Кровь. Кровообращение

Кровь

Внутренняя среда организма. Кровь, лимфа и тканевая жидкость образуют внутреннюю среду организма, которая окружает его клетки. Химический состав и физико-химические свойства внутренней среды относительно постоянны, поэтому клетки организма существуют в сравнительно стабильных условиях и мало подвержены воздействию внешней среды. Обеспечение постоянства внутренней среды достигается непрерывной работой многих органов (сердца, пищеварительной, дыхательной, выделительной системами), которые поставляют клеткам организма необходимые для жизнедеятельности вещества и удаляют из них продукты распада. Регуляторную функцию по поддержанию постоянства внутренней среды осуществляют нервная и эндокринная системы.

Между тремя составляющими внутренней среды организма — кровью, лимфой и тканевой жидкостью — существует тесная взаимосвязь. Так, бесцветная и прозрачная тканевая жидкость образуется из жидкой части крови — плазмы, проникающей через стенки капилляров в межклеточное пространство, а также из продуктов жизнедеятельности, поступающих из клеток. Ее проникновение через мембраны объясняется разницей гидростатического давления в кровеносных капиллярах и тканях, У взрослого человека объем тканевой жидкости, образуемой за сутки, достигает 20 л. Кровь поставляет в тканевую жидкость необходимые клеткам растворенные питательные вещества, кислород, гормоны и поглощает продукты жизнедеятельности клеток (углекислый газ, мочевину и др.). Большая часть тканевой жидкости успевает возвратиться обратно в кровяное русло, а меньшая ее часть поступает в слепо замкнутые капилляры лимфатических сосудов, образуя лимфу.

Лимфа —это полупрозрачная жидкость желтоватого цвета. Состав лимфы близок к составу плазмы крови. Однако белка в ней содержится в 3-4 раза меньше, чем в плазме, но больше, чем в тканевой жидкости. В лимфе имеется небольшое количество лейкоцитов. Мелкие лимфатические сосуды, сливаясь, образуют более крупные. В них имеются полулунные клапаны, обеспечивающие ток лимфы в одном направлении — к грудному и правому лимфатическим протокам, впадающим в верхнюю полую вену. Лимфа протекает через лимфатические узлы, обезвреживаясь в них за счет деятельности лейкоцитов, и в кровь поступает очищенной.

Движение лимфы медленное — около 0,2—0,3 мм/мин. Оно происходит главным образом вследствие сокращений скелетных мышц, присасывающего действия грудной клетки при вдохе и в меньшей степени вследствие сокращений мышц собственных стенок лимфатических сосудов. За сутки в кровь возвращается около 2 л лимфы. При патологических явлениях, нарушающих отток лимфы, наблюдается отек тканей.

Кровь — третья составляющая внутренней среды организма. Это ярко-красная жидкость, непрерывно циркулирующая в замкнутой системе кровеносных сосудов человека. Ее объем составляет 4,5—6 л, т. е. около 6—8% массы тела. Потеря одной трети объема крови приводит к гибели человека.

Состав и функции крови. Кровь — основная транспортная система внутри организма, осуществляющая перенос различных веществ. Она выполняет следующие функции:

питательную —за счеттранспорта растворенных питательных веществ от пищеварительного тракта к тканям, местам резервных запасов и от них;

дыхательную — путем транспорта газов (кислорода и углекислого газа) от дыхательных органов к тканям и в обратном направлении;

транспорт гормонов от желез внутренней секреции к органам (гуморальная регуляция);

транспорт конечных продуктов метаболизма из тканей к органам выделения;

защитную — обеспечение клеточного и гуморального иммунитета, свертывания крови;

терморегуляторную — перераспределение тепла между органами, регуляцию теплоотдачи через кожу;

механическую — придание тургорного напряжения органам за счет прилива к ним крови, а также обеспечения ультрафильтрации в капиллярах капсул нефрона почек и др.;

гомеостатическую — поддержание постоянства внутренней среды организма, пригодной для клеток в отношении ионного состава, концентрации водородных ионов и др.

Кровь состоит из жидкой части — плазмы (55%) и взвешенных в ней клеточных (форменных) элементов (45%).

