Сердечно-сосудистая система: строение и функции человеческого «мотора»

Замкнутая система кровообращения выполняет в организме множество функций

Сердце часто называют человеческим мотором: этот мышечный орган начинает биться у эмбриона ещё на начальном этапе внутриутробного развития и останавливается в момент смерти. Анатомическое строение его достаточно сложно, а выполняемые функции разнообразны и преследуют главную цель – поддержание постоянства внутренней среды.

В нашем обзоре и видео в этой статье мы постараемся разобраться, как работает сердечно сосудистая система: строение и функции этого комплекса органов, а также распространенные синдромы поражения и способы функциональной оценки его деятельности.

Анатомия сердечно-сосудистой системы

Изучением строения и структурного расположения внутренних органов занимается анатомия. Важно понимать, что строение и функционирование сердечно сосудистой системы незначительно изменялись на протяжении всей истории развития человечества, поэтому сердце и сосуды современного человека являются результатом многовековой эволюции.

Сердце

Сердце — полый мышечный орган, имеющий четыре камеры – два желудочка и два предсердия, сообщающиеся между собой посредством клапанов. Получает сердечная мышца кровь из двух полых (верхней, нижней) и четырех легочных вен, а выбрасывает – в аорту и лёгочный ствол. Средний вес сердца у взрослых составляет 300 г, а по форме его можно сравнить со средним грейпфрутом.

В момент расслабления сердце имеет вытянутую, эллипсоидную форму

Ежеминутно орган совершает от 60 до 120 ударов, и в сутки он перекачивает около 9 литров крови.

Это интересно. Говоря о работе сердца, мы часто употребляем слово «бьется»? А обо что и как оно бьётся? Оказывается, в момент систолы (сокращения желудочков) орган слегка поворачивается вокруг своей оси, меняет вытянутую эллиптическую форму на шарообразную и с силой ударяется своей верхушкой о внутреннюю поверхность грудной клетки на уровне V межреберного промежутка. Вы можете почувствовать эти удары, если приложите руку к левой части груди.

Строение и функции сердечно сосудистой системы подразумевают наличие у человеческого «мотора» несколькихоболочек:

1. Перикард – наружная фиброзная оболочка, обладающая защитными функциями. Кроме того, она образует полость, заполненную небольшим количеством серозной жидкости, которая предотвращает действие силы трения и износ сердечной мышцы во время сокращений.
2. Эпикард – прозрачная и гладкая оболочка, покрывающая сердечную мышцу снаружи.
3. Миокард – средняя мышечная оболочка сердца. Наибольшей толщины она достигает на стенках желудочков (левого – 11-14 мм, правого –4-6 мм). В стенках предсердий мышечный слой истончается, и его толщина не превышает 2-3 мм.
4. Эндокард – внутренняя соединительнотканная оболочка сердца, образованная эндотелием и гладкомышечными волокнами. Эндокард способствует облегчению тока крови между предсердиями и желудочками, а также снижает риск тромбообразования. Складки внутренней оболочки образуют клапаны, препятствующие беспорядочному распространению крови по камерам сердца.

Каждая сердечная стенка выполняет свои функции

Сердечный цикл состоит из двух этапов – систолы (периода сокращения миокарда) и диастолы (периода расслабления сердечной мышцы).

Для нормальной сократительной функции сердечно сосудистой системы между камерами сердца, а также между впадающими и выходящими из него сосудами расположено 4 клапана:

1. Митральный (двухстворчатый) – между левыми отделами сердца – предсердием и желудочком. Препятствует регургитации крови «сверху вниз» в момент систолы.
2. Трикуспидальный (трехстворчатый) – между правым желудочком и предсердием. Обеспечивает выброс полного объема крови в лёгочный ствол во время систолы.
3. Аортальный (трехстворчатый) – между ЛЖ и аортой. Закрывается в момент диастолы.
4. Пульмональный (трехстворчатый) – между ПЖ и легочных стволом. Блокирует выброс крови в малый круг кровообращения в диастолу.

Артериальная и венозная кровь не смешиваются

В организме выделяют два замкнутых круга кровообращения – большой и малый. Первый начинается в левом желудочке и завершается в правом предсердии.

Его главная функция – распространение крови к органам и тканям с последующим ее транспортом обратно в сердце. В малом круге кровообращения, начинающемся в правом желудочке и завершающемся в левом предсердии, происходит насыщение крови кислородом в легочной ткани.

