Как насос перекачивает кровь по сосудам

Кровь – это одна из базовых жидкостей человеческого организма, благодаря которой органы и ткани получают необходимое питание и кислород, очищаются от токсинов и продуктов распада. Эта жидкость может циркулировать в строго определённом направлении благодаря системе кровообращения. В статье мы поговорим о том, как устроен этот комплекс, благодаря чему поддерживается ток крови, и каким образом система кровообращения взаимодействует с другими органами.

Кровеносная система человека: строение и функции

Нормальная жизнедеятельность невозможна без эффективной циркуляции крови: она поддерживает постоянство внутренней среды, переносит кислород, гормоны, питательные компоненты и другие жизненно необходимые вещества, принимает участие в очищении от токсинов, шлаков, продуктов распада, накопление которых рано или поздно привело бы к гибели отдельно взятого органа или всего организма. Этот процесс регулируется кровеносной системой – группой органов, благодаря совместной работе которых осуществляется последовательное перемещение крови по телу человека.

Давайте рассмотрим, как устроена кровеносная система, и какие функции в организме человека она выполняет.

Строение кровеносной системы человека

На первый взгляд, кровеносная система устроена просто и понятно: она включает сердце и многочисленные сосуды, по которым течёт кровь, поочерёдно достигая всех органов и систем. Сердце – это своеобразный насос, который подстёгивает кровь, обеспечивая её планомерный ток, а сосуды играют роль путеводных трубок, которые определяют конкретный путь перемещения крови по организму. Именно поэтому кровеносную систему называют ещё сердечно-сосудистой, или кардиоваскулярной.

Поговорим более подробно о каждом органе, который относится к кровеносной системе человека.

Органы кровеносной системы человека

Как и любой организменный комплекс, кровеносная система включает ряд различных органов, которые классифицируются в зависимости от строения, локализации и выполняемых функций:

1. Сердце считается центральным органом кардиоваскулярного комплекса. Оно представляет собой полый орган, образованный преимущественно мышечной тканью. Сердечная полость разделена перегородками и клапанами на 4 отдела – по 2 желудочка и предсердия (левые и правые). Благодаря ритмичным последовательным сокращениям сердце проталкивает кровь по сосудам, обеспечивая её равномерную и непрерывную циркуляцию.
2. Артерии несут кровь от сердца к другим внутренним органам. Чем дальше от сердца они локализованы, тем тоньше их диаметр: если в области сердечной сумки средняя ширина просвета составляет толщину большого пальца, то в районе верхних и нижних конечностей его диаметр примерно равен простому карандашу.

Несмотря на визуальную разницу, и крупные и мелкие артерии имеют сходное строение. Они включают три слоя – адвентиций, медиа и интима. Адвентиций – наружный слой – образован рыхлой фиброзной и эластической соединительной тканью и включает множество пор, через которые проходят микроскопические капилляры, питающие сосудистую стенку, и нервные волокна, регулирующие ширину просвета артерии в зависимости от посылаемых организмом импульсов.

Медиа, занимающая срединное положение, включает эластические волокна и гладкие мышцы, благодаря которым поддерживается упругость и эластичность сосудистой стенки. Именно этот слой в большей степени регулирует скорость кровотока и артериальное давление, которое может варьироваться в допустимом диапазоне в зависимости от внешних и внутренних факторов, влияющих на организм. Чем больше диаметр артерии, тем выше процент эластических волокон в срединном слое. По этому принципу сосуды классифицируют на эластические и мышечные.

Интима, или внутренняя выстилка артерий, представлена тонким слоем эндотелия. Гладкая структура этой ткани облегчает циркуляцию крови и служит пропускным каналом для питания медии.

По мере истончения артерий эти три слоя становятся менее выраженными. Если в крупных сосудах адвентиций, медиа и интима хорошо различимы, то в тонких артериолах заметны только мышечные спирали, эластические волокна и тонкая эндотелиальная выстилка.

1. Капилляры – самые тонкие сосуды кардиоваскулярной системы, которые являются промежуточным звеном между артериями и венами. Они локализованы в самых отдалённых от сердца участках и содержат не более 5% от общего объёма крови в организме. Несмотря на малый размер, капилляры крайне важны: они окутывают тело плотной сетью, снабжая кровью каждую клеточку организма. Именно здесь происходит обмен веществами между кровью и прилегающими тканями. Тончайшие стенки капилляров легко пропускают молекулы кислорода и питательных компонентов, содержащихся в крови, которые под воздействием осмотического давления переходят в ткани других органов. Взамен кровь получает содержащиеся в клетках продукты распада и токсины, которые по венозному руслу отправляются обратно к сердцу, а затем к лёгким.
2. Вены – разновидность сосудов, которые переносят кровь от внутренних органов к сердцу. Стенки вен, как и артерий, образованы тремя слоями. Единственное отличие заключается в том, что каждый из этих слоёв менее выражен. Эта особенность регулируется физиологией вен: для циркуляции крови здесь не требуется наличия сильного давления сосудистых стенок – направление кровотока поддерживается благодаря наличию внутренних клапанов. Большее их количество содержится в венах нижних и верхних конечностей – здесь при низком венозном давлении без попеременного сокращения мышечных волокон кровоток был бы невозможен. В крупных венах, напротив, клапанов очень мало или нет вовсе.

