Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Анатомия и физиология сердечно-сосудистой системы. Учебное пособие
.pdf
При тяжелой мышечной работе увеличение линейной скорости тока крови сокращает
*
транзитное время нахождения крови в капиллярах скелетных мышц и легких до 0,3 с, что в
ряде случаев может ограничивать транскапиллярный обмен.
Стенка истинных капилляров состоит из одного слоя эндотелиальных клеток
(эндотелиоцитов), скрепленных друг с другом межклеточным однородным
мукополисахаридным веществом – «цементом», в котором имеются многочисленные
щели. Снаружи эндотелиальный слой укреплен тонкой базальной (основной)
мембраной, которая не препятствует транспорту веществ.
*
характеризует проницаемость капилляра, которая зависит от числа и величины
щелей в ее стенках.
*
с помощью двух основных механизмов – диффузии и фильтрации-абсорбции.
ионы находятся в растворе в состоянии беспорядочного непрерывного движения.
При этом они стремятся равномерно рассеяться по всему доступному пространству.
Если концентрация молекул (ионов) какого-то вещества в двух растворах (в
капиллярной крови и во внесосудистой тканевой жидкости) неодинакова, то
возникает диффузия.
концентрацией в раствор с меньшей концентрацией. Это движение продолжается до
тех пор, пока концентраций данных молекул в обоих растворах не станет одинакова.
Кнаружи от базальной мембраны истинных капилляров лежат редкие удлиненные
многоотростчатые клетки (перициты или клетки Руже). Каждый эндотелиоцит
контактирует с отростками перицитов. В свою очередь, к каждому перициту подходит
окончание аксона симпатического нейрона. Перицит передает эндотелиоциту импульсы, в
результате чего эндотелиальная клетка набухает или теряет жидкость. Это приводит к
периодическим изменениям просвета капилляров.
Способность капиллярной стенки пропускать вещества (и клетки)
В зависимости от строения эндотелия и базальной мембраны различают три типа
гемокапилляров:
1. Капилляры с непрерывным эндотелием и базальным слоем. Такие капилляры имеются
в коже, скелетных и гладких мышцах, коре большого мозга.
2. Фенестрированные капилляры, у которых эндотелиоциты имеют многочисленные ок-
руглые фенестры диаметром 60-120 нм, закрытые тонкой диафрагмой (мембраной), и
непрерывную базальную мембрану. Такие капилляры расположены в органах, где
происходит повышенная секреция или всасывание, например в ворсинках тонкой кишки,
клубочках почек, пищеварительных и эндокринных железах.
3. Синусоидные капилляры – характеризуются большим просветом – до 25-40 мкм. У
таких капилляров эндотелиоциты имеют поры, базальная мембрана частично отсутствует
или прерывистая. Такие капилляры расположены в печени, селезенке, костном мозге,
железах.
ТРАНСКАПИЛЛЯРНЫЙ ОБМЕН
Транскапиллярный обмен веществ через капиллярную стенку осуществляется
Диффузия играет основную роль в транскапиллярном обмене. Все молекулы и
Диффузия – однонаправленное движение молекул из раствора с большей
29
Для диффузии вещества через капиллярную стенку возможны два пути:
1. Прохождение через мембраны эндотелиальных клеток.
2. Прохождение через щели капиллярной стенки.
Растворимые в жирах вещества, О2 и СО2 проходят и через межклеточные
щели, и через мембраны эндотелиальных клеток, т.е. через всю капиллярную стенку.
Поэтому скорость их диффузии определяется числом открытых для кровотока
капилляров.
Обмен воды происходит через щели в стенке капилляров.
Капиллярные щели достаточно велики по сравнению с величиной молекулы воды. Поэтому
*
основной транспорт воды через капиллярные стенки осуществляется не путем диффузии, а
гидродинамическим потоком.
Диффузия – это термодинамическое движение каждой молекулы по ее собственному пути
независимо от других молекул. Поток - общее движение в одном направлении большого
количества молекул.
Только через щели в стенке капилляров могут проходить и вещества,
растворимые в воде (глюкоза, ионы натрия, калия, хлора, кальция). Поэтому
скорость транскапиллярного обмена этих веществ зависит от двух факторов:
1. от числа открытых капилляров;
2. от проницаемости капилляров, т.е. от числа и величины щелей.
