Сердечно-сосудистая система и ее функции

 

Система органов человека - сходные по своему строению, развитию и функциям органы, объединенные вместе в единую, согласованно работающую структуру. В организме человека выделяют: покровную, опорно-двигательную, пищеварительную, кровеносную, лимфатическую, дыхательную, выделительную, половую, эндокринную и нервную системы.

Рассмотрим более подробно сердечно-сосудистую систему.

Сердечно-сосудистая система (сокращенно - ССС) - система органов, которая обеспечивает циркуляцию крови и лимфы по организму человека и животных.

В состав сердечно-сосудистой системы входят: кровеносные сосуды, лимфатические сосуды, кровь и главный орган кровообращения — сердце

Основное значение сердечно-сосудистой системы состоит в снабжении кровью органов и тканей.

Основной функцией сердечно-сосудистой системы является обеспечение тока физиологических жидкостей - крови и лимфы. Из основной функции вытекают другие функции сердечно-сосудистой системы:

1. Обеспечение клеток питательными веществами и кислородом;

2. Удаление из клеток продуктов жизнедеятельности;

3. Обеспечение переноса гормонов и, соответственно, участие в гормональной регуляции функций организма;

4. Участие в процессах терморегуляции (за счет расширения или сужения кровеносных сосудов кожи) и обеспечение равномерного распределения температуры тела;

5. Обеспечение перераспределения крови между работающими и неработающими органами;

6. Выработка и передача в кровоток клеток иммунитета и иммунных тел (эту функцию выполняет лимфатическая система - часть сердечно-сосудистой системы).

Кровь и ее функции

 

Кровь - жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе позвоночных животных и человека.

Объем крови взрослого мужчины составляет примерно 75 мл на килограмм веса тела; у взрослой женщины этот показатель равен примерно 66 мл. Соответственно общий объем крови у взрослого мужчины - в среднем около 5 л; более половины объема составляет плазма, а остальная часть приходится в основном на эритроциты. Объем крови у ребенка (на 1 кг массы) относительно больше, чем у взрослого, но пути передвижения ее по сосудам короче и скорость кровообращения выше. Сосуды относительно широкие, и ток крови по ним от сердца не затруднен Так Объем крови у ребенка зависит от его возраста и веса., у только что родившегося ребенка на 1 кг веса тела приходится 140 мл крови, затем этот показатель постепенно снижается и к году равняется 100 мл/кг. При этом чем меньше ребенок, тем выше удельный вес его крови.

Кровь, беспрерывно циркулирующая в замкнутой системе кровеносных сосудов, выполняет в организме различные функции:

1. Транспортную (питательную) —кровь обеспечивает клетки питательными (глюкоза, аминокислоты, жиры) веществами, водой, витаминами, минеральными веществами. транспорт питательных веществ от пищеварительного тракта к тканям, местам резервных запасов от них (трофическая функция).

2. дыхательную функцию - перенос кислорода от лёгких к тканям и углекислого газа от тканей к лёгким, запасание кислорода;

3. Выделительную — выносит из тканей ненужные продукты обмена веществ; транспорт конечных продуктов метаболизма из тканей к органам выделения (экскреторная функция);

4. Терморегуляторную — регулирует температуру тела – перераспределение тепла между органами, регуляция теплоотдачи через кожу;

5. Гуморальную — связывает между собой различные органы и системы, перенося сигнальные вещества, которые в них образуются; транспорт гормонов и других биологически активных веществ от мест образования - от желез внутренней секреции к органам.

6. Защитную — клетки крови активно участвуют в борьбе с чужеродными микроорганизмами. осуществляется за счет фагоцитарной активности лейкоцитов (клеточный иммунитет), выработки лимфоцитами антител, обезвреживающих генетически чужеродные вещества (гуморальный иммунитет); Защитная функция крови направлена на предотвращение критических для клетки подъёмов в крови концентрации экзогенных токсических веществ и ядов. Лейкоциты удаляют из организма чужеродные соединения биологического происхождения образованием специфических антител в реакциях гуморального и клеточного иммунитета.

