Строение сердца человека сосуды строение
Человеческий организм постоянно потребляет энергию, получаемую из питательных веществ и кислорода. Поддержание всех его функций возможно только благодаря беспрерывной доставке этих компонентов, а также своевременному удалению токсических соединений.
Эти задачи берет на себя сердечно-сосудистая система – жизненно важная структура организма, обеспечивающая его рост и развитие. Рассмотрим устройство сердца и кровеносных сосудов человека простым языком.
Сердечно-сосудистая система: кратко о строении
Это замкнутый комплекс трубок, обеспечивающий питание органов и удаление из них продуктов обмена. Его составные элементы:
- Кровь;
- Сердце;
- Звено макроциркуляции — артерии и вены;
- Звено микроциркуляции — капилляры.
Анатомия сердца человека
Это четырехкамерный насосный орган, анатомически поделенный на верхнюю и нижнюю части, содержащие предсердные и желудочковые камеры соответственно. По функциям в сердце различают две половины:
- Левую – участвующую в кровоснабжении тканей;
- Правую – участвующую в газообмене.
Сердце – это трехслойный орган. Выделяют следующие его слои изнутри наружу:
- Эндокардиальный, образующий клапаны;
- Миокардиальный, обеспечивающий сокращения;
- Эпикардиальный, покровный.
Сердце заключено в защитную соединительнотканную сумку – перикард. У органа различают длинник, равный примерно 14-16 см, и поперечник, равный 12-15 см. Средняя масса равна приблизительно 250-380 г.
У здорового человека величина и форма сердца повторяют размер и форму сжатой в кулак кисти.
Анатомия сердца человека в рисунках представлена в этом видео:
Как устроены артерии и вены?
Артерии – мощные сосуды с выраженной мышечной стенкой, обеспечивающие центробежное движение крови (от сердца). Артерии никогда не спадаются. Свое название они получили от древнегреческого «аэр» — «воздух», когда древние медики ошибочно считали их воздухосодержащими трубками.
Крупнейшая артерия тела называется аортой.
Принимая кровь, которая движется на скорости 100 см в секунду, из левой желудочковой камеры, артерии испытывают сильное давление, поддерживающее их в повышенном тонусе.
Это давление было названо «кровяным» или «артериальным» и отражает как силу сердца, так и состояние сосудистых стенок. В норме величина его верхнего значения колеблется от 90 до 140, а нижнего — от 60 от 90 мм ртутного столба.
Вены – это уносящие сосуды, по которым кровь движется к сердцу, т.е. центростремительно. Вены обладают рядом принципиальных отличий от артерий:
- Их стенки более тонкие, а расположение — более поверхностное;
- Вены могут спадаться (что служит фактором более быстрой остановки венозного кровотечения по отношению к артериальному);
- Вены обладают специальными заслонками, которые препятствуют возвратному току крови — клапанами.
Венозные сосуды содержатся в организме в большем количестве, чем артериальные. На одну крупную артерию (имеющую анатомическое название) приходится по 2 одноименные вены. Кроме того, артерии всегда расположены более глубоко, чем вены, и не образуют сплетений.
Венозные сплетения в теле каждого человека имеют индивидуальный рисунок.
Схема артерий и вен внутри сердца человека представлена в этом видео:
Функции микроциркуляторного русла
Это комплекс микроскопических сосудов, который служит «мостом» между артериями и венами на уровне тканей. Он состоит из образований, включающих всего несколько десятков клеток — капилляров.
Внутри капилляров происходит обмен веществ. Здесь органы забирают из крови белки, жиры, углеводы и кислород в обмен на ненужные токсические соединения и углекислый газ: так артериальная кровь становится венозной.
Площадь всей капиллярной поверхности составляет 1 кв.км.
Примерная длина всех сосудов тела у взрослых равна 100 тысяч км, а их количество превышает 150-200 миллиардов.
Какой еще орган участвует в кровообращении?
Косвенно в этом процессе участвует печень — крупнейшая железа человека. Печень осуществляет фильтрацию венозной крови, полученной из органов пищеварения и селезенки. Сосуд, приносящий в нее кровь со всей брюшной полости, называется «воротной веной».
Эндотелий в сосудах
Эндотелий – это внутренняя оболочка всех сосудов тела. В настоящее время эндотелий признан важнейшим эндокринным органом, который участвует в синтезе гормонов, реакциях воспаления и тромбообразования.