С увеличением размеров молекул диффузия становится более ограниченной. Например,
*
прохождение молекул глюкозы с радиусом 3,5 А через капиллярные щели почти не
ограничено, движение молекул инсулина с радиусом 12 А частично ограничено, а диффузия
таких макромолекул, как гемоглобин или альбумин (радиус 30–35 А), составляет менее 5%
свободной диффузии.
Фильтрация-абсорбция – это два противоположных, но связанных друг с
другом процесса движения жидкости через капиллярную стенку.
Фильтрация – это процесс выхода жидкости из капилляра в межклеточное
внесосудистое пространство.
Абсорбция - обратное поступление жидкости из межклеточного пространства в
капилляр.
Величина и направление фильтрации зависят от разницы между
гидростатическим давлением крови и тканевой жидкости.
Гидростатическое давление крови в системных капиллярах, находящихся на уровне сердца, в
*
условиях покоя составляет на артериальном конце капилляров 25–35 мм рт. ст., на венозном
конце капилляров – 10-15 мм рт. ст.
Среднее гидростатическое давление в капиллярах около 18 мм рт. ст.
Гидростатическое давление тканевой жидкости в большинстве тканей ниже атмосферного, т.
е. отрицательное, до минус 6 мм рт. ст. Таким образом, между двумя сторонами стенки
капилляров действует разность гидростатических давлений (24 мм рт. ст.), под воздействием
которой жидкость стремится выйти из капилляров во внесосудистое тканевое пространство.
30
Величина и направление абсорбции зависят от разницы между коллоидноосмотическим (онкотическим) давлением плазмы крови и тканевой жидкости.
Размеры щелей в стенках капилляров таковы, что практически все растворенные в плазме
*
крови и межклеточной жидкости вещества могут свободно проникать через капиллярную
стенку. Исключение составляют белки, поскольку их молекулярные размеры очень велики и
большинство из них не могут пройти через капиллярные щели. Поэтому плазма крови и
тканевая жидкость отличаются друг от друга главным образом содержанием белка.
Концентрация белка в плазме крови – около 7 г/100 мл, что создает дополнительное
осмотическое (онкотическое) давление порядка 30 мм рт. ст. В тканевой (межклеточной)
жидкости содержание белка значительно меньше – около 2 г/100 мл. В скелетных мышцах,
например, его концентрация в тканевой жидкости составляет лишь 10-30% от концентрации
в плазме. Следовательно, и онкотическое давление тканевой жидкости намного меньше –
около 6 мм рт. ст. Таким образом, между двумя сторонами капиллярной стенки имеется
разность коллоидно-осмотических (онкотических) давлений: 24 мм рт. ст. Разность давлений
определяет движение жидкости (абсорбцию) из области с низким осмотическим давлением
(тканевого пространства) в область с более высоким осмотическим давлением (капиллярное
русло).
Вывод: Равновесие между фильтрацией и абсорбцией жидкости
(«старлингово равновесие») играет решающую роль в поддержании постоянного
объема циркулирующей крови, а значит, и нормальной деятельности системы
кровообращения.
Временное нарушение этого равновесия может возникать из-за изменения той или другой
*
силы. Когда это происходит, жидкость быстро проходит через стенки капилляров в ту или
другую сторону и устанавливается новое состояние равновесия.
При тяжелой мышечной работе выход жидкости из капилляров становится столь
интенсивным, что вызывает временное уменьшение объема циркулирующей крови.
Истинные капилляры вливаются в посткапилляры (посткапиллярные венулы)
диаметром 8–30 мкм. По мере слияния посткапилляров образуются венулы
диаметром 30–50 мкм. У венул появляется наружная оболочка, образованная
коллагеновыми волокнами и фибробластами. В средней оболочке стенок более
крупных венул расположено 1-2 слоя гладких мышечных клеток. Венулы впадают в
вены.
В пределах микроциркуляторного русла имеются сосуды прямого перехода крови из
*
артериолы в венулу – артериоло-венулярные анастомозы. В их стенках присутствуют
гладкомышечные клетки, регулирующие кровоток в микроциркуляторном русле.
1.2.3. ВЕНЫ
Стенки вен, как и артерий, состоят из трех оболочек (рис.10.). Различают вены
безмышечного и мышечного типов.
