Строение сердца и кровеносной системы человека

Сердечно-сосудистая система — система органов, обеспечивающая циркуляцию крови в организме человека и животных. Благодаря её деятельности кислород и питательные вещества доставляются к органам и тканям тела, а углекислый газ, другие продукты метаболизма и отходы жизнедеятельности выводятся из организма.

Сердечно-сосудистая система бывает замкнутая и незамкнутая. У человека, как и у всех позвоночных, она замкнутая.

Циркуляция крови дополняется лимфооттоком от органов и тканей организма по системе лимфатических сосудов, узлов и протоков лимфатической системы, впадающих в венозную систему в месте слияния подключичных вен.

В состав сердечно-сосудистой системы входит сердце — мышечный орган, заставляющий кровь двигаться, ритмически нагнетая её в кровеносные сосуды — полые трубки различного диаметра, по которым происходит циркуляция крови.

Все функции кровеносной системы строго согласованы благодаря нервно-рефлекторной регуляции, что позволяет поддерживать гомеостаз в постоянно изменяющихся условиях внешней и внутренней сред.

Содержание

Кровеносные сосуды [ править | править код ]

Кровеносные сосуды — это полые трубки, по которым движется кровь. Сосуды, несущие кровь от сердца к органам, называются артериями, а от органов к сердцу — венами. В артериях и венах не осуществляется газообмен и диффузия питательных веществ, это просто путь доставки. По мере удаления кровеносных сосудов от сердца они становятся мельче. Существует несколько классификаций сосудов: анатомическая, гистологическая, морфо-физиологическая. Укрепление сосудов невозможно без витамина Р. Такое сочетание используется для профилактики варикозного расширения вен, лечения атеросклероза и других заболеваний.

Кровеносные сосуды делятся на 3 типа: вены, артерии и капилляры. Артерии направляют кровь от сердца к другим органам, а вены наоборот: от органов к сердцу. Артерии имеют толстые эластичные стенки в связи с высоким давлением в сердце (до 250 мм ртутного столба), а вены менее толстую.

Сосудам свойственно разветвляться:

Артерии эластичного типа → Артерии → Артериолы → Синусоидные капилляры

Крупные вены → Вены → Венулы → Непрерывные капилляры

Обмен веществами между кровью и интерстициальной жидкостью происходит через проницаемую стенку капилляров — мелких сосудов, соединяющих артериальную и венозную системы. За одну минуту через стенки всех капилляров человека просачивается около 60 литров жидкости.

Между артериями и венами находится микроциркуляторное русло, формирующее периферическую часть сердечно-сосудистой системы. Микроциркуляторное русло представляет систему мелких сосудов, включающую артериолы, капилляры, венулы, а также артериоловенулярные анастомозы. Именно здесь происходят процессы обмена между кровью и тканями. [1]

Хотя кровь с кислородом и питательными веществами для клеток называется артериальной, а кровь с углекислым газом и продуктами обмена клеток — венозной.

Кровеносные сосуды изучает наука Ангиология.

Самая крупная артерия — аорта.

Сердце [ править | править код ]

Сердце (лат. cor , греч. καρδιά ) — полый мышечный орган, который последовательностью сокращений и расслаблений ритмически перекачивает кровь по сосудам. Функция сердца осуществляется благодаря попеременным сокращениям и расслаблениям мышечных волокон, образующих стенку предсердий и желудочков. В зависимости от биологического вида внутри может разделяться перегородками на две, три или четыре камеры. У млекопитающих и птиц сердце четырёхкамерное. При этом различают (по току крови): правое предсердие, правый желудочек, левое предсердие и левый желудочек.

Стенка имеет три слоя: внутренний — эндокард (его выросты образуют клапаны), средний — миокард (сердечная мышца, сокращение происходит не произвольно, предсердия и желудочки не соединяются между собой), наружный — эпикард (покрывает поверхность сердца, служит внутренним листком околосердечной серозной оболочки — перикарда).

Анатомия сердца во многом определяет степень основного обмена, разделяя животных на теплокровных и холоднокровных.

Нервные центры, регулирующие деятельность сердца, находятся в продолговатом мозге. В эти центры поступают импульсы, которые сигнализируют о потребностях в чём-либо тех или иных органов. В свою очередь, продолговатый мозг посылает сердцу сигналы: усилить или ослабить сердечную деятельность. Потребность органов в притоке крови регистрируется двумя типами рецепторов: рецепторами растяжения и хеморецепторами.

