ОСНОВЫ АНАТОМИИ И ФИЗИОЛОГИИ ОРГАНОВ КРОВООБРАЩЕНИЯ

Сердечно-сосудистая система — это сердце И сеть кровеносных сосу­дов, ПО которым кровь распределяется по всем органам и частям тела

(рис. 1).

Сердце — важнейший двигатель крови. Строение сердца соответ­ ствует характеру его работы. Этот полый мышечный Орган, имеющий форму конуса, расположенный в грудной полос in позади грудины, г. е. примерно посередине тела. У взрослого человека масса сердца Составляет /ям ОТ общей массы тела, т. е. около 300 г. В состоянии по­ коя сердце перекачивает примерно 5,5 литров крови за одну минуту. При больших физических нагрузках его производительность может достигать 30 литров в 1 минуту. Последовательные ритмические со­кращения сердца обеспечивают однонаправленное движение крови по кровеносным сосудам.

Стенка сердца состоит па трех оболочек: внутренней (эндокард), средней (миокард) и наружной (эпикард).

Эндокард выстилает впутрижслудочковые и внутрипреДсерд-ные полости, а его складкп образуют клапаны сердца. Они СОСТОЯТ из слоя уплощенных вядотелиальныХ клеток и волокнистой ткани.

М по кард, или мышечная оболочка сердца, наиболее значите пая по толщине и самая важная по функции оболочка, состоит ИЗ особых поперечно-полосатых мышечных волокон, связанны^меж- ду собой боковыми соединениями гак, что в целом образуется непре­ рывная сеть. Щели ее заняты нежной соединительной ГКаНЫО и бога­ то развитым сплетением капилляров. Внутренние слои мышечной оболочки в желудочках

образуют перекладины (трабекулы), а также

невидные (папиллярные) МЫШЦЫ, идущие от пенок желудочков в просвет к соответствующим клапанам, с краями которых они соеди­ няются фиброзными нитями (хордами). Папиллярные мышцыпгра- 1от важную роль В механизме Движения клапанов. Мышечная оОЫоч

ка желудочков мощная, толстая, особенно в области левого желудоч­ка (толщина мышцы правого желудочка 0,6 см, толщина мышцы ле­вого желудочка 1,2-1,4 см), мышечная оболочка предсердий тонкая и слабая. Там, где левый и правый желудочки прилегают друг к дру­гу, образуется межжелудочковая перегородка.

Эпик а р д — наружный слой, покрывающий сердце — образует внутренний листок того двойного мешка, который известен как око­лосердечная сумка. Околосердечная сумка имеет также наружный листок (перикард). Между внутренним и наружным листками нахо­дится щелевидная полость, заполненная жидкостью и способствую­щая уменьшению трения между листками при сердечных сокраще­ниях.

Межиредсердной и межжелудочковой перегородками сердце раз­делено на две половины, не сообщающиеся между собой. В верхней части обеих половин расположены правое и левое предсердия, в ниж­ней — правый и левый желудочки. В правой половине находится ве­нозная кровь, в левой — артериальная. Каждое предсердие сообщает­ся с соответствующим желудочком посредством предсердно-желудоч­кового отверстия. В правое предсердие впадают самые крупные вены (нижняя и верхняя полые), собирающие венозную кровь из всех час­тей тела. Из правого предсердия кровь переходит в правый желудо­чек, который нагнетает кровь в легочный ствол, с него начинается малый круг кровообращения (рис, 2). По малому кругу кровообраще­ ния кровь доставляется в систему легочных капилляров, где она от­дает углекислый газ и насыщается кислородом, превращаясь ИЗ веноз­ной в артериальную. От легких артериальная кровь опекает по че­тырем легочным вена м, впадающим в левое предсердие. (В отличие от других органов к легким по артериям течет венозная кровь, и наобо­рот.) Из левого предсердия кровь переходит в левый желудочек и за­тем в аорту. С нее начинается большой круг кровообращения (рис. 2), по которому артериальная кровь доставляется во все органы и части тела. Аорта разветвляется на большое число крупных и средней ве­личины артерий, делящихся на тысячи мелких артериол, которые в свою очередь распадаются на бесчисленное .множество капилляров, снабжающих кровью все ткани человеческого организма. Стенка капилляров обладает высокой проницаемостью, благодаря чему происходит обмен веществ между кровью и тканями: питательные вещества и кислород переходят через стенку капилляров в тканевую жидкость, а затем в клетки, тогда как клетки отдают в тканевую жид­кость углекислый газ и другие продукты обмена, поступающие в ка­пилляры. В итоге кроВЬ СТаНОВИТСЯ бедной кислородом и богатой углекислотой. Эта (венозная) кровь оттекает от тканей ПО мельчай­шим венам, а затем ПО все более крупным и, наконец, через две по­лые вены (верхнюю Н нижнюю) впадает в правое предсердие. Опи­санный цикл повторяется снова и снова.

