Основой системы кровообращения является сердце, которое, подобно насосу, перекачивает кровь по артериям, обеспечивая доставку кислорода и питательных веществ во все органы и ткани. Сердце расположено в грудной клетке по проекции грудины, несколько левее, и представляет собой полый мышечный орган величиной с кулак. Сердце имеет 4 камеры, разделенные перегородками. Между левым предсердием и левым желудочком, а также правым предсердием и правым желудочком имеются отверстия с клапанами, регулирующими направление тока крови из предсердий в желудочки. Циркуляция крови происходит по большому и малому кругу кровообращения. Кровь собирается из всех органов и тканей и по венам поступает в правое предсердие. Из правого предсердия через соответствующее отверстие венозная кровь идет в правый желудочек. Оба этих правых резервуара (предсердие и желудочек) еще называют правым сердцем («венозным»). В правом желудочке начинается малый круг кровообращения. Из правого желудочка благодаря сокращению его мышечной стенки темная, бедная кислородом и богатая углекислотой кровь выталкивается в легочную артерию и по ней поступает в легкие. Там она поступает в мелкие артерии и капилляры, методом диффузии очищается от углекислоты и обогащается кислородом, приобретает ярко-красный цвет и уже называется артериальной кровью. По четырем легочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие, и на этом малый круг кровообращения завершается. Учитывая, что левые полости сердца (предсердие и желудочек) или левое сердце заполняет уже артериальная кровь, левое сердце называют «артериальным». В левом предсердии начинается большой круг кровообращения. Из левого предсердия артериальная кровь поступает в левый желудочек, который является еще более мощным насосом, чем правый желудочек. Сокращаясь, левый желудочек выталкивает кровь в аорту и ее ветви, по которым она поступает во все органы и ткани, вплоть до мельчайших капилляров. Отдав кислород тканям и забрав у них углекислоту, кровь опять становится венозной. Венозные капилляры соединяются между собой постепенно в более крупные вены, которые, в свою очередь, образуют две широкие: верхнюю и нижнюю полые вены. Верхняя полая вена собирает кровь от головы, шеи, верхних конечностей и стенок туловища, а нижняя полая вена – от нижних конечностей, органов брюшной полости и тазовой области. Обе полые вены несут кровь в правое предсердие, где и заканчивается большой круг кровообращения.
Таким образом получаются 2 замкнутых круга кровообращения, которые соединяет между собой мотор человеческого организма — сердце. Итак, большой круг кровообращения начинается в левом желудочке сердца и заканчивается в правом предсердии. Его функция заключается в снабжении всех органов и тканей питательными веществами и кислородом. Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка и заканчивается в левом предсердии. Его функция — обогащение крови кислородом в легких. Мышца сердца, постоянно выполняя гигантскую работу, сама нуждается в питании и кислороде. Кровь к сердцу поступает через сосуды, которые отходят прямо от аорты и охватывают сердце подобно короне или венцу, потому их называют коронарными или венечными артериями.
Движение крови по сосудам.
Сердце выполняет очень большую работу. Так, за одну минуту оно перекачивает 4,5–5 л крови только в одном направлении. Движение крови обеспечивается клапанами, находящимися между предсердиями и желудочками, между левым желудочком и аортой, легочными сосудами и правым предсердием. Скорость движения крови по сосудам зависит от их диаметра: если в аорте кровь движется с большой скоростью, то в капиллярах эта скорость минимальна. При поражении сердечно-сосудистой системы атеросклеротическим, воспалительным или дегенеративным процессом могут наблюдаться как общие, так и местные расстройства кровообращения. Примером общих нарушений кровообращения является сердечная недостаточность с одышкой, сердцебиением, кашлем, синюшностью кожных покровов и отеками. Примером местных нарушений кровообращения, когда страдает кровоснабжение какого-либо органа, является инфаркт (сердца, легкого или почек), гангрена конечности. Но поскольку система кровообращения функционирует как единое целое, даже локальные нарушения кровообращения в каком-либо органе со временем отражаются на всей системе. Деятельность сердца регулируется центральной нервной системой. Кроме того, сердце имеет и свои внутрисердечные механизмы регуляции, способствующие ритмичному сокращению (фаза систолы) и расслаблению (фаза диастолы) сердца. У взрослого человека число сердечных сокращений в одну минуту в норме колеблется от 60 до 80 ударов, у спортсменов сердце работает более экономно. У них число сердечных сокращений — 40–50 ударов в минуту.
