Анатомия и физиология сердечно - сосудистой системы

Содержание

Введение

  1. Анатомия и физиология сердечно - сосудистой системы

1.1 Анатомическое строение сердца. Сердечный цикл. Значение клапанного аппарата

1.2. Миокард

1.3 Нагнетательная функция  сердца

2. Кровеносные  сосуды 

3. Артериальное давление

4. Артериальный пульс

Заключение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 Основное значение сердечно-сосудистой системы состоит в снабжении кровью органов и тканей. Кровь непрерывно движется по сосудам, что дает ей возможность выполнять все жизненноважные функции, а именно транспортную (перенос кислорода и питательных веществ), защитную (содержит антитела), регуляторную (содержит ферменты, гормоны и другие биологически активные вещества).

Сердце представляет собой биологический насос, благодаря работе которого кровь движется по замкнутой системе сосудов. Каждую минуту сердце перекачивает в кровеносную систему около 6 л крови, в сутки — свыше 8 тыс. л, в течение жизни (при средней продолжительности — 70 лет) — почти 175 млн. л крови. 

Из азов биологии известно, что все живые организмы состоят из клеток, клетки, в свою очередь, объединяются в ткани, ткани образуют различные органы. А анатомически однородные органы, обеспечивающие какие-либо сложные акты деятельности объединяются в физиологические системы. В организме человека выделяют системы: крови, кровообращения и лимфообращения, пищеварения, костную и мышечную, дыхания и выделения, желез внутренней секреции, или эндокринную, и нервную систему.

Подробнее я рассмотрю строение и физиологию сердечно-сосудистой системы.

 

\

 

 

 

1. Анатомия и физиология  сердечно - сосудистой системы

1.1 Анатомическое строение сердца. Сердечный цикл. Значение клапанного аппарата

Сердце человека - полый мышечный орган. Сплошной вертикальной перегородкой сердце делится на две половины: левую и правую. Вторая перегородка, идущая в горизонтальном направлении, образует в сердце четыре полости: верхние полости-предсердия, нижние-желудочки. Масса сердца новорожденных в среднем равна 20 г. Масса сердца взрослого человека составляет 0,425-0,570 кг. Длина сердца у взрослого человека достигает 12-15 см, поперечный размер 8-10 см, переднезадний 5-8 см. Масса и размеры сердца увеличиваются при некоторых заболеваниях (пороки сердца), а также у людей, длительное время занимающихся напряженным физическим трудом или спортом.

Стенка сердца состоит из трех слоев: внутреннего, среднего и наружного. Внутренний слой представлен эндотелиальной оболочкой (эндокард), которая выстилает внутреннюю поверхность сердца. Средний слой (миокард) состоит из поперечнополосатой мышцы. Мускулатура предсердий отделена от мускулатуры желудочков соединительнотканной перегородкой, которая состоит из плотных фиброзных волокон - фиброзное кольцо. Мышечный слой предсердий развит значительно слабее, чем мышечный слой желудочков, что связано с особенностями функций, которые выполняет каждый отдел сердца. Наружная поверхность сердца покрыта серозной оболочкой (эпикард), которая является внутренним листком околосердечной сумки-перикарда. Под серозной оболочкой расположены наиболее крупные коронарные артерии и вены, которые обеспечивают кровоснабжение тканей сердца, а также большое скопление нервных клеток и нервных волокон, иннервирующих сердце.

Сердце -это мощный мышечный орган, нагнетающий кровь через систему полостей (камер) и клапанов в распределительную сеть, называемую системой кровообращения. У человека сердце расположено вблизи центра грудной полости. Оно состоит в основном из прочной эластичной ткани - сердечной мышцы (миокарда), которая на протяжении всей жизни ритмически сокращается, посылая кровь через артерии и капилляры к тканям организма.

Этот неутомимый насос размером со сжатый кулак весит немногим больше 200 грамм, лежит почти на боку за грудиной между правым и левым легкими (которые частично прикрывают его переднюю поверхность) и снизу соприкасается с куполом диафрагмы. По форме сердце напоминает усеченный конус, слегка выпуклый, как груша, с одной стороны; верхушка расположена слева от грудины и обращена к передней части грудной клетки. От противоположной верхушке части (основания) отходят крупные сосуды, по которым притекает и оттекает кровь.

Основным показателем работы сердца является то количество крови, которое оно должно перекачивать за 1 минуту. При каждом сокращении сердце выбрасывает около 60-75 мл крови, а за минуту (при средней частоте сокращений 70 в минуту) - 4-5 л., то есть 300 л. в час, 7200 л. в сутки.