11редсердно-жслудочковые отверстия сердца закрываются клапана­ми (рис. 3, А). Клапан между левыми предсердием и желудочком назы­вается двустворчаты м, (м и трал ь и ым). Такое нал ванне он полу­ чил благодаря своей форме, напоминающей митру — головной убор Высшего Духовенства. Между праВЫМПЯ предсердием и желудочком располагается трехе г в о р ч а т ы й (или т р и к усни л а л ь н ы й) кла­ пан. Края створок клапанов с помощью сухожильных нитей соединены

с сосочковыми, или папиллярными, мышцами, что не позволяет им проваливаться (выворачиваться) В сторону предсердий ВО время со­кращения желудочков, а также не допускает обратного тока крови из желудочков в предсердия. Около отверстий легочного ствола и аор­ты находятся и о л у л у н н ы е клапаны. Каждый из них имеет вид трех карманов, открывающихся по направлению тока крови из желудочков. После того как желудочки сократились и выбросили кровь в сосуды (аорту и легочный ствол), давление в них начинает резко падать. Сле­довательно, кровь устремляется обратно, и TqKOM крови открываются карманы, которые расправляются и захлопываются, препятствуя об­ратному проникновению крови в сердце. При различных заболевани­ях возможно поражение створок клапанов, в результате чего они те­ряют способность к плотному смыканию или, наоборот, не в состоя­нии достаточно открыться. Таким образом, формируются пороки сердца.

Сердце имеет питающую его сосудистую систему — систему коро­нарных (венечных) сосудов (рис. 5, 6). В общем сердечная мышца снабжается сосудами вдвое обильнее, нежели скелетные мышцы, она ПОГЛОЩает десятую Часть всего кислорода, находящегося в артериаль­ ной крови. Различают правую и левую коронарные артерии, которые отходят от аорты сразу же за артериальным клапаном. Л е в а я коро­нарная артерия снабжает кислородом и питательными веществами ос­новную массу левого желудочка, переднюю часть перегородки, часть передней стенки правого желудочка и частично большую папилляр­ную мышцу правого желудочка. Правая коронарная артерия — большую часть правого сердца, заднюю часть перегородки, а также часть задней стенки левого желудочка. Через левую коронарную артерию проходит в три раза больше крови, чем через правую. Сер­дечная мЫШЦа имеет развитую сеть капилляров. Так как интенсив­ность обмена крайне высока, то на каждое мышечное волокно при­ходится один капилляр.

Нервную регуляцию деятельности сердца обеспечивают блужда­ющий и симпатический нервы (вегетативная нервная система). Рецеп­торы (окончания чувствительных нервов) расположены в предсерди­ях, в устьях полых вен, в стенках аорты и венечных артерий сердца. Эти рецепторы возбуждаются при повышении давления, при растя­жении сердечной мышцы пли стенок сосуда, при изменении состава крови.

Правильная последовательность сокращений желудочков и пред­сердий обеспечивается проводящей системой сердца, состоящей из мышечных волокон особого строения, Эти волокна образуют в мио­карде предсердий и желудочков узлы И пучки. Возникновение воз­буждения происходит в си ну совом у зл с. от него проводящая си-стема проводт возбуждение ко всем мышечным клеткам сердца. Сам синусовый узел образован тканью особого строения, расположенной

В стенке правого Предсердия сбоку от устья верхней ПОЛОЙ вены. Воз­ никшее здесь возбуждение распространяется по трем проводящим пучкам ткани на предсердия и на другой узел, находящийся м правыми предсердием и желудочком. Этот узел получил название ат- р и о в е и т р и к у л Я р н о го (атриум — предсердие, вентрнкулум - же­ лудочек). От узла отходит пучок Гиса, который, проходя через меж­желудочковую перегородку, разветвляется на две ножки: правую, про­водящую возбуждение к правому желудочку, и левую, проводящую по своим передним и задним ветвям возбуждение к левому желудочку. Конечные ответвления ножек связаны с обширной сетью специальных клеток, с них возбуждение переходит непосредственно к сокращаю­щимся мышечным клеткам.