Плазма крови содержит 90—92% воды и 8—10% сухого вещества. Сухой остаток состоит из органических соединений и минеральных веществ. Основными органическими соединениями плазмы крови являются белки, жиры и углеводы. Белки составляют 7—8% плазмы крови. Несколько десятков различных белков объединены в три основные группы: альбумины (около 4,5%), глобулины (2—3%) и фибриноген (0,2—0,4%). Белки выполняют ряд важных функций. С их помощью в значительной степени осуществляется транспорт веществ из крови к тканям. Обладая буферными свойствами, они участвуют в поддержании концентрации водородных ионов (рН) на постоянном уровне. Белки придают крови вязкость, участвуют в ее свертывании, осуществляют защитную функцию. Плазма крови, лишенная белка фибриногена, называется сывороткой. Жиры плазмы крови поставляются главным образом с пищей, поэтому их содержание непостоянно (около 0,7%).Углеводы (главным образом в виде глюкозы) удерживаются в плазме на относительно постоянном уровне, равном 0,12%.

Минеральные вещества плазмы составляют 0,9%. В их состав входят преимущественно катионы натрия, калия, кальция, магния и анионы хлора, гидрокарбоната, гидрофосфата. Искусственные растворы, обладающие одинаковым с кровью осмотическим давлением, т. е. содержащие равную ей концентрацию солей, называют изоосмотическими или изотоническими. Изотоническим для теплокровных животных и человека является 0,95%-ыый раствор хлорида натрия. Такой раствор называют физиологическим. Раствор, имеющий большее осмотическое давление, чем плазма крови, называют гипертоническим, меньшее —гипотоническим. форменные элементы крови в изотоническом растворе сохраняют свойственную им форму, в гипертоническом растворе сморщиваются, а в гипотоническом — набухают и лопаются. Отсюда вытекает важность поддержания концентрации солей плазмы крови на постоянном уровне.

Кровь человека имеет слабощелочную реакцию: рН артериальной крови равна 7,4, а венозной, вследствие большего содержания в ней углекислого газа, — 7,35. Несмотря на то что в процессе обмена веществ в кровь непрерывно поступают углекислый газ, молочная кислота и другие продукты жизнедеятельности, которые могут изменить концентрацию водородных ионов, активная реакция крови сохраняется постоянной. Это постоянство обеспечивается буферными свойствами плазмы и эритроцитов крови, а также деятельностью выделительных органов, непрерывно удаляющих из организма избыток кислых и щелочных продуктов метаболизма.

Форменные элементы крови и их функции. К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Эритроциты — красные безъядерные клетки крови диаметром 7—8 мкм, определяющие ее цвет. В 1 мм? крови их содержится в среднем около 4,5—5,5 млн. Эритроциты человека имеют форму двояковогнутых дисков, что увеличивает диффузную поверхность клетки. Благодаря такому строению эритроцитов их суммарная поверхность достигает огромных величин, приближающихся к 3 800 м2, что в 1 500 раз превышает поверхность тела человека. Образуются эритроциты в красном костном мозге губчатых костей, а разрушаются в печени и селезенке. Продолжительность их жизни составляет около 120 суток.

Основной функцией эритроцитов является транспорт кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким. Осуществояется эта функция благодаря наличию в эритроцитах дыхательного пигмента — гемоглобина. В состав гемоглобина входят белок глобин и небелковая пигментная часть — гем. Двухвалентное железо, входящее в состав тема, способно присоединять кислород без изменения валентности. В процессе связывания кислорода гемоглобин превращается в оксигемоглобин, благодаря которому артериальная кровь приобретает ярко-алый цвет. В капиллярах тканей кислорода меньше, и здесь оксигемоглобин распадается на гемоглобин и кислород, где он потребляется клетками. Гемоглобин, отдавший кислород, называют восстановленным. Здесь же, в тканях, он присоединяет углекислый газ и превращается в карбогемоглобин. Именно он придает венозной крови, оттекающей от тканей, темно-вишневый цвет. Таким способом переносится около 10% углекислого газа, а большая его часть транспортируется плазмой крови в виде карбонатных соединений. Свойство гемоглобина легко присоединять и отдавать газы лежит в основе газообмена.

Гемоглобин способен образовывать и вредные для организма человека соединения. Одним из них является карбоксигемогло-бин — соединение гемоглобина с угарным газом. Это соединение в 300 раз прочнее оксигемоглобина. Отравление угарным газом опасно для жизни, так как резко снижает транспорт кислорода. В нормальных условиях на долю карбоксигемоглобина приходится лишь 1% гемоглобина крови, у курильщиков его содержание достигает 3%, а после глубокой затяжки — до 10%.

Содержание гемоглобина в крови здорового человека составляет около 14 г% (14г в 100 мл крови). 1 г гемоглобина способен связать 1,3 мл кислорода.