За 70 лет сердце нагнетает примерно 156 млн л крови. Оно сокращается более 100 000 раз в день, перегоняя кровь по 20 000 км вен и артерий, составляющих кровеносную систему человека. В течение дня сердце производит в среднем от 60 до 90 сокращений в минуту - 42 млн ударов в год и более 2,5 млрд сокращений за 70 лет жизни.

Помимо того что этот орган поддерживает устойчивый, нормальный кровоток, он быстро приспосабливается и адаптируется к постоянно меняющимся потребностям организма. К примеру, в состоянии активности сердце нагнетает больше крови и меньше в состоянии покоя. Когда взрослый человек находится в состоянии покоя, сердце совершает от 60 до 80 сокращений в минуту. При физической нагрузке, в момент стресса или возбуждения частота сокращений сердца может возрастать до 200 ударов в минуту.

Без кровообращения функционирование организма невозможно, и сердце как его мотор представляет собой жизненно важный орган. При остановке или резком ослаблении работы сердца смерть наступает уже через несколько минут.

Сердце окружено околосердечной сумкой (перикардом), содержащей перикардиальную жидкость. Эта сумка позволяет сердцу свободно сокращаться и расширяться. Перикард прочен, он состоит из соединительной ткани и имеет двухслойную структуру. Перикардиальная жидкость содержится между слоями перикарда и, действуя как смазка, позволяет им свободно скользить друг по другу при расширении и сокращении сердца.

Сердце состоит из нескольких структур: стенок, перегородок, клапанов, проводящей системы и системы кровоснабжения. Оно разделяется перегородками на четыре камеры, которые заполняются кровью не одновременно. Две нижние толстостенные камеры - желудочки - играют роль нагнетающего насоса. Они получают кровь из верхних камер и, сокращаясь, направляют ее в артерии. Сокращения желудочков и создают то, что называют сердцебиениями. Две верхние камеры - предсердия. Это тонкостенные резервуары, которые легко растягиваются, вмещая в интервалах между сокращениями поступающую из вен кровь.

Стенки и перегородки составляют мышечную основу четырех камер сердца. Мышцы камер расположены таким образом, что при их сокращении кровь буквально выбрасывается из сердца. Притекающая венозная кровь поступает в правое предсердие, проходит через трехстворчатый клапан в правый желудочек, откуда попадает в легочную артерию, пройдя через ее полулунные клапаны, и далее в легкие. Таким образом, правая часть сердца получает кровь от тела и прокачивает ее в легкие. Кровь, возвращающаяся из легких, поступает в левое предсердие, проходит через двустворчатый, или митральный, клапан и попадает в левый желудочек, из которого проталкивается в аорту, прижимая к ее стенке аортальные полулунные клапаны. Таким образом, левая часть сердца получает кровь из легких и прокачивает ее в тело.

В деятельности сердца можно выделить две фазы: систола (сокращение) и диастола (расслабление). Систола предсердий слабее и короче систолы желудочков: в сердце человека она длится 0,1 сек, а систола желудочков - 0,3 сек. диастола предсердий занимает 0,7 сек, а желудочков - 0,5 сек. Общая пауза (одновременная диастола предсердий и желудочков) сердца длится 0,4 сек. Весь сердечный цикл продолжается 0,8 сек. Длительность различных фаз сердечного цикла зависит от частоты сердечных сокращений. При более частых сердечных сокращений деятельность каждой фазы уменьшается, особенно диастолы.

Немного поподробнее остановлюсь на значении клапанов в движении крови через камеры сердца.

Во время диастолы предсердий атриовентрикулярные клапаны открыты и кровь, поступающая из соответствующих сосудов, заполняет не только их полости, но и желудочки. Во время систолы предсердий желудочки полностью заполняются кровью. При этом исключается обратное движение крови в полые и легочные вены. Это связано с тем, что в первую очередь сокращается мускулатура предсердий, образующая устья вен. По мере наполнения полостей желудочков кровью створки атриовентрикулярных клапанов плотно смыкаются и отделяют полость предсердий от желудочков. В результате сокращения папиллярных мышц желудочков в момент их систолы сухожильные нити створок атриовентрикулярных клапанов натягиваются и не дают им вывернуться в сторону предсердий. К концу систолы желудочков давление в них становится больше давления в аорте и легочной стволе. Это способствует открытию полулунных клапанов, и кровь из желудочков поступает в соответствующие сосуды. Во время диастолы желудочков давление в них резко падает, что создает условия для обратного движения крови в сторону желудочков. При этом кровь заполняет кармашки полулунных клапанов и обусловливает их смыкание.

Таким образом, открытие и закрытие клапанов сердца связано с изменением величины давления в полостях сердца.

Анатомически сердечно-сосудистая система состоит из сердца, артерий, капилляров, вен и выполняет три основные функции:

1. Транспортировку питательных веществ, газов, гормонов и продуктов метаболизма к клеткам и из клеток;

2. Регуляцию температуры тела;

3. Защиту от вторгающихся микроорганизмов и чужеродных клеток.

