Кровеносные сосуды в которых происходит газообмен

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 сентября 2019; проверки требуют 28 правок.

Запрос «ССС» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Схема расположения наиболее крупных кровеносных сосудов в теле человека. Артерии показаны красным, вены – синим цветом

Сердéчно-сосу́дистая систéма – система органов, обеспечивающая циркуляцию крови в организме человека и животных. Благодаря её деятельности кислород и питательные вещества доставляются к органам и тканям тела, а углекислый газ, другие продукты метаболизма и отходы жизнедеятельности отводятся от органов и тканей и затем выводятся из организма.

Сердечно-сосудистая система бывает замкнутая и незамкнутая. У человека, как и у всех позвоночных, она замкнутая.

Циркуляция крови дополняется лимфооттоком от органов и тканей организма по системе лимфатических сосудов, узлов и протоков лимфатической системы, впадающих в венозную систему в месте слияния подключичных вен.

В состав сердечно-сосудистой системы входит сердце и кровеносные сосуды. Сердце – мышечный орган, заставляющий кровь двигаться, ритмически нагнетая её в кровеносные сосуды – полые трубки различного диаметра, по которым происходит циркуляция крови.

Все функции кровеносной системы строго согласованы благодаря нервно-рефлекторной регуляции, что позволяет поддерживать гомеостаз в постоянно изменяющихся условиях внешней и внутренней сред.

Кровеносные сосуды[править | править код]

Кровеносные сосуды – это полые трубки, по которым движется кровь. Сосуды, несущие кровь от сердца к органам называют «артериями», а от органов к сердцу – «венами». В артериях и венах не осуществляется газообмен и диффузия питательных веществ, это просто путь доставки. По мере удаления кровеносных сосудов от сердца они становятся мельче. Существуют несколько классификаций сосудов: анатомическая, гистологическая, морфо-физиологическая. Укрепление сосудов невозможно без витамина Р. Такое сочетание используют для профилактики варикозного расширения вен, лечения атеросклероза и других заболеваний.

Кровеносные сосуды делят на 3 типа: вены, артерии, капилляры. Артерии направляют кровь от сердца к другим органам, а вены наоборот – от органов к сердцу. Артерии имеют толстые эластичные стенки в связи с высоким давлением в сердце (до 250 мм ртутного столба), а вены – менее толстую.

Сосудам свойственно разветвляться:

артерии эластичного типа → артерии → артериолы → синусоидные капилляры,

крупные вены → вены → венулы → непрерывные капилляры

Обмен веществами между кровью и интерстициальной жидкостью происходит через проницаемую стенку капилляров – мелких сосудов, соединяющих артериальную и венозную системы. За 1 минуту через стенки всех капилляров человека просачивается около 60 литров жидкости.

Между артериями и венами находится микроциркуляторное русло, формирующее периферическую часть сердечно-сосудистой системы. Микроциркуляторное русло представляет систему мелких сосудов, включающую артериолы, капилляры, венулы, а также артериоловенулярные анастомозы. Именно здесь происходят процессы обмена между кровью и тканями[1]

Кровь с кислородом и питательными веществами для клеток называют «артериальной», а кровь с углекислым газом и продуктами обмена клеток – венозной.

Кровеносные сосуды изучает наука ангиология.

Самая крупная артерия – аорта.

Сердце[править | править код]

Сердце (лат. cor, греч. καρδιά) – полый мышечный орган, который последовательностью сокращений и расслаблений ритмически перекачивает кровь по сосудам. Функция сердца осуществляется, благодаря переменным сокращениям и расслаблениям мышечных волокон, образующих стенку предсердий и желудочков. В зависимости от биологического вида внутри может разделяться перегородками на 2, 3 или 4 камеры. У млекопитающих и птиц сердце 4-камерное. При этом различают (по току крови): правое предсердие, правый желудочек, левое предсердие и левый желудочек.

Стенка имеет 3 слоя: внутренний – эндокард (его выросты образуют клапаны), средний – миокард (сердечная мышца, сокращение происходит непроизвольно, предсердия и желудочки не соединяются между собой), наружный – эпикард (покрывает поверхность сердца, служит внутренним листком околосердечной серозной оболочки – перикарда).

