Внутри тела человека располагаются органы пищеварения, кровообращения, слуха и пр. Все они участвуют в обеспечении нормальной деятельности организма. Однако считается, что ключевые задачи выполняет система органов кровообращения. Рассмотрим ее подробнее.
Общие сведения
Кровообращение представляет собой непрерывное перемещение крови по замкнутой системе. Оно обеспечивает поступление кислорода к тканям и клеткам. Однако это далеко не все функции органов кровообращения. За счет их деятельности к клеткам и тканям поступают питательные элементы, витамины, соли, вода, гормоны. Они также участвуют в удалении конечных продуктов обменных процессов, поддерживают постоянную температуру тела.
Биология, 8 класс: органы кровообращения
Первое знакомство с внутренним строением тела происходит еще в школе. Учащиеся не просто узнают, что существуют органы кровообращения. 8 класс предполагает изучение их особенностей, взаимодействия с другими элементами организма человека. Для лучшего понимания предмета детям предлагаются простые схемы. В них наглядно изображено, какие органы кровообращения есть у человека. Схемы моделируют внутреннее устройство тела.
Что относится к органам кровообращения?
В первую очередь это сердце. Оно считается основным органом системы. Однако его деятельность была бы бесполезной при отсутствии сосудов, присутствующих во всех тканях организма. Именно по ним с кровью переносятся питательные элементы и прочие необходимые вещества. Сосуды имеют различный размер и диаметр. Есть большие – вены и артерии, а есть маленькие – капилляры.
Сердце
Оно представлено полым мышечным органом. В сердце присутствуют четыре камеры: два предсердия (левое и правое) и столько же желудочков. Все эти пространства отделены друг от друга перегородками. Правые предсердие и желудочек сообщаются друг с другом через трехстворчатый, а левые – через двустворчатый клапан. Вес сердца взрослого составляет в среднем порядка 250 г (у женщин) и 330 г (у мужчин). Длина органа - около 10-15 см, а поперечный его размер - 8-11 см, от передней до задней стенки расстояние составляет около 6-8.5 см. Средний объем сердца мужчины – 700-900 см3, женщины – 500-600 см3.
Специфика деятельности сердца
Наружные стенки органа образованы мышцей. Ее структура сходна со строением поперечнополосатой мускулатуры. Сердечная мышца, однако, способна ритмично сокращаться вне зависимости от внешнего воздействия. Это происходит за счет импульсов, возникающих в самом органе.
Цикл
Задача сердца заключается в нагнетании артериальной крови, поступающей по венам. Орган сокращается примерно 70-75 раз/мин. в состоянии покоя. Это приблизительно раз в 0.8 сек. Непрерывная работа органа состоит из циклов. Каждый из них предполагает сокращение (систолу) и расслабление (диастолу). Всего существует три фазы деятельности сердца:
- Систола предсердий. Она продолжается 0.1 сек.
- Сокращение желудочков. Оно длится 0.3 сек.
- Общее расслабление – диастола. Она продолжается 0.4 сек.
На протяжении всего цикла, таким образом, работа предсердий длится 0.1 сек., а их расслабление – 0.7 сек. Желудочки сокращаются 0.3 секунды, а отдыхают – 0.5 сек. Это обуславливает способность мышцы работать на протяжении всей жизни.
Сосуды
Высокая работоспособность сердца связана с усиленным его кровоснабжением. Оно происходит за счет сосудов, отходящих от него. Приблизительно 10% крови, поступающей в аорту из левого желудочка, проникает в артерии, питающие сердце. Почти все они несут кислород к тканям и другим элементам организма. Венозную кровь несет только легочная артерия. Стенка сосуда состоит из трех слоев:
- Наружной соединительнотканной оболочки.
- Средней, которая сформирована гладкими мышцами и эластичными волокнами.
- Внутренней, образованной соединительной тканью и эндотелием.
Диаметр артерий человека находится в пределах 0.4-2.5 см. В среднем общий объем крови в них составляет 950 мл. Артерии разветвляются на более мелкие – артериолы. Они, в свою очередь, переходят в капилляры. Эти органы кровообращения считаются самыми мелкими. Диаметр капилляров не более 0.005 мм. Они пронизывают все ткани и органы. Капилляры обеспечивают соединение артериол с венулами. Стенки мельчайших сосудов состоят из клеток эндотелия. Через них осуществляется обмен газов и прочих веществ. Вены несут кровь, обогащенную углекислым газом, содержащую продукты обмена, гормоны и прочие элементы от органов к сердцу. Стенки этих сосудов отличаются тонкостью и эластичностью. Средние и мелкие вены имеют клапаны. Они предотвращают обратный ток крови.
Круги
Кровь и органы кровообращения были описаны еще в 1628 г. Сердечно-сосудистую схему млекопитающих и человека в то время изучал английский врач В. Гарвей. Он выяснил, что органы кровообращения формируют два круга – малый и большой. Они отличаются друг от друга по своим задачам. Кроме этого, существует и третий круг, так называемый сердечный. Он обслуживает непосредственно сердце. Начинается круг венечными артериями, отходящими от аорты. Заканчивается третий круг сердечными венами. Они сходятся в венечный синус, который впадает в правое предсердие. Прочие вены входят в его полость непосредственно.