Артерии нашего организма
Прежде чем говорить об атеросклерозе, напомним анатомические особенности артерий. Артерии представляют собой цилиндрические эластические трубки различного диаметра. Стенка артерий намного толще, чем у вен, сосудов, по которым кровь возвращается к сердцу. Это различие в толщине сосудов неслучайно и связано с тем, что давление крови в артериях намного больше, чем в венах. Стенка артерий состоит из трех слоев: наружного, среднего и внутреннего. Наружный слой или серозная оболочка представляет собой каркас из соединительной ткани; средний (мышечный) слой состоит из гладкомышечных волокон; внутренний слой (интима) выстлан одним слоем клеток и называется эндотелием. Именно эндотелий, вернее его повреждение или дисфункция, играет главную роль в развитии атеросклероза. Однако мы поговорим об этом позже. Просвет артерий может меняться в результате сокращения или расслабления гладкомышечных волокон среднего слоя. Расширение сосудов (например, в условиях жары) способствует увеличению кровотока и более интенсивному обмену, и наоборот, их сужение (в условиях низких температур) замедляет в организме эти процессы. Если сосуды по каким-либо причинам сужены постоянно, то органы и ткани получают мало крови, а значит — и кислорода. Со временем это приводит к нарушению функционирования тех органов и тканей, питание которых осуществляется суженными артериями.
Изменения сосудов при атеросклерозе
Установлено, что атеросклероз развивается в ответ на повреждение эндотелия (внутренней выстилки сосудов).
Острая ишемия (острая сосудистая недостаточность) развивается иначе. Дело в том, что организм вырабатывает специальные ферменты, которые «разъедают» с краев соединительно-тканную оболочку атеросклеротической бляшки, добираясь до ее мягкого кашицеобразного ядра. Когда капсула бляшки вскрывается, эта масса попадает в кровь. Открытая ранка на капсуле изъязвленной бляшки покрывается слипшимися тромбоцитами. Постепенно образуется кровяной сгусток – тромб, который выбухает в просвет сосуда, резко суживая его. Тромб может оторваться от стенки сосуда и, двигаясь с током крови, закупорить более мелкий сосуд, создавая при этом острую локальную сосудистую недостаточность и прекращая питание тканей, что приводит к некрозу (омертвению) тканей. Например, при закупорке одной из коронарных артерий сердца возникает инфаркт миокарда, при тромбозе бедренной артерии или артерии голени — некроз стопы (гангрена). Атеросклероз может тотально поражать аорту и ее ветви, но чаще поражаются артерии различного калибра, и не на всем протяжении, а на отдельных участках. Атеросклеротические бляшки «любят» образовываться в местах изгибов и разветвлений артерий, которых особенно много в жизненно важных органах. Так, наиболее подвержены атеросклерозу коронарные артерии сердца, сосуды головного мозга, брюшная аорта и ее ветви, снабжающие кровью органы брюшной полости, почки, органы малого таза, нижние конечности. Зачастую атеросклероз поначалу отдает предпочтение одному органу. Например, при поражении коронарных артерий развивается ишемическая болезнь сердца, при атеросклерозе мозговых артерий — ишемическая болезнь мозга вплоть до инсульта. При сужении атеросклеротическими бляшками подвздошных или бедренных сосудов возникает облитерирующий атеросклероз сосудов нижних конечностей. Если поражаются атеросклерозом почечные сосуды, то может развиться гипертония с преимущественным повышением «нижних» цифр артериального давления. В зависимости от локализации пораженных сосудов формируются клинические проявления атеросклероза того или иного жизненно важного органа. Атеросклероз по своему развитию не похож ни на одно заболевание, так как первые признаки его появляются в раннем детском возрасте. Так, в полугодовалом возрасте на внутренней стенке сосудов у части малышей появляться жировые пятна и полоски. В процессе роста значительная часть этих пятен рассасывается и лишь некоторые — остаются. Если не заниматься профилактикой, то к 35—50 годам у мужчин и несколько позже у женщин появляются клинические признаки атеросклероза в виде ишемической болезни сердца, ишемической болезни головного мозга и других органов. Возникшее заболевание требует многолетнего, а по сути пожизненного лечения. Между тем, в медицине давно доказано, что серьезные заболевания, в том числе и атеросклероз, лучше и легче предупредить, чем потом лечить многие, многие годы. Для того, чтобы заниматься профилактикой атеросклероза, необходимо знать все о субстрате атеросклеротических бляшек — холестерине и его помощниках — липопротеидах.
