Совместимость групп крови

СЫВОРОТКА (агглютинин)	ЭРИТРОЦИТЫ (агглютиноген)
	I	II	III	IV
I	—	+	+	+
II	—	—	+	+
III	—	+	-	+
IV	-	—	—	—

Из таблицы 6.1 видно, что (смотря по горизонтали) если у реципиента I группа крови, то ему можно переливать только кровь I группы. Людям II группы — кровь I и II групп, людям.этой болезнью страдал, к примеру, сын последнего русского императора Николая II — царевич АлекIII группы — кровь I и III групп, а людям IV группы — кровь всех четырех групп. В среднем I группу крови имеют 40 % людей, II группу — 39 %, III группу — 15%, а IV — 6% людей.

Говоря о свойствах крови человека, нельзя не упомянуть о так называемом резус-факторе, который был назван таким образом, поскольку был обнаружен в крови обезьяны мартышки (Macacus rhesus). Установлено, что резус-фактор имеется в крови у 86 % людей — это резусполо-жительные (Rh+) люди. У 14 % резус-фактор отсутствует. Это резусотрицательные (Rh-) люди. Резус-фактор находится в эритроцитах и не зависит от пола и возраста. Практическое значение резус-фактор имеет потому, что если повторно в кровь резусотрицательным людям ввести кровь резусположительных людей, то происходит гемолиз (взрыв эритроцитов и склеивание крови). С резус-фактором связана также гемолитическая болезнь новорожденных, когда кровь матери резусотрицательная, а у плода — резусположительная. Но примерно в 10 % случаев и у матери, и у плода кровь резусположительная, но агглютинирующий эффект наступает. Это происходит, если резус-факторы не совпадают по типу. Выяснено, что резус-фактор бывает трех типов, обо­значаемых латинскими буквами — D, С, Е. Особенно важен учет этого фактора при переливании крови во время родов.

Итак, мы рассмотрели основные свойства и функции крови. Теперь мы изложим главные принципы работы сердечно-сосудистой системы, прогоняющей кровь по артериям и венам орга­низма человека.

Легкие

С очень давних времен вопросы кровообращения привлекали внимание выдающихся мысли­телей и врачей. Еще Гиппократ, отец медицины, и Аристотель, крупнейший греческий мысли­тель, жившие почти 2500 лет назад, интересовались вопросами кровообращения и изучали его. Однако их представления были несовершенны и во многих отношениях ошибочны. Венозные и артериальные кровеносные сосуды они представляли как две самостоятельные системы, не со­единенные между собой. Многие исследования, в том числе и исследования крупного римского врача Галена, проведенные в начале нашего летосчисления (от рождества Христова), не внесли ясности в этот вопрос. Так продолжалось до начата XVII века, когда выдающийся английский ученый Уильям Гарвей сделал крупное открытие, положившее начало новому представлению о кровообращении. В 1628 г. он опубликовал свою знаменитую книгу, озаглавленную «Анатоми­ческие сведения о движении сердца и крови у животного». В этой книге на основе большого мате­риала, собранного в опытах над животными, Гарвей окончательно доказал, что венозная и арте­риальная сосудистые системы не являются изолированными и самостоятельными, а связаны между собой как единая система кровеносных сосудов. Эти опы­ты привели Гарвея к открытию самого факта кровооб­ращения и к неопровержимым доказательствам нали­чия большого и малого кругов кровообращения.

Это открытие Гарвея сыграло большую роль в даль­нейшем развитии естествознания и явилось новым на­учным этапом в развитии физиологии. Современная научная физиология относит свое начало к открытию кровообращения.

Сердце всех млекопитающих, в том числе и челове­ка, представляет собой полый четырехкамерный мышеч­ный орган. Оно делится на два предсердия и два желу­дочка. Большой круг кровообращения начинается от ле­вого желудочка и кончается правым предсердием (рис. 6.2).