Сердечная мышца (миокард) обладает такими основными свой­ствами, как возбудимое!ъ. автоматизм, проводимость и сократимость. Возбудимость присуща всем клеткам миокарда. Автоматизм характе­ризуется тем. ЧТО некоторые клетки миокарда способны к самопроиз­вольному сокращению. Наибольшее число раз в течение минуты могут возбуждаться клетки синусового узла, которые и задают ритм сердечным сокращениям. В нормальных условиях это происходит 60-80 раз в 1 минуту. Несколько реже автономные импульсы могут возникать в афиовен лрикулярном узле и еще реже — и ножках пучка Гиса. Однако в норме в ЭТИХ образованиях возбуждения не происхо­дит, так как их ритм задается ритмом синусового узла. В случае же б юк<1ды проводящей системы сердца на том или ином уровне такую ФУНКЦИЮ водителя ритма могут взять на себя ее нижележащие струк­ туры. Проводимость возбуждения в миокарде осуществляется за счет ЭДСКТрОХИМИЧескОГО взаимодействия клеток. В результате этого воз­ буждение распространяется по всему миокарду. При этом возникает электродвижущая сила, по интенсивности достаточная для регистра­ции ее С любых точек тела. Графическая запись изменяющейся во вре­мени электродвижущей силы сердца пазы вается Э л с к т р о к а р д и о - г рам мой (ЭКГ).

Цикл сердечной деятельности слагается из сокращения, ИЛИ си­столы, сначала предсердий, затем желудочков И последующей паузы, или диастолы, во время которой, с одной стороны, происходит напол­нение сердечных полостей кровью, с другой восстановление п накоп­ление энергии для следующего сокращения. Началом цикла считает­ся момент возникновения возбуждения в синусовом узле. Расслаблен­ные предсердия в этот момент наполнены кровью. Под воздействием пришедшего возбуждения происходит сокращение предсердий, кото­рое по времени ПрИХОДИТСЯ как раз па тот момент, когда заканчивает­ ся период расслабления желудочков, их диастола. Как только сокра­щение предсердий заканчивается, из-за увеличивающегося давления в желудочках прекращается ток крови из предсердий в желудочки. Клапаны смыкаются.

Систола желудочков проходит две фазы: напряжения и опо­рожнения. И фазе напряжения предсердно-желудочковые клапаны и клапаны сосудов закрыты, и. несмотря на то, что сильно повышает­ся внутрижелудочковое давление, клапаны не выпячиваются в пред­сердия, потому что их удерживают сокращающиеся папиллярные мышцы. Когда внутрижелудочковое давление начинает превышать давление в аорте и легочном стволе, раскрываются полулунные кла­паны и начинается фаза опорожнения желудочков. При этом проис­ходят опорожнение сердца, вращение его слева направо, небольшое опускание основания и приподнимание верхушки. 11олного закрытия просвета желудочков не происходит.

Диастола желудочков начинается при закрытых предсердно-желудочковых клапанах, которые вскоре открываются из-за падения ВНутрижелуДОЧКОВОГОДавления и расслабления мышц, оплетающих клапанное отверстие. После ЭТОГО происходит быстрое наполнение по­лостей сердца, которое по мере роста давления в ПОЛОСТЯХ несколько замедляется.

Сердце выбрасывает кровь в сосуды импульсами (порциями) и в нор­ме создает максимальное давление около 120 им рт. ст. Давление внутри артериальных сосудов называется артериальным, внутри вен — веноз­ным. Величина артериального давления определяется главным обра­зом силон сердечных сокращений и сопротивлением, которое оказы­ваю! току крови стенки кровеносных сосудов (в основном перифери­ческих). I la величину артериального давления влияют также частота сердечных сокращений, количество циркулирующей крови в организ­ме, ее вязкость и другие факторы. Максимального уровня артериаль­ное давление достигает во время сокращения .левого желудочка. При ЭТОМ из сердца выталкивается ОКОЛО 70 мл крови. Такое количе­ ство крови пройти сразу через мелкие кровеносные сосуды (особен­но капилляры) не может. Поэтому эластичная аорта растягивается, а давление в ней повышается. Во время паузы между сокращениями желудочков сердца стенки кровеносных сосудов, будучи растянуты­ми, начинают сокращаться и проталкивать кровь в капилляры. Дав­ление крови постепенно падает и к копну диастолы достигает мини­мальной величины (около 90 мм рт. ст. в аорте и около 70 мм рт. ст. в крупных артериях). По мере удаления от сердца давление крови в сосулах снижается, при переходе крови В венозное русло оно снижа­ется еШе больше.

В медицинской практике для измерения артериального давления ИСПОЛЬЗУЮТ специальный прибор — сфиГМОМанометр. I (ифры артери­ ального давления принято записывать Через дробь: 120/80 мм рт. ст. (первая цифра — СИСТОЛИчеСКОе, ВТОрая — диастолпческое давление). Величина артериального давления зависит от многих внутренних и внешних ПрИЧИН. Например, у лиц, ПОС ГОЯННО занимающихся физИ- ЧеСКИМ ТруДОМ,еГО величина может Уменьшаться до 100/60 ИМ рт. СТ.

У детей величина систолического артериального давления может быть ориентировочно рассчитана по формуле 80 + 2Л, где А — возраст ре­бенка.

