Основные физиологические свойства сердечной мышцы

СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ

Основное значение системы кровообращения состоит в снабжении кровью органов и тканей. Кровь непрерывно движется по сосудам, что дает ей возможность выполнять все жизненно важные функции. К системе кровообраще­ния относятся сердце и сосуды — кровеносные и лимфа­тические.

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.

Большой и малый круг кровообращения (рис. 4). Большой круг кровообращения (телесный) — отдел кровеносного русла начинается аортой, которая отходит от левого желудочка, и заканчивается сосудами, впадающими в правое предсердие. Аорта дает начало крупным, средним и мелким артериям. Артерии переходят в артериолы, которые заканчиваются капиллярами. Капил­ляры широкой сетью пронизывают все органы и ткани организма. В капиллярах кровь отдает тканям кислород и питательные вещества, а из них в кровь поступают продукты обмена веществ, в том числе и углекислый газ. Капилляры переходят в венулы, кровь из которых попа­дает в мелкие, средние и крупные вены. Кровь от верхней части туловища поступает в верхнюю полую вену, отнижней — в нижнюю полую вену. Обе эти вены впадают в правое предсердие, где заканчивается большой круг кровообращения.

Малыйкруг кровообращения (легочный) начинает­ся легочным стволом, который отходит от правого желу­дочка и несет в легкие венозную.кровь. Легочный ствол разветвляется на две ветви, идущие к левому и правому легкому. В легких легочные артерии делятся на более мелкие артерии, артериолы и капилляры. В капиллярах кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом. Легочные капилляры переходят в венулы, которые затем образуют вены. По четырем легочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие.

Кровь, циркулирующая по большому кругу кровообра­щения, обеспечивает все клетки организма кислородом и питательными веществами и уносит от них продукты обмена веществ. Роль малого круга кровообращения заключается в том, что в капиллярах легких осуществляет­ся восстановление (регенерация) газового состава крови.

СЕРДЦЕ

Сердце человека — полый мышечный орган. Сплош­ной вертикальной перегородкой сердце делится на левую и правую половины. Вторая перегородка, идущая в гори­зонтальном направлении, вместе с вертикальной делит сердце на четыре камеры. Верхние камеры — предсердия, нижние — желудочки.

Масса сердца новорожденных в среднем равна 20 г. Это состав­ляет 0,66—0,80% от массы тела. Масса сердца взрослого человека составляет 0,4% от массы тела, или 425—570 г. Длина сердца у взрослого человека достигает 12—15 см, поперечный размер 8—10 см, передне-задний — 5—8 см. Масса и размеры сердца увеличиваются при некоторых заболеваниях (пороки сердца), а также у людей, длительное время занимающихся тяжелым физическим трудом или спортом.

Границы сердца (размеры) определяются с помощью высту­кивания — перкуссии. Перкуссия чаще всего производится посредством постукивания слегка согнутым средним пальцем правой руки по среднему пальцу левой руки, расположенной на перкутируемом участке тела. При перкуссии возникает либо тупой звук, если перкути­руемый участок имеет плотцую консистенцию (например, сердце, печень), либо ясный звук, если в перкутируемой области имеется воздух (например, легкие). Оценка характера этих звуков позволяет установить границы сердца: верхняя — третье межреберье слева по среднеключичной линии; левая — совпадает с областью верхушеч­ного толчка (чаще пятое межреберье слева на 1 —1,5 см кнутри от среднеключичной линии); правая — четвертое межреберье справа на 1 см кнаружи от правого края грудины. Границы сердца можно опреде­лить при просвечивании грудной клетки рентгеновскими лучами.

 

Стенка сердца состоит из 3 слоев: внутреннего, среднего и наружного. Внутренний слой представлен эндотелиальной оболочкой (эндокард), которая выстилает внутреннюю поверхность сердца. Средний слой (миокард) состоит из поперечнополосатой мышцы. Между мышечным слоем предсердий и мышечным слоем желудочков располо­жена соединительнотканная перегородка, состоящая из плотных фиброз­ных волокон, за счет которых образуются фиброзные кольца: правое и левое. Мышечный слой предсердий развит значительно слабее, чем мышечный слой желудочков, что связано с функциями, которые выпол­няет каждый отдел сердца. Наружная поверхность сердца покрыта серозной оболочкой (эпикард), являющейся внутренним листком околосердечной сумки — перикарда. Под серозной оболочкой располо­жены наиболее крупные коронарные артерии и вены, обеспечивающие кровоснабжение тканей сердца, а также большое скопление нервных клеток и нервных волокон, иннервирующих сердце.