остальные органы

р_ис. 6.2. Большой и малый куги кровообращения

При сокращении сердца из левого желудочка кровь выбрасывается в аорту (крупнейшую артерию организ-ма человека) и затем, проходя через артерии, артерио-лы и капилляры всего тела, поступает в венулы. Вену-

Рис. 6.3. Вскрытое человеческое сердце:

1 — верхняя полая вена; 2 — правое пред­сердие; 3 — открытый трехстворчатый кла­пан; 4 — правый желудочек; 5 — легочная артерия; 6 — легочные вены; 7— левое пред­сердие; 8 — закрытый двустворчатый кла­пан; 9 — левый желудочек; 10 — сосочковые мышцы; 11 — аорта; 12 — полулунные кла­паны

лы собираются в мелкие вены, которые сливаются в более крупные и впадают в нижнюю и верхнюю полые вены. По нижней и верхней полым венам кровь поступает в правое предсердие, и этим заканчивается большой круг кровооб­ращения (рис. 6.3). Таким образом, кровь, которая выбра­сывается при сокращении сердца, проходит по всему телу, доставляя клеткам необходимые для их деятельности ве­щества. Малый круг кровообращения начинается от пра­вого желудочка и кончается левым предсердием. От право­го желудочка по легочной артерии кровь поступает в ка­пилляры легких и оттуда через легочные вены возвращает­ся в левое предсердие, где и заканчивается малый круг кро­вообращения. При прохождении через капилляры малого круга кровь отдает углекислоту и насыщается кислородом. Несколько особо от малого и большого круга кровообраще­ния происходит кровообращение самого сердца. Сосуды, питающие сердце, отходят от аорты и, проходя через сер­дечную мышцу, впадают в правое предсердие. Сердце мле­копитающих и человека имеет два предсердия и два желу­дочка. Левая и правая половины сердца отделены друг от друга сплошной перегородкой. Правое и левое предсердия между собой не сообщаются, не сообщаются между собой и желудочки. Сообщение между предсердиями и желудочка­ми осуществляется через отверстия в перегородке, которая находится между предсердиями и желудочками. Отверстия снабжены клапанами (рис. 6.4), открывающимися в сторо­ну желудочков. Эти клапаны получили название створчатых или атриовентрикулярных. В левом желудочке клапан двустворчатый, а в правом — трехстворчатый. В сторону предсердий они не могут открываться, так как этому препятствуют сухожильные нити, которые одним концом при­крепляются к краям створчатых клапанов, а другим — к сосочковым мышцам стенок желудочков. При сокращении желудочков сухожильные нити натягиваются и препятствуют выворачиванию клапанов в сторону предсердий. На границе между левым желудочком и аортой, между правым желудочком и легочной артерией имеются полулунные клапаны (рис. 6.4), закрывающие отвер-

' г з ь

Рис. 6.4. Схема створчатых и полулунных клапанов сердца:

1 — открытый створчатый клапан; 2 — тот же клапан закрытый; 3 — открытые полулунные клапаны; 4 — те же клапаны

закрытые

стие аорты в левом желудочке и отверстие легочной артерии в правом желудочке. Как в левом, так и в правом желудочке полулунных клапанов три. Устроены они таким образом, что свободно пропускают кровь из желудочков в сосуды, но препятствуют обратному току крови из сосудов в желудочки.

Кровь в сердечно-сосудистой системе течет только в одном направлении: от левого желудочка через большой круг кровообращения в правое предсердие и из правого предсердия в правый желудочек, из правого желудочка по малому кругу кровообращения в левое предсердие и из лево­го предсердия в левый желудочек (рис. 6.3). Односторонность тока крови зависит от последова­тельного сокращения отделов сердца и от его клапанного аппарата. Деятельность сердца состоит из трех фаз: первая — систола, т. е. сокращение предсердий, вторая — систола желудочков и тре­тья — пауза, т. е. период, когда предсердия и желудочки одновременно расслаблены. Расслаблен­ное состояние предсердий или желудочков называется диастолой. В первую фазу предсердия сокращаются, и кровь, находящаяся в них, поступает в желудочки. Створчатые клапаны свободно открываются в сторону желудочков и поэтому не мешают току крови из предсердий в желудочки. При систоле предсердий кровь не может поступить обратно в вены, так как устья вен при этом сжимаются кольцевыми мышцами. Систола предсердий длится 0,12 секунды. Вслед за систолой предсердий начинается их диастола расслабление.