7. механическая функция – придание напряжения органам за счет прилива к ним крови; обеспечение ультрафильтрации в капиллярах капсул нефрона почек и др.;

8. гомеостатическая функция – поддержание постоянства внутренней среды организма, пригодной для клеток в отношении ионного состава, концентрации водородных ионов и др. Гомеостатическая роль крови заключается в стабилизации важных констант организма (концентрации водородных ионов-рН, осмотического давления, ионного состава тканей).

9. свертывание крови, препятствующее кровопотере;

10. Кровь обеспечивает водно-солевой обмен клеток.

11. Белки плазмы могут быть использованы организмом в качестве источника аминокислот.

 

Частично, транспортную функцию в организме выполняют так же лимфа и межклеточная жидкость.

Состав крови

Кровь состоит из жидкой части плазмы (прозрачной жидкости бледно-желтого цвета) и взвешенных в ней форменных элементов: красные кровяные клетки эритроцитов, белые кровяные клетки лейкоцитов и кровяные пластинки тромбоцитов.

Рис. 1.1 – Состав крови

Соотношение плазмы и форменных элементов зависит от того, где находится кровь. В циркулирующей крови преобладает плазма – 50–60 %, содержание форменных элементов – 40–45 %. В депонированной крови, наоборот, плазмы – 40–45 %, а форменных элементов – 50–60 %. Для определения процентного соотношения плазмы и форменных элементов вычисляют гемато-критный показатель.

Плазма крови: в состав плазмы крови входят вода (90 – 92%) и сухой остаток (8 – 10%). Сухой остаток состоит из органических и неорганических веществ. К органическим веществам плазмы крови относятся белки, которые составляют 7 – 8%. К органическим веществам плазмы крови относятся также небелковые азотсодержащие соединения (аминокислоты, полипептиды, мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммиак).

В плазме крови содержатся также безазотистые органические вещества: глюкоза 4,4 – 6,6 ммоль/л (80 – 120 мг%), нейтральные жиры, липиды, ферменты, расщепляющие гликоген, жиры и белки, проферменты и ферменты, участвующие в процессах свертывания крови.

Неорганические вещества плазмы крови составляют 0,9 – 1%. К этим веществам относятся в основном катионы Nа+, Са2+, К+, Mg2+ и анионы Сl-, НРО42-, НСО3.

В плазме постоянно присутствуют все витамины, микроэлементы, промежуточные продукты метаболизма.

К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Рис. 1.2 – Форменные элементы крови

 

Эритроциты. Красные безъядерные клетки крови диаметром 7—8 мкм, определяющие ее цвет. В 1 мм крови их содержится в среднем около 4,5-5,5 млн. Эритроциты человека имеют форму двояковогнутых дисков, что увеличивает диффузную поверхность клетки. Благодаря такому строению эритроцитов их суммарная поверхность достигает огромных величин, приближающихся к 3800 , что в 1500 раз превышает поверхность тела человека. Образуются эритроциты в красном костном мозге губчатых костей, а разрушаются в печени и селезенке. Продолжительность их жизни составляет около 120 суток.

Основной функцией эритроцитов является транспорт кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким. Осуществляется эта функция благодаря наличию в эритроцитах дыхательного пигмента - гемоглобина. В состав гемоглобина входят белок глобин и небелковая пигментная часть - гем. Двухвалентное железо, входящее в состав гема, способно присоединять кислород без изменения валентности. В процессе связывания кислорода гемоглобин превращается в оксигемоглобин, благодаря которому артериальная кровь приобретает ярко-алый цвет. В капиллярах тканей кислорода меньше, и здесь оксигемоглобин распадается на гемоглобин и кислород, где он потребляется клетками. Гемоглобин, отдавший кислород, называют восстановленным. Здесь же, в тканях, он присоединяет углекислый газ и превращается в карбоксигемоглобин. Именно он придает венозной крови, оттекающей от тканей, темно-вишневый цвет. Таким способом переносится около 10% углекислого газа, а большая его часть транспортируется плазмой крови в виде карбонатных соединений. Свойство гемоглобина легко присоединять и отдавать газы лежит в основе газообмена.