Перикард и его значение. Перикард (сердечная сорочка) окружает сердце, как мешок, и обеспечивает его свободное движение. Перикард состоит из двух листков: внутреннего (эпикард) и наружного, обращенного в сторону органов грудной клетки. Между листками перикарда имеется щель, заполненная серозной жидкостью. Жидкость уменьшает трение листков перикарда. Перикард ограничивает растяжение сердца наполняющей его кровью и является опорой для коронарных сосудов.

Клапаны сердца. Между предсердиями и соответствующими желудочками располагаются предсердно-желудочковые (атриовентри-кулярные) клапаны. Левое предсердие от левого желудочка отделяет двустворчатый клапан. На границе между правым предсердием и правым желудочком находится трехстворчатый клапан. Края клапанов соединены с папиллярными (сосочковыми) мышцами желудочков тонкими и проч­ными сухожильными нитями, которые провисают в их полость (рис. 5).

Клапан аорты отделяет ее от левого желудочка, а клапан легочного ствола отделяет его от правого желудочка. Каждый из этих клапанов состоит из трех полулунных заслонок, в центре имеются утолщения — узелки. Эти узелки, прилегая друг к другу, обеспечивают полную герметизацию при закрытии полулунных заслонок.

При сокращении предсердий (систола) кровь из них поступает в желудочки. При сокращении желудочков

кровь с силой выбрасывается в аорту и легочный ствол. Расслабление (диастола) предсердий и желудочков способствует наполнению полостей сердца кровью (рис. 6).

Значение клапанного аппарата. Во время диастолы предсердий предсердно-желудочковые клапаны открыты, кровь, поступающая из соответствующих сосудов, запол­няет не только их полости, но и желудочки. Во время систолы предсердий желудочки полностью заполняются кровью. При этом исключается возврат 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 предсердие-желудочковых клапанов плотно смы­каются и отделяют полость предсердий от желудочков. В результате сокращения сосочковых мышц желудочков в момент их систолы сухожильные нити створок пред-сердно-желудочковых клапанов натягиваются и не дают им вывернуться в сторону предсердий. К концу систолы желудочков давление в них становится больше давления в аорте и легочном стволе. Это способствует открытию полулунных клапанов аорты и легочного ствола, 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. Этот ток крови заполняет кармашки полулунных заслонок клапанов аорты и легоч­ного ствола и обусловливает их смыкание.

Таким образом, открытие и закрытие клапанов сердца связано с изменением величины давления в полостях сердца. Значение же клапанного аппарата состоит в том, что он обеспечивает движение крови в полостях сердца в одном направлении.

КРОВЕНОСНЫЕ СОСУДЫ

Типы кровеносных сосудов, особенности их строения.

Различают несколько видов сосудов: магистральные, резистивные, истинные капилляры, емкостные и шунти­рующие сосуды.

Магистральные сосуды — это наиболее крупные артерии, в которых ритмически пульсирующий, изменчивый кровоток превраща­ется в более равномерный и плавный. Стенки этих сосудов содержат мало гладкомышечных элементов и много эластических волокон. В магистральных сосудах оказывается небольшое сопротивление кровотоку.

Резистивные сосуды (сосуды сопротивления) включают в себя прекапиллярные (мелкие артерии, артериолы) и посткапилляр­ные (венулы и мелкие вены) сосуды сопротивления. Соотношение между тонусом пре- и посткапиллярных сосудов определяет уровень гидростатического давления в капиллярах, величину фильтрационного давления и интенсивность обмена жидкости.

Истинные капилляры (обменные сосуды) — важнейший отдел сердечно-сосудистой системы. Через тонкие стенки капилляров проис­ходит обмен между кровью и тканями (транскапиллярный обмен). Стенки капилляров не содержат гладкомышечных элементов.

Емкостные сосуды — венозный отдел сердечно-сосудистой системы. Емкостными эти сосуды называют потому, что они вмещают примерно 70—80% всей крови.