Лейкоциты — бесцветные (белые) клетки размером 0,07— 0,02 мм, не имеющие постоянной формы и способные к амебоидному движению. В отличие от эритроцитов они имеют ядро. Основной функцией лейкоцитов является осуществление иммунитета —защиты организма от живых тел и веществ, которые несут генетически чужеродную информацию. Ее источник — вирусы, чужеродные белки, а также клетки-мутанты самого организма. Все перечисленные факторы являются антигенами, т. е. агентами, которые при введении в организм способны вызвать ту или иную форму иммунного реагирования. Чаще антигенами являются чужеродные белки и нуклеиновые кислоты. Основным побудительным фактором активного движения лейкоцитов в сторону мест распада тканей либо микроорганизмов являются выделяемые ими химические вещества, т. е.хемотаксис. Следовательно, основная задача иммунной системы крови — поддержание генетического постоянства организма.

Лейкоциты образуются в красном костном мозге, лимфатических узлах, селезенке, а разрушаются в очагах воспаления. Продолжительность жизни лейкоцитов различна: от нескольких часов, суток (для большинства их разновидностей) до нескольких лег.

В крови взрослого здорового человека лейкоцитов содержится около 6—8 тыс. в 1 мм3, однако их число может изменяться после приема пищи, мышечной работы, в стрессовой ситуации. При инфекционных и некоторых других заболеваниях число лейкоцитов резко увеличивается. При лучевой болезни оно значительно снижается в связи с поражением костного мозга.

Выделяют две группы лейкоцитов: зернистые (нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) и незернистые (моноциты, или макрофаги, и лимфоциты). Самыми многочисленными являются нейтрофилы (50—79% всех лейкоцитов) и лимфоциты (20—40%). Наибольшей двигательной активностью и способностью к внутриклеточному перевариванию чужеродных частиц — фагоцитозу — обладают нейтрофилы и моноциты. Некоторые разновидности лимфоцитов способны вырабатывать защитные белки — антитела, или иммуноглобулины, которые разрушают чужеродные белки. Благодаря этой способности лимфоциты считаются центральным звеном иммунной защиты человека. При заболевании СПИД поражаются именно лимфоциты.

Иммунитет. В зависимости от происхождения различают естественный и искусственный виды иммунитета.

Естественный иммунитет представляет собой невосприимчивость к тому или иному заболеванию, полученную организмом ребенка от матери (плацентарный, или врожденный) либо приобретенную в результате перенесенного заболевания (постинфекционный). Естественный иммунитет сохраняется длительно.

Искусственно созданный иммунитет имеет также две формы. При одной из них в организм вводят ослабленные или убитые возбудители той или иной болезни. В этом случае организм, которому ввели вакцину, легко переболевает благодаря активной выработке им антител против введенного возбудителя болезни. Поэтому такая форма искусственно созданного иммунитета называется активной. По длительности действия он примерно идентичен постинфекционному.

В медицинской практике широко пользуются пассивной иммунизации, когда заболевшему человеку вводят лечебные сыворотки с уже содержащимися в них готовыми антителами против возбудителя заболевания. Такой иммунитет будет сохранен до тех пор, пока не погибнут антитела (1—2 месяца).

Тромбоциты (кровяные пластинки) — самые мелкие клетки крови. Их диаметр 0,003 мм, они плоские и безъядерные. В 1 мм3 крови содержится 200—400 тыс. тромбоцитов. Образуются они в красном костном мозге, живут около 8 суток, разрушаются в селезенке. Основная функция тромбоцитов — участие в свертывании крови.

Свертывание крови — это защитная реакция организма, направленная на предотвращение потери крови из поврежденных сосудов. Механизм свертывания крови очень сложен. В нем участвуют 13 плазменных факторов, обозначенных римскими цифрами в порядке их хронологического открытия. В случае отсутствия повреждения кровеносных сосудов все факторы свертывания крови находятся в неактивном состоянии.

Сущность ферментативного процесса свертывания крови заключается в переходе растворимого белка плазмы крови фибриногена в нерастворимый волокнистый фибрин, образующий основу кровяного сгустка —тромба. Цепную реакцию свертывания крови начинает фермент тромбопластин, высвобождающийся при разрыве тканей, стенок сосудов, повреждении тромбоцитов (1-й этап). Совместно с определенными плазменными факторами и в присутствии ионов Са2" он превращает неактивный фермент протромбин, образуемый клетками печени в присутствии витамина К, в активный фермент тромбин (2-й этап). На 3-м этапе происходит превращение фибриногена в фибрин при участии тромбина и ионов Са²⁺

В крови имеется антисвертывающая система, препятствующая внутрисосудистому образованию тромбов. Одним из веществ этой системы является гепарин, образуемый базофилами и тучными клетками соединительной ткани. Он тормозит превращение протромбина в тромбин, препятствует образованию тромбопласти-на, угнетает процесс образования фибрина. При патологических явлениях возникают внутрисосудистые тромбы. Так, образовавшиеся тромбы в сосудах сердца могут вызвать инфаркт, в сосудах мозга - инсульт.