У вен безмышечного типа кнаружи от эндотелия находится базальная мембрана, за которой располагается тонкий слой рыхлой волокнистой соединительной
ткани. К венам безмышечного типа относятся вены мозговых оболочек, сетчатки
31
глаза, костей, селезенки, плаценты.
Вены мышечного типа имеют хорошо выраженную мышечную (среднюю)
оболочку, образованную циркулярно расположенными пучками гладких мышечных
волокон.
Внутренняя оболочка большинства средних и некоторых крупных вен образует
карманообразные складки – клапаны.
Не имеют клапанов верхняя полая вена, плечеголовные, общие и внутренние подвздошные
*
вены, вены сердца, легких, мозга и некоторых других органов.
Клапаны расположены таким образом, что они пропускают кровь только в
одном направлении – от органов и тканей к сердцу. Клапаны препятствуют
обратному току крови.
Общее количество вен больше, чем артерий. Общая величина венозного русла
превосходит артериальное. Скорость кровотока в венах меньше, чем в артериях.
Различают поверхностные (подкожные) и глубокие вены. Глубокие вены на
конечностях попарно прилежат к артерии. Поэтому их называют венамиспутницами. Название таких глубоких вен аналогично названиям рядом лежащих
артерий.
Большинство вен, которые расположены в полостях тела, а также крупные
вены на конечностях непарные, одиночные.
Это подмышечная и подключичная, подколенная и бедренная вены, селезеночная, верхняя и
*
нижняя брыжеечные и другие вены.
Поверхностные вены соединяются с глубокими венами с помощью венозных
анастомозов.
С учетом латинских названий верхней и нижней полых вен (vena cava superior, vena cava
*
inferior), а также воротной вены (vena portae) крупные и очень важные межсистемные
анастомозы между притоками этих вен называют кава-кавальными и кава-портальными анастомозами.
Соседние вены также связаны между собой многочисленными анастомозами,
которые в совокупности образуют венозные сплетения.
Венозные сплетения хорошо выражены на поверхности или в стенках внутренних органов,
*
которые периодически изменяют свой объем (мочевой пузырь, пищевод, прямая кишка).
Венозные анастомозы и венозные сплетения являются путями окольного
(коллатерального) тока крови от органов и тканей в обход основных путей.
Выделяют два вида венозных анастомозов:
1. внутрисистемные анастомозы соединяют притоки одной крупной
(магистральной) вены
2. межсистемные анастомозы соединяют притоки различных крупных вен
32
(верхней и нижней полых вен, воротной вены).
Венозная кровь от органов и частей тела оттекает в два крупных венозных
сосуда – верхнюю и нижнюю полые вены, которые впадают в правое предсердие.
1.2.4. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ
Кровеносные сосуды к моменту рождения развиты хорошо. При этом артерии
более сформированы, чем вены. После рождения увеличиваются длина, диаметр,
площадь поперечного сечения, толщина стенок сосудов. Изменяются
взаимоотношения кровеносных сосудов с органами, которые также растут, увеличиваются в объеме. Изменяются уровень отхождения артерий от магистральных
стволов, углы ветвления артерий и уровни слияния вен.
Микроскопическое строение кровеносных сосудов наиболее интенсивно
изменяется в раннем детстве (от 1 года до 3 лет). В это время в стенках сосудов
усиленно развивается средняя оболочка. Окончательные размеры и форма
кровеносных сосудов складываются к 14–18 годам.
Начиная с 40–45 лет внутренняя оболочка артерий утолщается, изменяется
строение эндотелиоцитов, в них откладываются жироподобные вещества,
появляются атеросклеротические бляшки, стенки артерий склерозируются, просвет
сосудов уменьшается. Эти изменения в значительной степени зависят от характера
питания и образа жизни человека. Так, гиподинамия, употребление большого
количества животных жиров, поваренной соли способствуют развитию
склеротических изменений. Правильное, регулярное питание, систематические
занятия физкультурой и спортом замедляют этот процесс.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 1
1. Что включает система кровообращения?
2. Каковы особенности расположения сердца в теле человека?
3. Какие факторы оказывают влияние на положение сердца человека?
4. В каком направлении кровь в сердце движется и почему?
5. Сколько слоев включают стенки сердца?
