Содержание:
Большой и малый круги кровообращения были открыты Гарвеем в 1628 году. Позднее ученые многих стран делали важные открытия, касающиеся анатомического строения и функционирования кровеносной системы. И по сей день медицина движется вперед, изучая методы лечения и восстановления сосудов. Анатомия обогащается все новыми данными. Они раскрывают перед нами механизмы общего и регионарного кровоснабжения тканей и органов. У человека четырехкамерное сердце, которое заставляет кровь циркулировать по большому и малому кругам кровообращения. Этот процесс беспрерывный, благодаря ему абсолютно все клетки организма получают кислород и важные питательные вещества.
Значение крови
Большой и малый круги кровообращения доставляют кровь ко всем тканям, благодаря чему наш организм исправно функционирует. Кровь – связующий элемент, обеспечивающий жизнедеятельность каждой клеточки и каждого органа. К тканям поступает кислород и питательные компоненты, в том числе ферменты и гормоны, а из межклеточного пространства выводятся продукты обмена веществ. Кроме того, именно кровь обеспечивает постоянную температуру тела человека, защищая организм от болезнетворных микробов.
Из пищеварительных органов в плазму крови непрерывно поступают и разносятся ко всем тканям питательные вещества. Несмотря на тот факт, что человек постоянно употребляет пищу, содержащую большое количество солей и воды, в крови поддерживается постоянный баланс минеральных соединений. Это достигается путем выведения избытка солей через почки, легкие и потовые железы.
Сердце
От сердца отходят большой и малый круги кровообращения. Этот полый орган, состоит из двух предсердий и желудочков. Сердце располагается слева в грудной области. Его вес у взрослого человека, в среднем, составляет 300 г. Этот орган отвечает за перекачивание крови. В работе сердца выделяют три основные фазы. Сокращение предсердий, желудочков и пауза между ними. На это уходит менее одной секунды. За одну минуту человеческое сердце сокращается не менее 70 раз. Кровь движется по сосудам непрерывным потоком, постоянно перетекает через сердце из малого круга в большой, унося к органам и тканям кислород и принося в альвеолы легких углекислый газ.
Системный (большой) круг кровообращения
И большое, и малое круги кровообращения выполняют функцию газообмена в организме. Когда кровь возвращается из легких, она уже обогащена кислородом. Далее ее нужно доставить ко всем тканям и органам. Именно эту функцию выполняет большой круг кровообращения. Свое начало он берет в левом желудочке, подводя к тканям кровеносные сосуды, которые разветвляются до мелких капилляров и осуществляют газообмен. Заканчивается системный круг в правом предсердии.
Анатомическое строение большого круга кровообращения
Большой круг кровообращения берет свое начало в левом желудочке. Из него выходит в крупные артерии насыщенная кислородом кровь. Попадая в аорту и плечеголовной ствол, она с огромной скоростью устремляется к тканям. По одной крупной артерии кровь идет в верхнюю часть тела, а по второй — в нижнюю.
Плечеголовной ствол – это отделяемая от аорты крупная артерия. По ней богатая кислородом кровь идет вверх к голове и рукам. Вторая крупная артерия – аорта – доставляет кровь в нижнюю часть тела, к ногам и тканям туловища. Два этих основных кровеносных сосуда, как уже было сказано выше, многократно делятся на более мелкие капилляры, которые сеточкой пронизывают органы и ткани. Эти мельчайшие сосуды доставляют кислород и питательные вещества в межклеточное пространство. Из него в кровь поступает углекислый газ и прочие нужные организму продукты метаболизма. На обратном пути к сердцу капилляры вновь соединяются в более крупные сосуды – вены. Кровь в них течет медленнее и имеет темный оттенок. В конечном итоге все сосуды, идущие с нижней части тела, объединяются в нижнюю полую вену. А те, что идут от верхней части туловища и головы – в верхнюю полую вену. Оба этих сосуда впадают в правое предсердие.
Малый (легочный) круг кровообращения
Малый круг кровообращения берет свое начало в правом желудочке. Далее, совершив полный оборот, кровь переходит в левое предсердие. Главная функция малого круга — газообмен. Из крови выводится углекислый газ, который насыщает организм кислородом. Процесс газообмена осуществляются в альвеолах легких. Малые и большие круги кровообращения выполняют несколько функций, но основное их значение заключается в том, чтобы провести кровь по всему организму, охватывая все органы и ткани, при этом поддерживая теплообмен и процессы метаболизма.