В процессе циркуляции часть жидкости из крови просачивается через стенки капилляров и сосудов к внутренним органам. Эта жидкость, визуально чем-то напоминающая плазму, является лимфой, которая попадает в лимфатическую систему. Сливаясь воедино, лимфатические пути образуют довольно крупные протоки, которые в области сердца впадают обратно в венозное русло кардиоваскулярной системы.

Кровеносная система человека: кратко и понятно о кровообращении

Замкнутые циклы кровообращения образуют круги, по которым кровь движется от сердца к внутренним органам и обратно. Человеческая кардиоваскулярная система включает 2 круга кровообращения – большой и малый.

Кровь, циркулирующая по большому кругу, начинает путь в левом желудочке, затем переходит в аорту и по прилегающим артериям попадает в капиллярную сеть, распространяясь по всему организму. После этого происходит молекулярный обмен, а затем кровь, лишённая кислорода и наполненная диоксидом углерода (конечным продуктом при клеточном дыхании), попадает в венозную сеть, оттуда – в крупные полые вены и, наконец, в правое предсердие. Весь этот цикл у здорового взрослого человека занимает в среднем 20–24 секунды.

Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке. Оттуда кровь, содержащая большое количество углекислого газа и прочих продуктов распада, попадает в лёгочный ствол, а затем в лёгкие. Там кровь насыщается кислородом и отправляется обратно к левому предсердию и желудочку. Этот процесс занимает порядка 4 секунд.

Помимо двух основных кругов кровообращения, в некоторых физиологических состояниях у человека могут появляться иные пути для циркуляции крови:

• Венечный круг является анатомической частью большого и отвечает исключительно за питание сердечной мышцы. Он начинается на выходе венечных артерий из аорты и заканчивается венозным сердечным руслом, которое образует венечный синус и впадает в правое предсердие.
• Виллизиев круг призван компенсировать недостаточность мозгового кровообращения. Он располагается в основании головного мозга, где сходятся позвоночные и внутренние сонные артерии.
• Плацентарный круг появляется у женщины исключительно во время вынашивания ребёнка. Благодаря ему плод и плацента получают от материнского организма питательные вещества и кислород.

Функции кровеносной системы человека

Основная роль, которую играет кардиоваскулярная система в организме человека, заключается в передвижении крови от сердца к другим внутренним органам и тканям и обратно. От этого зависит множество процессов, благодаря которым возможно поддержание нормальной жизнедеятельности:

• клеточное дыхание, то есть перенос кислорода от лёгких к тканям с последующей утилизацией отработанного углекислого газа;
• питание тканей и клеток поступающими к ним веществами, содержащимися в крови;
• поддержание постоянной температуры тела с помощью распределения тепла;
• обеспечение иммунного ответа после попадания в организм болезнетворных вирусов, бактерий, грибков и других чужеродных агентов;
• выведение продуктов распада к лёгким для последующей экскреции из организма;
• регуляция активности внутренних органов, которая достигается за счёт транспортировки гормонов;
• поддержание гомеостаза, то есть баланса внутренней среды организма.

Кровеносная система человека: кратко о главном

Подводя итоги, стоит отметить важность поддержания здоровья кровеносной системы для обеспечения работоспособности всего организма. Малейший сбой в процессах циркуляции крови способен стать причиной недополучения кислорода и питательных веществ другими органами, недостаточного выведения токсических соединений, нарушения гомеостаза, иммунитета и других жизненно важных процессов. Чтобы избежать серьёзных последствий, необходимо исключить факторы, провоцирующие заболевания кардиоваскулярного комплекса – отказаться от жирной, мясной, жареной пищи, которая забивает просвет сосудов холестериновыми бляшками; вести здоровый образ жизни, в которой нет места вредным привычкам, стараться в силу физиологических возможностей заниматься спортом, избегать стрессовых ситуаций и чутко реагировать на малейшие изменения в самочувствии, своевременно принимая адекватные меры по лечению и профилактике сердечно-сосудистых патологий.

