ГЛАВА 1. СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ
Основное назначение системы кровообращения (рис. 1) – доставка кислорода от легких к тканям и выведение углекислоты из тканей через легкие, а также транспортация питательных веществ от желудочно-кишечного тракта ко всем органам и системам организма и выведение шлаков в обратном направлении.
Эти задачи сердце и сосуды выполняют в два этапа. Правая половина сердца (предсердие и желудочек) посылает порцию крови в легкие для обогащения их кислородом. Левые отделы сердца направляют кровь в другие органы и системы организма. В этом процессе желудочки выполняют роль насосов, а предсердия, которые находятся перед ними, обеспечивают равномерное заполнение их кровью. В стенке правого предсердия имеется небольшое образование – синусовый узел, который связан нервными волокнами с центральной нервной системой. Он отвечает за сердечный ритм и частоту ударов сердца.
1 – сердце; 2 – артерия; 3 – вены; 4 – капилляры; 5 – левый желудочек; 6 – правое предсердие; 7 – верхняя полая вена; 8 – нижняя полая вена; 9 – аорта; 10 – правый желудочек; 11 – легочный ствол; 12 – капилляры легких; 13 – легочные вены; 14 – левое предсердие
Чтобы организм функционировал нормально, важно обеспечить ткани кислородом. Здоровый человек поглощает 200 мл кислорода в минуту в состоянии покоя, а при физической нагрузке потребление кислорода может увеличиться в 20 раз. Главную роль здесь играют легкие, которые при необходимости могут повышать объем вдыхаемого воздуха с 10 до 200 л, но и сердце при интенсивной нагрузке увеличивает частоту сокращений и объем крови, который выбрасывается во время одного сокращения (систолический объем). Сердце начинает биться уже у эмбрионов.
В состоянии покоя сердце выбрасывает 50 мл крови за одно сокращение, производя 70 сокращений в минуту. При нагрузках (как физических, так и эмоциональных) этот объем возрастает в несколько раз.
Другое звено, которое обеспечивает циркуляцию крови по всему организму, – это кровеносные сосуды: вены и артерии.
Сосуды могут сильно отличаться друг от друга размером: аорта имеет диаметр с большой палец руки, некоторые капилляры пропускают через себя только один эритроцит. Диаметр среднего капилляра составляет 8 мкм, однако общая площадь их поверхности у человека равна 6500 м2.
Система сердца и сосудов имеет тончайший механизм саморегуляции. При возникновении любых потребностей организма сердце и сосуды готовы принять необходимый объем крови и доставить ее в тот орган, которому она в первую очередь нужна.
Чтобы кровь могла продвигаться от сердца к периферии, в сосудах должно всегда поддерживаться определенное давление, которое принято называть артериальным.
В артериях плеча у здорового человека давление равно приблизительно 120/80 мм рт. ст. Ближе к сердцу оно несколько выше, к периферии – ниже.
Артериальное давление меняется незначительно: всего на 20 – 30 мм рт. ст., даже при физической нагрузке, когда объем доставляемой крови увеличивается в 6 -
7 раз, что обеспечивается изменением просвета сосудов.
Главная нагрузка здесь ложится на артериолы – переходные сосуды между артериями и капиллярами.
8 артериолах текущая струя крови встречает основное сопротивление. В начале артериолы кровяное давление равно 70 – 80 мм рт. ст., а в конце, перед выходом в капилляры, – 20 – 40 мм рт. ст. Диаметр артериол регулируется большим количеством гладких мышц, действующих под влиянием центральной нервной системы.
Большую роль в продвижении крови по сосудам играют мышцы, которые во время своей работы обеспечивают проталкивающий или присасывающий эффект. В работе сердца и сосудов не участвует головной мозг. Их согласованное взаимодействие в покое и при нагрузке обеспечивается вегетативной нервной системой, регулирующей функции внутренних органов и следящей за постоянством внутренней среды организма.
Вегетативная нервная система делится на симпатическую и парасимпатическую. Химическим передатчиком нервных импульсов в симпатических нервах служит норадреналин. Под его влиянием суживаются сосуды кожи, слизистых оболочек внутренних органов, расширяются сосуды, питающие сердце, учащается сердечный ритм, увеличивается объем дыхания и сердечный выброс, может повыситься артериальное давление.
Вещества типа адреналина и норадреналина производятся в основном в надпочечниках. Они оказывают свое действие в момент нагрузки на организм.
Химическим передатчиком в парасимпатических нервах является ацетилхолин. Он производит действие, противоположное норадреналину: замедляет сердечный ритм, расширяет периферические сосуды, понижает артериальное давление. Ацетилхолин действует в период отдыха.
Организм устроен так, что кровь направляется в первую очередь к тем органам, которые в данный момент больше в ней нуждаются. Например, при интенсивной мышечной работе в мышцы поступает 85% крови, а в покое – не больше 20%.
Особенно тщательно питается мышца сердца. Кровь поступает к ней через правую и левую коронарные артерии, которые отходят от начального отдела аорты. В покое эти сосуды пропускают 200 – 250 мл крови в минуту, а при физической нагрузке – 3 – 3,5 л. Через сосуды сердца проходит 5% всей крови организма.
Нервная система регулирует все функции организма, благодаря чему все ткани и органы работают как одно целое, в том числе и сложнейшая система кровообращения. Нарушение гармонии между выбросом крови и сопротивлением, которое она встречает на периферии, приводит к отклонению артериального давления от нормы.