Анатомическое устройство малого круга
Из правого желудочка сердца выходит венозная, бедная содержанием кислорода кровь. Она поступает в самую крупную артерию малого круга – легочный ствол. Он делится на два отдельных сосуда (правую и левую артерии). Это очень важная особенность малого круга кровообращения. Правая артерия приносит кровь к правому легкому, а левая, соответственно, к левой. Подходя к главному органу дыхательной системы, сосуды начинают делиться на более мелкие. Они разветвляются, пока не достигают размеров тонких капилляров. Они охватывают все легкое, увеличивая в тысячи раз площадь, на которой происходит газообмен.
К каждому мельчайшему альвеолу подходит кровеносный сосуд. От атмосферного воздуха кровь отделяет только тончайшая стеночка капилляра и легкого. Она настолько нежна и пориста, что кислород и прочие газы свободно могут циркулировать через эту стенку в сосуды и альвеолы. Таким образом осуществляется газообмен. Газ передвигается по принципу от большей концентрации к меньшей. Например, если в темной венозной крови очень мало кислорода, то он начинает поступать в капилляры из атмосферного воздуха. А вот с углекислым газом происходит наоборот, он переходит в альвеолы легкого, так как там его концентрация ниже. Далее сосуды снова объединяются в более крупные. В конечном итоге остаются всего четыре большие легочные вены. Они несут к сердцу обогащенную кислородом ярко красную артериальную кровь, которая перетекает в левое предсердие.
Время кровообращения
Промежуток времени, за который кровь успевает пройти по малому и большому кругу, называется временем полного кругооборота крови. Этот показатель строго индивидуальный, но в среднем на это уходит от 20 до 23 секунд в состоянии покоя. При мышечной активности, например, во время бега или прыжков, скорость кровотока возрастает в несколько раз, тогда полный оборот крови по обоим кругам может совершиться всего за 10 секунд, но такой темп организм долго выдержать не может.
Сердечный круг кровообращения
Большой и малый круги кровообращения обеспечивают в организме человека процессы газообмена, но кровь циркулирует и в сердце, причем по строгому маршруту. Этот путь называется «сердечный круг кровообращения». Начинается он двумя крупными венечными сердечными артериями от аорты. По ним кровь поступает во все части и слои сердца, а затем по мелким венам собирается в венозный венечный синус. Этот крупный сосуд открывается в правое сердечное предсердие своим широким устьем. Но некоторая часть мелких вен непосредственно выходит в полости правого желудочка и предсердия сердца. Вот так непросто устроена кровеносная система нашего организма.
Сердечно-сосудистая система — это важная составляющая любого живого организма. Кровь транспортирует к тканям кислород, различные питательные вещества и гормоны, а продукты обмена этих веществ переносит к органам выделения для их выведения и нейтрализации. Она обогащается кислородом в легких, питательными веществами в органах пищеварительной системы. В печени и почках продукты метаболизма выводятся и нейтрализуются. Осуществляются эти процессы путем постоянной циркуляции крови, которая происходит с помощью большого и малого кругов кровообращения.
Попытки открытия системы кровообращения были в разные века, но по-настоящему понял суть системы кровообращения, открыл ее круги и описал схему их строения английский врач Уильям Гарвей. Он первый путем эксперимента доказал, что в организме животного одно и то же количество крови постоянно движется по замкнутому кругу из-за давления, которое создается сокращениями сердца. В 1628 году Гарвей выпустил книгу. В ней он изложил свое учение о кругах кровообращения, создав предпосылки для дальнейшего углубленного изучения анатомии сердечно-сосудистой системы.
У новорожденных детей кровь циркулирует по обоим кругам, но пока еще плод находился в утробе его кровообращение имело свои особенности и называлось плацентарным. Это связано с тем, что в период развития плода в утробе дыхательная и пищеварительная системы плода функционируют не полностью, и он получает все необходимые вещества от матери.
Основной составляющей кровообращения является сердце. Большой и малый круги кровообращения образуются отходящими от него сосудами и представляют собой замкнутые круги. Они состоят из сосудов различного строения и диаметра.
По функции кровеносных сосудов их принято разделять на следующие группы:
- 1. Присердечные. Они начинают и заканчивают оба круга кровообращения. К ним относят легочный ствол, аорту, полые и легочные вены.
- 2. Магистральные. Они распределяют кровь по всему организму. Это крупные и среднего размера внеорганные артерии и вены.
- 3. Органные. С их помощью обеспечивается обмен веществами между кровью и тканями организма. К этой группе относят внутриорганные вены и артерии, а также микроциркуляторное звено (артериолы, венулы, капилляры).