Малый (легочный) круг кровообращения служит для обогащения крови кислородом в легких. Он начинается в правом желудочке, куда переходит через правое предсердно-желудочковое (атриовентрикулярное) отверстие вся венозная кровь, поступившая в правое предсердие.
Окисленная кровь снова приобретает алый цвет и становится артериальной. Обогащенная кислородом артериальная кровь поступает из капилляров в венулы и вены, которые, слившись в четыре легочные вены (но две с каждой стороны), впадают в левое предсердие.
В левом предсердии заканчивается малый (легочный) круг кровообращения, а поступившая в предсердие артериальная кровь переходит через левое атриовентрикулярное отверстие в левый желудочек, где начинается большой круг кровообращения.
Сердце – это мышечный насос, который обеспечивает беспрерывное движение крови по сосудам. Вместе сердце и сосуды составляют сердечно-сосудистую систему. Эта система состоит из большого и малого кругов кровообращения. Из левых отделов сердца кровь сначала движется по аорте, затем по крупным и мелким артериям, артериолам, капиллярам. В капиллярах кислород и другие необходимые организму вещества поступают в органы и ткани, а оттуда выводятся углекислый газ, продукты обмена. После этого кровь из артериальной превращается в венозную и опять начинает движение к сердцу. Сначала по венулам, затем по более мелким и крупным венам. Через нижнюю и верхнюю полые вены кровь снова попадает в сердце, только уже в правое предсердие. Образуется большой круг кровообращения.
Венозная кровь из правых отделов сердца по легочным артериям направляется в легкие, где обогащается кислородом, и снова возвращается в сердце – это малый круг кровообращения.
Внутри сердце разделено перегородками на четыре камеры. Два предсердия разделены межпредсердной перегородкой на левое и правое предсердия. Левый и правый желудочки сердца разделены межжелудочковой перегородкой. В норме левые и правые отделы сердца абсолютно раздельны. У предсердий и желудочков разные функции. В предсердиях накапливается кровь, поступающая в сердце. Когда объем этой крови достаточен, она проталкивается в желудочки. А желудочки проталкивают кровь в артерии, по которым она движется по всему организму. Желудочкам приходится выполнять более тяжелую работу, поэтому мышечный слой в желудочках значительно толще, чем в предсердиях. Предсердия и желудочки с каждой стороны сердца соединяются предсердно-желудочковым отверстием. Кровь через сердце движется только в одном направлении. По большому кругу кровообращения из левой части сердца (левого предсердия и левого желудочка) в правую, а по малому из правой в левую.
Правильное направление движения крови обеспечивает клапанный аппарат сердца:
Трехстворчатый клапан
Он расположен между правым предсердием и правым желудочком. Он состоит из трех створок. Если клапан открыт, кровь переходит из правого предсердия в правый желудочек. Когда желудочек наполняется, мышца его сокращается и под действием давления крови клапан закрывается, препятствуя обратному току крови в предсердие.
Легочный клапан
Двустворчатый или митральный клапан
Находится между левым предсердием и левым желудочком. Состоит из двух створок. Если он открыт, кровь поступает из левого предсердия в левый желудочек, при сокращении левого желудочка он закрывается, препятствуя обратному току крови.