За систолой предсердий следует вторая фаза — систола желудочков. Систола желудочков в свою очередь состоит из двух фаз: фазы напряжения и фазы изгнания крови. В первую фазу, т. е. в фазу напряжения, мышцы желудочков напрягаются (растет их тонус), и давление в желудочках повышается. Створчатые клапаны при этом захлопываются. Сосочковые мышцы желудочков сокращаются, сухожильные нити, которые одним концом прикреплены к створчатым клапанам, а другим — к сосочковым мышцам, натягиваются и препятствуют выворачиванию клапанов в сторону предсердий. Напряжение мышц желудочков нарастает, давление в желудочках повыша­ется, и когда оно становится выше, чем в аорте и легочном стволе, полулунные клапаны открыва­ются, сердечная мышца сокращается: кровь из желудочков под большим давлением выбрасывает­ся в сосуды. Так наступает вторая фаза систолы желудочков — фаза изгнания крови. При этом давление в желудочках доходит до 150 мм рт. ст. Вся систола желудочков длится 0,3 секунды. После систолы желудочков начинается их диастола. При этом полулунные клапаны захлопыва­ются, так как давление крови в аорте и легочной артерии становится выше, чем в желудочках. Одновременно открываются створчатые клапаны, и кровь из предсердий вновь начинает посту­пать в желудочки. В работающем сердце диастола предсердий частично совпадает с диастолой желудочков, это и есть третья фаза — пауза. В период паузы кровь свободно протекает из верхней и нижней полых вен в правое предсердие и из легочных вен в левое предсердие. Так как створча­тые клапаны открыты, то кровь отчасти попадает и в желудочки. За паузой следует систола пред­сердий. Пауза длится 0,4 секунды. Затем начинается новый сердечный цикл. Каждый сердечный цикл длится примерно 0,8 секунды. Таким образом, строгая последовательность сокращения и расслабления отделов сердца и его клапанный аппарат способствуют движению крови в одном определенном направлении.

Если приложить руку к левому пятому межреберном}' промежутку, то можно ощутить толчок сердца. Этот толчок зависит от изменения положения сердца при систоле. При сокращении серд­це становится почти твердым, несколько поворачивается слева направо, левый желудочек при­жимается к грудной клетке, давит на нее. Это давление ощущается в виде толчка.

У здорового человека сердце в минуту сокращается в среднем 70 раз. Частота сердцебиения подвержена многим влияниям и часто изменяется даже в течение дня. На частоту сердцебиения влияет также положение тела: наиболее высокая частота сердцебиения наблюдается в стоячем положении, в сидячем положении она ниже, а при лежании сердце сокращается еще медленнее. Частота сердцебиения резко увеличивается при физической нагрузке; у спортсменов, например, во время состязания она доходит даже до 250 в минуту. Частота сердцебиения зависит от возраста. У детей до 1 года она равна 100—140 в минуту, в 10 лет — 90, в 20 лет и старше — 60—80, а у стариков

вновь учащается до 90—95. У некоторых людей ритм сердечных сокращений бывает редким и колеблется в пределах 40—60 в минуту. Такой редкий ритм называется брадикардией. Он чаще всего бывает у спортсменов при покое. Встречаются также люди с повышенным ритмом сердце­биения, когда частота сокращений сердца колеблется в пределах 90—100 и может доходить до 140—150 в минуту. Такой частый ритм называется тахикардией. Работа сердца учащается при вдохе, эмоциональном возбуждении (страхе, гневе, радости и т. д.).