Величины артериального давления (в мм рт. ст.) в различных воз­растных группах имеют следующие приблизительные знач< ния: в возрасте 1*6-20 лет - 120-130/70-80, 40-60 лет - до 140/80-90 и более, 60 лет - 150/90.

В норме у человека подъем артериального давления происходит но время физических нагрузок, психоэмоционального стресса. Одна­ко после отдыха оно быстро восстанавливается. Стойкое повышение давления называется артериальной гипертензней. Причин, ее обуслов­ливающих, достаточно много, однако наиболее частой является гипер­тоническая болезнь. Нередко повышение давления отмечается у под­ростков в период полового созревания.

Имеющаяся в организме человека кровь совершает полный оборот за 1 минуту. Если в каком-либо органе вследствие его интенсивной работы возникает потребность в большом количестве крови, то эта потребность удовлетворяется за счет расширения артериол и откры­тия большого количества капилляров. И только вследствие этого повышается производительность сердца. Она возрастает за счет уве­личения количества крови, выбрасываемой за одно сокращение (ударный объем), а также за счет увеличения частоты сердечных со­кращений. Количество крови, перекачиваемое сердцем за 1 минуту (минутный объем), в нормальных условиях покоя зависит от роста и массы тела. Для унифицированной опенки функциональной дея­тельности сердца рассчитывают сердечный индекс, который равен минутному объему, разделенному на площадь поверхности тела (сер­дечный индекс в норме колеблемся от 1,9 до 3,3-4 литров на 1 м² в 1 минуту).

Регуляция кровообращения осуществляется нервной си­стемой и за счет саморегуляции самого сердца. Сигналы о состоянии кровообращения, о кровяном давлении, о концентрации кислорода, уг­лекислого газа и ионов водорода в крови поступают в центральную нервную систему от нервных окончаний (рецепторов), находящихся в аорте и крупных сосудах. В свою очередь от всех внутренних орга­нов в центральную нервную систему поступает информация об их потребности в кровоснабжении. Под действием нервных импульсов, посылаемых из центральной нервной системы, мышечные сосуды меняют свой диаметр, а сердце меняет силу и частоту сокращений, а также скорость проведения возбуждения в проводящей системе и ре­гулирует возбудимость. Важное значение в регуляции сердечной де­ятельности играют гормоны различных желез внутренней секреции.

Артерии представляют собой цилиндрической формы эластичные трубки различного диаметра. Стенка их состоит из трех слоев (оболо­чек): наружного, среднего и внутреннего (рис. 7). Наружная оболоч-

ка образована соединительной тканью, средняя - мышечная - состо­ит из гладкомышечных клеток и эластичных волокон, придающих стенке сосуда эластичность и упругость. Мышечные клетки, сокраща­ясь, могут менять диаметр сосудов. Вследствие их ритмичных сокра­щений происходит как бы дополнение к нагнетательным сокращени­ям сердца. Внутренняя оболочка артерий гладкая изнутри и покрыта слоем специальных клеток - эндотелием. Эти соедшштелыютканые клетки расположены в местах соприкосновения соединительной тка­ни с кровью и лимфой и образуют стенку капилляров, внутреннюю по­верхность кровеносных и лимфатических сосудов и сердца. Эндоте­лий обеспечивает беспрепятственный ток крови, а также переход из крови в клетки соответствующих органов кислорода и питательных веществ. При повреждении эндотелия (в результате воспаления или отложения в СП) клетках холестерина, т. с. образования атеросклеро-тических бляшек) могут возникать тромбы, вызывающие сужение, а иногда и полную закупорку Просвета сосудов, что в свою очередь обусловливает развитие таких заболеваний, как инфаркт миокарда, инфаркт легкого, инсульт и др.

Вены имеют одинаковое строение с артериями, однако стенки их гораздо тоньше артериальных. Внутренняя оболочка вен образует складки В ммде карманов: клапаны, которые располагаются по два че­рез определенные промежутки и препятствуют обратному току кро­ви. Особенно велика роль клапанов в венах нижней половины тела, так как кровь поднимается по ним. преодолевая значительную силу тяже­сти. В продвижении крови но венам к сердцу большую роль играет при­ сасывающая способность трудно!! клетки, а также сокращение мышц тела. В это время происходит как бы выжимание крови ИЗ тканей.

Артериальная система соответствует общему плану строения тела. Гам, где скелет конечное ГИ состоит из ОДНОЙ кос] п, представляющей неподвижную опору для сосуда, имеется одна основная (магистраль­ная) артерия, там, где есть две кости (предплечье, голень), существу­ет и по две магистральные артерии. Разветвления артерий и вен соеди­няются между собой И образуют артериальные и венозные соустья — анастомозы. При нарушениях тока крови по основным сосудам кро­вообращение КОМПеНСИруетСЯ ПОблИЗЛежаЩИМ сосудам, за счет кото­ рых осуществляется так называемое коллатеральное кровообращение.