Аортальный клапан
Закрывает вход в аорту. Тоже состоит из трех створок, которые имеют вид полулуний. Открывается при сокращении левого желудочка. При этом кровь поступает в аорту. При расслаблении левого желудочка, закрывается. Таким образом, венозная кровь (бедная кислородом) из верхней и нижней полой вен попадает в правое предсердие. При сокращении правого предсердия через трехстворчатый клапан она продвигается в правый желудочек. Сокращаясь, правый желудочек выбрасывает кровь через легочной клапан в легочные артерии (малый круг кровообращения). Обогащаясь кислородом в легких, кровь превращается в артериальную и по легочным венам продвигается в левое предсердие, затем в левый желудочек. При сокращении левого желудочка артериальная кровь через аортальный клапан под большим давлением попадает в аорту и разносится по всему организму (большой круг кровообращения).
Сердечная мышца называется миокардом
Выделяют сократительный и проводящий миокард. Сократительный миокард – это собственно мышца, которая сокращается и производит работу сердца. Для того, чтобы сердце могло сокращаться в определенном ритме, оно имеет уникальную проводящую систему. Электрический импульс для сокращения сердечной мышцы возникает в синоатриальном узле, который находится в верхней части правого предсердия и распространяется по проводящей системе сердца, достигая каждого мышечного волокна
Cначала сокращаются оба предсердия, затем оба желудочка, тем самым обеспечивая поступление крови ко всем органам и тканям организма. Сердечная мышца имеет две оболочки (наружную и внутреннюю). Внутренняя оболочка сердца называется эндокардом. Наружная оболочка сердца называется перикардом.
Понятие о сердечно-сосудистой системе и движении крови
Сердце человека, как впрочем, и других живых существ, населяющих нашу планету — это насос, созданный Природой для того, чтобы перекачивать в сосудах организма кровь.
Сердце состоит из полых камер, заключенных в стенки из плотной и мощной мускулатуры. В камерах содержится кровь. Стенки, постоянно сокращаясь, находясь в непрерывном движении, обеспечивают перемещение, продвижение крови по всей огромной сети сосудов тела, именуемой сосудистой системой. Без такого насоса, направляющего и придающего ускорение потоку крови, существование организма невозможно. Даже у мельчайших, прозрачных моллюсков, даже у рыб, живущих постоянно в водной среде, т.е. в невесомости, сердце выполняет свою постоянную рутинную работу. Без сердца — нет жизни, и недаром человечество тысячелетиями считало сердце центром и источником всех жизненных сил и эмоций. Испокон веков люди поклонялись сердцу, видя в нем Божественное начало.
При всем своем гениальном устройстве (абсолютного аналога ему создать пока не удалось), сердце — это всего лишь мышечный насос. Но прежде, чем перейти к его строению, без понимания которого будет неясно, что такое «врожденный порок», скажем вкратце о том, как устроена вся система, на вершине правления которой находится сердце.
Сердечно-сосудистая система
Анатомически сердечно-сосудистая система включает в себя сердце и все сосуды тела, от самых крупных (диаметром 4–6 сантиметров у взрослых), впадающих в него и отходящих от него, до самых мелких, диаметром всего несколько микрон. Это гигантская по площади сосудистая сеть, благодаря которой кровь доставляется ко всем органам и тканям тела и оттекает от них. Кровь несет с собой кислород и питательные вещества, а уносит — отработанные отходы и шлаки
Постоянная циркуляция крови в замкнутой системе и есть кровообращение. Очень просто представить его себе в виде цифры 8, не имеющей ни начала, ни конца, или в виде математического знака, обозначающего бесконечность. В центре этого знака, в месте пересечения линий — только в одном — находится сердце, работой своей обеспечивая постоянное движение крови по кругу. У всех млекопитающих и у человека кругов кровообращения два: большой и малый («легочный»), и, как в цифре 8, они соединяются и переходят друг в друга. Соответственно, и у сердца — основного и единственного насоса, который приводит в кровь движение, есть две половинки: левая («артериальная») и правая («венозная»). В нормальном сердце эти половины внутри сердца между собой не сообщаются, т.е. между ними нет никаких отверстий.