Генетический дефицит плазменных факторов VIII и IX приводит к несвертываемости крови —гемофилии.

Процесс свертывания крови регулируется нервными и гуморальными механизмами.

Группы крови. При большой кровопотере необходимо переливание крови. В 1901 г. австрийский исследователь К. Ландштей-нер и в 1903 г. чешский ученый Я. Янский установили причину склеивания эритроцитов друг с другом — агглютинации. Этот процесс возникает в результате взаимодействия встроенных в мембрану эритроцитов антигенов —агглютиногенов А и В — и содержащихся в плазме антител —агглютининов a и b.

Агглютинин а склеивает эритроциты с агглютиногеном А, а агглютинин р склеивает эритроциты с агглютиногеном В. Поэтому в крови каждого человека находятся разноименные агглюти-ноген и агглютинин. Для человека свойственны четыре их комбинации, или группы:

I (0) группа — эритроциты не содержат ни А-, ни В-агглютино-генов, а в плазме имеются два вида агглютининов —а и b;

II (А) группа — в эритроцитах имеется агглютиноген A, в плазме — агглютинин р;

III (В)группа—соответственно агтлютиноген B и агглютинина; IV(AB) группа — в эритроцитах имеются агглютиногены A и В, агглютинины отсутствуют.

Наличие агглютиногенов либо их отсутствие в эритроцитах человека дало основание назвать эту систему групп крови АВО.

Агглютинация эритроцитов происходите том случае, когда эритроциты донора (дающего кровь) встречаются с одноименными агглютининами реципиента (получающего кровь).

Людям I группы крови можно переливать кровь только этой же группы. Кровь I группы можно переливать людям всех групп крови. Поэтому людей с 1 группой крови называют универсальными донорами. Люди с IV группой крови принимают кровь всех групп, поэтому их называют универсальными реципиентами.

К настоящему времени выявлено более 200 различных агглютиногенов, не входящих в систему АВО. Одним из них является резус-фактор (Rh). Он обнаружен у 85% людей (резус-положительная кровь, Rh+), 15% населения планеты имеют резус-отрицательную кровь, Rh-. Осложнения возникают, если неоднократно переливать людям с кровью Rh кровь Rh-, а также в том случае, если женщина с кровью Rh вынашивает плод, который унаследовал от отца кровь группы Rh+. В этом случае в крови реципиента вырабатываются иммунные антирезус-агглютинины (антитела), вызывающие агглютинацию эритроцитов.

Кровообращение

Органы кровообращения. Функции крови выполняются благодаря непрерывной работе системы органов кровообращения. Кровообращение — это движение крови по сосудам, обеспечивающее обмен веществ между всеми тканями организма и внешней средой. Система органов кровообращения включает сердце и кровеносные сосуды. Циркуляция крови в организме человека по замкнутой сердечно-сосудистой системе обеспечивается ритмическими сокращениями сердца — ее центрального органа. Сосуды, по которым кровь от сердца разносится к тканям и органам, называют артериями, а те, по которым кровь доставляется к сердцу, —венами. В тканях и органах тонкие артерии (артерио-лы) и вены (венулы) соединены между собой густой сетью кровеносных капилляров.

Сердце. Сердце располагается в грудной полости позади грудины и окружено соединительнотканной оболочкой —околосердечной сумкой. Сумка защищает сердце, а выделяемый ею слизистый секрет уменьшает трение при сокращении. Масса сердца около 300 г, форма конусовидная. Широкая часть сердца —основание — обращена вверх и вправо, узкая — верхушка — вниз и влево. Две трети сердца расположены в левой части грудной полости, а треть — в правой.