При сокращении каждый желудочек выбрасывает в среднем 70—80 мл крови. Количество крови, выбрасываемое каждым желудочком при систоле, называется ударным, или систоличес­ким, объемом. Количество крови, выбрасываемое правым и левым желудочками, одинаково. Если известно количество крови, выбрасываемой желудочком во время систолы, и частота сердцебие­ния в минуту, то можно рассчитать количество крови, выбрасываемой сердцем в минуту, или минутный объем. Например, если систолический объем равен 80 мл, а частота сердцебиения 70, то минутный объем равен 80 х 70 = 5600 мл. Если приток крови в сердце увеличивается, то соответ­ственно возрастает и сила сокращения сердца. Увеличение силы сокращения сердечной мышцы зависит от ее растяжения или, иначе говоря, от исходной длины волокон. Установлено, что чем больше растянута сердечная мышца, тем сильнее она сокращается. Таким образом, когда к сердцу притекает больше крови, она растягивает сердечную мышцу и тем самым удлиняет ее. Растяну­тые мышечные волокна сокращаются сильнее и выбрасывают больше крови. Это свойство сер­дечной мышцы получило название закона сердца. Этот «закон» имеет ограниченное значение: деятельность сердца регулируется нервной системой, а не механическим растяжением мышцы, так как им характеризуется только одна частная зависимость в работе сердца. Однако и эти отно­шения находятся в зависимости от функционального состояния сердца, что в конечном итоге определяется регулирующим влиянием нервной системы.

Деятельность сердца сопровождается электрическими явлениями. Все возбудимые ткани в покое имеют положительный электрический заряд; когда возникает возбуждение, заряд возбуж­денного участка меняется на отрицательный. Этой закономерности подчиняется и сердце. При возникновении возбуждения, т. е. при появлении электроотрицательности, между возбужденным и невозбужденным участком возникает разность потенциалов. По мере распространения возбуж­дения, т. е. по мере распространения волны электроотрицательности, все новые и новые участки становятся электроотрицательными, а следовательно, и в новых участках возникает разность потенциалов. Если соединить специальные чувствительные приборы с работающим органом, можно обнаружить ток действия (так называется ток, который регистрируется при деятельности органа) и даже его записать. Метод записи токов действия сердца человека получил название электрокардиографии.

Этот прибор соединяют с правой и левой руками (первое отведение), затем с правой рукой и левой ногой (второе отведение) и, наконец, с левой рукой и левой ногой (третье отведение).

При записи на движущейся бумаге получается кривая — электрокардиограмма (рис. 6.5). Элек­трокардиограмма у всех здоровых людей всегда постоянна и имеет пять зубцов, которые обозна­чаются буквами Р, Q, R, S, Т. Зубец Р соответствует возбуждению предсердий, а зубцы Q, R, S, Т — возбуждению желудочков. Метод электрокардиографии является очень точным и чувствитель­ным. Малейшее нарушение нормальной деятельности сердца немедленно отражается на рисунке кривой.

Вот почему этот метод очень широко применяется при диагностировании тех или иных пато­логических явлений в сердце.

Сердце, удаленное из организма, продолжает ритмически сокращаться. Эта особенность сер­дца дает основание заключить, что причины, которые вызывают сокращение сердца, находятся в нем самом. Способность сердца ритмично сокращаться независимо от каких-либо внешних раз­дражений называется автоматией. Автоматик» сердца легко можно наблюдать, если вырезать сердце у лягушки и поместить на стеклышко. Такое сердце первое время продолжает сокращать­ся, но вскоре прекращает свою деятельность. Если же через вырезанное из организма сердце хо-

Рис. 6.5. Стандартные отведения при записи электрокардиограммы

а — схема отведений: концы стрелок указывают на участки тела, к которым прикладывают электроды при первом (вверху), втором (посередине) и третьем (внизу) отведении при записи электрокардиограммы; б~ электрокардиограмма

полнокровного или теплокровного животного пропускать раствор Рингера (специальный соле­вой раствор) или какой-либо другой раствор, заменяющий кровь, то сердце очень долгое время продолжает работать. Такое сердце называется изолированным.