В медицине строение сердечно-сосудистой системы человека (сокращенно ССС) считается наиболее сложным. В его структуру входит сердце и кровеносная система, состоящая из трубок разного диаметра. Анатомия человека показывает, что чем ближе к сердцу, тем шире эти протоки, и тем они малочисленнее. В целом кровеносная система выглядит как обширная сеть, опутывающая каждый миллиметр человеческого тела.

У человека, как и у большинства высших животных, кровеносная система имеет замкнутую структуру. Это значит, что она имеет вид круговой цепочки, состоящей из нескольких отделов. Они, в свою очередь, разделены на так называемые бассейны, отвечающие за кровоснабжение отдельных органов или систем. Регулируется кровеносная система нервно-рефлекторными механизмами, благодаря чему внутренняя среда организма сохраняет стабильность на фоне изменения внешних и внутренних условий существования.

Строение сердечно-сосудистой системы человека

У анатомического строения сердечно-сосудистой системы человека есть множество особенностей. Например, у отдельно взятых индивидов внешний вид и функциональность кровеносной системы человека может быть различным, даже если они находятся в близкородственной связи. Так, величина и расположение сердца в средостении индивидуальна для мужчин и женщин, взрослых и детей, как и размеры вен и артерий.

Схожесть анатомии наблюдается в топографии органов сердечно-сосудистой системы: сердце локализовано в грудной клетке, от него отходят наиболее крупные сосуды, которые затем разветвляются на более мелкие. Практически параллельно им располагаются сосуды лимфатические.

До определенного момента анатомы считали кровеносную и лимфатическую системы единым целым. Окончательно разделили их лишь к концу 19-го века.

Со временем строение кровеносной системы человека может изменяться под действием внешних факторов. Наибольшее распространение присущи возрастным изменениям сердечно-сосудистой системы, которые происходят постепенно. Приобретенные патологии считаются менее распространенными, хотя имеют более выраженные тяжелые последствия для здоровья. Все это дает основания для того, чтобы называть ССС не окончательно стабильной системы организма.

Сердце

Среди всех органов кровеносной системы сердце занимает центральное положение. Именно оно является «насосом», обеспечивающим непрерывность кровотока в сосудах. Сердце представляет собой полый орган, состоящий из мышц, которые сокращаются ритмично под влиянием посылаемых продолговатым мозгов импульсов. Внутри оно разделено системой перегородок и клапанов на четыре части: левый и правый желудочки, левое и правое предсердие.
Стенка сердца состоит из трех слоев:

1. Эндокард — внутренний слой, состоящий из нескольких типов клеток. Поверхность мышечных волокон, сухожильных нитей и клапанов покрыта эндотелиальными клетками, а под ними находится базальная мембрана и рыхло-волокнистый субэндотелий. Под этими слоями располагается тонкий слой из смешанных мышечных и эластичных волокон, соединяющийся посредством тонкого слоя соединительных клеток с миокардом.
2. Миокард — средний слой сердца, состоящий из поперечнополосатых мышц. Клетки этого вида ткани соединены в спирально расположенные нити, окружающие все камеры сердца. Основная масса мышечных клеток миокарда относится к типу сократительных мышц. Менее 1/3 мышечной массы сердца представлено проводящими и секреторными кардиомиоцитами. Между всеми типами кардиомиоцитов располагаются соединительнотканные промежутки, пронизанные сетью капилляров.
3. Эпикард — наружный слой сердца, состоящий из рыхлого слоя из соединительных клеток, и более плотного — из мезотелиальных. В соединительной ткани располагаются нервные волокна и кровеносные сосуды. Поверхность сердца покрыта слоем жировой ткани.

Все слои сердца удерживаются фиброзным скелетом, образованный несколькими кольцами из плотной соединительной ткани и пучками коллагена, хрящевыми пластинками и эластичными волокнами.

Тоны сердца

При сокращении и расслаблении сердце издает звуки. В кардиологии (науке, изучающей строение, функции и заболевания сердца) их называют тонами. Выделено два тона сердца:

• Систолический — возникающий при колебаниях створок двух- и трехстворчатых клапанов, натягивании сухожилий сердца. Его основные особенности — высокая продолжительность и низкий уровень звуковых колебаний.
• Диастолический — возникающий в момент полного захлопывания клапанов аорты и артерий легочного ствола. Его особенности — короткая продолжительность и высокий уровень звуковых колебаний.

В норме тоны сердца гармоничны и ритмичны. Средняя частота сокращений сердца у здорового человека в состоянии покоя составляет от 60 до 70 ударов в минуту.