Малый круг
С его помощью взаимодействуют органы дыхания и кровообращения. Малый круг еще называют легочным. Он обеспечивает обогащение крови в легких кислородом. Начинается круг от правого желудочка. Венозная кровь движется к легочному стволу. Он разделяется на две ветви. Каждая из них несет кровь, соответственно, к правому и левому легкому. Внутри них артерии расходятся на капилляры. В сосудистых сетях, которые оплетают легочные пузырьки, кровь отдает углекислый газ и получает кислород. Она становится алой и идет по капиллярам в вены. Далее они соединяются в четыре легочных сосуда и впадают в левое предсердие. Здесь, собственно, малый круг заканчивается. Поступившая в предсердие кровь поступает через атриовентрикулярное отверстие в левый желудочек. Отсюда начинается большой круг. Таким образом, легочные артерии несут венозную, а вены – артериальную кровь.
Большой круг
В нем задействованы все органы кровообращения, кроме легочных сосудов. Большой круг называют еще телесным. Он собирает кровь из вен верхней и нижней части туловища и распределяет артериальную. Начинается круг от левого желудочка. Из него кровь течет в аорту. Она считается самым крупным сосудом. В артериальной крови присутствуют все необходимые для жизни организма вещества, а также кислород. Аорта расходится на артерии. Они идут ко всем тканям тела, переходят в артериолы и затем в капилляры. Последние, в свою очередь, соединяются в венулы и затем в вены. Через капиллярные стенки происходит обмен газов и веществ. Артериальная кровь отдает кислород и забирает продукты обмена и углекислый газ. Венозная жидкость имеет темно-красный цвет. Сосуды соединяются в полые вены – крупные стволы. Они впадают в правое предсердие. Здесь большой круг заканчивается.
Движение по сосудам
Течение любой жидкости происходит за счет разницы давления. Чем она больше, тем выше скорость. Аналогично движется кровь по сосудам малого и большого кругов. Давление в этом случае создается сокращениями сердца. В аорте и левом желудочке оно выше, чем в правом предсердии и полых венах. За счет этого жидкость перемещается по сосудам большого круга. В легочной артерии и правом желудочке давление высокое, а в левом предсердии и легочных венах – низкое. За счет разницы происходит движение в малом круге. Самое большое давление в крупных артериях и аорте. Этот показатель непостоянен. По ходу тока крови часть энергии от давления расходуется на снижение трения крови о сосудистые стенки. В этой связи оно начинает постепенно снижаться. Особенно явно этот процесс происходит в капиллярах и мелких артериях. Это обусловлено тем, что эти сосуды оказывают самое большое сопротивление. В венах давление продолжает снижаться и в полых сосудах оно становится как атмосферное или еще ниже.
Скорость движения
Особенности органов кровообращения заключаются в их внутреннем строении и размерах. Например, если говорить о сосудах, то от ширины их русла будет зависеть скорость движения жидкости. Самой крупной, как выше было сказано, считается аорта. Это единственный сосуд с самым широким руслом. Сквозь нее проходит вся кровь, выходящая из левого желудочка. Это обуславливает и максимальную скорость в этом сосуде – 500 мм/сек. Артерии разветвляются на более мелкие. Соответственно, скорость в них снижается до 0.5 мм/сек. в капиллярах. За счет этого кровь успевает отдать питательные соединения и кислород и забрать продукты обмена. Движение жидкости по капиллярам обуславливается изменением просвета мелких артерий. При их расширении ток усиливается, при сужении – ослабевает. Самые мелкие органы кровообращения – капилляры – представлены в огромном количестве. У человека их насчитывается порядка 40 млрд. При этом их суммарный просвет больше аортального в 800 раз. Тем не менее скорость движения жидкости по ним очень низкая. Вены, приближаясь к сердцу, становятся крупнее и сливаются. Суммарный их просвет уменьшается, но скорость кровотока в сравнении с капиллярами увеличивается. Движение в венах обусловлено разностью давлений. Кровоток направлен к сердцу, чему способствует сокращение скелетных мышц и деятельностью грудной клетки. Так, при вдохе разность давления в начале и конце венозной системы повышается. При сокращении скелетной мускулатуры происходит сжатие вен. Это также способствует кровотоку к сердцу.
Патологические состояния
Болезни органов кровообращения сегодня занимают в статистике одно из первых мест. Зачастую патологические состояния приводят к полной утрате трудоспособности. Причины, по которым возникают те или другие нарушения, весьма разнообразны. Поражения могут появляться в самых разных отделах сердца и в сосудах. Болезни органов кровообращения диагностируются у людей разного возраста и пола. По статистике, однако, одни патологические состояния могут встречаться чаще у женщин, а другие – у мужчин.