Шунтирующие сосуды — артериовенозные анастомозы, обеспечи­вающие прямую связь между мелкими артериями и венами в обход капиллярного ложа.

Закономерности движения крови по сосудам, значение эластичности сосудистой стенки. В соответствии с зако­нами гидродинамики движение крови определяется двумя силами: разностью давления в начале и конце сосуда (способствует продвижению жидкости по сосуду) и гидравлическим сопротивлением, которое препятствует току жидкости. Отношение разности давления к сопро­тивлению определяет объемную скорость тока жидкости. Объемная скорость тока жидкости — объем жидкости, протекающей по трубам в единицу времени, выражается уравнением: pi -Рг

где Q — объем жидкости, pi— Р₂ — разность давлений в начале и конце сосуда, по которому течет жидкость, R — сопротивление потоку. Эта зависимость носит назва­ние основного гидродинамического закона: количество крови, протекающей в единицу времени через кровеносную систему, тем больше, чем больше разность давления в ее артериальном и венозном концах и чем меньше сопротивление току крови. Основной гидродинамический закон определяет состояние кровообращения в целом и течение крови через сосуды отдельных органов. Количе­ство крови, проходящей за 1 мин через сосуды большого круга кровообращения, зависит от разности кровяного давления в аорте и полых венах и от общего сопротив­ления кровотоку. Количество крови, протекающей через сосуды малого круга кровообращения, определяется разностью кровяного давления в легочном стволе и венах и сопротивлением кровотоку в сосудах легких. Наконец, количество крови, проходящей через отдельный орган, например мышцу, мозг, почки и т. д., зависит от разности давлений в артериях и венах этого органа и сопротивле­ния течению крови в его сосудистой сети.

Сердце во время систолы выбрасывает в соответст­вующие сосуды определенные порции крови. Однако кровь по кровеносным сосудам течет не прерывистой, а беспре­рывной струей. Что же обеспечивает движение крови во время диастолы желудочков? Кровь движется по со­судам во время расслабления желудочков за счет потен­циальной энергии. Ударный объем сердца растягивает

эластические и мышечные элементы стенки, главным образом магистральных сосудов. В стенках магистраль­ных сосудов накапливается запас энергии сердца, затра­ченный на их растяжение. Во время диастолы эластиче­ская стенка артерий спадается и накопленная в ней потенциальная энергия сердца движет кровь. Растяжение крупных артерий облегчается благодаря большому сопротивлению, которое оказывают резистивные сосуды. Поэтому кровь, выбрасываемая сердцем во время систолы, не успевает дойти до мелких кровеносных сосудов. В результате этого создается временный избыток крови в крупных артериальных сосудах.

Таким образом, сердце обеспечивает движение крови в артериях и во время систолы, и во время диастолы.

Значение эластичности сосудистых стенок состоит в том, что они обеспечивают переход прерывистого, пульсирующего (в результате сокращения желудочков) тока крови в постоянный. Это важное свойство сосудис­той стенки обусловливает сглаживание резких колеба­ний давления, что способствует бесперебойному снабже­нию органов и тканей.

ФИЗИОЛОГИЯ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ

В сердечно-сосудистой системе центральным является микроциркуляторное звено, основной функцией которого является транскапиллярный обмен.

Микроциркуляторное звено сердечно-сосудистой системы представлено мелкими артериями, артериолами, метартериолами, капиллярами, венулами, мелкими венами и артериоловенулярными анастомозами. Артериоловену-лярные анастомозы служат для уменьшения сопротив­ления току крови на уровне капиллярной сети. При откры­тии анастомозов увеличивается давление в венозном русле и ускоряется движение крови по венам.

Транскапиллярный обмен происходит в капиллярах. Он возможен благодаря особому строению капилляров, стенка которых обладает двусторонней проницаемостью. Проницаемость — активный процесс, который обеспе­чивает оптимальную среду для нормальной жизнедеятель­ности клеток организма.

Рассмотрим особенности строения важнейших пред­ставителей микроциркулярного русла — капилляров.