6. Почему стенки левого желудочка в 2–3 раза толще стенок правого
желудочка?
7. Каковы особенности строения камер сердца?
8. Какие сосуды кровоснабжают сердце?
9. Какими свойствами обладает сердечная мышца?
10. Охарактеризуйте фазы сердечного цикла
11. Что такое автоматия сердечной мышцы и какова ее причина?
12. Каковы морфо-функциональные особенности проводящей системы
сердца?
13. Как называется метод регистрации электрических явлений в работающем
сердце?
14. Чем отличается энергетическое обеспечение сердца от скелетных мышц?
33
15. Назовите основные пути регуляции работы сердца
16. Чем отличается гетерометрическая саморегуляция силы сокращения
миокарда от гомеометрической?
17. Какое влияние на деятельность сердца оказывает симпатическая и
парасимпатическая нервная система?
18. Как и почему в процессе онтогенеза изменяется частота сердечных
сокращений?
19. Каковы особенности влияния на деятельность сердца веществ
системного и местного действия?
20. Чем представлены кровеносные сосуды?
21. Каковы общие принципы кровоснабжения органов?
22. Каковы особенности строения артерий и вен?
23. Чем образовано микроциркуляторное русло и каковы его функции?
24. При помощи, каких механизмов осуществляется транскапиллярный
обмен веществ?
25. Чем отличается диффузия от фильтрации и абсорбции?
34
Сосудистая система состоит из двух кругов кровообращения: большого и
малого (рис.12.).
ГЛАВА 2.
ОБЩАЯ СХЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ
Рис. 12. Круги кровообращения
2.1. БОЛЬШОЙ (ТЕЛЕСНЫЙ) КРУГ КРОВООБРАЩЕНИЯ
Большой круг кровообращения обеспечивает доставку органам и тканям
кислорода и питательных веществ и выделение из них углекислого газа и продуктов
обмена (рис.13.).
35
Рис. 13. Большой круг кровообращения
Он начинается от левого желудочка сердца, откуда кровь поступает в аорту.
Аорта расположена слева от средней линии тела и своими ветвями кровоснабжает все органы
*
и ткани тела. Часть ее длиной около 6 см, непосредственно выходящая из сердца и
поднимающаяся вверх, называется восходящей частью аорты. Она покрыта перикардом.
Располагается в среднем средостении позади легочного ствола и начинается расширением –
луковицей аорты. Внутри луковицы аорты имеются три синуса аорты, располагающиеся
между внутренней поверхностью стенки аорты и заслонками ее клапана. От луковицы аорты
отходят правая и левая венечные артерии.
Изгибаясь влево, дуга аорты лежит над расходящимися здесь легочными артериями,
перекидывается через начало левого главного бронха и переходит в заднем средостении в
нисходящую часть аорты. От вогнутой стороны дуги аорты начинаются ветви к трахее,
бронхам и к вилочковой железе, а от выпуклой стороны дуги отходят три крупных сосуда:
справа лежит плечеголовной ствол, слева – левые общая сонная и левая подключичная артерии.
Нисходящая часть аорты делится на две части: грудную и брюшную. Грудная часть аорты
расположена на позвоночнике асимметрично, слева от срединной линии и снабжает кровью
внутренние органы, находящиеся в грудной полости, и ее стенки. От грудной аорты отходят
10 пар задних межреберных артерий (две верхние – от реберно-шейного ствола), верхние
диафрагмальные и внутренностные ветви (бронхиальные, пищеводные, перикардиальные,
медиастинальные). Из грудной полости аорта переходит в брюшную через аортальное
отверстие диафрагмы. Книзу аорта постепенно смещается медиально, особенно в брюшной
полости, и у места своего деления на две общие подвздошные артерии на уровне IV
поясничного позвонка (бифуркация аорты) располагается по средней линии и продолжается в
виде тонкой срединной крестцовой артерии, которая соответствует хвостовой артерии
млекопитающих. От брюшной части аорты отходят, считая сверху вниз, артерии: нижние
диафрагмальные, чревный ствол, верхняя брыжеечная, средние надпочечниковые, почечные,
яичковые (м), яичниковые (ж), нижняя брыжеечная, поясничные (4 пары). Брюшная часть
аорты кровоснабжает органы брюшной полости и стенки живота.