Симптомы поражений
Заболевания органов кровообращения сопровождаются разными жалобами пациентов. Зачастую симптомы являются общими для всех патологических состояний и не относятся к какому-либо конкретному нарушению. Достаточно распространенными считаются случаи, когда на ранних стадиях возникновения нарушений человек вообще не предъявляет никаких жалоб. Некоторые заболевания органов кровообращения диагностируются случайно. Однако знание о наиболее распространенных симптомах позволяет своевременно выявить патологию и устранить ее на ранних этапах. Болезни могут сопровождаться:
- Одышкой.
- Болями в сердце.
- Отечностью.
- Цианозом и пр.
Сердцебиение
Известно, что здоровые люди не ощущают сокращений своего сердца в покое. Не чувствуется сердцебиение и при умеренной физнагрузке. Однако при ее увеличении даже здоровый человек будет ощущать стук сердца. Его биение может усиливаться при беге, волнении, при высокой температуре. Иная ситуация у тех людей, которые испытывают проблемы с сердцем или сосудами. Сильное сердцебиение они могут ощущать и при незначительной нагрузке, а в ряде случаев даже при покое. Основной причиной такого состояния считается нарушение сократительной функции органа. Сердцебиение в этом случае является компенсаторным механизмом. Дело в том, что при указанном нарушении за одно сокращение орган выбрасывает в аорту меньший объем крови, чем нужно. Поэтому сердце переходит в интенсивный режим работы. Это крайне неблагоприятно сказывается на нем, поскольку фаза расслабления существенно укорачивается. Таким образом, сердце меньше отдыхает, чем ему положено. За время короткого расслабления биохимические процессы, необходимые для восстановления, не успевают пройти. Учащенное сердцебиение именуется тахикардией.
Боли
Такой симптом сопровождает многие болезни. При этом в одних случаях боль в сердце может являться основным симптомом (например, при ишемии), а в других – не иметь определяющего значения. При ИБС боль вызвана недостаточным кровоснабжением сердечной мышцы. Проявление патологии достаточно четкое. Боль имеет сжимающий характер, кратковременна (3-5 минут), приступообразна, возникает, как правило, при физнагрузке, при низкой температуре воздуха. Аналогичное состояние может возникать во сне. Обычно человек, чувствующий такую боль, принимает сидячее положение, и она походит. Такой приступ называют стенокардией покоя. При прочих заболеваниях боли не имеют такого четкого проявления. Обычно они ноющие и продолжаются разное время. Они не отличаются высокой интенсивностью. При этом купирующего эффекта от приема тех или иных медикаментов не наступает. Такие боли сопровождают разные патологии. Среди них пороки сердца, перикардиты, миокардиты, гипертензия и так далее. Боль в районе сердца может никак не быть связана с заболеваниями органов кровообращения. Например, они диагностируются при левосторонней пневмонии, остеохондрозе шейного и грудного отделов, межреберной невралгии, миозите и так далее.
Перебои в деятельности сердца
При таком состоянии человек чувствует неритмичность работы органа. Оно проявляется в виде замирания, сильного короткого удара, остановки и пр. У некоторых людей такие перебои единичны, у других – более длительны и иногда постоянны. Как правило, такие ощущения сопровождаются тахикардией. В ряде случаев перебои отмечаются и при редком ритме. Причинами являются экстрасистолы (внеочередные сокращения), мерцательная аритмия (потеря ритмичной функции сердца). Кроме этого, могут присутствовать нарушения проводящей системы и мышцы органа.
Гигиена работы сердца
Нормальная стабильная деятельность организма возможна только при хорошо развитой здоровой кровеносной системе. Скорость тока определяет степень снабжения тканей необходимыми соединениями и интенсивность удаления из них продуктов обмена. В процессе физической деятельности потребность в кислороде увеличивается одновременно с учащением сокращений сердца. Во избежание перебоев и нарушений необходимо тренировать мышцу органа. Для этого специалисты рекомендуют по утрам делать упражнения. Это особенно важно для тех людей, чья деятельность не связана с физнагрузкой. Больший эффект от упражнений наступает, если их делать на свежем воздухе. В целом же врачи рекомендуют больше гулять. Вместе с этим следует помнить, что чрезмерные психоэмоциональные и физические нагрузки могут нарушать нормальную деятельность сердца. В этой связи следует по возможности избегать стрессов и волнений. Занимаясь физической работой, необходимо выбирать нагрузки соразмерно возможностям организма. Крайне негативно действует на работу органа никотин, алкоголь, наркотические вещества. Они отравляют ЦНС и сердце, вызывают серьезные нарушения регуляции тонуса сосудов. В результате могут развиться тяжелые заболевания системы кровообращения, некоторые из которых заканчиваются летальным исходом. У людей, употребляющих спиртное и курящих, чаще возникают сосудистые спазмы. В этой связи необходимо отказываться от вредных привычек и всячески помогать своему сердцу.
