Строение сердца и его работа. Кровеносная и дыхательная системы

Кровь движется по сосудам непрерывно благодаря работе сердца, которое является частью кровеносной системы.

Непрерывный ток крови по замкнутой системе кровеносных сосудов в строго определённом направлении называется кровообращением.

Кровеносные сосуды присутствуют почти во всех тканях. Их нет только в ногтях, хрящах, эмали зубов, и эпителиальной ткани.

Для организма человека характерны четырёхкамерное сердце и замкнутая кровеносная система с двумя кругами кровообращения.

Вспомним строение сердца взрослого человека.

Его размеры примерно равны сжатой в кулак кисти. Оно весит около 250 грамм у женщин и 330 грамм у мужчин. Сердце находится в центре грудной клетки и смещено нижним левым краем в левую сторону.

Верхняя расширенная часть сердца, от которой отходят сосуды, называется основанием, а нижняя, немного суженная часть — верхушкой.

Стенка сердца состоит из трёх слоёв. Наружный соединительнотканный слой называется эпикардом. Средний слой состоит из особой поперечно-полосатой сердечной мышечной ткани и называется миокардом. Внутренний слой — эндокард, образован плоским эпителием.

Сердце окружено околосердечной сумкой — перикардом, который отделяет сердце от других органов. Между эпикардом и перикардом имеется замкнутая полость, заполненная жидкостью, которая уменьшает трение при сокращениях сердца.

Сердце человека состоит из правой и левой половин. Они разделены сплошной перегородкой и не сообщаются между собой. В каждой половине сердца находятся предсердие и желудочек, между которыми имеется предсердно-желудочковое отверстие. Оно закрыто в левой половине сердца двустворчатым клапаном, а в правой — трёхстворчатым клапаном.

К правому предсердию подходят две полые вены, к левому — четыре лёгочные вены. От правого желудочка отходит крупный кровеносный сосуд — лёгочный ствол, от левого — аорта.

Отверстия, от которых начинаются лёгочный ствол и аорта, закрыты полулунными клапанами в виде трёх карманов. Они открываются только во время сокращения желудочков, когда из них под высоким давлением кровь выбрасывается в сосуды.

Благодаря наличию клапанов кровь двигается только в одном направлении: из предсердий в желудочки, а из желудочков — в кровеносные сосуды.

Работа сердца характеризуется чередованием сокращения и расслабления предсердий и желудочков. Сокращение сердца называется систолой, а расслабление — диастолой. Период, который охватывает одно сокращение и расслабление сердца, называется сердечным циклом.

Все сосуды в теле человека подразделяются на артерии, капилляры и вены.

Артерии — это сосуды, которые несут кровь от сердца к органам и тканям. По ним течёт обогащённая кислородом кровь. Такая кровь называется артериальной. Исключение составляют только лёгочные артерии, которые отходят от сердца и несут венозную кровь.

В теле человека артерии многократно разветвляются на более мелкие сосуды — артериолы. Самые мелкие артериолы переходят в капилляры.

Капилляры — тончайшие сосуды, проникающие во все органы и ткани организма. В капиллярах происходит обмен различных веществ и газов между кровью и тканевой жидкостью.

Проходя через капилляры, кровь отдаёт кислород и питательные вещества и обогащается углекислым газом и конечными продуктами обмена веществ.

Далее из капилляров кровь поступает в венулы — мелкие вены. Их стенки и стенки капилляров имеют сходное строение. Значит, венулы также участвуют в обмене веществ между кровью и тканевой жидкостью. Из венул кровь собирается в более крупные кровеносные сосуды, которые несут кровь к сердцу.

По венам течёт насыщенная углекислым газом и продуктами обмена веществ кровь. Такая кровь называется венозной. Исключение составляют лёгочные вены, которые несут артериальную кровь к сердцу.

У человека движение крови происходит по двум замкнутым системам сосудов, каждая из которых соединена с сердцем. Это большой (системный) и малый (лёгочный) круги кровообращения.

Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца самой крупной артерией — аортой. Она идёт вверх, образуя дугу, и затем спускается вниз вдоль позвоночника. От дуги аорты отходят две крупные артерии, которые несут кровь к голове и верхним конечностям. Ниже дуги аорты отходят сосуды, снабжающие кровью туловище, внутренние органы и ноги.

В органах артерии делятся на более мелкие артериолы, которые разветвляются и образуют обширные сети капилляров. Из капилляров кровь собирается в венулы, которые сливаются между собой и образуют вены. Заканчивается большой круг кровообращения верхней и нижней полыми венами, впадающими в правое предсердие. По верхней полой вене к сердцу оттекает кровь от головы, шеи и рук, а нижняя полая вена несёт в сердце кровь от туловища, органов брюшной полости и нижних конечностей.

От правого предсердия кровь попадает в правый желудочек, от которого берёт начало малый круг кровообращения. Из правого желудочка кровь выталкивается в лёгочный ствол, который делится на две лёгочные артерии, входящие в левое и правое лёгкие. Там они ветвятся на артериолы, затем на капилляры, которые густо оплетают лёгочные пузырьки с воздухом. Когда кровь проходит через капилляры лёгких, она теряет углекислый газ и насыщается кислородом. Именно здесь венозная кровь превращается в артериальную. Далее, так же, как и в большом круге кровообращения, капилляры сливаются в венулы, которые, в свою очередь, формируют вены, и, наконец, по четырём лёгочным венам артериальная кровь попадает в левое предсердие.

В теле человека помимо кровеносных находятся лимфатические сосуды. Они содержат лимфу — прозрачную и практически бесцветную жидкость, в которой нет эритроцитов, но много лимфоцитов.