Изучением сердца занимается наука Кардиология.

Тоны сердца [ править | править код ]

Во время работы сердца возникают звуки — тоны:

1. Систолический — низкий, продолжительный (колебание створок, захлопываются двух- и трёхстворчатые клапаны, колебания натягивают сухожильные нити).
2. Диастолический — высокий, короткий (захлопывают полулунные клапаны аорты и лёгочного ствола).

Сердце сокращается ритмично в условиях покоя с частотой — 60—70 ударов в минуту. Частота ниже 60 — брадикардия, выше 90 — тахикардия.

Сокращение мышц сердца —характеризуется временем сокращения: предсердий — 0,1 секунд, сокращение желудочков — 0,3 секунд, пауза — 0,4 секунд.

Круги кровообращения [ править | править код ]

Там, где сосудистая система замкнута, она образует круг кровообращения. У человека и всех позвоночных животных есть несколько кругов кровообращения, обменивающихся кровью между собой только в сердце. Круг кровообращения состоит из двух последовательно соединённых кругов (петель), начинающихся желудочками сердца и впадающих в предсердия.

Сердечно-сосудистая система человека образует два круга кровообращения: большой и малый.

• Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке и оканчивается в правом предсердии, куда впадают полые вены. Время одного оборота крови составляет 20-24 секунды.
• Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке, из которого выходит лёгочный ствол, и оканчивается в левом предсердии, в которое впадают лёгочные вены. Время одного оборота составляет 4 секунды.

Кровь бывает венозной и артериальной, но не всегда в артериях движется артериальная кровь, а в венах венозная. Это зависит от круга кровообращения:

• Большой круг: в артериях — артериальная, в венах — венозная.
• Малый круг: в артериях — венозная, а в венах — артериальная.

Большой круг кровообращения обеспечивает кровью все органы и ткани.

Малый круг кровообращения ограничен циркуляцией крови в лёгких, здесь происходит обогащение крови кислородом и выведение углекислого газа.

В зависимости от физиологического состояния организма, а также практической целесообразности иногда выделяют дополнительные круги кровообращения:

• плацентарный — существует у плода, находящегося в матке.
• сердечный — представляет собой часть большого круга кровообращения.
• виллизиев — артериальное кольцо, образованное артериями бассейна позвоночных и внутренних сонных артерий, расположенное в основании головного мозга, способствует компенсации недостаточности кровоснабжения.

Патологии [ править | править код ]

Патология сердечно-сосудистой системы включает, в первую очередь, первичные заболевания сердца: некоторые формы миокардита, кардиомиопатии, опухоли сердца. Также сюда включается поражения сердца при инфекционных, инфекционно-аллергических, дисметаболических и системных болезнях и заболеваниях других органов.

В Международном классификаторе болезней заболевания сердца и сосудов объединены в единый класс под названием «Болезни системы кровообращения» и разделены на следующие пункты [2] :

1. Ревматизм в активной фазе, включающий активный ревматизм без поражения сердца, а также активные ревматические перикардит, эндокардит, миокардит.
2. Хронические ревматические болезни сердца, включая приобретённые пороки сердца.
3. Гипертоническая болезнь.
4. Ишемическая болезнь сердца, а также острый инфаркт миокарда и разные формы стенокардии, атеросклеротический кардиосклероз и аневризма сердца.
5. Другие болезни сердца.
6. Сосудистые поражения мозга, объединяющие субарахноидальные кровоизлияния, кровоизлияния в мозг, тромбоз сосудов головного мозга и эмболию сосудов головного мозга, преходящие нарушения мозгового кровообращения, а также генерализованные поражения сосудов мозга.
7. Болезни артерий, артериол, а также капилляров.