Капилляры открыты и изучены итальянским ученым Мальпиги (1861). Общее количество капилляров в системе сосудов большого круга кровообращения составляет около 2 млрд., протяженность их — 8000 км, площадь внутренней поверхности 25 м². Поперечное сечение всего капиллярного русла в 500—600 раз больше поперечного сечения аорты.

Капилляры имеют форму шпильки, срезанной или полной восьмерки. В капилляре различают артериальное и венозное колено, а также вставочную часть. Длина капилляра равна 0,3—0,7 мм, диаметр — 8—10 мкм. Через просвет такого сосуда эритроциты проходят друг за другом, несколько деформируясь. Скорость тока крови в капиллярах составляет 0,5—1 мм/с, что в 500—600 раз меньше скорости тока крови в аорте. Стенка капилляров образована одним слоем эндоте-лиальных клеток, которые снаружи сосуда располагаются на тонкой соединительнотканной базальной мембране.

Существуют закрытые и открытые капилляры. Работа­ющая мышца животного содержит в 30 раз больше капилляров, чем мышца, находящаяся в состоянии покоя.

Форма, размеры и количество капилляров в различ­ных органах неодинаковы. В тканях органов, в которых наиболее интенсивно происходят обменные процессы, количество капилляров на 1 мм² поперечного сечения значительно больше, чем в органах, где метаболизм менее выражен. Так, в сердечной мышце на 1 мм² попе­речного сечения приходится в 5—6 раз больше капил­ляров, чем в скелетной мышце.

Для выполнения капиллярами их функций (транска­пиллярного обмена) имеет значение артериальное давле­ние. В артериальном колене капилляра давление крови составляет 4,3 кПа (32 мм рт. ст.), в венозном — 2,0 кПа (15 мм рт. ст.). В капиллярах почечных клубочков давление достигает 9,3—12,0 кПа (70—90 мм рт. ст.); в капиллярах, оплетающих почечные канальцы,— 1,9— 2,4 кПа (14—18 мм рт. ст.). В капиллярах легких давле­ние равняется 0,8 кПа (6 мм рт. ст.).

Таким образом, величина давления в капиллярах тесно связана с состоянием органа (покой, активность) и его функциями.

Кровообращение в капиллярах можно наблюдать под микроскопом в плавательной перепонке лапки лягушки. В капиллярах кровь движется прерывисто, что связано с изменением просвета артериол и прекапилляр-ных сфинктеров. Фазы сокращения и расслабления длятся от нескольких секунд до нескольких минут.

Активность микрососудов регулируется нервными и гуморальными механизмами. На артериолы главным образом воздействуют симпатические нервы, на пре-капиллярные сфинктеры — гуморальные факторы (гис-тамин, серотонин и др.).

Особенности кроовотока в венах. Кровь из микро­циркуля торного русла (венулы, мелкие вены) поступает в венозную систему. В венах давление крови низкое. Если в начале артериального русла давление крови равно 18,7 кПа (140 мм рт. ст.), то в венулах оно составляет 88

1,3—2,0 кПа (10—15 мм рт. ст). В конечной части веноз­ного русла давление крови приближается к нулю и даже может быть ниже атмосферного давления.

Движению крови по венам способствует ряд факторов: работа сердца, клапанный аппарат вен, сокращение скелетных мышц, присасывающая функция грудной клетки.

Работа сердца создает разность давления крови в ар­териальной системе и правом предсердии. Это обеспечи­вает венозный возврат крови к сердцу. Наличие в венах клапанов способствует движению крови в одном направ­лении — к сердцу. Чередование сокращений и расслабле­ний мышц является важным фактором, способствующим движению крови по венам. При сокращении мышц тонкие стенки вен сжимаются, и кровь продвигается по направ­лению к сердцу. Расслабление скелетных мышц способ­ствует поступлению крови из артериальной системы в вены. Такое нагнетающее действие мышц получило название мышечного насоса, который является помощ­ником основного насоса — сердца. Движение крови по венам облегчается во время ходьбы, когда ритмически работает мышечный насос нижних конечностей.

Отрицательное внутригрудное давление, особенно в фазу вдоха, способствует венозному возврату крови к сердцу. Внутригрудное отрицательное давление вызы­вает расширение венозных сосудов области шеи и груд­ной полости, обладающих тонкими и податливыми стен­ками. Давление в венах понижается, что облегчает движение крови по направлению к сердцу.