Эти функции непосредственно выполняются жидкостями, циркулирующими в системе, - кровью и лимфой. (Лимфа - прозрачная, водянистая жидкость, содержащая белые клетки крови и находящаяся в лимфатических сосудах.)

1.2. Миокард

Миокард представлен поперечно-полосатой мышечной тканью, состоящей из отдельных клеток – кардиомиоцитов, соединенных между собой с помощью нексусов, и образующих мышечное волокно миокарда. Таким образом, оно не имеет анатомической целостности, но функционирует как синцитий. Это связано с наличием нексусов, обеспечивающих быстрое проведение возбуждения с одной клетки на остальные. По особенностям функционирования выделяют два вида мышц: рабочий миокард и атипическую мускулатуру.

Рабочий миокард образован мышечными волокнами с хорошо развитой поперечно-полосатой исчерченностью. 

Рабочий миокард обладает рядом физиологических свойств:

1. Возбудимостью;

2.  Проводимостью;

3. Низкой лабильностью;

4. Сократимостью;

5. Рефрактерностью.

Возбудимость – это способность поперечно-полосатой мышцы отвечать на действие нервных импульсов. Она меньше, чем у поперечно-полосатых скелетных мышц. Клетки рабочего миокарда имеют большую величину мембранного потенциала и за счет этого реагируют только на сильное раздражение.

За счет низкой скорости проведения возбуждения обеспечивается попеременное сокращение предсердий и желудочков.

Рефрактерный период довольно длинный и связан с периодом действия. Сокращаться сердце может по типу одиночного мышечного сокращения (из-за длительного рефрактерного периода) и по закону «все или ничего».

Атипические мышечные волокна обладают слабовыраженными свойствами сокращения и имеют достаточно высокий уровень обменных процессов. Это связано с наличием митохондрий, выполняющих функцию, близкую к функции нервной ткани, то есть обеспечивает генерацию и проведение нервных импульсов. Атипический миокард образует проводящую систему сердца. Существуют также физиологические свойства атипического миокарда:

1. Возбудимость ниже, чем у скелетных мышц, но выше, чем у клеток сократительного миокарда, поэтому именно здесь происходит генерация нервных импульсов;

2. Проводимость меньше, чем у скелетных мышц, но выше, чем у сократительного миокарда;

3. Рефрактерный период довольно длинный и связан с возникновением потенциала действия и ионами кальция;

4. Низкая лабильность;

5. Низкая способность к сократимости;

6. Автоматия (способность клеток самостоятельно генерировать нервный импульс).

Атипические мышцы образуют в сердце узлы и пучки, которые объединены в проводящую систему. Она включает в себя:

1. Синоатриальный узел, который расположен на задней правой стенке, на границе между верхней и нижней полыми венами;

2. Триовентрикулярный узел, который лежит в нижней части межпредсердной перегородки под эндокардом правого предсердия, он посылает импульсы к желудочкам;

3. Пучок Гиса (идет через пердсердно-желудочную перегородку и продолжается в желудочке в виде двух ножек – правой и левой);

4. Волокна Пуркинье (являются разветвлениями ножек пучка Гиса, которые отдают свои ветви к кардиомиоцитам).

Также имеются дополнительные структуры:

1. Пучки Кента (начинаются от предсердных трактов и идут по латеральному краю сердца, соединяя предсердие и желудочки и минуя атриовентрикулярные пути);

2. Пучок Мейгайля (располагается ниже атриовентрикулярного узла и передает информацию в желудочки в обход пуков Гиса).

Эти дополнительные тракты обеспечивают передачу импульсов при выключении атриовентрикулярного узла, т. е. являются причиной излишней информации при патологии и могут вызвать внеочередное сокращение сердца – экстрасистолу.

Таким образом, за счет наличия двух видов тканей сердце обладает двумя главными физиологическими особенностями – длительным рефрактерным периодом и автоматией.

Для работы сердца как насоса необходимо достаточное количество энергии. Процесс обеспечения энергией складывается из трех этапов: образования, транспорта и потребления.

 

1.3 Нагнетательная функция сердца

 

 

Сердце нагнетает кровь в сосудистую систему благодаря периодическому синхронному сокращению мышечных клеток, составляющих миокард предсердий и желудочков. Сокращение миокарда вызывает повышение давления крови и изгнание ее из камер сердца. Вследствие наличия общих слоев миокарда у обоих предсердии и у обоих желудочков и одновременного прихода возбуждения к клеткам миокарда по сердечным проводящим миоцитам (волокнам Пуркинье) сокращение обоих предсердий, а затем и обоих желудочков осуществляется одновременно.