Он работает для насыщения крови кислородом, которое происходит в легких. Поэтому также этот круг называется легочный. Начинается он в правом желудочке, в которое переходит вся венозная кровь, поступившая в правое предсердие.
Началом является легочный ствол, который при подходе к легким разветвляется на правую и левую легочные артерии. Они несут к альвеолам легких венозную кровь, которая отдав углекислый газ и получив взамен кислород, становится артериальной. Насыщенная кислородом кровь по легочным венам (по две с каждой стороны ) поступает в левое предсердие, где заканчивается малый круг. Затем кровь перетекает в левый желудочек, откуда берет начало большой круг кровообращения.
Он берет свое начало в левом желудочке самым большим сосудом организма человека — аортой. Она несет артериальную кровь, содержащую необходимые для жизнедеятельности вещества и кислород. Аорта разветвляется на артерии, идущие ко всем тканям и органам, которые впоследствии переходят в артериолы, а затем в капилляры. Через стенку последних происходит обмен веществ и газов между тканями и сосудами.
Получив продукты обмена и углекислоту, кровь становится венозной и собирается в венулы и далее в вены. Все вены сливаются в два крупных сосуда – нижнюю и верхнюю полые вены, которые затем впадают в правое предсердие.
Циркуляция крови осуществляется за счет сокращений сердца, сочетанной работы его клапанов и градиента давления в сосудах органов. С помощью этого всего задается необходимая последовательность движения крови в теле.
Благодаря действию кругов кровообращения организм продолжает существовать. Постоянная циркуляция крови имеет важное значение для жизнедеятельности и выполняет следующие функции:
- газовая (доставка кислорода к органам и тканям и отвод от них по венозному руслу углекислого газа);
- транспорт питательных и пластических веществ (поступают к тканям по артериальному руслу);
- доставка метаболитов (переработанных веществ) в органы выделения;
- транспорт гормонов от места их выработки к органам-мишеням;
- циркуляция тепловой энергии;
- доставка защитных веществ к месту требования (к местам воспаления и других патологических процессов).
Слаженная работа всех звеньев сердечно-сосудистой системы, в результате которой происходит непрерывный кровоток между сердцем и органами, позволяет осуществлять обмен веществ с внешней средой и поддерживать постоянство внутренней среды для полноценного функционирования организма длительное время.
В системе кровоснабжения организма существуют два основных круга, один из которых, легочный, носит название круга кровообращения малого, так как его протяженность является небольшой. Этот элемент системы кровоснабжения охватывает только легкие организма. Такая система кровоснабжения характерна для млекопитающих.
Особенности строения системы кровоснабжения организма
Прежде чем говорить о малом круге, стоит сказать несколько слов о том, из чего состоит схема кровообращения. У теплокровных система кровоснабжения относится к полному закрытому типу. Полным оно считается потому, что не происходит смешивание артериальной и венозной крови. Закрытый тип означает, что процесс кровообращения не предполагает сообщения с наружной средой.
Несмотря на то что кровь является соединительной тканью, она находится в постоянном перемещении: течет по разветвленной сети сосудов ко всем частям тела, органам, тканям. К системе кровообращения относятся сосуды и сердце. Сосуды можно разделить на несколько видов: артерии, вены и третий тип сосудов — капилляры.
Артерии — сосуды, по которым кровь перемещается от сердца. Отличительная черта артерий — упругие, но при этом очень толстые стенки. Аорта — это самая большая артерия в организме.
Вены несут кровь к сердцу. Их стенки намного тоньше, чем у артерий.
Капилляры — самые тонкие сосуды, которые образуют разветвленную кровеносную сеть, проходящую ко всем тканям, по всему телу. Капилляры отличаются небольшим диаметром — тоньше волоса. Их стенки состоят только из одного слоя ткани, через которую с легкостью пройдет газ, лейкоциты и различные растворимые вещества.
Направление движения крови устанавливается при помощи клапанов. Створчатые открываются в сторону желудочков, они регулируют движение крови из предсердий. Полулунные не дают артериальной крови возвращаться в желудочек. Они представляют собой полукруглые кармашки, расположенные на выходе из артерии. Под воздействием крови полулунные клапаны расправляются, наполняются кровью и смыкаются. В результате ход в желудочек из легочного круга и аорты закрывается. Работу кровеносной системы осуществляют специальные системы регуляции. В организме существует нервная и гуморальная регуляция кровообращения.
