Для нормальной работы всех органов и систем человеческого организма жизненно необходимо постоянное снабжение их питательными веществами и кислородом, а также своевременное удаление продуктов распада и отходов жизнедеятельности. Осуществление этих важнейших процессов обеспечивается постоянной циркуляцией крови. В этой статье мы рассмотрим систему кровообращения человека, а также расскажем, как кровь из артерий попадает в вены, как она циркулирует по кровеносным сосудам и как работает главный орган кровеносной системы - сердце.
Исследование кровообращения с древности и до XVII века
Кровообращение человека интересовало многих ученых на протяжении веков. Еще древние исследователи, Гиппократ и Аристотель, предполагали, что все органы каким-то образом взаимосвязаны. Они считали, что кровообращение человека состоит из двух обособленных систем, которые никак не соединяются друг с другом. Конечно, их представления были ошибочны. Они были опровергнуты римским врачом Клавдием Галеном, который доказал экспериментальным путем, что кровь движется сердцем не только по венам, но и по артериям. Вплоть до XVII столетия ученые придерживались мнения, что кровь попадает из правого в левое предсердие через перегородку. Лишь в 1628 году был совершен прорыв: английский анатом Уильям Гарвей в своем труде "Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных" представил свою новую теорию о циркуляции крови. Он экспериментально доказал, что она движется по артериям от желудочков сердца, а затем возвращается по венам к предсердиям и не может бесконечно продуцироваться в печени. Уильям Гарвей стал первым, кто оценил в количественном плане сердечный выброс. На основе его труда была создана современная схема человеческого кровообращения, включающая два круга.
Дальнейшие изучения кровеносной системы
Долгое время невыясненным оставался важный вопрос: "Как кровь из артерий попадает в вены". Лишь в конце XVII столетия Марчелло Мальпиги обнаружил особые звенья кровеносных сосудов - капилляры, которые соединяют вены и артерии.
В дальнейшем многие ученые (Стивен Хейлз, Даниил Бернулли, Эйлер, Пуазейль и др.) работали над проблемой циркуляции крови, в том числе измеряли венозное, артериальное кровяное давление, объем камер сердца, упругость артерий и другие параметры. В 1843 г. ученый Ян Пуркине предложил научному сообществу гипотезу о том, что систолическое уменьшение объема сердца оказывает присасывающее действие на передний край левого легкого. В 1904 г. И. П. Павлов сделал важный вклад в науку, доказав, что в сердце есть четыре насоса, а не два, как считалось ранее. В конце ХХ века удалось доказать, почему давление в сердечно-сосудистой системе выше атмосферного.
Физиология кровообращения: вены, капилляры и артерии
Благодаря всем ученым изысканиям теперь мы знаем, что кровь постоянно движется по особым полым трубкам, которые имеют различный диаметр. Они не прерываются и переходят в другие, тем самым формируя единую замкнутую кровеносную систему. Всего известно три типа сосудов: артерии, вены, капилляры. Все они различны по строению. Артерии представляют собой сосуды, обеспечивающие течение крови к органам от сердца. Внутри они выстланы однослойным эпителием, а снаружи имеют соединительнотканную оболочку. Средний слой артериальной стенки состоит из гладких мышц.
Круги кровообращения
Все сосуды, объединяясь, образуют два круга, которые называются большим и малым. Первый обеспечивает насыщение органов и тканей организма богатой кислородом кровью. Большой круг кровообращения таков: левое предсердие одновременно с правым сокращается, тем самым обеспечивая поступление крови в левый желудочек. Оттуда кровь направляется в аорту, из которой она продолжает движение по другим артериям и артериолам, идущим в различных направлениях к тканям всего организма. Затем кровь возвращается по венам и идет в правое предсердие.
Кровь и кровообращение: малый круг
Второй круг кровообращения стартует в правом желудочке и оканчивается в левом предсердии. По нему кровь циркулирует через легкие. Физиология кровообращения в малом круге такова. Сокращение правого желудочка обеспечивает направление крови в легочный ствол, который ветвится до обширной сети легочных капилляров. Кровь, поступая в них, насыщается кислородом посредством вентиляции легких, после чего возвращается в левое предсердие. Можно сделать вывод: два круга кровообращения обеспечивают движение крови: сначала она направляется по большому кругу к тканям и обратно, а затем по малому - в легкие, где насыщается кислородом. Происходит кровообращение человека за счет ритмичной сердечной работы и разницы давления в артериях и венах.
Органы кровообращения: сердце
Система кровообращения человека включает, кроме артериальных, венозных сосудов и капилляров, сердце. Оно представляет собой мышечный орган, полый внутри и имеющий конусообразную форму. Сердце, располагаясь в грудной полости, свободно находится в околосердечной сумке, состоящей из соединительной ткани. Сумка обеспечивает постоянное увлажнение поверхности сердца, а также поддерживает его свободные сокращения. Стенка сердца формируется из трех слоев: эндокарда (внутреннего), миокарда (среднего) и эпикарда (наружного). По структуре сердечная мышца несколько напоминает поперечно-полосатые мышцы, но имеет одну отличительную особенность - возможность автоматически сокращаться независимо от внешних условий. Это так называемая автоматия. Она становится возможной благодаря особым нервным клеткам, которые находятся в мышце и продуцируют ритмичные возбуждения.
