Строения кровеносной системы. Основные функции кровообращения

1. Общий план строения кровеносной системы. Основные функции кровообращения.

Кровеносная система— система трубок и полостей, по которым совершается кровообращение . У человека и вообще всех позвоночных система эта замкнута, на всем протяжении обладает собственными стенками и отграничена ими от окружающих органов. Она имеет лишь сообщение с лимфатической системой , которую можно считать придаточной, дополнительной частью первой, но так как, благодаря существованию клапанов в лимфатической систем, кровь из системы не может переходить в лимфатические сосуды, то система физиологически остается замкнутой, и кровь нигде не имеет непосредственного соприкосновения с тканями тела. В этой наиболее совершенной и сложной форме система слагается из 4 отделов:

1) центрального органа, сердца, которое играет роль всасывающего  и нагнетательного насоса и  служит главным двигателем крови, 

2) сосудов, разносящих  кровь из сердца в различные  органы, — артерий,

3) сосудов, приносящих кровь к сердцу, или вен.

 4) системы тончайших трубочек — волосных или капиллярных сосудов, соединяющих артериальную систему с венозной, сквозь тонкие стенки которых и совершается обмен веществ между кровью и окружающими сосуды тканями.

План кровеносной системы  человека (схема): a — правое предсердие, b — правый желудочек, c — легочная артерия, d — волосные сосуды легких, e — легочные вены, f — левое предсердие, g — левый желудочек, h — аорта, i — та часть аорты, где от нее престают отделяться ветви к верхней половине тела, k — верхняя полая вена, l и m — нисходящая часть аорты, n — артерии к кишечнику, o — волосные сосуды стенок кишечного канала, p — воротная вена, r — печеночные вены, s — нижняя полая вена, t — волосные сосуды нижней половины тела; путь крови указан стрелками; сосуды, содержащие артериальную кровь, представлены светлыми, содержащие венозную — темными.

 

Общий план системы человека следующий: сердце состоит из вполне отделенных друг от друга правой и левой половины, каждая половина состоит из предсердия и сообщающегося с ним желудочка; правая половина сердца наполнена кровью, богатой углекислотой ("венозной"), в левой половине кровь,богатая кислородом, ярко-красная ("артериальная"). Из левого предсердия кровь переходит в левый; желудочек, отсюда в начальственную артерию или аорту (aorta), которая восходит вперед, изгибается налево (дуга аорты) и затем идет вдоль позвоночника по направлению кзади (книзу). Из самого начала аорты выходят правая и левая венечные артерии, питающие сердце; из дуги выходят правая безымянная (arteria anonyma), делящаяся на правую подключичную (art. subclavia dextra) и правую сонную (art. carotis dextra), потом левая сонная (art. carotis sinistra) и левая подключичная (art. subclavia sinistra); подключичные разветвляются в верхних конечностях, сонные в голове. Из нисходящей части аорты выходят: а) в грудной области две задних бронхиальных артерии (art. b r onchialis posteriores), 2-4 пищеводных артерии (art. oesophageae), несколько артерий, идущих к плевре (art. mediastiniсае), 10 пар межреберных артерий (art. intercostales), б) в брюшной области чревная артерия (art. coeliaca), верхняя кишечная или брыжеечная (art. mesenterica s. meseraica superior), нижняя кишечная или брыжеечная (art. mesenterica inferior), надпочечные (art. suprarenales) обыкновенно 2 пары, почечные (art. renales), внутренние семянные (art. spermaticae internae), 4 пары поясничных или чресленных (art. lumbales); затем аорта делится на 2 общие подвздошные (art. iliacae communes), из которых каждая делится на подчревную (art. hypogastrica) и art. cruralis, а продолжение брюшной аорты составляет средняя крестцовая (art. sacralis media). Из разветвлений артерий кровь переходит в волосные сосуды всего тела, становится венозной и переходит в систему вен.

Благодаря постоянному движению крови в сосудах, обеспечиваются основные функции системы кровообращения:

1) транспорт веществ, необходимых  для обеспечения функций клеток  организма;

2) доставка к клеткам  организма химических веществ,  регулирующих их обмен;

3) отвод от клеток, переработанных  в них, веществ (метаболитов);

4) гуморальная, т.е. осуществляемая  через жидкость, связь органов  и тканей между собой;

5) доставка тканям средств  защиты;

6) удаление вредных веществ  из организма;

7) обмен тепла в организме.