Заболевания [ править | править код ]

Заболевания сердечно-сосудистой системы являются одной из основных причин смерти в экономически развитых странах [2] . До 1980 года доля сердечно-сосудистых заболеваний в общей структуре смертности постоянно увеличивалась, но в 1981—1982 годах ситуация начала стабилизироваться. [2]

Сердце — полый четырехкамерный мышечный орган. Величина сердца приблизительно соответствует размеру кулака. Масса сердца в среднем 300 г. Наружная оболочка сердца — перикард. Он состоит из двух листков: один образует околосердечную сумку, другой — наружную оболочку сердца — эпикард. Между околосердечной сумкой и эпикардом имеется полость, наполненная жидкостью для уменьшения трения при сокращении сердца. Средняя оболочка сердца — миокард. Он состоит из поперечно-полосатой мышечной ткани особого строения (сердечная мышечная ткань). В ней соседние мышечные волокна связаны между собой цитоплазматическими мостиками. Межклеточные соединения не препятствуют проведению возбуждения, благодаря чему сердечная мышца способна быстро сокращаться. В нервных клетках и скелетных мышцах каждая клетка возбуждается изолированно. Внутренняя оболочка сердца — эндокард. Он выстилает полость сердца и образует створки — клапаны.

Сердце человека состоит из четырех камер: 2 предсердия (левое и правое) и 2 желудочка (левый и правый). Мышечная стенка желудочков (особенно левого) толще стенки предсердий. В правой половине сердца течет венозная кровь, в левой — артериальная.

Между предсердиями и желудочками имеются створчатые клапаны (между левыми — двустворчатый, между правыми — трехстворчатый). Между левым желудочком и аортой и между правым желудочком и легочной артерией имеются полулунные клапаны (состоят из трех листков, напоминающих кармашки). Клапаны сердца обеспечивают движение крови только в одном направлении: из предсердий в желудочки, а из желудочков в артерии.

Работа сердца

Сердце сокращается ритмично: сокращения чередуются с расслаблениями. Сокращение отделов сердца называется систолой, а расслабление — диастолой. Сердечный цикл — период, охватывающий одно сокращение и одно расслабление. Он продолжается 0,8 с и состоит из трех фаз: I фаза — сокращение (систола) предсердий — длится 0,1 с; II фаза — сокращение (систола) желудочков — длится 0,3 с; III фаза — общая пауза — и предсердия и желудочки расслаблены — длится 0,4 с. В состоянии покоя частота сердечных сокращений взрослого человека составляет 60-80 раз в 1 мин. Миокард обра­зован особой поперечно-полосатой мышечной тканые сокращающейся непроизвольно. Для сердечной мышцы характерна автоматия — способность сокращаться под действием импульсов, возникающих в самом сердце. Это связано с особыми клетками, залегающими в сердечной мышце, в которых ритмично появляются возбуждения-

Рис. 1. Схема строения сердца (вертикаль­ный разрез):

1 — мышечная стенка правого желудочка, 2 — сосочковые мышцы, от которых отходят сухожильные нити (3), прикрепляющиеся к клапану (4), распо­ложенному между предсердием и желудочком, 5 — правое предсердие, 6 — отверстие нижней полой вены; 7 — верхняя полая вена, 8 — перего­родка между предсердиями, 9 — отверстия четырех легочных вен; 10 — правое предсердие, 11 — мы­шечная стенка левого желудочка, 12 — перегород­ка между желудочками

Автоматическое сокращение сердца продолжается и при изоляции из организма. При этом возбуждение, поступившее в одну точку, переходит на всю мышцу и все ее волокна сокращаются одновременно.

В работе сердца различают три фазы. Первая — сокращение предсердий, вторая — сокращение желудочков — систола, третья — одновременное расслаблениe предсердий и желудочков — диастола, или пауза в последней фазе оба предсердия заполняются кровью вен и она свободно проходит в желудочки. Поступившая в желудочки кровь давит на клапаны предсердий с нижней стороны, и они закрываются. При сокращении обоих желудочков в их полостях нарастает давление крови и она поступает в аорту и легочную артерию (в большой и малый круги кровообращения). После сокращения желудочков наступает их расслабление. За паузой следует сокращение предсердий, затем желудоч­ков и т. д.

Период от одного сокращения предсердий до другого называют сердечным циклом. Каждый цикл длится 0,8 с. Из этого времени на сокращение предсердий приходится 0,1 с, на сокращение желудочков — 0,3 с, а общая пауза сердца длится 0,4 с. Если частота сердечных сокраще­ний увеличивается, время каждого цикла уменьшается. Это происходит в основном за счет укорочения общей паузы сердца. При каждом сокращении оба желудочка выбрасывают в аорту и легочную артерию одинаковое количество крови (в среднем около 70 мл), которое называется ударным объемом крови.