Сердце человека, как и сердце птиц и млекопитающих, четы-рехкамерное. Оно разделено сплошной продольной перегородкой на левую и правую половины. Каждая половина, в свою очередь, подразделяется на две камеры — предсердие и желудочек. Они сообщаются между собой отверстиями, снабженными створчатыми клапанами. В левой половине сердца располагается двустворчатый клапан, в правой — трехстворчатый (рис. 13.7). Клапаны открываются только в сторону желудочков и поэтому пропускают кровь только в одном направлении: из предсердий в желудочки. Открываться в сторону предсердий створкам клапанов мешают сухожильные нити, отходящие от поверхности и краев клапанов и прикрепляющиеся к мышечным выступам желудочков. Мышечные выступы, сокращаясь вместе с желудочками, натягивают сухожильные нити, чем препятствуют выворачиванию створок клапанов в сторону предсердий и обратному оттоку крови в предсердия.

Рис 13.7. Продольный разрез сердца: J ~ правое предсердие; 2—легочная артерия; 3 — верхняя полая вена; 4 — аорта; 5 — полулунные клапаны; 6 — легочные вены; 7— левое предсердие; 8 — закрытый двустворчатый клапан; 9 — левый желудочек; 10 — сосочковые мышцы; 11 — правый желудочек; 12 — открытый трехстворчатый клапан (стрелками показано направление тока крови).

В правое предсердие впадают две полые вены -— нижняя и верхняя, в левое — две легочные. От правого желудочка отходит легочный ствол (артерия), от левого —дуга аорты. От аорты отходят две коронарные (венечные) артерии, питающие кровью саму сердечную мышцу. В месте отхождения из желудочков легочного ствола и аорты расположены полулунные клапаны в виде трех кармашков, открывающихся в сторону тока крови. Они препятствуют обратному току крови в желудочки. Таким образом, благодаря работе створчатых и полулунных клапанов в сердце ток крови осуществляется только в одном направлении: из предсердий в желудочки, а затем из них — в легочный ствол и аорту.

Стенка сердца состоит из трех слоев: эпикарда — наружного соединительнотканного, покрытого однослойным эпителием; миокарда — среднего мышечного; эндокарда — внутреннего эпителиального. Мышечные стенки сердца наиболее тонкие в предсердиях (2—3 мм). Мышечный слой стенки левого желудочка в 2,5 раза толще, чем правого желудочка. Клапанный аппарат сердца образован за счет выростов внутреннего слоя сердца.

Работа сердца и ее регуляция. Работа сердца слагается из ритмично сменяемых друг друга сердечных циклов — периодов, охватывающих одно сокращение и последующее расслабление сердца. Сокращение сердечной мышцы называется систолой, расслабление —диастолой. При частоте сокращений сердца 75 раз в минуту продолжительность сердечного цикла составляет 0,8 с. В цикле выделяют три фазы: сокращение предсердий — 0,1 с, сокращение желудочков — 0,3 с, и общее расслабление (пауза) предсердий и желудочков — 0,4 с, во время которого створчатые клапаны открыты и кровь из предсердий поступает в желудочки. Предсердия находятся в расслабленном состоянии 0,7 с, а желудочки — 0,5 с. За этот период времени они успевают восстановить свою работоспособность. Следовательно, причина неутомляемости сердца заключена в ритмическом чередовании сокращений и расслаблений миокарда.

Последовательные ритмические сокращения и расслабления предсердий и желудочков и деятельность клапанов сердца обеспечивают однонаправленное движение крови из предсердий в желудочки, а из желудочков — в малый и большой круги кровообращения.

При каждой систоле желудочки сердца выбрасывают в аорту и легочную артерию по 65—70 мл крови. При частоте сердечных сокращений 70—75 ударов в минуту желудочки перекачивают соответственно по 4—5 л крови. При напряженной физической работе перекачиваемый минутный объем крови может достигать 20—30 л.

Сокращения сердца происходят в результате периодически возникающих процессов возбуждения в самой сердечной мышце. Вследствие этого сердечная мышца способна к сокращениям, будучи изолированной от организма. Это свойство получило название автоматии. Зона возникновения возбуждения, называемая синусно-предсердным узлом или водителем ритма, расположена в стенке правого предсердия рядом с местом впадения верхней и нижней полых вен. От нее берут начало нервные проводящие пути, по которым возникшее возбуждение проводится в левое предсердие, а затем в желудочки. Вот почему сначала сокращаются предсердия, а затем желудочки. Сердечные сокращения непроизвольны, т. е. человек не может волевым усилием изменить частоту и силу сокращений.