Анатомия сердца во многом определяет степень основного обмена, разделяя животных на теплокровных и холоднокровных.

Нервные центры, регулирующие деятельность сердца, находятся в продолговатом мозге. В эти центры поступают импульсы, которые сигнализируют о потребностях в чём-либо тех или иных органов. В свою очередь, продолговатый мозг посылает сердцу сигналы – усилить или ослабить сердечную деятельность. Потребность органов в притоке крови регистрируют 2 типа рецепторов: рецепторы растяжения и хеморецепторами.

Изучением сердца занимается наука кардиология.

Тоны сердца[править | править код]

Во время работы сердца возникают звуки – тоны:

• Систолический – низкий, продолжительный (колебание створок, захлопываются двух- и трёхстворчатые клапаны, колебания натягивают сухожильные нити)
• Диастолический – высокий, короткий (захлопывают полулунные клапаны аорты и лёгочного ствола)

Сердце сокращается ритмично в условиях покоя с частотой 60-70 ударов в минуту. Частота ниже 60 – брадикардия, выше 90 – тахикардия.

Сокращение мышц сердца характеризуют временем сокращения – предсердий – 0,1 секунды, сокращение желудочков – 0,3 секунды, пауза – 0,4 секунды.

Круги кровообращения[править | править код]

Там, где сосудистая система замкнута, образует круг кровообращения. У человека и у некоторых позвоночных (все, кроме рыб) животных есть несколько кругов кровообращения, обменивающихся кровью между собой только в сердце. Круг кровообращения состоит из 2 последовательно соединённых кругов (петель), начинающихся желудочками сердца и впадающих в предсердия.

Сердечно-сосудистая система человека образует 2 круга кровообращения: большой и малый.

• Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке и оканчивается в правом предсердии, куда впадают полые вены. Время одного оборота крови составляет 20-24 секунды
• Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке, из которого выходит лёгочный ствол, и оканчивается в левом предсердии, в которое впадают лёгочные вены. Время одного оборота составляет 4 секунды.

Кровь бывает венозной и артериальной, но не всегда в артериях движется артериальная кровь, а в венах – венозная. Это зависит от круга кровообращения:

• Большой круг: в артериях – артериальная, в венах – венозная
• Малый круг: в артериях – венозная, а в венах – артериальная

Большой круг кровообращения обеспечивает кровью все органы и ткани.

Малый круг кровообращения ограничен циркуляцией крови в лёгких, здесь происходит обогащение крови кислородом и выведение углекислого газа.

В зависимости от физиологического состояния организма, а также практической целесообразности иногда выделяют дополнительные круги кровообращения:

• Плацентарный – существует у плода, находящегося в матке
• Сердечный – представляет собой часть большого круга кровообращения
• Виллизиев – артериальное кольцо, образованное артериями бассейна позвоночных и внутренних сонных артерий, расположенное в основании головного мозга, способствует компенсации недостаточности кровоснабжения

Патологии[править | править код]

Патология сердечно-сосудистой системы включает, в первую очередь, первичные заболевания сердца: некоторые формы миокардита, кардиомиопатии, опухоли сердца. Также сюда включают поражения сердца при инфекционных, инфекционно-аллергических, дисметаболических и системных болезнях и заболеваниях других органов.

В Международном классификаторе болезней заболевания сердца и сосудов объединены в единый класс под названием «Болезни системы кровообращения» и разделены на следующие пункты[2]:

• Ревматизм в активной фазе, включающий активный ревматизм без поражения сердца, а также активные ревматические перикардит, эндокардит, миокардит
• Хронические ревматические болезни сердца, включая приобретённые пороки сердца
• Гипертоническая болезнь
• Ишемическая болезнь сердца, а также острый инфаркт миокарда и разные формы стенокардии, атеросклеротический кардиосклероз и аневризма сердца
• Другие болезни сердца
• Сосудистые поражения мозга, объединяющие субарахноидальные кровоизлияния, кровоизлияния в мозг, тромбоз сосудов головного мозга и эмболию сосудов головного мозга, преходящие нарушения мозгового кровообращения, а также генерализованные поражения сосудов мозга
• Болезни артерий, артериол, а также капилляров

