Строение и функции системы кровообращения и сердца

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Строение и функции системы кровообращения и сердца

Строение системы кровообращения

Система органов кровообращения состоит из сердца и кровеносных сосудов: артерий, вен и капилляров.

Сердце - полый мышечный орган, который как насос перекачивает кровь по системе сосудов. Вытолкнутая сердцем кровь попадает в артерии, которые несут кровь к органам. Самая крупная артерия - аорта. Артерии многократно ветвятся на более мелкие и образуют кровеносные капилляры, в которых происходит обмен веществами между кровью и тканями организма. Кровеносные капилляры сливаются в вены - сосуды, по которым кровь возвращается к сердцу. Мелкие вены сливаются в более крупные, пока, наконец, не достигнут сердца.

Кровеносная система человека, как и всех позвоночных, замкнутая. Между кровью и клетками тела всегда имеется барьер - стенка кровеносного сосуда, омываемая тканевой жидкостью. У артерий и вен стенки толстые, поэтому содержащиеся в крови питательные вещества, кислород, продукты распада не могут рассеяться по пути. Кровеносная система без потерь донесет их до того места, где они нужны. Обмен между кровью и тканями возможен только в капиллярах, которые имеют чрезвычайно тонкие стенки из одного слоя эпителиальной ткани. Через нее просачивается часть плазмы крови, пополняя количество тканевой жидкости, проходят питательные вещества, кислород, углекислый газ и другие вещества.

В левом желудочке начинается большой круг кровообращения. При сокращении левого желудочка кровь выбрасывается в аорту - самую большую артерию.

От дуги аорты отходят артерии, снабжающие кровью голову, руки и туловище. В грудной полости от нисходящей части аорты отходят сосуды к органам грудной клетки, а в брюшной - к органам пищеварения, почкам, мышцам нижней половины тела и другим органам. Артерии снабжают кровью все органы и ткани человека. Они многократно ветвятся, сужаются и постепенно переходят в кровеносные капилляры.

Через капилляры большого круга кровь (в которой оксигемоглобин эритроцитов распадается на гемоглобин и кислород) отдает питательные вещества и кислород тканям. Кислород поглощается тканями и используется для биологического окисления, а выделяющийся углекислый газ уносится плазмой крови и гемоглобином эритроцитов. Кровь собирается в вены большого круга. Вены верхней половины тела впадают в верхнюю полую вену, вены нижней половины тела - в нижнюю полую вену. Обе вены несут кровь в правое предсердие сердца. Здесь завершается большой круг кровообращения. Венозная кровь переходит в правый желудочек, откуда начинается малый круг.

Кровообращение в сердце относится к большому кругу кровообращения. От аорты к мышцам сердца отходит артерия. Она опоясывает сердце в виде венца и поэтому называется венечной артерией. От нее отходят более мелкие сосуды, разбиваясь на капиллярную сеть. Здесь артериальная кровь отдает свой кислород и поглощает углекислый газ. Венозная кровь собирается в вены, которые сливаются и несколькими протоками впадают в правое предсердие.

При сокращении правого желудочка венозная кровь направляется в легочные артерии. Правая артерия ведет в правое легкое, левая - в левое легкое. Обратите внимание: по легочным артериям движется венозная кровь! В легких артерии ветвятся, становясь все тоньше и тоньше. Они подходят к легочным пузырькам - альвеолам. Здесь тонкие артерии разделяются на капилляры, оплетая тонкую стенку каждого пузырька. Содержащийся в венах углекислый газ уходит в альвеолярный воздух легочного пузырька, а кислород из альвеолярного воздуха переходит в кровь. Здесь он соединяется с гемоглобином. Кровь становится артериальной: гемоглобин вновь превращается в оксигемоглобин: кровь меняет цвет - из темной становится алой. Артериальная кровь по легочным венам возвращается к сердцу. От левого и от правого легких к левому предсердию направляются по две легочные вены, несущие артериальную кровь. В левом предсердии малый круг кровообращения заканчивается. Кровь переходит в левый желудочек, и далее начинается большой круг кровообращения. Так каждая капля крови последовательно совершает сначала один круг кровообращения, потом другой.

Функции и строение сердца

Слово "сердце" происходит от слова "середина". Это и понятно, потому что сердце находится в середине между правым и левым легкими и лишь слегка смещено в левую сторону. Верхушка сердца направлена вниз, вперед и немного влево, поэтому удары сердца максимально ощущаются слева от грудины.

Размеры сердца человека примерно равны размерам его кулака. Сердце не случайно называют мускульным мешком. Сердечная стенка образована мощными мышцами (миокардом), которые приводят в движение кровь. Наружный слой стенки сердца состоит из соединительной ткани. Средний мощный мышечный слой. Внутренний слой состоит из эпителиальной ткани. Сердце имеет те же слои, что и сосуды. Сердце находится в соединительнотканном "мешке", который называется околосердечной сумкой (перикардом). Она неплотно прилегает к сердцу и не мешает ему работать. Кроме того, внутренние стенки околосердечной сумки выделяют жидкость, которая снижает трение сердца о перикард.

Сердце человека четырехкамерное (иллюстрация). Оно состоит из двух предсердий и двух желудочков. Между предсердиями и желудочками находятся створчатые клапаны. Благодаря им кровь движется только в одном направлении - из предсердий в желудочки.

Стенки предсердий внутри гладкие, и кровь легко стекает из них в желудочки. Предсердия имеют дополнительные емкости - ушки сердца. При интенсивной физической работе они могут наполняться кровью, если ее собирается слишком много.

Стенки желудочков имеют более сложное строение. От дна и боковых стенок отходят сосочковые мышцы. К ним прикрепляются прочные соединительнотканные нити, которые удерживают створки клапана, когда они закрываются. Благодаря этому створчатые клапаны не могут вывернуться в сторону предсердий и пропустить туда кровь.