Сосуды

Кровеносная система человека состоит из разнокалиберных полых трубок, которые делятся на два типа: магистральные и участвующие в обменных процессах. Магистральная кровеносная система — это крупные сосуды, которые выполняют исключительно транспортную функцию и делятся на два вида:

• артерии, несущие кровь от сердца к органам и тканям организма;
• вены, несущие кровь от органов и тканей к сердцу.

Артериальная сеть состоит из главной артерии кровеносной системы — аорты, а также множества более мелких ответвлений, постепенно переходящих в артериолы. Стенка сосудов такого типа толстая и эластичная, с выраженным мышечным слоем, благодаря чему они сопротивляются давлению крови и с усилием проталкивают ее к отдаленным участкам.

Венозная кровеносная система состоит из крупных, средних и мелких вен. Большие по диаметру сосуды располагаются около сердца, а при удалении от него разветвляются на более мелкие. Вены постепенно становятся все более тонкими и переходят в венулы.

Замыкается кровеносная система, состоящая из артерий и вен, микроциркуляторным руслом, состоящим из артериол, капилляров, и венул, а также из артериовенулярных анастомозов. Эта часть русла осуществляет обменные функции. Здесь происходит отдача клетками крови кислорода и диффузия углекислого газа и продуктов переработки из тканей.

Круги кровообращения

Основной особенностью замкнутой кровеносной системы является наличие нескольких кругов кровообращения. Каждый из них состоит из обособленных, последовательно соединенных петель, начало которых находится в желудочках сердца, а конец — в предсердиях.

ССС человека состоит из двух основных кругов кровообращения (сокращенно КК):

1. Большой КК — начинается левым желудочком, а заканчивается правым предсердием. Основная его функция — доставка артериальной крови во все органы и ткани. В обратном направлении (к сердцу) движется кровь, насыщенная углекислым газом и продуктами жизнедеятельности организма.
2. Малый КК — начинается правым желудочком и заканчивается левым предсердием. В артериях малого круга течет венозная кровь, которая при прохождении через легкие отдает углекислый газ и насыщается кислородом. Артериальная кровь возвращается в сердце по венам.

Помимо основных кругов кровообращения в организме присутствуют дополнительные: сердечный, отвечающий за кровоснабжение сердца и является часть большого КК, и виллизиев, компенсирующий недостаточное кровоснабжение головного мозга. У женщин во время беременности формируется плацентарный КК, отвечающий за кровоснабжение плода в матке.

Функции

В организме человека кровеносная система выполняет несколько функций. Основная — транспортная — состоит в доставке биологической жидкости ко всем органам и тканям, и выведении продуктов метаболизма. Также к ее функциональным предназначениям относятся дополнительные подфункции:

• защитная — компоненты крови обеспечивают клеточную и гуморальную защиту от проникновения чужеродных тел;
• дыхательная — благодаря крови осуществляется газообмен в тканях и органах;
• питательная — кровеносная система является основным способом доставки питательных веществ к тканям и органам;
• выделительная — доставка продуктов метаболизма в легкие и почки, где они перерабатываются и выводятся во внешнюю среду;
• терморегуляторная — кровеносная система способна выравнивать температуру организма для предотвращения гипер- и гипотермии отдельных частей тела или органов.

Еще одной подфункцией, которая предопределяет физиологию сердечно-сосудистой системы, является регуляторная функция. Кровеносная система считается основной транспортной магистралью, по которой перемещаются гормоны, ферменты и другие биологические вещества, синтезированные внутренними органами, железами и тканями. Эти соединения, в свою очередь, могут отразиться на функциях сердечно-сосудистой системы. Например, выброс адреналина усиливает сердечный выброс, сужает периферические сосуды и направляет основные объемы крови к жизненно важным органам: сердцу, головному мозгу, а также к скелетным мышцам.

Патологии

Несмотря на замкнутость и относительную стабильность, кровеносная система часто подвергается патологическим изменениям. В число распространенных болезней сердечно-сосудистой системы специалисты включают:

• заболевания структур сердца — инфаркт миокарда, сужение коронарных сосудов, дисфункции клапанов и проводящей нервной системы, воспалительные и дистрофические процессы;
• заболевания артерий — сужение или расширение просвета, закупорка липидами или тромбами, расслоение и разрыв стенки, воспалительные процессы и т. д.;
• заболевания вен — растяжение и ослабление стенок (варикоз), тромбоз и т. д.

Все патологии сердечно-сосудистой системы можно разделить на первичные и вторичные. При первичных патологиях кровеносная система является основным источником негативных процессов. К ним относятся:

• воспаления сосудистых стенок и сердечной мышцы;
• кардиомиопатии;
• опухоли миокарда и других структур сердца;
• инфекционные заболевания сердца и сосудов;
• дисметаболические нарушения;
• аллергические заболевания сердца и сосудов;
• врожденные пороки ССС.