Лимфатическая система состоит из лимфатических капилляров, лимфатических сосудов и узлов.

Вспомним, что из плазмы крови образуется тканевая жидкость, которая омывает все клетки и ткани, отдавая им питательные вещества и кислород. Затем часть тканевой жидкости всасывается в лимфатические капилляры и образует лимфу. Далее из капилляров лимфа попадает в лимфатические сосуды. 

Снаружи лимфатические сосуды покрыты капсулами, от которых внутрь узла отходят перегородки. Между перегородками находятся скопления лимфоцитов, которые обезвреживают микроорганизмы. В лимфатических узлах происходит созревание лимфоцитов. Здесь лимфатические сосуды распадаются на многочисленные узкие протоки, в которых происходит очистка лимфы, отфильтровываются погибшие клетки и бактерии.

Таким образом, лимфатические узлы играют роль фильтров. Они входят в иммунную систему человека, потому что в них формируются лимфоциты.

Дыхательная система

Для роста клеток, их обновления и функционирования нужна энергия. Эту энергию организм получает в процессе окисления органических веществ (белков, жиров и углеводов), которые поступают в наш организм вместе с пищей. Но для того, чтобы данные вещества окислились, необходим кислород, который мы вдыхаем с воздухом.

Кислород организм получает благодаря дыханию.

Дыхание — совокупность процессов, которые обеспечивают поступление кислорода, его использование в окислении органических веществ и удаление углекислого газа и некоторых других веществ из организма.

Перечислим процессы, которые осуществляются благодаря дыханию:

·        Поступление и выведение воздуха в лёгкие и из них (вентиляция лёгких)

·        Газообмен в лёгких

·        Транспортировка газов кровью

·        Газообмен в тканях

·        Клеточное дыхание (или биологическое окисление)

Дыхательная система выполняет только первую часть функций. Остальное выполняет система органов кровообращения. Между дыхательной и кровеносной системами существует тесная взаимосвязь.

Система органов дыхания человека состоит из воздухоносных путей (которые включают носовую полость, носоглотку, гортань, трахею и бронхи) и самих лёгких.

У человека два лёгких — левое и правое. Здоровые лёгкие розовые, мягкие и напоминают губку. Правое лёгкое состоит из трёх долей, а левое — только из двух.

Снаружи лёгкие покрыты плотной оболочкой — лёгочной плеврой. Она состоит из двух листков. Один из них — наружный, или пристеночный, выстилает грудную клетку изнутри, а другой (внутренний) покрывает всю поверхность лёгких.

Между наружным и внутренним листками находится плевральная полость. Она заполнена жидкостью, которая уменьшает трение лёгких о стенки грудной полости при дыхании. В плевральной полости отсутствует воздух.

Вы помните, что бронхи входят в лёгкие и там ветвятся, образуя бронхиальное «дерево». Тонкие бронхи переходят в бронхиолы.

Бронхиолы заканчиваются множеством лёгочных пузырьков, которые называются альвеолами. В лёгких насчитывается около 350 миллионов альвеол. Они густо оплетены капиллярами. Через стенки альвеол происходит обмен газами.

Этапы газообмена в лёгких и тканях:

·        Внешнее, или лёгочное, дыхание.

·        Транспорт газов кровью.

·        Внутреннее, или тканевое дыхание.

После того как воздух прошёл по воздухоносным путям и попал в лёгкие, в альвеолах происходит газообмен между ними и кровью.

В альвеолах кислорода всегда больше, чем в крови оплетающих их капилляров. Поэтому, кислород перемещается оттуда, где его больше, туда, где его меньше (из альвеол в капилляры). Здесь кровь насыщается кислородом и становится артериальной.

По большому кругу кровообращения артериальная кровь течёт к органам тела человека. Далее кислород переходит из крови в тканевую жидкость, а затем в сами клетки.

Из клеток в тканевую жидкость выделяется углекислый газ, который далее попадает в кровь. И она из артериальной превращается в венозную. Углекислый газ переносится кровью в виде химических соединений, а также в связанном с гемоглобином состоянии. Током крови по малому кругу кровообращения углекислый газ переносится в лёгкие.

Из крови, которая содержит большее количество углекислого газа, он проникает из капилляров в лёгкие. Так происходит газообмен в нашем организме.

Вдох происходит активно, за счёт сокращения наружных косых межрёберных мышц и диафрагмы. Межрёберные мышцы приподнимают рёбра и слегка отводят их в стороны. Передними концами рёбра отодвигают грудину вперёд, в результате чего происходит увеличение объёма грудной полости. При сокращении купол диафрагмы уплощается и смещает органы брюшной полости вниз и вперёд, что дополнительно увеличивает объём грудной полости.

Ткань лёгких способна растягиваться, поэтому они следуют за грудной клеткой. Этому способствует ещё большее понижение давления в плевральной полости и увеличение присасывающей силы. Когда объём лёгких увеличивается, в альвеолах давление падает и в них засасывается атмосферный воздух.

Механизм вдоха происходит следующим образом:

·        Сокращение наружных межрёберных мышц и диафрагмы

·        Поднятие и разведение рёбер, смещение органов брюшной полости вперёд и вниз

·        Увеличение объёма и размеров грудной полости

·        Уменьшение давления ниже атмосферного

·        Засасывание воздуха в альвеолы

Механизм выдоха включает следующие этапы:

·        Расслабление наружных межрёберных мышц и диафрагмы.

·        Опускание грудной клетки, уменьшение объёма и размеров грудной полости.

·        Увеличение давления выше атмосферного.

·        Выход из альвеол части воздуха.