Здоровый эндотелий представляет собой нежный однорядный слой клеток. Повреждение и ранимость этого слоя лежат в основе такого распространенного заболевания, как атеросклероз.
Что такое кровь?
Кровь – это жидкая среда, образованная жидкой частью (плазмой) и клетками. Соотношение плазмы к клеткам равно примерно 55:45. Плазма – это раствор, включающий в себя воду, белки, сахара и жиры, поступающие в организм с пищей.
Важнейшими клетками, участвующими в питании организма, являются эритроциты.
Вопреки распространенному мнению об их цвете, сами по себе эритроциты имеют желто-зеленую окраску и лишь благодаря гемоглобину становятся красными.
Различают три функциональных подвида крови:
- Приносящая;
- Уносящая;
- Смешанная (капиллярная).
Как эритроциты поступают в сосуды?
Эритроциты синтезируются специальным органом, расположенным внутри костей – костным мозгом. Костный мозг способствует образованию также тромбоцитов и лейкоцитов. С возрастом этот орган постепенно замещается на жировую ткань.
Количество крови в норме составляет около 5% от массы тела — до 6 литров у мужчин, и до 4 литров — у женщин.
Что такое гемоглобин?
Гемоглобин – это транспортный белок, содержащий железо. Железо присоединяет к себе молекулы кислорода и в таком виде доставляет его во внутренние органы.
В норме количество гемоглобина составляет 135-150 г/л у мужчин, 120-135 г/л — у женщин. Кровь наполнена также инертным газом — азотом.
Функции сердца и сосудов
Выделяют следующие основные функции:
- Насосная;
- Питательная;
- Транспортная;
- Обменная;
- Эндокринная;
- Дыхательная.
Таким образом, сердце и сосуды несут на себе задачу полного жизнеобеспечения организма.
Ни одна ткань и ни один орган тела не могут развиваться без постоянного правильного кровоснабжения.
Как зависят органы от доставки кислорода?
Все органы тела чрезвычайно чувствительны к кислородной недостаточности. Если кислород перестает доставляться в ткань, достаточно пяти минут для ее омертвления.
Синдром, при котором от кислородной недостаточности умирает часть органа, носит название «инфаркт» — инфаркт миокарда, инфаркт легкого, почки и т. д. Специфическое название имеет инфаркт мозга – инсульт.
Круги кровообращения
Это замкнутые пути сосудистого движения крови. Существует два круга кровообращения, начинающих функционировать вскоре после рождения:
- Большой круг связывает сердце со всеми органами, обеспечивая обмен веществ;
- Малый круг охватывает только легкие и является главным звеном жизненно важного процесса — газообмена.
Кровообращение начинается с сокращения миокарда, а газообмен – со вдоха.
Большой круг
Сокращение левожелудочковой камеры способствует выбросу крови в аорту. Ветви аорты разносят ее по всем тканям, разветвляясь вплоть до капилляров.
Здесь кровь отдает органам питательные молекулы кислорода, белков, жиров и углеводов. Обогащаясь от них углекислым газом, она становится венозной и поступает в вены.
По мере приближения к сердцу вены объединяются во все более крупные сосуды, пока не образуют два последних венозных ствола — «полые вены». Из них кровь поступает в правую предсердную камеру и спускается в одноименный желудочек.
Малый круг
Из правожелудочковой камеры кровь продвигается до легочного ствола, делящегося на две ветви: правую (идет в правое легкое) и левую (идет в левое легкое). Посредством выдоха из легких удаляется углекислый газ.
Наступает вдох. Кровь снова обогащается кислородом и движется в левую половину сердца. Левый желудочек сокращается – и весь цикл повторяется снова.
Схема большого и малого кругов кровообращения сердца рассмотрена в видео-ролике:
Нормальные значения
- Время движения крови (одного цикла кровообращения) в норме занимает 25-30 секунд;
- Полный сердечный цикл происходит за 0.8 секунд, из которых 0.45 секунд приходится на сокращение, и 0.35 секунд – на расслабление;
- Число сердечных сокращений в норме составляет 60-80 ударов в минуту;
- Среднее количество дыхательных движений в норме равняется 12-16 в минуту. При этом у большинства людей выдох в два раза короче вдоха;
- За один вдох легкие поглощают примерно 500 мл воздуха (100 мл кислорода).
Сердце – это орган, который не работает беспрерывно. Ровно половину своей жизни сердце отдыхает, а органом, который работает без остановки, является головной мозг.