Строение сердца
Внутреннее строение сердца таково. Оно разделяется на две половины, левую и правую, сплошной перегородкой. Каждая такая половина имеет два отдела - предсердие и желудочек. Они соединяются отверстием, снабженным створчатым клапаном, который открывается в сторону желудочка. В левой половине сердца этот клапан имеет две створки, а в правой - три. В правое предсердие кровь идет из верхней, нижней полых, а также венечных вен сердца, а в левое - из четырех легочных вен. Правый желудочек дает начало легочному стволу, который, подразделяясь на два ответвления, транспортирует кровь в легкие. Левый желудочек направляет кровь по левой дуге аорты. На границах желудочков, легочного ствола и аорты располагаются полулунные клапаны с тремя створками на каждом. Они осуществляют закрытие просветов легочного ствола и аорты, а также пропускают кровь в сосуды и препятствуют обратному течению крови в желудочки.
Три фазы работы сердечной мышцы
Чередование сокращений и расслаблений мышцы сердца позволяют крови циркулировать по двум кругам кровообращения. Различают три фазы в работе сердца:
- сокращение предсердий;
- сокращение желудочков (иначе систола);
- расслабление желудочков и предсердий (иначе диастола).
Сердечным циклом называется период от одного до другого сокращения предсердий. Вся сердечная деятельность состоит из циклов, при этом каждый из них складывается из систолы и диастолы. Сокращается сердечная мышца примерно 70-75 раз за одну минуту (если организм находится в состоянии покоя), то есть около 100 тыс. раз за одни сутки. При этом она перекачивает свыше 10 тыс. литров крови. Столь высокая работоспособность создается усиленным кровоснабжением сердечной мышцы, а также большим количеством обменных процессов в ней. Нервная система, в частности ее вегетативный отдел, регулирует работу сердца. Одни симпатические волокна усиливают сокращения при раздражении, другие - парасимпатические - наоборот, ослабляют и замедляют сердечную деятельность. Кроме нервной системы работу сердца регулирует и гуморальная. К примеру, адреналин ускоряет его работу, а повышенное содержание калия тормозит ее.
Понятия пульса
Пульсом называются ритмические колебания диаметра сосудов (артериальных), которые вызываются сердечной деятельностью. Движение крови по артериям, в том числе и по аорте, осуществляется со скоростью в 500 мм/с. В тонких сосудах, капиллярах, кровоток значительно замедляется (до 0,5 мм/с). Столь низкая скорость движения крови по капиллярам позволяет отдавать весь кислород и питательные вещества тканям, а также забирать их продукты жизнедеятельности. В венах, по мере приближения к сердцу, скорость кровотока возрастает.
Что такое кровяное давление?
Этот термин обозначает гидродинамическое давление крови в артериях, венах, капиллярах. Кровяное давление появляется вследствие осуществления своей деятельности сердцем, которое нагнетает в сосуды кровь, а они оказывают сопротивление. Его величина в разных видах сосудов различается. Артериальное давление увеличивается при систоле и снижается в период диастолы. Сердце выбрасывает порцию крови, которая растягивает стенки центральных артерий и аорты. При этом создается высокое кровяное давление: максимальные значения систолического равняются 120 мм рт. ст., а диастолического - 70 мм рт. ст. Во время диастолы растянутые стенки сжимаются, тем самым проталкивая кровь дальше через артериолы и далее. При движении крови по капиллярам происходит постепенное понижение кровяного давления до 40 мм рт. ст. и ниже. При переходе капилляров в венулы кровяное давление составляет всего лишь 10 мм рт. ст. Этот механизм обуславливается трением кровяных частиц о стенки сосудов, которое постепенно задерживает ток крови. В венах продолжается падение кровяного давления. В полых венах оно становится даже несколько ниже атмосферного. Эта разность между отрицательным давлением в полых венах и высоким давлением в легочной артерии и аорте и обеспечивает непрерывное кровообращение человека.
Измерение артериального давления
Нахождение величины артериального давления может производиться двумя способами. Инвазивный метод предполагает введение катетера, соединенного с измерительной системой, в одну из артерий (чаще лучевую). Этот способ позволяет непрерывно измерять давление и получать высокоточные результаты. Неинвазивный метод предполагает для измерения АД использование ртутных, полуавтоматических, автоматических или анероидных сфигмоманометров. Обычно давление измеряют на руке, немного выше локтя. Получаемая величина показывает, каково значение давление именно в данной артерии, но не во всем теле. Тем не менее этот показатель позволяет сделать вывод о величине кровяного давления у испытуемого. Значение кровообращения огромно. Без непрерывного движения крови невозможен нормальный обмен веществ. Более того, невозможна жизнь и функционирование организма. Теперь вы знаете, как кровь из артерий попадает в вены, и как происходит процесс кровообращения. Надеемся, наша статья оказалась полезной для вас.