 

2. Влияние парасимпатических  (блуждающих) и симпатических нервов  на деятельность сердца.

И парасимпатические, и симпатические нервы оказывают на сердце 5 влияний:

-хронотропный (изменяют частоту сердечных сокращений);

-инотропный (изменяют силу сердечных сокращений);

-батмотропный (влияют на возбудимость миокарда);

-дромотропный (влияет на проводимость);

тонотропный (влияют на тонус миокарда);

 

То есть они оказывают  влияние на интенсивность обменных процессов.

Парасимпатическая нервная  система - отрицательные все 5 явлений; Симпатическая нервная система - все 5 явлений положительные.

 

Влияние парасимпатических  нервов.

Отрицательное влияние n.vagus связано с тем, что его медиатор ацетилхолин взаимодействует с М-холинорецепторами.

Отрицательное хронотропное влияние - за счёт взаимодействия между ацетилхолином с М-холинорецепторами синоартиального узла. в результате открываются калиевые каналы (повышается проницаемость для К+), в результате уменьшается скорость медленной диастолической спонтанной поляризации, в итоге уменьшается количество сокращений в минуту (за счёт увеличения продолжительности действия потенциала действия).

Отрицательное инотропное влияние - ацетилхолин взаимодействует с М-холинорецепторами кардиомиоцитов. В результате тормозится активность аденилатциклазы и активируется гуанилатциклазный путь. Ограничение аденилатциклазного пути уменьшает окислительное фосфорилирование, уменьшается количество макроэргических соединений, в итоге уменьшается сила сердечных сокращений.

Отрицательное батмотропное влияние - ацетилхолин взаимодействует и М-холинорецепторами всех образований сердца. В резултате увеличивается проницаемость клеточной мембраны миокардиоцитов для К+. Величина мембранного потенциала увеличивается (гиперполяризация). Разность между мембранным потенциалом и Е критическим увеличивается, а эта разность показатель порога раздражения. Порог раздражения увеличивается - возбудимость уменьшается.

Отрицательное дромоторопное влияние - т. к. возбудимость уменьшается, то малые круговые токи медленнее распространяются, поэтому уменьшается скорость проведения возбуждения.

Отрицательный тонотропный эффект - под действием n.vagus не происходит активации обменных процессов.

Влияние симпатических нервов.

Медиатор норадреналин взаимодействует  с бетта 1-адренорецепротами синоатриального узла. в результате открываются Са2+-каналы - повышается проницаемость для К+ и Са2+. В результате увеличивается скорость мелоенной спонтанной диастолической деполяризации. Продолжительность потенциала действия уменьшается, соответственно частота сердечных сокращений увеличивается - положительный хронотропный эффект.

 

Положительный инотропный эффект - норадренолин взаимодействует с бетта1- рецепторами кардиоцитов.

Эффекты:

-активируется фермент аденилатциклаза, т. о. стимулируется окислительное фосфорилирование в клетке с образованием, увеличивается синтез АТФ - увеличивается сила сокращений.

- увеличивается проницаемость для Са2+, который участвует в мышечных сокращениях, обеспечивая образование актомиозиновых мостиков.

-под действием Са2+ увеличивается активность белка кальмомодулина, который обладает сродством к тропонину, что увеличивает силу сокращений, -активируются Са2+-зависимые протеинкиназы.

- под действием норадреналина АТФ-азная активность миозина (фермент АТФ-аза).

Положительный батмотропный эффект: норадреналин взаимодействует с бетта 1-адренорецепорами всех клеток, увеличивается проницаемость для Na+ и Ca2+ (эти ионы поступают внутрь клетки), т. о. возникает деполяризация клеточной мембраны. Мембранный потенциал приближается к Е критическому (критический уровень деполяризации). Это снижает порог раздражения, а возбуждаемость клетки увеличивается.

Положительное дромотропное влияние - вызвано повышением возбудимости.

Положительное тонотропное влияние - связано с адаптационно-трофической функцией симпатической нервой системы.

Для парасимпатической нервной  системы наиболее важен отрицательный хронотропный эфект, а для симпатической нервной системы - положительное инотропное и тонотропное влияние.

3.Систолитический и минутный выброс (объем) сердца.

Систолический объём и  минутный объём – основные показатели, которые характеризуют сократительную функцию миокарда.