Работа сердца регулируется нервной системой в зависимости от воздействия внутренней и внешней сре­ды: концентрации ионов калия и кальция, гормона щи­товидной железы, состояния покоя или физической работы, эмоционального напряжения. К сердцу как к рабочему органу подходят два вида центробежных нервных волокон, относящихся к вегетативной нервной системе. Одна пара нервов (симпатические волокна) при раздражении усиливает и учащает сердечные сокращения. При раздражении другой пары нервов (ветви блуждающего нерва) импульсы, поступающие к сердцу, ослабляют его деятельность.

Работа сердца связана с деятельностью других орга­нов. Если возбуждение в центральную нервную систему передается от работающих органов, то из центральной нервной системы оно передается на нервы, усиливающие функцию сердца. Так рефлекторным путем устанавли­вается соответствие между деятельностью различных органов и работой сердца. Сердце сокращается 60—80 раз в минуту.

Стенки артерий и вен состоят из трех слоев: внутренний (тонкий слой эпителиальных клеток), средний (толстый слой эластичных волокон и клеток гладкой мышечной ткани) и наружный (рыхлая соединительная ткань и нервные волокна). Капилляры состоят из одного слоя эпителиальных клеток.

Артерии — сосуды, по которым кровь течет от сердца к органам и тканям. Стенки состоят из трех слоев. Различают следующие типы артерий: артерии эластического типа (ближайшие к сердцу крупные сосуды), артерии мышечного типа (средние и мелкие артерии, которые оказывают сопротивление кровотоку и тем самым регулируют приток крови к органу) и артериолы (последние разветвления артерии, переходящие в капилляры).

Капилляры — тонкие сосуды, в которых происходит обмен жидкостями, питательными веществами и газами между кровью и тканями. Их стенка состоит из одного слоя эпителиальных клеток..

Вены — сосуды, по которым кровь течет от органов к сердцу. Стенки их (как и у артерий) состоят из трех слоев, но они тоньше и беднее эластическими волокнами. Поэтому вены менее упруги. Большинство вен снабжено клапанами, которые препятствуют обратному току крови.

В ходе этого урока мы узнаем о том, каким образом происходит циркуляция крови по нашим сосудам. А именно, познакомимся со строением сердца, его работой и с функционированием кругов кровообращения.

Вступление

История науки о сердце началась в 1628 году, когда Гарвеем были открыты законы кровообращения. Этот год считается годом возникновения научной кардиологии – это наука о строении сердца и сосудов.

Строение сердца

Сердце расположено в грудной полости, оно немного сдвинуто влево (см. Рис. 1). Весит около 300 граммов.

Рис. 1. Расположение сердца в грудной полости

Стенка сердца состоит из 3 слоев: внутренний – эндокард, средний – миокард, наружный – эпикард (см. Рис. 2).

Эндокард изнутри выстилает поверхность камер сердца, он образован эндотелием (вид эпителия) (см. Рис. 3).

Рис. 3. Эндотелий

Миокард составляет основную массу стенки сердца (см. Рис. 4). Он образован поперечнополосатой сердечной мышечной тканью, волокна которой расположены в несколько слоев. Миокард предсердий значительно тоньше, чем миокард желудочков. Миокард левого желудочка в 3 раза толще, чем миокард правого.

Степень развитости миокарда зависит от величины работы, которую выполняют камеры сердца. Миокард предсердий и желудочков разделен слоем соединительной ткани (фиброзное кольцо), что позволяет поочередно сокращаться предсердиям и желудочкам.

Эпикард – серозная оболочка сердца, образованная соединительной и эпителиальной тканью.

Перикард – сердечная сумка (см. Рис. 5). Со­сто­ит из на­руж­но­го и внут­рен­не­го лист­ка (при­ле­га­ю­ще­го к эпи­кар­ду), между которыми есть полость (перикардиальная полость), заполненная жидкостью, которая снижает трение. Сама сумка выполняет защитную роль.

Сердце состоит из четырех камер: правое предсердие, правый желудочек, левое предсердие, левый желудочек.