Заболевания[править | править код]

Заболевания сердечно-сосудистой системы являются одной из основных причин смерти в экономически развитых странах[2]. До 1980 года доля сердечно-сосудистых заболеваний в общей структуре смертности постоянно увеличивалась, но в 1981-1982 годах ситуация начала стабилизироваться.[2]

Примечания[править | править код]

Источник

Каждому человеку необходимо знать об особенностях работы своего организма. На все базовые вопросы, касающиеся анатомии, сложно ответить сразу. Поэтому сейчас вниманием будет затронут лишь один. И звучит он так: «В каких сосудах происходит газообмен?». Интересен не только вопрос, но еще и тема, к которой он относится, а потому сейчас следует рассмотреть ее чуть более подробно.

Вкратце о процессе

Перед тем как рассказать о том, в каких сосудах происходит газообмен, необходимо обсудить специфику самого процесса. Исходя из названия, можно понять, что так принято обозначать обмен газов между организмом и внешней средой.

Процесс элементарен. В организм из окружающей среды поступает кислород (без перерывов), который потребляют все ткани, органы и клетки. А он, в свою очередь, обратно выделяет углекислый газ, образующийся в процессе, а также некоторые другие продукты метаболизма.

Данный процесс необходим практически для всех организмов. Потому что без него нормальный обмен веществ энергии не представляется возможным.

Капилляры легких

Вот в каких сосудах происходит газообмен. Хотя нельзя утверждать так однозначно, потому что функции газообмена, а также насыщение крови кислородом осуществляется при участии сосудов всего малого круга кровообращения.

У ветвей легочной артерии очень тонкие стенки. Вся сосудистая система очень податливая, растягивается она легко. В нее поступает довольно большой объем крови из правого желудочка (в минуту около 6 литров).

И это учитывая низкое давление в малом круге (примерно 15-22 мм рт.ст.). Обусловлен данный факт очень небольшим сопротивлением. Оно в десять раз меньше, чем в сосудах, относящихся к большому кругу кровообращения.

Особенности строения сосудов

Ни с чем нельзя сравнить сеть альвеолярных капилляров. И рассказывая о том, в каких сосудах происходит газообмен, просто нельзя не затронуть вниманием специфику их структуры. Особенности можно выделить в такой перечень:

• Капиллярные сегменты очень малы.
• Все они между собой обильно взаимосвязаны, вследствие чего образуется петлистая сеть.
• Отдельные капиллярные сегменты очень плотно заполняют все единицы площади альвеолярной поверхности.
• Скорость кровотока очень низкая. Почему? Потому что в стенках альвеол такая плотная капиллярная сеть, что некоторыми физиологами она рассматривается, как сплошной слой движущейся крови.

Итак, где происходит газообмен – ясно. Что касательно размеров? Площадь поверхности изученной капиллярной сети приближена к альвеолам (примерно 80 м2). И в ней содержится порядка 200 мл крови.

Если говорить об альвеолярных кровеносных капиллярах, то их диаметр варьируется от 8,3 до 9,9 мкм. У эритроцитов он поменьше – 7,4 мкм. Что это значит? То, что эритроциты очень плотно примыкают к капиллярным стенкам. Данная особенность кровоснабжения создает превосходные условия для эффективного и быстрого газообмена, результатом которого становится нормализация газового состава артериальной крови и альвеолярного воздуха.

Описание процесса

Исходя из вышесказанного, можно понять, где происходит газообмен. Но как именно? Стоит попробовать ответить и на этот вопрос.

Для начала нужно понять, что ключевая задача легких – осуществлять процесс газообмена, а не просто перегонять воздух. И в них вдыхаемый состав меняется. Вот тут уже в процесс включается кровеносная система. А именно – капилляры. Ими пронизаны все альвеолы.