Особенности строения сердца
Центральным органом системы кровообращения является сердце, которое представляет собой насос, заставляющий кровь двигаться по сосудам. Этот орган имеет конусообразную форму, располагается в груди, чуть левее центра, между легкими. Размер сердца примерно равен величине кулака, а масса может составлять от 250 до 300 г.
Сердце располагается в сердечной сумке — специальном мешке, содержащем некоторое количество жидкости, смачивающее поверхность сердца. Это позволяет уменьшить при сокращениях сердца его трение.
Сердце — это полый орган, состоящий из четырех камер: два предсердия, левое и правое, и два желудочка, левый и правый. Желудочки отличаются от предсердий большим размером и большей толщиной стенок, причем лучше всего развита стенка левого желудочка. Обе части органа между собой не сообщаются.
Такое строение органа объясняется назначением полостей: предсердия только перегоняют кровь в желудочки, а значит, выполняют меньше работы. Желудочки выталкивают кровь в круги кровообращения, чтобы она под действием большой силы расходилась до самых отдаленных участков.
Понятие о кругах кровообращения
Общая схема кровоснабжения в организме включает в себя большой и малый круги кровообращения. Эта особенность строения системы кровообращения млекопитающих или теплокровных животных и человека стала известна после открытия кровообращения по двум кругам Уильямом Гарвеем в XVII веке. Он пришел к мысли о том, что кровь возвращается к сердцу после завершения кругооборота точно так же, как Земля вращается вокруг Солнца. Так как микроскоп на тот момент еще не был изобретен и о существовании капилляров было ничего неизвестно, открытие Гарвеем большого и малого кругов кровообращения стало научным предвидением.
Система органов кровообращения представляет собой замкнутые круги, по которым доставляются в клетки питательные вещества и кислород и уносятся продукты метаболизма и углекислота.
Кровообращение состоит из двух «петель» сосудов, соединенных между собой. Кровь сначала проходит через малый, а затем через большой круг кровообращения. Последовательность движения крови по сосудам обеспечивают специальные клапаны.
Вместе с тем выделяют «дополнительные» круги:
- плацентарный;
- венечный;
- виллизиев круг.
Плацентарный круг существует только во время пребывания плода в матке. При этом кровь из организма матери переходит в плаценту плода, где передает питательные вещества в капилляры пупочной вены ребенка.
Венечный круг кровоснабжения — сердечный круг кровообращения. Он представляет собой компонент большого круга, но из-за важности сердца в некоторых источниках выделяется в отдельный его элемент.
Виллизиев круг проходит в основании головного мозга и необходим для компенсации недостатка кровоснабжения.
Большой круг кровообращения
Большой круг кровообращения начало берет от левого желудочка и заканчивается правым предсердием. Насыщенная кислородом кровь (артериальная, ярко-алого цвета) выталкивается и нагнетается в аорту, самый широкий сосуд. Аорта разделяется на большое число артерий, формируя параллельные сосудистые сети. По ним кровь поступает к органам и тканям: мозгу, органам брюшной полости. В поясничной области артерия разветвляется: одна ведь «подключает» к кровеносной сети нижние конечности, другая — половые органы.
Уже в органах артерии разветвляются на капилляры, через стенки которых в тканевую жидкость поступают из крови питательные вещества и кислород. Там же кровь насыщается углекислым газом, собирает продукты метаболизма, становясь венозной, более темной, чем артериальная.
Из капилляров венозная кровь переходит в вены, которые, соединяясь, составляют более крупные вены.
Из нижних конечностей, туловища и брюшной полости венозная кровь поступает в вену, откуда переходит в правое предсердие. Туда же поступает кровь от головы, верхних конечностей и шеи через верхнюю полую вену. Здесь большой круг кровообращения заканчивается.
Сосуды, относящиеся к большому кругу, можно увидеть на сгибах, например, они обычно хорошо видны на локтевых сгибах.
Что такое малый круг кровообращения?
Путь, который проходит кровь от правого желудочка до предсердия, значительно короче большого. Поэтому он получил название «малый». Основная задача этого круга состоит в проведении газообмена в альвеолах легких и теплоотдачи.
Одновременно легочный круг выполняет еще несколько функций:
- Газообмен между кровью и альвеолярным воздухом.
- Задержка различных чужеродных частиц крови, поступающих из большого круга (тромбы, эмболы). При изменении объема сосудов — депонирование крови.