Каждая из половин, левая и правая, состоят из двух камер: предсердия и желудочка. Соответственно, сердце включает в себя четыре камеры: правое предсердие, правый желудочек, левое предсердие и левый желудочек. Внутри этих камер находятся клапаны, благодаря постоянному ритмичному движению которых поток крови может двигаться только в одном направлении.
Давайте теперь представим себе, что мы — маленькая частица этого потока, и пройдем, как в водном слаломе на байдарке, через все ущелья и пороги сердечно-сосудистой системы. Нам предстоит очень сложный путь, хотя он и совершается очень быстро.
Наш маршрут начнется в левом предсердии, откуда мы, окруженные частицами яркой, оксигенированной (т.е. насыщенной кислородом) крови, только что прошедшей легкие, рвемся вниз, через открывшиеся ворота первого на нашем пути — митрального клапана и попадем в левый желудочек сердца. Поток развернет нас почти на 180 градусов и направит вверх, а оттуда, через открывшийся шлюз аортального клапана мы вылетим в главную артерию тела — восходящую аорту. От аорты будут отходить много ветвей, и по ним мы можем уйти в сосуды шеи, головы, мозга и верхней половины тела. Но этот путь короче, а мы сейчас пройдем более длинным. Проскочив изгиб аорты, именуемый ее дугой, уйдем вниз, по аорте. Не будем сворачивать ни в многочисленные межреберные артерии, ни ниже — в артерии почек, желудка, кишечника и других внутренних органов. Устремимся вниз по аорте, пройдем ее деление на подвздошные артерии и попадем в артерии нижних конечностей. После бедренных артерий наш путь будет все уже и уже. И, наконец, достигнув сосудов стопы, мы обнаружим, что дальше сосуды становятся очень мелкими, микроскопическими, т.е. видимыми только в микроскоп. Это — капиллярная сеть. Ею заканчивается артериальная система в любом органе, в который бы мы свернули. Тут — конец. Дальше проходят только частицы крови — эритроциты, чтобы отдать тканям кислород и питательные вещества, необходимые для жизни клеток. А наше судно через мельчайшие сосуды капиллярной сети пройти уже не сможет.
Перетащим свою байдарку на другую сторону, куда собирается темная, уже отдавшая кислород, венозная кровь, или в венозную часть капиллярной сети. Здесь поток будет более спокойным и медленным. На пути будут встречаться шлюзы в виде клапанов вен, которые не дают крови вернуться назад. Из вен ног мы попадем в вены подвздошной зоны, в которые будут впадать многочисленные притоки венозной крови от тазовых органов, кишечника, печени, почек. Наконец, вены станут широкими и вольются в сердце, в ту часть его правой половины, которая называется правым предсердием. Отсюда мы вместе с темной венозной кровью через шлюз трехстворчатого клапана попадем в правый желудочек. Поменяв направление у его верхушки, поток выбросит нас в легочную артерию через ее клапан. Далее легочная артерия делится на две больших ветви (правую и левую) и по ним кровь попадает в оба легких. До сих пор мы путешествовали по большому кругу кровообращения, а теперь — по малому кругу.
По легочной артерии мы попадаем в легкие, в их сначала крупные, потом средние, потом — мельчайшие сосуды капиллярной сети легких. В них произойдет «газообмен» — накопленный венозной кровью углекислый газ выделится через мельчайшие легочные мешочки-альвеолы, а кислород будет захвачен красными кровяными тельцами — эритроцитами — из вдыхаемого нами воздуха, и кровь, оттекающая из легких, станет артериальной. Мысленно обойдя капиллярную сеть легких, мы попадем в поток артериальной крови, окажемся в легочных венах и — в левом желудочке, из которого мы начинали свой путь. Продолжительность нашего плавания была всего 3–4 секунды, а двигателем крови и нашей байдарки было сердце.