Участие нервной системы в работе сердца
В головном мозге имеются два регулирующих образования — сосудистый и дыхательный центры, расположенные на уровне затылка. В случае гипоксии в организме быстро повышается количество углекислого газа, что приводит к их раздражению.
Сигналы из мозговых центров доставляются в легкие, и возникает одышка (учащенное дыхание). В ответ на одышку усиливается работа сердца. Когда количество углекислого газа выравнивается, сигналы из дыхательного и сосудистого центров прекращаются.
Особенности кровоснабжения эмбриона
Кровь плода доставляется ему через пуповину посредством прохождения через плацентарный фильтр.
Дальнейшее ее продвижение имеет следующую последовательность: печень — правая предсердная камера — левая предсердная камера – левый желудочек — аорта. Таким образом, легкие плода не участвуют в газообмене.
Сразу после рождения и первых вдохов легкие расправляются. Это способствует закрытию всех перегородок между камерами и появлению малого круга кровообращения.
Гемоглобин плода отличается от такового у взрослых тем, что имеет повышенное сродство к кислороду. При малом объеме крови (200-250 мл) это позволяет полноценно защищать плод от гипоксии.
Более детально о системе кровообращения плода вы можете посмотреть на видео:
Сердечно-сосудистая система – это уникальный жизненно важный комплекс, обеспечивающий не только рост и развитие организма, но и работу всех его органов. От состояния сердца и сосудов зависят физическое развитие человека, активность, уровень интеллекта, состояние памяти, температура тела и многие другие параметры жизнедеятельности.
Знание строения и функций сосудов и сердца в норме поможет предотвратить развитие возможной патологии и научит внимательно относиться к состоянию своего здоровья.
Источник
Сердце по праву определено важнейшим органом человеческого тела: еще с древних времен считалось, что душа расположена за грудиной и покидает тело с последним ударом. Закладка органа происходит на шестой недели внутриутробного развития. Значимость адекватного функционирования всех структур сердца определяет длину и качество жизни каждого человека. Поэтому знание основных составных анатомии и физиологии органа необходимо для ясного понимания возможных проблем и их последствий.
Как устроено человеческое сердце?
Сердце (лат. сor) – мышечно-полостное образование, которое обеспечивает адекватную поставку крови ко всем клеткам и тканям. Особенность органа заключается в автономности: индивидуальной иннервации и регуляции сократительной функции. Однако мышечные, клапанные и структуры проводящей системы крайне чувствительны к изменениям во всем организме.
Топография органа: сердце располагается в грудной полости в комплексе структур средостения (образования, которое находится между двумя легкими), занимая среднюю нижнюю часть. Орган «лежит» на диафрагме, заключенный в околосердечную сумку – перикард. Боковыми стенками прилегает к корням легких и магистральным сосудам.
Схематическое изображение внутренней структуры сердца:
При общем клиническом осмотре путем перкуссии (поколачивания) по передней стенке грудной клетки определяется относительная и абсолютная сердечная тупость. Преимущественная часть органа находится с левой стороны, правая граница – по внешнему краю грудины.
Выслушивают деятельность сердца, функционирования клапанов с помощью фонендоскопа в точках их проекции.
Анатомия
Морфологическая структура сердца определяется экспертами по-разному. Анатомически орган делят на правую и левую половину, которые соединяются посредством сосудов большого и малого круга циркуляции крови.
Во время внутриутробного развития сердце проходит разные стадии формирования камер. В случае незавершенного процесса при рождении сохраняются патологические шунты между левыми и правыми отделами, которые вызывают нарушения гемодинамики.
Камеры (полости) обеих половин соединены между собой с помощью отверстий, где направление потока регулируется деятельностью створчатых структур клапанов.
Стенка органа представлена тремя основными оболочками:
- эндокард – выстилает внутреннюю поверхность сердца, формирует сухожильные хорды (нити) и клапанный аппарат;
- миокард – мышечный слой, формирующий стенку органа, межжелудочковую перегородку и папиллярные мышцы;
- эпикард – внешняя соединительнотканная оболочка, которая считается внутренним листком околосердечной сумки. Между слоями перикарда находится небольшое количество (до 2 мл) жидкости, что обеспечивает гладкое скольжение органа во время разных фаз сердечного цикла.