Гемоглобин способен образовывать и вредные для организма человека соединения. Одним из них является карбоксигемоглобин - соединение гемоглобина с угарным газом. Это соединение в 300 раз прочнее оксигемоглобина. Отравление угарным газом опасно для жизни, так как резко снижает транспорт кислорода. В нормальных условиях на долю карбоксигемоглобина приходится лишь 1% гемоглобина крови, у курильщиков его содержание достигает 3%, а после глубокой затяжки - до 10%.

Содержание гемоглобина в крови здорового человека составляет около 14 г% (14г в 100 мл крови). 1 г гемоглобина способен связать 1,3 мл кислорода.

Лейкоциты, бесцветные (белые) клетки размером 0,07 - 0,02 мм, не имеющие постоянной формы и способные к амебовидному движению. В отличие от эритроцитов они имеют ядро. Основной функцией лейкоцитов является осуществление иммунитета -защиты организма от живых тел и веществ, которые несут генетически чужеродную информацию. Основным побудительным фактором активного движения лейкоцитов в сторону мест распада тканей либо микроорганизмов являются выделяемые ими химические вещества, т.е. хемотаксис. Следовательно, основная задача иммунной системы крови - поддержание генетического постоянства организма.

Лейкоциты образуются в красном костном мозге, лимфатических узлах, селезенке, а разрушаются в очагах воспаления. Продолжительность жизни лейкоцитов различна: от нескольких часов, суток (для большинства их разновидностей) до нескольких лег.

В крови взрослого здорового человека лейкоцитов содержится около 68 тыс. в 1 мм3, однако их число может изменяться после приема пищи, мышечной работы, в стрессовой ситуации. При инфекционных и некоторых других заболеваниях число лейкоцитов резко увеличивается. При лучевой болезни оно значительно снижается в связи с поражением костного мозга.

Выделяют две группы лейкоцитов: зернистые (нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) и незернистые (моноциты, или макрофаги, и лимфоциты). Самыми многочисленными являются нейтрофилы (50-79% всех лейкоцитов) и лимфоциты (20-40%). Наибольшей двигательной активностью и способностью к внутриклеточному перевариванию чужеродных частиц - фагоцитозу - обладают нейтрофилы и моноциты. Некоторые разновидности лимфоцитов способны вырабатывать защитные белки - антитела, или иммуноглобулины, которые разрушают чужеродные белки. Благодаря этой способности лимфоциты считаются центральным звеном иммунной защиты человека. При заболевании СПИД поражаются именно лимфоциты.

Тромбоциты представляют собой бесцветные безъядерные тельца сферической, овальной или палочкообразной формы диаметром 2-4 мкм. В норме содержание тромбоцитов в периферической крови составляет 200 000-400 000 на 1 мм3. Образуются в красном костном мозге. Жизненный цикл циркулирующих тромбоцитов составляет около 7 дней (с вариациями от 1 до 14 дней), затем они утилизируются ретикулоэндотелиальными клетками печени и селезёнки.

Главной функцией тромбоцитов является участие в гемостазе. Тромбоциты способны прилипать к чужеродной поверхности (адгезия), а также склеиваться между собой (агрегация) под влиянием разнообразных причин. Тромбоциты продуцируют и выделяют ряд биологически активных веществ: серотонин, адреналин, норадреналин, а также вещества, получившие название пластинчатых факторов свертывания крови.

Повреждения костного мозга под действием лекарств, ионизирующего излучения или при раковых заболеваниях могут приводить к значительному снижению содержания тромбоцитов в крови, что служит причиной спонтанных гематом и кровотечений.