Говоря более прозаическим языком, правые отделы сердца «замкнуты» на малый круг кровообращения. Правое предсердие принимает кровь из двух больших вен — верхней и нижней полых вен, и еще из одной крупной вены — собственно самого сердца. Правый желудочек выталкивает венозную кровь в легкие.
Левые отделы сердца «замкнуты» на большой круг кровообращения. Левое предсердие принимает из легочных вен окисленную, богатую кислородом кровь. Левый желудочек выталкивает артериальную кровь в аорту и в венечные артерии (артерии самого сердца), а дальше она по большому кругу доставляется всему организму.
В самом кратком виде схема нашего путешествия выглядит так:
левое предсердие — левый желудочек — аорта и коронарные артерии сердца — артерии органов и тела — артериальная капиллярная сеть — венозная капиллярная сеть — венозная система органов и тела — правое предсердие — правый желудочек (все это — большой круг кровообращения) — легочные артерии — капиллярная сеть легких — альвеолы — венозная система легких — легочные вены — левое предсердие (это малый круг кровообращения).
Кровь, протекающую по сердечно-сосудистой системе, можно сравнить со спортсменом, который бегает на разные дистанции. Когда она проходит через малый (легочный) круг кровообращения – это спринт. А большой круг – это уже марафон. Эти круги англичанин Вильям Гарвей описал еще в 1628 году. Во время большого круга кровь разносится по всему телу, не забывая обеспечивать его кислородом и забирать углекислый газ. Во время этого «забега» артериальная кровь становится венозной.
Малый круг кровообращения отвечает за поступление крови в легкие, там кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом. Кровь из малого круга кровообращения возвращается в левое предсердие. Большой круг кровообращения, начинающийся в левом желудочке, обеспечивает транспорт крови по всему телу. Кровь, насыщенная кислородом, перекачивается левым желудочком в аорту и ее многочисленные ветви – различные артерии. Затем она поступает в капиллярные сосуды органов и тканей, где кислород из крови обменивается на углекислый газ. Большой круг кровообращения заканчивается небольшими венами, которые сливаются в две крупные вены (полые вены) и возвращают кровь в правое предсердие. По верхней полой вене происходит отток крови от головы, шеи и верхних конечностей, а по нижней полой вене – от туловища и нижних конечностей.
Кровеносные сосуды
Артерии
Без питательных веществ и кислорода не может обойтись ни одна клетка. Доставку их осуществляют артерии. Именно они разносят богатую кислородом кровь по всему телу. При дыхании кислород попадает в легкие. где дальше начинается доставка кислорода по всему организму. Сначала к сердцу, потом по большому кругу кровообращения ко всем частям тела. Там кровь меняет кислород на углекислый газ и затем возвращается в сердце. Сердце перекачивает ее обратно в легкие, которые забирают углекислый газ и отдают кислород, и так бесконечно. А еще есть легочные артерии малого круга кровообращения, они находятся в легких и по ним кровь, бедная кислородом и богатая углекислым газом поступает в легкие, где и происходит газообмен. Затем эта кровь по легочным венам возвращается в сердце.
Кровь с углекислым газом и продуктами обмена веществ из капилляров попадает сначала в вены, а по ним движется к сердцу. Клапаны, которые есть почти у всех вен, делают движение крови односторонним.
Еще в малом круге кровообращения есть так называемые легочные вены. По ним кровь, богатая кислородом течет от легких к сердцу.
Сердце – это мышечный насос, который обеспечивает беспрерывное движение крови по сосудам. Вместе сердце и сосуды составляют сердечно-сосудистую систему. Эта система состоит из большого и малого кругов кровообращения. Из левых отделов сердца кровь сначала движется по аорте, затем по крупным и мелким артериям, артериолам, капиллярам. В капиллярах кислород и другие необходимые организму вещества поступают в органы и ткани, а оттуда выводятся углекислый газ, продукты обмена. После этого кровь из артериальной превращается в венозную и опять начинает движение к сердцу. Сначала по венулам, затем по более мелким и крупным венам. Через нижнюю и верхнюю полые вены кровь снова попадает в сердце, только уже в правое предсердие. Образуется большой круг кровообращения.