Изменение ритма работы сердца регулируется нервной и эндокринной системами. Импульсы, поступающие от симпатического отдела вегетативной нервной системы, учащают работу сердца, а идущие от парасимпатического — замедляют ее. Гормон надпочечников адреналин учащает и усиливает деятельность сердца, а ацетилхолин замедляет и ослабляет его работу. Частоту сердечных сокращений увеличивает также гормон щитовидной железы тироксин.

Артерии. Кровоток в артериальной системе. Артерии вмещают лишь 10—15% объема циркулирующий крови. Их основными функциями являются: быстрая доставка крови к органам и тканям, а также обеспечение высокого давления, необходимого для поддержания непрерывного тока крови через капилляры.

Строение артерий соответствует их функциям. Стенки как крупных артерий, так и мелких артериол состоят из трех слоев. Их полость выстилает однослойный эпителий —эндотелий. Средний слой представлен гладкими мышцами, способными обеспечивать расширение и сужение просвета сосудов. Внешний слой — это фиброзная оболочка. В стенке артерий много эластических волокон. Диаметр аорты составляет 25 мм, артерий — 4 мм, артериол — 0,03 мм. Скорость движения крови в крупных артериях достигает 50 см/с.

Давление крови в артериальной системе пульсирующее. В норме в аорте человека оно наибольшее в момент систолы сердца и равно 120 мм рт. ст., наименьшее — в момент диастолы — 80 мм рт. ст. Несмотря на порционность поступления крови в артерии, она безостановочно движется по сосудам благодаря эластичности стенок артерий и способности их изменять диаметр просвета сосудов. Периодическое толчкообразное расширение стенок артерий, синхронное с сокращениями сердца называется пульсом. Пульс можно определять на артериях, лежащих поверхностно на костях (лучевая, височная артерии). У здорового человека пульс ритмичный — 60—80 ударов в минуту. При некоторых заболеваниях у человека сердечный ритм нарушается (аритмия).

Капилляры. Кровоток в капиллярах. Капилляры — самые тонкие (диаметр 0,005—0,007 мм) и короткие (0,5—1,1 мм) кровеносные сосуды, состоящие из однослойного эпителия. Они располагаются в межклеточных пространствах, тесно прилегая к клеткам тканей и органов. Общее число капилляров огромно. Суммарная длина всех капилляров тела человека около 100 тыс. км, а их общая поверхность составляет примерно 1,5 тыс. га. На этой гигантской поверхности распластано слоем толщиной 0,007 мм примерно 250 мл крови (так как капилляры человека содержат примерно 5% общего объема крови). Малая толщина этого слоя, тесный контакт его с клетками органов и тканей, низкая скорость потока крови (0,5—1,0 мм/'с) обеспечивают возможность быстрого обмена веществами между кровью капилляров и межклеточной жидкостью. В стенке капилляров имеются поры, через которые вода и растворенные в ней неорганические вещества (глюкоза, кислород и др.) могут легко переходить из плазмы крови в тканевую жидкость в артериальном конце капилляра, где давление крови составляет 30—35 мм рт. ст.

Вены. Кровоток в венах. Кровь, пройдя капилляры и обогатившись углекислым газом и другими продуктами жизнедеятельности, поступает в венулы, которые, сливаясь, образуют все более крупные венозные сосуды. Они несут кровь к сердцу вследствие действия нескольких факторов: 1) в начале венозной системы большого круга кровообращения давление составляет примерно 15 мм рт. ст., а в правом предсердии в фазе диастолы оно равно нулю. Эта разница способствует притеканию крови из вен в правое предсердие; 2) вены имеют полулунные клапаны, поэтому сокращения скелетной мускулатуры, приводящие к сдавливанию вен, вызывают активное нагнетание крови по направлению к сердцу; 3) при вдохе возрастает отрицательное давление в грудной полости, что способствует оттоку крови из крупных вен к сердцу.

Диаметр самых крупных полых вен составляет 30 мм, вен —-5 мм, венул —- 0,02 мм. В венах содержится около 65—70% всего объема циркулирующей крови. Они тонкие, легко растяжимые, так как имеют слабо развитый мышечный слой и небольшое количество эластических волокон. Под действием силы тяжести кровь в венах нижних конечностей имеет тенденцию застаиваться, что приводит к варикозному расширению вен. Скорость движения крови в венах составляет 20 см/с и менее, при этом давление крови низкое или даже отрицательное. Вены, в отличие от артерий, залегают поверхностно.

Большой и малый круги кровообращения. В теле человека кровь движется по двум кругам кровообращения — большому (туловищному) и малому (легочному).

Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке, из которого артериальная кровь выбрасывается в самую крупную по диаметру артерию —аорту. Аорта делает дугу влево и затем проходит вдоль позвоночника, разветвляясь на более мелкие артерии, несущие кровь к органам. В органах артерии разветвляются на более мелкие сосуды— артериолы, которые переходят в сеть капилляров, пронизывающих ткани и доставляющих им кислород и питательные вещества. Венозная кровь по венам собирается в два крупных сосуда — верхнюю и нижнюю полые вены, которые вливают ее в правое предсердие (рис. 13.8).

Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке, откуда выходит артериальный легочный ствол, который разделяется на цвелегочные артерии, несущие кровь к легким. В легких крупные артерии ветвятся на более мелкие артериолы, переходящие в сеть капилляров, густо оплетающих стенки альвеол, где и происходит обмен газами. Насыщенная кислородом артериальная кровь по легочным венам поступает в левое предсердие. Таким образом, в артериях малого круга кровообращения течет венозная кровь, в венах — артериальная.

Не весь объем крови в организме циркулирует равномерно. Значительная часть крови находится в кровяных депо — печени, селезенке, легких, подкожных сосудистых сплетениях. Значение кровяных депо заключается в возможности быстрого обеспечения кислородом тканей и органов при экстренных ситуациях.

Нервная и гуморальная регуляция движения крови. Кровь в организме распределяется между органами в зависимости от их активности. Работающий орган усиленно снабжается кровью за счет уменьшения кровоснабжения других областей тела. Сужение и расширение сосудов, благодаря которым перераспределяется кровь между органами тела человека, происходит вследствие сокращения и расслабления гладких мышц, находящихся в стенках кровеносных сосудов. К ним подходят нервные волокна от двух отделов вегетативной нервной системы. Возбуждение симпатических нервов вызывает сужение просвета сосудов; возбуждение парасимпатических нервов оказывает противоположный эффект. Гормон надпочечников адреналин оказывает сосудосуживающее действие (кроме сосудов сердца и головного мозга) и повышает артериальное давление.

Рис. 13.8. Большой и малый круги кровообращения: 1 — аорта; 2 — капиллярная сеть тела; 3 — артерии органов брюшной полости; 4 — воротная вена; 5 — печень; 6 — нижняя полая вена; 7—верхняя полая вена; 8 — правое предсердие; 9 — правый желудочек; 10 — легочный ствол; 11 — тпилчярная сеть легких; 12—легочные вены; 13 —левое предсердие; 14—левый желудочек; 15 —артерия сердца; 16—капилляры сердца; 17 — вены сердца.

Вредно воздействуют на работу сердечно-сосудистой системы алкоголь и никотин. Под влиянием алкоголя изменяется сила и частота сердечных сокращений, тонус и наполнение кровеносных сосудов. Никотин вызывает спазмы сосудов. Это приводит к повышению артериального давления. В крови при курении постоянно содержится карбоксигемоглобин, что ухудшает снабжение тканей кислородом, в том числе и сердца.

Дыхание

Значение дыхания. Дыхание — совокупность физиологических процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и выделение во внешнюю среду углекислого газа (внешнее дыхание), а также использование кислорода клетками для окисления органических веществ с освобождением энергии, расходуемой в процессе жизнедеятельности (клеточное, или тканевое, дыхание).

Органы дыхания, их строение н функции. Газообмен — обмен газов между кровью и атмосферным воздухом — осуществляется органами дыхания. Они состоят из воздухоносных путей и легких (рис. 13.9). Воздухоносные пути начинаются носовой полостью, затем следуют носоглотка, гортань, трахея и бронхи.

Носовая полость, в которую воздух поступает через ноздри, разделена костно-хрящевой перегородкой на две половины. В каждой из них имеется по три носовых хода. В нижний открывается носослезный канал. В задней части носовая полость через два внутренних отверстия (хоаны) сообщается с носоглоткой. Функциями носовой полости являются: обогрев и увлажнение вдыхаемого воздуха за счет интенсивного кровоснабжения и секреции слизистой оболочки носовых ходов, а также очищение его от пыли и микроорганизмов благодаря наличию мерцательного эпителия, выстилающего носовую полость. Реснички мерцательного эпителия постоянно колеблются в направлении ноздрей. В слизистом эпителии расположены рецепторы обонятельного анализатора, воспринимающие различные запахи.