Правая и левая части разделены перегородкой, которая между предсердиями тоньше, чем между желудочками. В межпредсердной перегородке есть заросшее овальное окно, которое у зародыша функционирует, в результате чего у него во всех камерах сердца течет смешанная кровь (см. Рис. 6). К рождению ребенка это отверстие зарастает.

Между предсердиями и желудочками располагаются створчатые клапаны (см. Рис. 7, 8). Слева – двухстворчатый (митральный), справа – трехстворчатый.

Рис. 7. Клапаны сердца

Сухожильные нити препятствуют выворачиванию клапанов и обратному кровотоку (из желудочка в предсердие).

Рис. 8. Строение клапана

От желудочков отходят артерии: от левого отходит аорта (самая большая артерия тела), от правого – легочный ствол, который затем делится на легочные артерии. Между желудочками и артериями расположены полулунные клапаны, которые обеспечивают ток крови в одном направлении.

В правое предсердие впадают верхние нижние полые вены, а в левое – легочные вены.

Рис. 10.

Фазы работы сердца

Различают 3 фазы сердечных сокращений (см. Рис. 11).

Во время систолы предсердий створчатые клапаны открыты, а полулунные закрыты, кровь из предсердий поступает в желудочки.

Во время систолы желудочков двустворчатые клапаны закрыты, полулунные открыты, кровь поступает из желудочков в артерии.

Во время диастолы створчатые клапаны открыты, из вен в предсердия поступает кровь.

Сердце сокращается 60 – 70 раз в минуту. Но при активной физической работе сокращения увеличиваются за счет того, что сокращается продолжительность диастолы. Во время сна сердечные сокращения становятся реже за счет увеличения диастолы. Скорость сердечных сокращений с возрастом уменьшается, но после 60 лет сердце начинает работать быстрее.

При сокращении сердца кровь поступает в сосуды и разносится по всему телу.

Типы сосудов

В организме человека различают 3 типа сосудов: артерии, вены, капилляры.

Артерии – сосуды, несущие кровь от сердца (см. Рис. 12). В них кровь движется под большим давлением, поэтому они имеют толстые эластичные стенки. Крупные артерии делятся на более мелкие, и в конце распадаются на сеть капилляров.

Капилляры – мельчайшие сосуды с тонкими стенками (см. Рис. 13). Это позволяет им выполнять газообмен между кровью и тканями.

Вены – сосуды, несущие кровь к сердцу (см. Рис. 14). Кровь по ним движется медленно, поэтому они имеют эластичные стенки. Некоторые вены имеют клапаны, что позволяет им поднимать кровь вверх, против силы тяжести, то есть препятствовать обратному току крови по сосудам.

Рис. 14.

Кровообращение

Кровеносные сосуды в теле человека образуют 2 круга кровообращения: большой и малый (см. Рис. 15).

Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке, далее по артериям кровь, насыщенная кислородом, идет по телу. Артерии разделяются на капилляры, где кровь отдает кислород и насыщается углекислым газом – становится венозной. Венозная кровь попадает в систему полой вены, которая впадает в правое предсердие. На этом большой круг кровообращения заканчивается.

Малый круг кровообращения начинается из правого желудочка, оттуда венозная кровь попадает в легочные артерии, далее в капилляры, где насыщается кислородом, превращаясь в артериальную. И, по легочным венам, впадает в левое предсердие, где заканчивается малый круг кровообращения.

Из левого предсердия кровь поступает в левый желудочек, откуда направляется в сосуды большого круга кровообращения.

Список литературы

1. Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. Биология. 8. – М.: Дрофа.

2. Пасечник В.В., Каменский А.А., Швецов Г.Г. / Под ред. Пасечника В.В. Биология. 8. – М.: Дрофа.

3. Драгомилов А.Г., Маш Р.Д. Биология. 8. – М.: Вентана-Граф.

Рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Атлас анатомии человека (Источник).

3. Атлас анатомии человека (Источник).

Домашнее задание

1. Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. Биология. 8. – М.: Дрофа. – С. 108, задания и вопрос 1, 2; с. 114, задания и вопрос 1, 2, 3, 4.

2. Опишите послойное строение сердца.

3. Какие существуют типы сосудов в теле человека?

4. Подготовьте небольшое сообщение, где дайте сравнительную характеристику кровеносной системы человека, птиц, рыб, земноводных.

Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.