Артерии

Функциональная деятельность сердечно сосудистой системы была бы невозможна без артерий, вен и микроциркуляторного русла, обеспечивающих транспорт крови по организму, газообмен и метаболизм питательных веществ.

Артериями называются полые мышечные трубки, несущие кровь от сердца. Как правило, они содержат насыщенную кислородом артериальную кровь, но существуют и исключения: лёгочный ствол (лёгочная артерия), выходящий из правого желудочка и дающий начало малому кругу кровообращения, несёт кровь венозную.

Ко всем органам и тканям отходят ветви питающих их артерий (на фото)

Обратите внимание! Артерии могут нести венозную или смешанную кровь и при заболеваниях, например, врожденных пороках сердца.

Большинство артерий состоят из трёх оболочек:

• эндотелия (внутреннего слоя);
• среднего слоя, состоящего из гладкомышечных клеток и отвечающего за изменение диаметра сосудов при необходимости;
• адвентиция (наружного соединительнотканного слоя).

Насыщенная кислородом артериальная кровь, с силой выбрасываемая из левого желудочка сердца во время систолы, поступает в аорту – крупнейший артериальный ствол, чей диаметр достигает 2-2,5 см. В его строении выделяют несколько частей:

• луковицу;
• восходящий отдел;
• дугу;
• нисходящий отдел, подразделяющийся на грудную и брюшную часть.

Аорта – крупнейший сосуд в организме

От аорты отходят все остальные артерии, обеспечивающие поступление кислорода и питательных веществ которые всем органам и тканям человеческого организма.

Таблица: Артерии, отходящие от аортального ствола

На уровне IV-V поясничного позвонка аорта делится на общие подвздошные артерии, питающие органы малого таза и нижней части тела.

Вены

Вены – сосуды, по которым кровь поступает к сердцу. В большом круге кровообращения они несут бедную кислородом и насыщенную углекислым газом кровь, в малом — наоборот.

Обратите внимание! Как правило, в организме вены связаны с артериями посредством разветвленной капиллярной сети. Однако некоторые системы характеризуютсяразделением на капиллярную сеть самих вен с их повторным слиянием (например, в системе портальной вены, гипоталамусе).

Собирая «переработанную» органами и тканями кровь, мелкие вены сливаются в более крупные, образуя в конечном итоге две крупнейшие вены человеческого организма – верхнюю и нижнюю. Они, в свою очередь, впадают в правое предсердие сердца.

По своему анатомическому строению вены отличаются от артерий менее выраженным мышечным слоем. Продвижение крови по этим сосудам осуществляется не столько за счёт их сократительной способности, сколько путем действия силы давления в замкнутой системе кровообращения и работы специализированного клапанного аппарата.

В отличие от артерий вены содержат клапаны, регулирующие ток крови

Сосуды микроциркуляторного русла

Морфофункциональные особенности сердечно сосудистой системы заключаются в наличии разветвленной капиллярной сети, в которой происходит газообмен и насыщение питательными веществами всех органов и тканей.

К сосудам микроциркуляторного русла относятся:

1. Артериолы–сосуды небольшого диаметра (менее 300 мкм), предшествующие капиллярам.
2. Капилляры – мельчайшие кровеносные сосуды, чей поперечный размер колеблется от 3 до 11 нм. Через их стенку происходит свободное проникновение молекул кислорода и биологических активных компонентов.
3. Венулы–мелкие венозные сосуды, которые собирают кровь от капилляров и транспортируют ее в вены.

Протяженность капиллярной сети насчитывает около 100 тысяч км

Немного о физиологии: как ССС «работает»

Как мы успели убедиться из анатомического обзора, структура и функции сердечно сосудистой системы достаточно сложны.

Четкая и слаженная работа всех ее компонентов позволяет обеспечить:

• транспорт кислорода и веществ, необходимых для нормального функционирования клеток организма;
• отвод от клеток метаболиты – переработанные вещества и углекислый газ;
• гуморальную (эндокринную) связь между органами;
• адекватный иммунный ответ в ответ на внедрение в организм инфекционных агентов;
• выведение из организма токсинов и вредных веществ;
• теплообмен.

Здорова ли моя сердечно сосудистая система?

А здоровы ли ваши сердце и сосуды? Чтобы ответить на этот вопрос, отсутствия жалоб недостаточно. Важно регулярно проходить медицинское обследование, в ходе которого врач определит основные функциональные показатели сердечно сосудистой системы.