Воспалительные патологии околосердечной сумки или реактивные изменения на фоне других заболеваний (например, панкреатита или острой почечной недостаточности) ведут к повышенному синтезу жидкости, которая препятствует расширению полостей сердца и адекватному притоку крови.
Камеры
Схема строения сердца подразумевает разделение органа на половины, которые представлены четырьмя основными и двумя дополнительными камерами.
| Правая часть | Левые отделы |
|---|---|
| Предсердие (атриум), что собирает кровь с большим содержанием углекислого газа (венозную) со всего организма | Предсердие, куда впадают четыре легочные вены, несущие артериальную кровь с высокой концентрацией кислорода |
| Желудочек, который соединен с верхней камерой через атриовентрикулярное отверстие. Выносящий тракт несет кровь по малому кругу для газообмена | Желудочек – самая большая камера с толстым слоем мышечных волокон, сокращение которых обеспечивает адекватный выброс крови для доставки на периферию |
| Ушко – полость небольших размеров, соединенное с предсердием (меньше, чем слева) | Ушко – дополнительная камера с входом в атриум |
Клиническое значение ушек – дополнительный объем, которым заполняется сердце при повышенных нагрузках. Однако застой крови в камерах повышает риск развития тромбов (сгустков) с возможным разнесением в сосуды мозга или миокарда и последующим инсультом или инфарктом.
Клапанные структуры
Регуляция потока крови в определенном направлении задается клапанными структурами, производными соединительнотканной внутренней оболочки (эндокарда). В гемодинамической системе органа выделяют четыре основных клапана:
- митральный (левый атриовентрикулярный) – представлен двумя створками, которые открываются в полость желудочков во время сокращения предсердий;
- аортальный (состоит из трех створок) – расположен на выходе из левого желудочка;
- трехстворчатый, определяющий движение крови в правых отделах;
- клапан легочной артерии (трехстворчатый), регулирующий поток жидкости из желудочка в малый круг циркуляции крови.
Смыкание и открытие створок клапанов обеспечивается сокращением папиллярных мышц и протяженностью сухожильных хорд (слишком короткие или длинные волокна последних ведут к недостаточности аппарата и обратному забросу крови).
Сосудистая система органа
Постоянная мышечная работа сердца требует большого количества энергии, которая поставляется по венечным артериям с питательными веществами и кислородом. Коронарные сосуды органа отделяются от аорты непосредственно у основания створок клапана.
Выделяют две основные артерии, кровоснабжающие миокард:
- Правая, выходящая из аорты на заднюю поверхность сердца, обеспечивает трофику правого предсердия и желудочка.
- Левая, которая огибает предсердие и ложится в переднюю борозду, обеспечивает кровоснабжение основной мышечной массы сердца (левые отделы, межжелудочковая перегородка и передняя стенка). Нарушение кровотока в этом сосуде чаще всего вызывает боли и ощущение покалывания за грудиной.
Существуют индивидуальные особенности отхождения артерий, потому при контрастных методах исследования выделяют разные типы кровоснабжения сердца.
Отток венозной крови происходит по одноименным сосудам, которые открываются небольшими отверстиями в полость правого предсердия.
Гистология: как выглядит сердце под микроскопом?
Структура сердца организована тремя основными оболочками, клеточное строение которых определяется выполняемыми функциями. Микроскопическое расположение тканей в разрезе (гистология) представлено в таблице:
| Слой | Картина под микроскопом |
|---|---|
| Эндокард (ткани клапанов, сухожильных хорд и папиллярных мышц, внутренняя оболочка) |
Клетки питаются кровью из полостей сердца |
| Миокард | Мышечные волокна, построенные из одно- или двухядерных клеток. Сократительные белки имеют поперечную исчерченность, как в скелетной мускулатуре. Отдельные волокна соединяются между собой с помощью вставочных дисков. Последние способствуют быстрому распространению сокращения по всей массе сердечной мышцы |
| Проводящая система сердца | Атипичные кардиомиоциты (мышечные) клетки трех типов:
|
| Эпикард – внутренний листок перикарда | Тонкая оболочка из соединительной ткани, содержащая эластические и коллагеновые волокна. |
На фото представлено гистологическое строение сердца (мышечного слоя):
Круги кровообращения: куда и откуда двигается кровь по сосудам?
Основная функция сердца – обеспечивать адекватную доставку крови ко всем структурам организма. Реализуется эта задача с помощью согласованной работы кардиоваскулярной и дыхательной системы.
