артерии, которые соединяются между собой. Благодаря анастомозам (соустья сосудов) мозг выживает при незначительных нарушениях кровотока.
Проводящая система сердца
Сердце как и всякий орган сердце имеет свою нервную систему. Нервная система сердца имеет несколько уровней. Первый и главный водитель ритма сердца это синусовый узел, расположенный в правом предсердии. Ему подчиняется атриовентрикулярный узел, который расположен на границе между предсердиями и желудочками и достаточно часто урежает сердечный ритм, задаваемый синусовым узлом. Дальше нервный импульс идет к желудочкам сердца по ножкам пучка Гисса, которые разделяются на мельчайшие нервные окончания – волокна Пуркинье.
Принцип размещения артерий
Система кровообращения каждой структуры организма примерно напоминает вышеописанную. Артериальные сосуды всегда подходят к органам по самой короткой траектории. Сосуды в конечностях проходят именно по стороне сгибания, так как разгибательная часть более длинная. Каждая артерия берёт своё начало в месте зародышевой закладки органа, а не его фактического расположения. К примеру, артериальный сосуд яичка выходит из брюшного отдела аорты. Таким образом, все сосуды соединяются со своими органами с внутренней стороны.
Схема размещения сосудов напоминает строение скелета
Схема размещения артерий также связана со строением скелета. Например, по верхней конечности проходит плечевая ветвь, которая соответствует плечевой кости, локтевая и лучевая артерии тоже проходят рядом с одноименными костями. А в черепной коробке есть отверстия, через которые артериальные сосуды транспортируют кровь к головному мозгу.
Артериальные сосуды большого круга кровообращения с помощью анастомозов формируют сети в области суставов. Благодаря этой схеме, суставы во время движения непрерывно кровоснабжаются. Размер сосудов и их количество зависят не от габаритов органа, а от его функциональной активности. Органы, которые интенсивнее работают, насыщаются большим количеством артерий. Их размещение вокруг органа зависит от его структуры. К примеру, схема сосудов паренхиматозных органов (печень, почки, лёгкие, селезёнка) соответствуют их форме.
Клеточное строение крови
Кровь состоит из двух компонентов: плазмы (50-60%) и взвешенных форменных элементов (40-50%).
Ко второй категории относятся:
· Эритроциты (красные кровяные тельца) – самые многочисленные из форменных элементов. Согласно данным официальных исследований, одна капля крови содержит порядка 5 миллионов эритроцитов. Красные кровяные тельца отвечают за транспорт газов – кислорода и диоксида углерода. Содержат в себе белок гемоглобин, обеспечивающий связывание молекул кислорода в легких. Эритроциты доставляют кислород ко всем тканям и органам, после чего вбирают в себя углекислый газ и несут его к легким. Он удаляется из организма в процессе дыхания.
· Лейкоциты (белые клетки крови) – элементы, защищающие наш организм от чужеродных тел и соединений, являются частью иммунной системы. Белые клетки крови распознают и атакуют патогенные микроорганизмы посредством вырабатываемых антител и макрофагов. Когда в организм проникает инфекция, продукция лейкоцитов существенно усиливается. В норме их количество уступает концентрации в крови других форменных элементов.
· Тромбоциты (кровяные пластинки) – клетки, обеспечивающие коагуляцию (свертывание) крови, вытекающей из поврежденного сосуда, и предохраняющие организм от обильных кровопотерь. Они приклеиваются к отверстию в поврежденном сосуде, формируя «запечатывающую» пробку для остановки кровотечения. Именно тромбоциты могут склеиваться между собой и образовать патологические сгустки крови внутри сосудов, называемые тромбами.
Все форменные элементы синтезируются костным мозгом и распространяются при помощи плазмы – жидкой части крови.