Из аорты кровь продвигается по артериям, которые по мере удаления от сердца
36
ветвятся, становятся более тонкими, переходя в артериолы. Артериолы распадаются
на капилляры, которые густой сетью пронизывают органы и ткани. Через тонкие
стенки капилляров кровь отдает питательные вещества и кислород в тканевую
жидкость. Продукты жизнедеятельности клеток при этом из тканевой жидкости
поступают в кровь. Из капилляров кровь движется в мелкие вены – венулы, которые,
сливаясь, образуют более крупные вены и впадают в нижнюю и верхнюю полые
вены.
Верхняя полая вена имеет длину 5–6 см, диаметр 2–2,5 см. Лишена клапанов. Располагается в
*
грудной полости в переднем (верхнем) средостении. Она образуется благодаря слиянию
правой и левой плечеголовных вен позади соединения хряща I правого ребра с грудиной,
спускается справа и кзади от восходящей части аорты и впадает в правое предсердие. Верхняя полая вена собирает кровь из верхней половины тела, головы, шеи, верхней конечности и
грудной полости.
Нижняя полая вена – самая крупная вена тела человека. Ее диаметр у места впадения в
правое предсердие достигает 3–3,5 см. Нижняя полая вена находится забрюшинно справа от
аорты, проходит через одноименное отверстие диафрагмы в грудную полость и проникает в
полость перикарда, где сразу же впадает в правое предсердие на уровне межпозвоночного
хряща, соединяющего тела VIII и IX грудных позвонков. Нижняя полая вена образуется
слиянием правой и левой общих подвздошных вен на уровне межпозвоночного хряща, между
IV и V поясничными позвонками справа и несколько ниже бифуркации (разделения)
брюшной части аорты на общие подвздошные артерии. Нижняя полая вена собирает кровь из
нижних конечностей, стенок и внутренностей таза и живота.
Обе полые вены приносят кровь в правое предсердие, в котором заканчивается
большой круг кровообращения.
2.2. МАЛЫЙ (ЛЕГОЧНЫЙ) КРУГ КРОВООБРАЩЕНИЯ
Участвует в газообмене между кровью и воздухом легких (рис.14.).
Кровеносные капиллярные сети этого круга оплетают легочные альвеолы.
37
Рис. 14. Малый круг кровообращения
Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка сердца, откуда
выходит легочный ствол, который делится на левую и правую легочные артерии.
Последние разветвляются в легких на артерии и капилляры. Капиллярные сети
оплетают альвеолы. Кровь здесь отдает углекислый газ и насыщается кислородом.
Из легких артериальная кровь по венам, которые сливаются в 4 легочные вены (по
две с каждой стороны) возвращается в левое предсердие, в котором заканчивается
малый круг кровообращения. Из левого предсердия кровь поступает в левый
желудочек, откуда начинается большой круг кровообращения.
Легочный ствол целиком располагается внутриперикардиально, несет венозную кровь из
*
правого желудочка к легким. Длина его 5–6 см, диаметр 3–3,5 см. Он идет наискось влево,
впереди начальной части аорты, которую он пересекает. Под дугой аорты на уровне IV–V
грудного позвонка легочный ствол делится на правую и левую легочные артерии, каждая из
которых идет к соответствующему легкому. Бифуркация легочного ствола расположена ниже
бифуркации трахеи.
Правая легочная артерия диаметром 2–2,5 см несколько длиннее левой; общая длина ее до
деления на долевые и сегментарные ветви около 4 см. Лежит позади восходящей части аорты и
верхней полой вены.
Левая легочная артерия является как бы продолжением легочного ствола и идет сначала вверх, а
затем, кзади, и влево. В начальном ее отделе от верхней полуокружности внеперикардиально
отходит артериальная связка, идущая к нижней полуокружности дуги аорты. Каждая артерия,
сопровождая бронхи, соответственно делится на долевые сегментарные ветви и т. д.,
разветвляется до мельчайших артерий, артериол и капилляров, оплетающих альвеолы.
Легочные вены, начавшись из капилляров легких, несут артериальную кровь из легких в левое
предсердие. Легочные вены выходят по две из каждого легкого (верхняя и нижняя). Они идут
горизонтально и впадают отдельным отверстиями в левое предсердие. Легочные вены не имеют
клапанов.
38
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]