Из носовой полости через хоаны воздух поступает в носоглотку, затем в ротовую часть глотки —ротоглотку, в которой сходятся дыхательные и пищеварительные пути. Далее воздух продвигается в гортань — полый орган, стенки которого образованы тремя непарными (надгортанный, щитовидный и перстневидный) и тремя парными (черпаловидные, рожковидные и клиновидные) хрящами, подвижно соединенными друг с другом. Самый крупный из них щитовидный хрящ находится спереди гортани. Сверху вход в гортань закрывается подвижным надгортанным хрящом, препятствующим попаданию пищи из ротоглотки в дыхательные пути. Полость гортани выстлана слизистой оболочкой. Внутри гортани натянуты голосовые связки, между которыми имеется голосовая щель (рис. 13.10). Размер голосовой щели изменяется тури дыхании и во время разговора за счет работы прикрепленных к ним мышц. Звуки голоса возникают в результате вибрации голосовых связок под действием воздуха, поступающего под давлением из легких. Однако окончательное формирование качества голоса (тембр, звучность) и особенностей звукопроизношения зависят от положения языка, губ, нижней челюсти и других частей ротовой и носовой полостей. Высота звука определяется длиной голосовых связок: чем длиннее связки, тем меньше частота их колебания и тем ниже голос.

Рис. 13.9. Схема дыхательной системы человека: а — общий план строения; б — строение альвеол; 1 — носовая полость; 2 — надгортанник; 3 — глотка; 4 — гортань; 5 — трахея; б — бронх; 7 — альвеолы; 8 — левое легкое (в разрезе); 9 — диафрагма; 10 — область, занимаемая сердцем; 11 — правое легкое (наружная поверхность); 12 — плевральная полость; 13 — бронхиола; 14 —- альвеолярные ходы; 15 — капилляры.

Рис 13.10. Строение гортани (а) и положение голосовых связок при вдохе (6) и фонации (в): I — надгортанник; 2 — подъязычная кость; 3 — щитовидный хрящ; 4 — перстевидный хрящ; 5 — кольца трахеи; 6 — голосовая щель; 7 — голосовые связки.

Внизу гортань переходит в трахею — трубку длиной 10— 13 см, служащую для прохождения воздуха в легкие и обратно. В ее стенках расположено 16—20 упругих хрящевых полуколеи, соединенных связками. Внутри трахея выстлана мерцательным эпителием. Функции трахеи такие же, как и носовой полости: увлажнение, обогрев и очищение вдыхаемого воздуха.

Нижний конец трахеи разделяется на два бронха, которые входят в левое и правое легкие. Бронхи многократно ветвятся на более тонкие трубочки — бронхиолы, и в результате формируется бронхиальное дерево. В стенках крупных бронхов имеются хрящевые кольца, а в бронхиолах они отсутствуют, однако их стенки не спадаются из-за наличия в них мышечных волокон.

Бронхиолы — последние элементы воздухоносных путей. Концы бронхиол образуют расширения — альвеолярные ходы, на стенках которых находятся выпячивания в форме полушарий (диаметром 0,2—0,3 мм) — легочные пузырьки, или альвеолы. Стенки альвеол образованы однослойным эпителием, лежащим на эластичной мембране, благодаря чему они легко растяжимы. Слипанию их стенок изнутри во время выдоха препятствует поверхностно-активное вещество, в состав которого входят фосфо-липиды. Стенки альвеол оплетены густой сетью кровеносных капилляров. Суммарная толщина стенок альвеолы и капилляра составляет 0,4 мкм. Благодаря столь малой толщине газообменных поверхностей кислород альвеолярного воздуха легко проникает в кровь, а углекислый газ — из крови в альвеолы. У взрослого человека общее число альвеол достигает 300 млн., а их суммарная поверхность составляет примерно 100 м2.

Легкие — парные губчатые органы, образованные бронхами, бронхиолами и альвеолами. Они расположены в грудной полости и разделены между собой сердцем и крупными кровеносными сосудами. Каждое легкое имеет коническую форму. Его широкое основание обращено к нижней стенке грудной полости — диафрагме, а узкая верхушка выступает над ключицей. На внутренней поверхности легких находятся ворота легких — место вхождения в легкие бронхов, нервов и кровеносных сосудов. Глубокими щелями правое легкое разделено на три доли, а левое —на две.

Снаружи легкие покрыты тонкой оболочкой —легочной плеврой, которая переходит в пристеночную плевру, выстилающую внутреннюю поверхность грудной стенки и диафрагмы. В образующейся между ними герметично замкнутой плевральной полости имеется небольшое количество жидкости, увлажняющей плевральные листки и обеспечивающей свободное скольжение л

⇐ Предыдущая 12