Схематическое изображение кровообращения в организме:
В функциональной анатомии выделяют два круга, по которым движется кровь (большой и малый) и проходят этапы обеспечения организма кислородом, питательными веществами и выведения токсических метаболитов (продуктов обмена).
Большой круг
Транспортируется артериальная кровь по большому кругу циркуляции, начинающемуся с полости левого желудочка. Во время сокращения последнего жидкость поступает в аорту – самый большой сосуд человеческого организма, отдельные ветки которого доставляют питательные вещества по всему телу:
- коронарные сосуды;
- подключичная артерия, разветвления которой питают органы головы, шеи, структуры верхней конечности;
- межреберные и бронхиальные, обеспечивающие трофику органов средостения, легких и структур грудной стенки;
- чревной ствол, почечные и брыжеечные артерии питают все органы пищеварительного тракта, мочевыделительной системы, брюшную стенку;
- бифуркация (раздвоение) аорты на общие подвздошные артерии обеспечивает трофику структур малого таза, нижних конечностей.
Транспортируется кровь по сосудам с постепенным сужением диаметра: от артерий и артериол к капиллярам. Клеточная стенка последних имеет большие поры, через которые перемещается кислород и питательные вещества к тканям за градиентом концентрации.
Забор отработанной крови происходит в конечном отделе капилляра, потом по венулам и к магистральным полым венам, которые впадают в полость правого атриума:
- нижняя – от структур брюшной полости, малого таза, мягких тканей ног;
- верхняя – от органов головы и шеи, части грудной полости.
Малый круг
Венозная кровь, поступающая в правые отделы сердца, обогащена углекислым газом, высокие концентрации которого оказывают угнетающее действие на дыхательный и сосудодвигательный центр головного мозга. Выводится газ с помощью малого круга кровообращения, начинающегося с правого желудочка:
-
Легочный ствол, который делится на правую и левую артерию. - Долевые и сегментарные артерии.
- Легочные капилляры, которые входят в состав аэрогематического барьера. Тонкие стенки альвеол и сосудов способствуют перемещению кислорода и углекислого газа по диффузионному механизму (градиенту концентрации).
- Венулы, которые впадают в магистральные вены (по две от каждого легкого) и несут кровь в левое предсердие.
Название сосудов определяется не составом крови, а направлением по отношении к сердцу: по венам движется жидкость к органу, по артерии – от него.
Сердечный цикл
Адекватное кровоснабжение организма обеспечивается слаженным сокращением мышечных волокон сердечной стенки, которые определяют цикл работы органа.
Выделяют две основные фазы:
- систола – сокращение;
- диастола – расслабления.
Разная скорость проведения импульса по атипичным кардиомиоцитам с наличием задержки в атриовентрикулярном узле обеспечивает скоординированную работу органа: во время систолы предсердий кровь проникает в желудочки. Последние находятся в фазе расслабления, что формирует достаточный объем для заполнения жидкостью (в левом до 100 мл).
Во время сокращения желудочков открываются клапаны аорты и легочной артерии, створки атриовентрикулярных соединений закрыты – кровь идет в круги циркуляции. На периферических сосудах определяется пульс, а области грудной клетки – биение сердца.
В это время предсердия находятся в фазе диастолы и заполняются кровью из полых (правые отделы) и легочных вен (левые).
Существует утверждение, что сердце полжизни работает и половину – отдыхает, поскольку длительность систолы и диастолы – одинаковая (по 0,4 секунды).
Функции сердца
Сердце по праву считается главным органом человеческого тела, потому что нарушения его функций вызывает тотальные расстройства, а остановка деятельности ведет к смерти пациента.
Основные функции человеческого сердца:
-
автоматизм – самостоятельный синтез нервных импульсов для сокращения миокарда; - проводимость – атипичные клетки обеспечивают налаженную работу разных отделов мускулатуры органа;
- насосная функция – перекачивание крови по организму с достаточным давлением для доставки к периферии;
- газообмен обеспечивается за счет работы малого круга по принципу градиента концентрации кислорода;
- эндокринная роль – в стенке левого предсердия вырабатывается натрийуретический гормон, что влияет на работу почек и выведение солей из организма.
Выводы
Жизненно важными системами человеческого тела считаются кардиоваскулярная и дыхательная. Строение и функции сердца напрямую определяют работу других органов за счет адекватного кровоснабжения головного мозга, эндокринных желез и почек.
Источник