Скорость тока крови в периферических венах состав­ляет 5—14 см/с, полых венах — 20 см/с.

Время кругооборота крови

Временем кругооборота крови называют время, необходимое для прохождения крови по двум кругам кровообращения. Установлено, что у взрослого здорового человека при 70—80 сокращениях сердца в 1 мин полный кругооборот крови происходит за 20—23 с. Из этого времени '/5 приходится на малый круг кровообращения и ⁴/₅ — на большой.

Существует ряд методов, с помощью которых опреде­ляют время кругооборота крови. Принцип этих методов состоит в том, что в вену вводят какое-либо вещество, не встречающееся обычно в организме, и определяют, через какой промежуток времени оно появляется в одно­именной вене другой стороны или вызывает характерное для него действие.

В настоящее время для определения времени круго­оборота крови используют радиоактивный метод. В локте­вую вену вводят радиоактивный изотоп, например ²⁴Na, на другой же руке специальным счетчиком регистрируют его появление в крови.

Время кругооборота крови при нарушениях деятель­ности сердечно-сосудистой системы может существенно изменяться. У больных с тяжелыми заболеваниями сердца время кругооборота крови может увеличиваться до 1 мин.

Движение крови в различных отделах системы крово­обращения характеризуется двумя показателями — объем­ной.и линейной скоростью кровотока.

Объемная скорость кровотока одинакова в поперечном сечении любого участка сердечно-сосудис­той системы. Объемная скорость в аорте равна количеству крови, выбрасываемой сердцем в единицу времени, то есть минутному объему крови. Такое же количество крови поступает к сердцу по полым венам за 1 мин. Одинакова объемная скорость крови, притекающей и оттекающей от органа.

На объемную скорость кровотока оказывают влияние в первую очередь разность давления в артериальной и венозной системах и сопротивление сосудов. Повышение артериального и снижение венозного давления обуслов­ливает увеличение разности давления в артериальной и венозной системах, что приводит к нарастанию скорос­ти кровотока в сосудах. Снижение артериального и по­вышение венозного давления влечет за собой уменьшение разности давления в артериальной и венозной системах. При этом наблюдается уменьшение скорости кровотока в сосудах.

На величину сопротивления сосуДов влияет ряд факторов: радиус сосудов, их длина, вязкость крови.

Линейная скорость кровотока — это путь, пройденный в единицу времени каждой частицей крови. Линейная скорость кровотока в отличие от объемной неодинакова в разных сосудистых областях. Линейная скорость движения крови в венах меньше, чем в артериях. Это связано с тем, что просвет вен больше просвета артериального русла. Линейная скорость кровотока наибольшая в артериях и наименьшая в капиллярах.

  Следовательно, линейная скорость кровотока обратно пропорциональна суммарной площади поперечного сечения сосудов.

В потоке крови скорость отдельных частиц различна. В крупных сосудах линейная скорость максимальна для частиц, движущихся по оси сосуда, минимальна — для пристеночных слоев.

В состоянии относительного покоя организма линейная скорость кровотока в аорте составляет 0,5 м/с. В период двигательной активности организма она может достигать 2,5 м/с. По мере разветвления сосудов ток крови в каж­дой веточке замедляется. В капиллярах он равен 0,5 мм/с, что в 1000 раз меньше, чем в аорте. Замедление крово­тока в капиллярах облегчает обмен веществ между тканями и кровью. В крупных венах линейная скорость тока крови увеличивается, так как уменьшается площадь сосудистого сечения. Однако она никогда не достигает скорости тока крови в аорте.

Величина кровотока в отдельных органах различна. Она зависит от кровоснабжения органа и уровня его активности.