В стенках желудочков много складок, поперечных перемычек. Кровоток в желудочках приобретает вихреобразный характер, потому что из предсердий в желудочки кровь движется в одном направлении, а из желудочка в артерии в противоположном. Благодаря сложному строению внутренней стенки желудочков кровь лучше перемешивается, и содержащийся в эритроцитах кислород и углекислый газ распределяются более равномерно среди эритроцитов.

На выходе крови из сердца, то есть на границе левого желудочка с аортой и правого желудочка с легочной артерией, находятся кармановидные полулунные клапаны. Они препятствуют возвращению крови из артерий в желудочки. Поэтому кровь движется только в одном направлении.

Строение сосудов и крови

Все сосуды, кроме кровеносных и лимфатических капилляров, состоят из трех слоев. Наружный слой состоит из соединительной ткани, средний слой - из гладкой мышечной ткани и, наконец, внутренний - из однослойного эпителия. В капиллярах остается только внутренний слой. Наиболее толстые стенки у артерий. Им приходится выдерживать большое давление крови, выталкиваемой в них сердцем. У артерий мощная соединительнотканная наружная оболочка и мышечный слой. Благодаря гладким мышцам, сжимающим сосуд, кровь получает дополнительное ускорение. Этому же способствует соединительнотканная наружная оболочка: при наполнении артерии кровью она растягивается, а потом в силу своей эластичности давит на содержимое сосуда.

Вены и лимфатические сосуды также имеют соединительнотканный наружный и гладкомышечный средний слой, однако последний не такой мощный. Стенки вен и лимфатических сосудов эластичны и легко сдавливаются скелетными мышцами, через которые они проходят. Внутренний эпителиальный слой средних по размеру вен и лимфатических сосудов образует кармановидные клапаны. Они не дают крови и лимфе течь в обратном направлении. Когда скелетные мышцы растягивают эти сосуды, давление в них снижается и кровь из задних сегментов переходит вперед. Когда же скелетные мышцы начинают сжимать эти сосуды, кровь давит с одинаковой силой на все стенки. Под давлением крови клапаны закрываются, путь назад оказывается закрытым - кровь может двигаться только вперед. Если кровь предохранить от свертывания и дать ей отстояться, то произойдет ее расслоение на составные части. Сверху окажется прозрачная, слегка желтоватая жидкость - плазма крови. Вниз осядут форменные элементы крови. Нижнюю часть пробирки займут эритроциты, которые составят примерно 1/3 общего объема. Небольшой тонкий слой над эритроцитами будет принадлежать лейкоцитам (иллюстрация).

Эритроциты - красные кровяные клетки, транспортирующие кислород к тканям и углекислый газ к легким. Эритроцит имеет форму двояковогнутого диска, что намного увеличивает его поверхность . Красный цвет эритроцита зависит от особого вещества - гемоглобина. В легких он присоединяет к себе кислород и становится оксигемоглобином. В тканях это соединение распадается на кислород и гемоглобин. Кислород используется клетками организма, а гемоглобин, присоединив к себе углекислый газ, возвращается в легкие, отдает углекислый газ и вновь присоединяет кислород. Гемоглобин обозначают символом Hb. Равенство реакции образования и распада оксигемоглобина выглядит так:

в легких Hb + 4О2 = HbО8; в тканях HbO8 = Hb + 4О2.

Оксигемоглобин имеет более светлую окраску, и потому обогащенная кислородом артериальная кровь выглядит ярко-алой. Гемоглобин, оставшийся без кислорода, темно-красный. Поэтому венозная кровь значительно темнее артериальной.

У всех позвоночных, кроме млекопитающих, клетка эритроцита имеет ядро. У млекопитающих зрелые эритроциты ядер не имеют: они теряются в процессе развития (иллюстрация). Двояковогнутая форма эритроцита и отсутствие ядра способствует переносу газов, так как увеличенная поверхность клетки быстрее поглощает кислород, а отсутствие ядра позволяет использовать для транспортировки кислорода и углекислого газа весь объем клетки.

У мужчин в 1 мм3 крови содержится в среднем 4,5-5 млн эритроцитов, у женщин - 4-4,5 млн.

Иллюстрация:

Созревание эритроцита.

кровеносная система сердце сосуд

Лейкоциты - клетки крови с хорошо развитыми ядрами. Их называют белыми кровяными клетками, хотя на самом деле они бесцветные. Основная функция лейкоцитов - распознавание и уничтожение чужеродных соединений и клеток, которые оказываются во внутренней среде организма. Известны различные виды лейкоцитов: нейтрофилы, базофилы, эозинофилы.

Число лейкоцитов варьирует в пределах 4-8 тыс. в 1 мм3, что связано с наличием инфекции в организме, со временем суток, едой. Лейкоциты способны к амебовидному движению. Обнаружив чужеродное тело, они ложноножками захватывают его, поглощают и уничтожают (рис. 53). Это явление было открыто Ильей Ильичом Мечниковым (1845-1916) и названо фагоцитозом, а сами лейкоциты фагоцитами, что означает "клетки-пожиратели".

Большая группа клеток крови называется лимфоцитами, поскольку созревание их завершается в лимфатических узлах и в вилочковой железе (тимусе). Эти клетки способны опознавать химическую структуру чужеродных соединений и вырабатывать антитела, которые нейтрализуют или уничтожают эти чужеродные соединения.

Способностью к фагоцитозу обладают не только лейкоциты крови, но и находящиеся в тканях более крупные клетки - макрофаги. При проникновении микроорганизмов через кожу или слизистые во внутреннюю среду организма макрофаги перемещаются к ним и участвуют в их уничтожении.

Размещено на Allbest