В число вторичных патологий включены заболевания, факторы риска развития которых зависят от внешних и внутренних воздействий, которым подвергается кровеносная система. Это гормональные и метаболические нарушения, ишемические заболевания, атеросклероз и т. д.

Отдельной строкой в перечне патологий, которым подвержена кровеносная система, упоминаются заболевания, обусловленные возрастными особенностями сердечно-сосудистой системы. На их фоне отмечается общее снижение и угнетение функций кровеносной системы, ослабление сердечного выброса, расстройство регуляторных механизмов.

Методы диагностики

Проблемы в диагностике сердечно-сосудистой системы в современной медицине отсутствуют. Развитие технологий позволило расширить перечень подходов к выявлению заболеваний сердца и сосудов. Помимо физикального осмотра, позволяющих оценить базовые сведения о деятельности ССС, применяются:

• аппаратные волновые методы исследования состояния и функций сердца — ЭКГ, ЭхоКГ;
• аппаратные лучевые методы диагностики заболеваний сердечно-сосудистой системы — радионуклидная ангиография, однофотонная эписсионная компьютерная томография, рентгенография, КТ и МРТ сердца и сосудов;
• лабораторные исследования — биохимия крови, анализ биомаркеров некроза миокарда и другие.

Не менее важно в постановке верного диагноза использование функциональных проб сердечно-сосудистой системы. Они выполняются в динамике и позволяют оценить работу и состояние сосудов и сердца при определенных видах нагрузки. Такие методы незаменимы при заболеваниях, которые протекают скрыто или имеют нетипичную симптоматику.

Влияние на сердечно сосудистую систему

Внешние и внутренние факторы, способные воздействовать на организм в негативном ключе, достаточно хорошо изучены в рамках гигиены сердечно-сосудистой системы. Также эта дисциплина изучила укрепляющие ССС факторы, способные минимизировать отрицательное воздействие и послужить толчком к постепенному восстановлению функций.

Наиболее выраженным негативным влиянием на сердце и сосуды обладают так называемые вредные привычки. Специалисты отмечают, что большая часть заболеваний возникает из-за негативного влияния алкоголя на сердечно-сосудистую систему. По статистике ВОЗ более 45% смертей у возрастных пациентов происходит на фоне периодического или систематического злоупотребления спиртными напитками. Основными проблемами алкоголизма становятся:

• истощение миокарда;
• разрушение сосудистых стенок;
• формирование тромбов в венах;
• нестабильность артериального давления.

Именно поэтому для укрепления сердечно-сосудистой системы в первую очередь рекомендовано отказаться от приема спиртных напитков.

На втором месте по степени негативного воздействия стоит курение. О том, как никотин влияет на сердечно-сосудистую систему, указано буквально на каждой пачке сигарет. Это вещество относится к категории канцерогенов, вызывающих преждевременное старение организма: разрушает миелиновую оболочку нервных волокон, ухудшает газообмен, приводит к разрушению интимы кровеносных сосудов. В момент поступления в организм никотин вызывает спазм кровеносных магистралей и трубок микроциркуляторного русла, в результате чего поднимается АД, а ткани и органы не получают достаточно питательных веществ.

Основная опасность курения для сердца состоит в постепенном накоплении в тканях миокарда тяжелых металлов, которые приводят к ослаблению мышцы и ее атрофии.

Обязательной часть гигиены сердечно-сосудистой системы считается физическая нагрузка. Как чрезмерная, так и недостаточная физическая активность способна привести к нарушению функций сердца и сосудов. Недостаток движения и слабые нагрузки имеют ряд негативных последствий:

• застой крови в нижних отделах венозной системы с последующим растяжением вен;
• образование тромбов и риск закупорки (тромбоэмболии) сосудов жизненно важных органов;
• недостаточное питание тканей и органов.

Не меньшим вредом обладают и чрезмерные тренировки сердечно-сосудистой системы. Повышенная нагрузка приводит к постоянному перенапряжению миокарда, повышенной нагрузке на крупные сосуды. В результате они гипертрофируются и не могут полноценно выполнять возложенные на них функции.

Специально разработанные упражнения для укрепления ССС позволяют найти золотую середину. Нагрузки подбираются с учетом текущего физического состояния пациента, уровня его подготовки, имеющихся заболеваний и других особенностей. Назначая при заболеваниях сердечно-сосудистой системы ЛФК, специалист направляет пациента на детальное обследование, кото?