КРОВЯНОЕ ДЕПО

В условиях относительного физиологического покоя в сосудистой системе находится 60—70% крови. Это так называемая циркулирующая кровь. Другая часть крови (30—40%)- содержится в специальных кровяных депо. Эта кровь получила название депонированной, или резерв­ной. Таким образом, количество крови в сосудистом русле может быть увеличено за счет поступления ее из кровяных депо. Кровяное депо — органы или ткани, в сосудах которых временно скапливается кровь, что при необходимости дает возможность быстрого увеличения объема циркулирующей крови. К таким органам относятся селезенка, печень, легкие и тонкостенные вены, особенно вены брюшной полости, и подсосочковые венозные спле­тения кожи. Из всех перечисленных депо крови «истин­ным» депо является селезенка. В селезенке вследствие особенности ее строения действительно содержится часть крови, временно выключенной из общей циркуляции. В сосудах печени, легких, венах брюшной полости и под-сосочковых венозных сплетениях кожи вмещается боль­шое количество крови. При сокращении сосудов, указанных органов и сосудистых областей в систему кровообраще­ния поступает значительное количество крови.

С. П. Боткин одним из первых определил значение селезенки как органа, где происходит депонирование

крови. Наблюдая больного с заболеванием крови, С. П. Боткин обратил внимание на то, что при угнетенном состоянии психики у больного значительно увеличивалась в размерах селезенка. Напротив, психическое возбужде­ние больного сопровождалось существенным уменьшением размеров селезенки. В дальнейшем эти факты подтверди­лись и при обследовании других больных. Колебания размеров селезенки С. П. Боткин связывал с изменением содержания крови в органе.

У взрослого человека в селезенке содержится примерно 0,5 л крови. При возбуждении симпатической' нервной системы происходит сокращение селезенки и кровь посту­пает в кровеносное русло. При возбуждении блуждающих нервов селезенка, напротив, наполняется кровью.

Легкие и печенье своих сосудах вмещают боль­шое количество крови. У взрослого человека в сосудистой системе печени обнаруживается около 0,6 л крови. Сосу­дистое русло легких содержит от 0,5 до 1,2 л крови.

В подсосочковых венозных сплетениях кожи вмещается до 1 л крови. Значительное количество крови содержится в венах брюшной полости. Все указанные сосуды иннервируются вегетативной нервной системой и функционируют так же, как сосуды селезенки и печени.

Кровь из депо поступает в общий круг кровообраще­ния при возбуждении симпатической нервной системы (исключение составляют легкие), которое наблюдается при физической активности, эмоциях (гнев, страх), болевых раздражениях, кислородном голодании организма, крово-потерях, лихорадочных состояниях и т. д.

Депо крови наполняются при относительном покое организма, во время сна. В этом случае центральная нервная система оказывает влияние на депо крови через блуждающие нервы.

Перераспределение крови

Общее количество крови в сосудистом русле составля­ет 5—6 л. Этот объем крови не может удовлетворить увеличенные потребности органов в крови в период их активности. Вследствие этого перераспределение крови в сосудистом русле является необходимым условием, обес­печивающим выполнение органами и тканями их функций. Перераспределение крови в сосудистом русле приводит к усилению кровоснабжения одних органов и уменьшению

 

СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ

Основное значение системы кровообращения состоит в снабжении кровью органов и тканей. Кровь непрерывно движется по сосудам, что дает ей возможность выполнять все жизненно важные функции. К системе кровообраще­ния относятся сердце и сосуды — кровеносные и лимфа­тические.

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.

Большой и малый круг кровообращения (рис. 4). Большой круг кровообращения (телесный) — отдел кровеносного русла начинается аортой, которая отходит от левого желудочка, и заканчивается сосудами, впадающими в правое предсердие. Аорта дает начало крупным, средним и мелким артериям. Артерии переходят в артериолы, которые заканчиваются капиллярами. Капил­ляры широкой сетью пронизывают все органы и ткани организма. В капиллярах кровь отдает тканям кислород и питательные вещества, а из них в кровь поступают продукты обмена веществ, в том числе и углекислый газ. Капилляры переходят в венулы, кровь из которых попа­дает в мелкие, средние и крупные вены. Кровь от верхней части туловища поступает в верхнюю полую вену, отнижней — в нижнюю полую вену. Обе эти вены впадают в правое предсердие, где заканчивается большой круг кровообращения.

Малыйкруг кровообращения (легочный) начинает­ся легочным стволом, который отходит от правого желу­дочка и несет в легкие венозную.кровь. Легочный ствол разветвляется на две ветви, идущие к левому и правому легкому. В легких легочные артерии делятся на более мелкие артерии, артериолы и капилляры. В капиллярах кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом. Легочные капилляры переходят в венулы, которые затем образуют вены. По четырем легочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие.