Количество крови, выбрасываемой  желудочком сердца в минуту, является одним из важнейших показателей  функционального состояния сердца и называется минутным объемом крови . Он одинаков для правого и левого желудочков. Характеризует общее количество крови, перекачиваемое правым или левым отделом сердца в течение одной минуты в сердечно-сосудистой системе. Размерность минутного объема кровообращения – л/мин или мл/мин. С тем, чтобы нивелировать влияние индивидуальных антропометрических различий на величину МОК, его выражают в виде сердечного индекса. Сердечный индекс – это величина минутного объема кровообращения, деленная на площадь поверхности тела в м2. Размерность сердечного индекса – л/(мин. м2).

Для условий физического  покоя и горизонтального положения  тела испытуемого нормальные величины минутного объема крови соответствуют диапазону 4–6 л/мин (чаще приводятся величины 5–5.5 л/мин). Средние величины сердечного индекса колеблются от 2 до 4 л/(мин. м2) – чаще приводятся величины порядка 3–3.5 л/(мин. м2).

Поскольку объем крови  у человека составляет только 5–6 л, полный кругооборот всего объема крови происходит примерно за 1 мин. В период тяжелой работы МОК у здорового человека может увеличиться до 25–30 л/мин, а у спортсменов – до 35–40 л/мин.

 

В системе транспорта кислорода  аппарат кровообращения является лимитирующим звеном, поэтому соотношение максимальной величины минутного объема крови , проявляющейся при максимально напряженной мышечной работе, с его значением в условиях основного обмена дает представление о функциональном резерве всей сердечно-сосудистой системы. Это же соотношение отражает и функциональный резерв самого сердца по его гемодинамической функции. Гемодинамический функциональный резерв сердца у здоровых людей составляет 300–400 %. Это означает, что минутный объем крови покоя может быть увеличен в 3–4 раза. У физически тренированных лиц функциональный резерв выше – он достигает 500–700 %.

Разделив минутный объем  на число сокращений сердца в минуту, можно вычислить систолический  объем крови.

Систолический объем крови - Объем крови, нагнетаемый каждым желудочком в магистральный сосуд (аорту или легочную артерию) при  одном сокращении сердца, обозначают как систолический, или ударный, объем крови.

Наибольший систолический  объем наблюдается при частоте  сердечных сокращений от 130 до 180 удар/мин. При частоте сердечных сокращений выше 180 удар/мин систолический объем  начинает сильно снижаться.

При ритме сердечных сокращений 70 – 75 в минуту систолический объем  равен 65 – 70 мл крови. У человека при  горизонтальном положении тела в  условиях покоя систолический объем  составляет от 70 до 100 мл.

В покое объем крови, выбрасываемый  из желудочка, составляет в норме  от трети до половины общего количества крови, содержащейся в этой камере сердца к концу диастолы. Оставшийся в  сердце после систолы резервный  объем крови является своеобразным депо, обеспечивающим увеличение сердечного выброса при ситуациях, в которых  требуется быстрая интенсификация гемодинамики (например, при физической нагрузке, эмоциональном стрессе  и др.).

 В покое в систолу из желудочков изгоняется примерно половина находящейся в них крови. Это создает резервный объем, который может быть моби­лизован при необходимости быстрого и значительного увеличения сердечного выброса. Величина резервного объема крови является одним из главных детерминантов функционального резерва сердца по его специфической функции – перемещению крови в системе. При увеличении резервного объема, соответственно, увеличивается максимальный систолический объем, который может быть выброшен из сердца в условиях его интенсивной деятельности. При адаптационных реакциях аппарата кровообращения изменения систолического объема достигаются с помощью механизмов саморегуляции под влиянием экстракардиальных нервных механизмов. Регуляторные влияния реализуются в изменения систолического объема путем воздействия на сократительную силу миокарда. При уменьшении мощности сердечного сокращения систолический объем падает.

 

4. Сосудистые рефлексогенные  зоны. Рефлекторные механизмы регуляции  работы сердца. Гуморальная регуляция  деятельности сердца.

 

У человека выделяют три  рефлексогенные зоны, постоянно участвующие  в регуляции деятельности сердца и просвета сосудов,

- аортальная,

- синокаротидная 

-зона расположенная в правом предсердии у впадения полых вен.( синусно-предсердный узел)