Малый круг кровообращения начинается в правом предсердии. Оттуда венозная кровь, содержащая очень мало кислорода, выбрасывается в крупный сосуд (но тоньше аорты) — в легочный ствол. Непосредственно в легких легочный ствол разделяется на две легочные артерии, праву и левую. Из левой артерии кровь поступает в левое легкое, из правой — в правое.
Легкие считаются центральной частью малого круга кровообращения.
Эти артерии, в свою очередь, многократно разветвляются на множество капилляров, окружающих дыхательные пузырьки. В этих синусоидных капиллярах диаметром 30 мкм происходит газообмен: идет процесс оксигенерации крови, то есть насыщения кислородом, здесь она отдает углекислый газ и превращается в артериальную.
Кровь в легочных капиллярах движется с неизменной скоростью из-за постоянного давления. Медленный ток в капиллярах позволяет крови получать необходимое количество кислорода и успевать отдавать углекислый газ. Сосуды малого круга кровообращения имеют очень тонкие стенки, поэтому в нормальных условиях не создают препятствия для прохождения кислорода и углекислого газа.
Препятствием на пути кровотока в капиллярах может стать пузырек воздуха, закупоривший просвет. Такая ситуация может возникнуть при внутривенном введении лекарства, если вместе с ним в кровь попадет воздух. Результатом становится воздушная эмболия.
По четырем легочным венам идет уже богатая кислородом артериальная кровь. Более мелкие вены собираются в 4 крупные пульмональные вены и поступают в левое предсердие. На этом заканчивается малый круг кровообращения. Затем кровь через атриовентрикулярное отверстие попадает в левое предсердие, начинается большой круг кровообращения, благодаря которому кислород попадает во все органы и ткани человеческого тела.
Особенности легочного круга кровообращения
Время, за которое кровь проходит по легочному кругу, может составлять 4-5 секунд. Этого времени достаточно, чтобы обеспечить кислородом организм, находящийся в спокойном состоянии. При повышении потреблении кислорода, например, во время тяжелой физической нагрузки или интенсивного занятия спортом, увеличивается давление в сердце, ускоряется кровоток.
Важная особенность малого (легочного) круга — то, что он является системой низкого давления. Среднее давление в артериях может составлять до 25 мм рт. ст. в легочной артерии и 6-8 мм. рт. ст. в венах.
Разделение кровеносной системы на два круга кровообращения имеет важное преимущество: это позволяет «разгрузить» сердце, так как использованная кровь, в которой крайне мало кислорода, отделяется от обогащенной кислородом. Поэтому сердце испытывает гораздо меньшую нагрузку, чем было бы при одном круге кровообращения, так как в таком случае ему приходилось бы нагнетать и венозную и артериальную кровь.
Вены несут только венозную, содержащую углекислый газ кровь, а артерии — богатую кислородом артериальную. Но существует единственное исключение: в малом круге все происходит с точностью до наоборот: «свежая» кровь течет по венам, а «использованная» — по артериям.
Регуляция кровотока в малом круге кровообращения
Крупные сосуды легких — рефлексогенная зона. Они обеспечивают рефлекторное реагирование сосудов малого круга. При повышении давления наблюдается рефлекторное снижение артериального давления.
В роли датчиков для регуляции кровотока выступают нервные клетки, которые отслеживают некоторые показатели крови, в том числе концентрацию углекислого газа, кислорода и различных жидкостей, уровень pH (кислотности), наличие гормонов. Эта информация поступает в головной мозг, где происходит обработка данных.
Для регуляции головной мозг посылает соответствующие импульсы в сердце и кровь, сосуды. Кроме того, регулируется кровоток и с помощью внутренних просветов, которые находятся в артериях. Они обеспечивают постоянную регуляцию скорости тока крови. Как только сердцебиение замедляется, артерии начинают сужаться, а если ускоряется, артерии расширяются.
Еще одним фактором, влияющим на скорость кровотока, является адреналин. Он может вызывать расширение или сужение сосудов путем воздействия на a- и b-адренорецепторы. Действие адреналина зависит от нескольких условий, от того, какой вид рецепторов (a- или b-) преобладает в крови, и концентрации вещества. В низких концентрациях адреналин действует в основном на b-адренорецепторы как наиболее чувствительные.
В некоторых сосудах, например в сосудах скелетных мышц, преобладают b-адренорецепторы, но чаще встречаются рецепторы группы a. Поэтому адреналин, если вырабатывается в физической концентрации, вызывает сужение большинства сосудов и расширение мышечных сосудов. В результате кровоток перераспределяется в пользу скелетных мышц. Таким образом организм подготавливается к интенсивной работе в условиях стресса.