Кровь, циркулирующая по большому кругу кровообра­щения, обеспечивает все клетки организма кислородом и питательными веществами и уносит от них продукты обмена веществ. Роль малого круга кровообращения заключается в том, что в капиллярах легких осуществляет­ся восстановление (регенерация) газового состава крови.

СЕРДЦЕ

Сердце человека — полый мышечный орган. Сплош­ной вертикальной перегородкой сердце делится на левую и правую половины. Вторая перегородка, идущая в гори­зонтальном направлении, вместе с вертикальной делит сердце на четыре камеры. Верхние камеры — предсердия, нижние — желудочки.

Масса сердца новорожденных в среднем равна 20 г. Это состав­ляет 0,66—0,80% от массы тела. Масса сердца взрослого человека составляет 0,4% от массы тела, или 425—570 г. Длина сердца у взрослого человека достигает 12—15 см, поперечный размер 8—10 см, передне-задний — 5—8 см. Масса и размеры сердца увеличиваются при некоторых заболеваниях (пороки сердца), а также у людей, длительное время занимающихся тяжелым физическим трудом или спортом.

Границы сердца (размеры) определяются с помощью высту­кивания — перкуссии. Перкуссия чаще всего производится посредством постукивания слегка согнутым средним пальцем правой руки по среднему пальцу левой руки, расположенной на перкутируемом участке тела. При перкуссии возникает либо тупой звук, если перкути­руемый участок имеет плотцую консистенцию (например, сердце, печень), либо ясный звук, если в перкутируемой области имеется воздух (например, легкие). Оценка характера этих звуков позволяет установить границы сердца: верхняя — третье межреберье слева по среднеключичной линии; левая — совпадает с областью верхушеч­ного толчка (чаще пятое межреберье слева на 1 —1,5 см кнутри от среднеключичной линии); правая — четвертое межреберье справа на 1 см кнаружи от правого края грудины. Границы сердца можно опреде­лить при просвечивании грудной клетки рентгеновскими лучами.

 

Стенка сердца состоит из 3 слоев: внутреннего, среднего и наружного. Внутренний слой представлен эндотелиальной оболочкой (эндокард), которая выстилает внутреннюю поверхность сердца. Средний слой (миокард) состоит из поперечнополосатой мышцы. Между мышечным слоем предсердий и мышечным слоем желудочков располо­жена соединительнотканная перегородка, состоящая из плотных фиброз­ных волокон, за счет которых образуются фиброзные кольца: правое и левое. Мышечный слой предсердий развит значительно слабее, чем мышечный слой желудочков, что связано с функциями, которые выпол­няет каждый отдел сердца. Наружная поверхность сердца покрыта серозной оболочкой (эпикард), являющейся внутренним листком околосердечной сумки — перикарда. Под серозной оболочкой располо­жены наиболее крупные коронарные артерии и вены, обеспечивающие кровоснабжение тканей сердца, а также большое скопление нервных клеток и нервных волокон, иннервирующих сердце.

Перикард и его значение. Перикард (сердечная сорочка) окружает сердце, как мешок, и обеспечивает его свободное движение. Перикард состоит из двух листков: внутреннего (эпикард) и наружного, обращенного в сторону органов грудной клетки. Между листками перикарда имеется щель, заполненная серозной жидкостью. Жидкость уменьшает трение листков перикарда. Перикард ограничивает растяжение сердца наполняющей его кровью и является опорой для коронарных сосудов.

Клапаны сердца. Между предсердиями и соответствующими желудочками располагаются предсердно-желудочковые (атриовентри-кулярные) клапаны. Левое предсердие от левого желудочка отделяет двустворчатый клапан. На границе между правым предсердием и правым желудочком находится трехстворчатый клапан. Края клапанов соединены с папиллярными (сосочковыми) мышцами желудочков тонкими и проч­ными сухожильными нитями, которые провисают в их полость (рис. 5).

Клапан аорты отделяет ее от левого желудочка, а клапан легочного ствола отделяет его от правого желудочка. Каждый из этих клапанов состоит из трех полулунных заслонок, в центре имеются утолщения — узелки. Эти узелки, прилегая друг к другу, обеспечивают полную герметизацию при закрытии полулунных заслонок.

