Морфо-функциональная структура и функции системы кровообращения, ее составные элементы и их функции.

Кровообращение - это процесс движения крови по сосудистому руслу, обеспечивающий выполнение ею своих функций. Физиологическую систему кровообращения составляют сердце и сосуды. Сердце обеспечивает энергетические потребности системы, а сосуды являются кровеносным руслом. В минуту сердце перекачивает около 5 литров крови, за год 260 тонн, а в течение жизни около 200.000 тонн крови. Суммарная длина сосудов около 100.000 км.

Для постоянного обновления тканевой жидкости и необходима циркуляция крови. Создание такой циркуляции и обеспечивает система кровообращения. Иными словами, сердечно-сосудистая система выполняет транспортную функцию:

- транспорт газов крови (СО2 и О2);

- транспорт пищевых веществ;

- транспорт продуктов обмена;

- транспорт защитных веществ;

- транспорт тепловой энергии;

- транспорт воды;

- транспорт гормонов и других факторов гуморальной регуляции.

Большой круг кровообращения начинается аортой, отходящей от левого желудочка. По мере удаления от сердца она делится на артерии большого, среднего и малого калибра, артериолы, прекапилляры, капилляры. Капилляры соединяются в посткапиллярные венулы, затем вены. Заканчивается большой круг полыми венами, впадающими в правое предсердие.

Малый круг кровообращения начинается легочной артерией, отходящей от правого желудочка. Она также разветвляется на артерии, артериолы и капилляры пронизывающие легкие. Капилляры объединяются в венулы и легочные вены. Последние впадают в левое предсердие.

Сердце – это полый мышечный орган. Его вес составляет 200-400 грамм или 1/200 массы тела. Стенка сердца образована тремя слоями: эндокардом, миокардом и эпикардом. Наибольшую толщину 10-15 мм она имеет в области левого желудочка. Толщина стенки правого – 5-8 мм, а предсердий 2-3 мм. Миокард состоит из мышечных клеток 2-х типов: сократительных и атипических. Большую часть составляют сократительные кардиомиоциты.

Сердце разделено перегородками на 4 камеры: 2 предсердия и 2 желудочка. Предсердия соединяются с желудочками посредством атриовентрикулярных отверстий. В них находятся створчатые атриовентрикулярные клапаны. Правый клапан трехстворчатый (трикуспидальный), а левый двухстворчатый (митральный). К створкам клапанов присоединяются сухожильные нити. Другим концом эти нити соединены сосочковыми (папиллярными) мышцами. В начале систолы желудочков эти мышцы сокращаются и нити натягиваются. Благодаря этому не происходит выворота створок клапанов в полость предсердий и обратного движения крови – регургитации. В местах выхода аорты и легочной артерии из желудочков расположены аортальный и пульмональный клапаны. Они имеют вид карманов в форме полумесяцев. Поэтому их называют полулунными. Функцией клапанного аппарата сердца является обеспечение одностороннего тока крови по кругам кровообращения. В клинике функция клапанного аппарата исследуется такими косвенными методами, как аускультация, фонокардиография, рентгенография. Эхокардиография позволяет визуально наблюдать за деятельностью клапанов.

Транспорт кислорода кровью. Закон Генри – Дальтона. Коэффициент Хюфнера. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Коэффициент утилизации кислорода. Артериовенозная разница по кислороду, механизм ее увеличения.

Механизмы связывания газов кровью: физическое и химическое растворение.


Физическое растворение. В жидкой части крови растворены газы воздуха: кислород, углекислый газ, азот. Растворение О2 и СО2 в воде не играет физиологической роли.

Химическое связывание кислорода кровью. Насыщение кровью кислородом зависит от:

- Альвеолярной вентиляции (pO2 в альвеолах)

- Кровотока в легких

- Диффузионной способности легких

- Содержания гемоглобина в эритроцитах


1 г HHb способен связать 1,35 мл О2. При содержании гемоглобина 150 г/л (норма) каждые 100 мл крови переносят 20,8 мл О2. Это кислородная емкость крови.

Другой показатель - содержание кислорода в крови, взятой в различных участках сосудистого русла: артериальной (20 мл О2 - 100 мл крови) и венозной(14 млО2 - 100 мл крови).

Следующий показатель - артерио-венозная разница (норма 5-6 мл О2/100 мл крови).

Отношение кислорода, связанного с гемоглобином к кислородной емкости крови (все выраженное на 100 мл крови) называется насыщение гемоглобина кислородом. В артериальной крови оно составляет в норме 96%.

Гемоглобин присоединяет кислород с помощью непрочной водородной связи, с образованием оксигемоглобина. Эта реакция обратима: Нв+О2=НвО2. Направленность реакции зависит от содержания кислорода: если количество кислорода в крови увеличивается, то реакция идет в сторону образования оксигемоглобина, если уменьшается - то в противоположную сторону.

Динамика взаимодействия Нв и О2 отражается кривой диссоциации оксигемоглобина. Эта кривая количественно определяет приведенную выше реакцию связывания гемоглобином кислорода. Кривая отражает общую закономерность: увеличение количества кислорода сопровождается усиленным образованием оксигемоглобина. Кривая диссоциации оксигемоглобина имеет S-образный вид. Это связанно с тем, что до 10 мм рт. ст. кислород связывается гемоглобином медленно, затем до 60-50 мм рт. ст. скорость реакции резко увеличивается, кривая круто поднимается вверх, при давлении 90 мм рт. ст., когда более 98% гемоглобина связано с кислородом, она вновь идет почти горизонтально.

В тканях напряжение О2 равно 20-40 мм рт. ст., а в артериальной крови - 100 мм рт. ст., в связи с этим реакция идет в сторону распада оксигемоглобина. Кровь отдает ткани часть О2. Этот процесс оценивается коэффициентом утилизации кислорода. Коэффициент утилизации кислорода - это отношение потребленного кислорода к кислородной емкости крови. В норме в покое 30-40%, при физических нагрузках существенно возрастает. Для оценки эффективности газообмена вычисляют коэффициент использования кислорода. Он показывает количество кислорода в мл, которое потребляется из 1 литра воздуха. В норме он составляет 40 мл.

Атрио-венозная разница по кислороду (7об.%) - разность между об.% кислорода в притекающей к тканям артериальной крови (около 20об.%) и оттекающей от них венозной кровью (примерно 13 об.%). Эта величина служит важной характеристикой дыхательной функции крови, показывая, какое количество кислорода доставляют тканям каждые 100 мл крови.

Закон Генри — Дальтона — относится к растворимости газов в жидкости в зависимости от упругости этого газа, производящего давление на жидкость. При некотором определенном давлении и постоянной температуре растворяется в жидкости определенное количество газа, зависящее также и от свойств жидкости. При увеличении или уменьшении давления газовой атмосферы на жидкость с сохранением той же температуры увеличивается или уменьшается в таком же отношении количество растворенного газа.

Коэффициент Хюфнера - показатель способности гемоглобина связывать кислород. Ориентировочно можно считать, что в организме 1 г гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода.

Билет 37