Попав в них, кислород отправляется в стенки капилляров. Почему? Потому что в крови и в воздухе, который в альвеолах содержится, разное давление. У венозной крови оно намного ниже. Именно поэтому из альвеол кислород устремляется в капилляры. А вот давление углекислого газа больше в крови, чем в альвеолах. Что, в свою очередь, значит это? То, что из венозной крови углекислый газ транспортируется сразу в просвет альвеол.

Затем кислород присоединяется к гемоглобину, содержащемуся в эритроцитах, и в таком виде движется по организму. Вследствие этого образуется артериальная кровь, обогащенная кислородом.

Взаимодействие с сердечной системой

Что происходит дальше? Кровь транспортируется к сердцу, которое затем перегоняет ее к клеткам тканей. После этого она по сосудам доставляется ко всем клеткам организма.

На этом процесс не заканчивается. Поступая в клетки, кровь «отдает» весь кислород, вбирая в себя углекислый газ, который является продуктом жизнедеятельности.

После этого начинается обратный процесс. Проходит он по такому пути: тканевые капилляры – вены – сердце – легкие. Поступая в конечный пункт, венозная кровь, насыщенная углекислым газом, снова транспортируется в альвеолы. После этого она с остатками воздуха отправляется наружу. А углекислый газ точно так, как и кислород, транспортируется при помощи гемоглобина.

Интенсивность процесса

Рассказывая о том, в каких сосудах происходит газообмен в легких, стоит отметить интересный нюанс. Дело в том, что этот процесс (а, соответственно, и последующий расход энергии) становится менее интенсивным, если температура тела понижается. Сначала это было выявлено у холоднокровных созданий, а затем удалось доказать аналогичную зависимость и у теплокровных млекопитающих. Человек, естественно, к ним тоже относится.

То же самое наблюдается в условиях искусственной или естественной гипотермии. А вот при повышении температуры тела, когда человек заболевает или перегревается, газообмен наоборот увеличивается.

Что происходит в легких?

Стоит вернуться к этому вопросу. Как происходит газообмен в сосудах и какой путь затем проделывает обогащенная кислородом кровь – ясно. Но что конкретно происходит в легких?

Они осуществляют экскреторную функцию. Проявляется она в удалении более 200 летучих веществ, образовавшихся в организме либо попадающих в него извне. Углекислый газ, экзогенные вещества (этиловый эфир и спирт), ацетон, метан, закись азота и фторотан – все перечисленное в той или иной степени удаляется из крови именно через легкие.

Помимо кондиционирования этот орган также выполняет защитную функцию. Микроорганизмы, попавшие внутрь в процессе вдыхания, и осевшие затем на стенках альвеол, захватывают и уничтожают альвеолярные макрофаги.

Также стоит напомнить, что в легких образуются иммуноглобулины, интерферон, специфические лейкоцитарные антитела и лизоцим – те элементы, которые играют важную роль в защите организма от различных инфекционных агентов.

Значение кислорода

В каких кровеносных сосудах происходит газообмен и как в целом осуществляется данный процесс, ясно. Теперь стоит поговорить и о значении кислорода для организма человека.

Это – элемент-органоген. В организме его содержится до 65%. А это примерно 40 килограмм, если брать в расчет среднестатистического человека.

Ключевая функция кислорода – участие во всех окислительно-восстановительных реакциях, проходящих в организме. Именно благодаря ему организм может утилизировать белки, жиры и углеводы с извлечением энергии для своих нужд.

Согласно исследованиям, в минуту потребляется от 1,8 до 2,4 грамма кислорода.

Заключение

В завершение темы, касающейся вопроса, в каких сосудах происходит газообмен в легких и тканях, хотелось бы сказать, что этот процесс, пожалуй, является самым стабильным в организме.

Его постоянство сохраняется всегда, даже если меняется парциальное давление О2 в окружающей среде, нарушается работа органов дыхания и т.д. А происходит это благодаря наличию приспособительных реакций систем, которые участвуют в газообмене. Их, к слову, контролирует ЦНС.

Источник