При сокращении предсердий (систола) кровь из них поступает в желудочки. При сокращении желудочков

кровь с силой выбрасывается в аорту и легочный ствол. Расслабление (диастола) предсердий и желудочков способствует наполнению полостей сердца кровью (рис. 6).

Значение клапанного аппарата. Во время диастолы предсердий предсердно-желудочковые клапаны открыты, кровь, поступающая из соответствующих сосудов, запол­няет не только их полости, но и желудочки. Во время систолы предсердий желудочки полностью заполняются кровью. При этом исключается возврат 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 предсердие-желудочковых клапанов плотно смы­каются и отделяют полость предсердий от желудочков. В результате сокращения сосочковых мышц желудочков в момент их систолы сухожильные нити створок пред-сердно-желудочковых клапанов натягиваются и не дают им вывернуться в сторону предсердий. К концу систолы желудочков давление в них становится больше давления в аорте и легочном стволе. Это способствует открытию полулунных клапанов аорты и легочного ствола, 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. Этот ток крови заполняет кармашки полулунных заслонок клапанов аорты и легоч­ного ствола и обусловливает их смыкание.

Таким образом, открытие и закрытие клапанов сердца связано с изменением величины давления в полостях сердца. Значение же клапанного аппарата состоит в том, что он обеспечивает движение крови в полостях сердца в одном направлении.

Основные физиологические свойства сердечной мышцы

Сердечная мышца, как и скелетные мышцы, обладает свойством возбудимости, способностью проводить возбуж­дение и сократимостью. К физиологическим особенностям сердечной мышцы относятся удлиненный рефрактерный период и автоматизм.

Возбудимость сердечной мышцы. Сердечная мышца менее возбудима, чем скелетная. Для возникновения возбуждения в сердечной мышце необходим более силь­ный раздражитель, чем для скелетной. Установлено, что реакция сердечной мышцы не зависит от силы наносимых раздражений (электрических, механических, химических и т, д.). Сердечная мышца максимально сокращается и на пороговое и на более сильное по величине раздра­жение.

Проводимость. Волны возбуждения проводятся по волокнам сердечной мышцы и так называемой специаль­ной ткани сердца с неодинаковой скоростью. Возбуждение по волокнам мышц предсердий распространяется со скоростью 0,8—1,0 м/с, по волокнам мышц желудочков — 0,8—0,9 м/с, по специальной ткани сердца — 2,0—4,2 м/с. Возбуждение же по волокнам скелетной мышцы распро­страняется с гораздо большей скоростью, которая составляет 4,7—5 м/с.

Сократимость. Сократимость сердечной мышцы имеет свои особенности. Первыми сокращаются мышцы пред­сердий, затем — сосочковые мышцы и субэндокардиаль-ный слой мышц желудочков. В дальнейшем сокращение охватывает и внутренний слой желудочков, обеспечивая тем самым движение крови из полостей желудочков в аорту и легочный ствол. Сердце для осуществления механической работы (сокращения) получает энергию, которая освобождается при распаде макроэргических фосфорсодержащих соединений (креатинфосфат, адено-зинтрифосфат).

Рефрактерный период. Сердце, в отличие от других возбудимых тканей, имеет значительно выраженный и удлиненный рефрактерный период. Он характеризуется резким снижением возбудимости ткани в период ее актив­ности.

Различают абсолютный и относительный рефрактерный периоды. Во время абсолютного рефрактерного периода, какой бы силы не наносили раздражение на сердечную мышцу, она не отвечает на него возбуждением и сокраще­нием. Длительность абсолютного рефрактерного периода сердечной мышцы соответствует по времени систоле и началу диастолы предсердий и желудочков. Во время относительного рефрактерного периода возбудимость сер­дечной мышцы постепенно возвращается к исходному уровню. В этот период сердечная мышца может ответить сокращением на раздражение сильнее порогового. Отно­сительный рефрактерный период обнаруживается во время диастолы предсердий и желудочков сердца. Благодаря выраженному рефрактерному периоду, который длится дольше, чем период систолы (0,1^-0,3 с), сердечная мышца не способна к тетаническому (длительному) сокращению и совершает свою работу по типу одиночного мышечного сокраще