К ним относится:

• ЧСС;
• артериальное давление;
• электрокардиограмма;
• ударный объем сердечного выброса;
• минутный объем сердечного выброса;
• скорость и другие показатели кровотока;
• особенности дыхания при физической нагрузке.

Частота сердечных сокращений

Определение функционального состояния сердечно сосудистой системы начинается с подсчёта ЧСС. Норма частоты сердечных сокращений у взрослых составляет 60-80 ударов в минуту. Уменьшение ЧСС называется брадикардией, повышение – тахикардией.

Обратите внимание! У тренированных людей показатели ЧСС могут быть немного ниже стандартных величин – на уровне 50-60 уд/мин. Это объясняется тем, что выносливое сердце спортсменов за равный промежуток времени «прогоняет» большее количество крови.

С возрастом нормы ЧЧС изменяются

Функциональные расстройства сердечно сосудистой системы, связанные с изменением числа ЧСС имеют различные причины.

Так, например, брадикардия может быть вызвана:

• вегетососудистой дистонией;
• заболеваниями желудка (язвенной болезнью, хроническим эрозивным гастритом);
• гипотиреозом и некоторыми другими эндокринными расстройствами;
• перенесенным инфарктом миокарда;
• кардиосклерозом;
• хронической сердечной недостаточностью.

Среди наиболее распространенных причин развития тахикардии выделяют:

• миокардиты;
• кардиомиопатии;
• синдром лёгочного сердца;
• острый инфаркт миокарда и левожелудочковая недостаточность;
• гипертиреоз и тиреотоксический криз;
• острые инфекционные заболевания;
• шок;
• массивная кровопотеря;
• анемия;
• острая почечная недостаточность.

Обратите внимание! Физиологическая (адаптивная) тахикардия возникает при лихорадке, повышении температуры окружающей среды, стрессах и психоэмоциональных переживаниях, употреблении спиртного, энергетических напитков, некоторых лекарственных средств.

Артериальное давление

Артериальное давление – один из важных показателей работы системы кровообращения. Верхнее, или систолическое значение отражает давление в артериях на пике сокращения стенок желудочков сердца – систолы. Нижнее (диастолическое) измеряется в момент расслабления сердечной мышцы.

Артериальное давление здорового человека составляет 120/80 мм рт. ст. Разница между САД и ДАД получила название пульсового давления. В норме она составляет 30-40 мм рт. ст.

Цена самых простых тонометров для измерения АД начинается от 450 р. Автоматические модели стоят дороже.

Ударный и минутный объемы сердца

Ударный объем крови – количество жидкости, которое выбрасывает левый желудочка сердца за одно сокращение в аорту. У человека с низким уровнем физической активности оно составляет 50-70 мл, а у тренированного –90-110 мл.

Функциональная диагностика сердечно сосудистой системы определяет минутный объем сердца путем умножения ударного объема на ЧСС. В среднем этот показатель равен 5 л/мин.

Показатели кровотока

Одной из важных функций сердечно сосудистой системы является создание благоприятных условий для газообмена и обеспечения клеток биологически активными веществами при физических нагрузках.

Она обеспечивается не только за счёт увеличения ЧСС и минутного объема сердца, но и путем изменения показателей кровотока:

• удельный объем мышечного кровотока увеличивается от 20% до 80%;
• коронарный кровоток увеличивается более чем в 5 раз (при средних значениях 60-70 мл/мин/100 г миокарда);
• кровоток в лёгких увеличивается за счёт увеличения поступающего к ним объема крови с 600 мл до 1400 мл.

Кровоток в остальных внутренних органов во время физической нагрузки снижается и на ее пике составляет всего 3-4% от общего. Это обеспечивает достаточное поступление крови и питательных веществ к интенсивно работающим мышцам, сердцу и лёгким.

Для оценки возможностей кровотока используются следующие функциональные пробы сердечно сосудистой системы:

• Мартинета;
• Флака;
• Руфье;
• Пробу с приседаниями.

Проверить работу системы кровообращения можно с помощью функциональных проб

Помните, что перед проведением любой из этих проб вам необходимо проконсультироваться с врачом: для их выполнения существует четкая инструкция. Современные методы функциональной диагностики сердечно сосудистой системы позволят выявить возможные нарушения в работе «мотора» на ранней стадии и не допустить развития серьезных заболеваний. Здоровье сердца и сосудов – залог хорошего самочувствия и долголетия.