Причины, вызывающие автоматическую деятельность сердца, находятся в самом сердце. У высших животных (в том числе и у человека) возбуждение возникает в особых скоплениях нервных и мышечных элементов. В этих скоплениях нервные и мышечные элементы так тесно переплетены между собой, что отделить их друг от друга практически невозможно. Местом воз­никновения возбуждения у теплокровных животных являются именно эти сложные скопления нервной и мышечной ткани, получившие названия узлов. Однако мышечные элементы, входящие в состав узлов, не являются обычными мышечными волокнами; они видоизменены и отличаются своим строением от остальных мышечных волокон. Видоизмененные волокна разбросаны в сер­дце не равномерно, а группами, в основном в виде трех скоплений (рис. 6.6). Первое скопление помещается в правом предсердии между устьями верхней и нижней полых вен. Это скопление полу­чило название синоатриалъного узла или узла Кейт-Флэка. Вто­рое скопление тоже находится в правом предсердии, но у атрио-вентрикулярной перегородки. Оно называется атриовентрику-лярным узлом или узлом Ашоф-Тавара. От атриовентрикуляр-ного узла отходит пучок, который направляется в желудочки по перегородке, отделяющей правый желудочек от левого. Этот пу­чок получил название пучка Тиса. Пучок Гиса делится на две нож­ки, одна из которых идет в правый желудочек, а другая — в левый, соответственно чему эти ножки называются правой и левой нож­ками пучка Гиса.

Рис. 6.6. Проводящая система сердца:

1 — верхняя полая вена; 2 — ниж­няя полая вена; 3 — синоатриаль­ный узел (узел Кейт-Флэка); 4 — атриовентрикулярный узел (узел Ашоф-Тавара); 5 — пучок Гиса; б — сосочковые мышцы

Возбуждение возникает в синоатриальном узле (водителе ритма I порядка) и оттуда распространяется на атриовентрику-лярный узел (водитель ритма II порядка). Затем по ножкам пуч­ка Гиса возбуждение распространяется на желудочки. Наиболь­шей частотой спонтанной активности обладает синоатриальный узел, однако в случае поражения узла автоматии I порядка функ­цию автоматии берет на себя узел автоматии II порядка. Сердце при этом сохраняет способность к сокращению, но частота сокра­щений снижается вдвое.

Рис. 6.7. Экстрасистола.

Прямые стрелки и пунктирные линии указывают момент появления импуль­сов в синоатриальном узле. Боковые стрелки указывают момент искусствен­ного раздражения сердца. В ряду 1, 2, 3 искусственное раздражение наносит­ся во время сокращения желудочка, и поэтому эффект отсутствует (рефрак­терная пауза). В ряду 4,5,6 раздраже­ние наносится во время расслабления мышцы и вызывает появление экстра­систолы, амплитуды которой тем боль­ше, чем позже в период диастолы нане­сено раздражение

В работе сердца иногда имеет место феномен экстрасис­толы. Если раздражать любую мышцу, в том числе и сердеч­ную, очень слабым электрическим током, пробуя все большую и большую силу раздражения, то наступит такой момент, ког­да мышца ответит сокращением. Та сила раздражения, кото­рая вызывает первое сокращение мышцы, называется порогом раздражения. Раздражение, не вызывающее сокращения, на­зывается подпороговым, а превышающее величину порога — сверхрефрактерным. При раздражении сердечной мышцы по­роговым раздражением она отвечает максимальным сокраще­нием. Сколько бы в дальнейшем ни увеличивали силу раздра­жения, сердечная мышца будет отвечать всегда максимальным, т. е. полным сокращением. Сердечная мышца, как и всякая дру­гая мышца, после возбуждения на некоторое время становится невозбудимой. Раздражение, нанесенное сердцу или другой мышце непосредственно после возбуждения, остается без отве­та. Этот период невозбудимости, наступающий после возбуж­дения, называется рефрактерным. Сердечные сокращения вы­зывают импульсы, которые ритмично, через определенные про­межутки времени поступают из синоатриального узла. Каж­дый очередной импульс поступает в сердце тогда, когда реф­рактерный период, вызванный предыдущим раздражением, уже кончился. Рефрактерный период сердечной мышцы длится в течение всей систолы. Если желудочку сердца нанести раздра­жение, когда систола окончилась, т. е. завершен рефрактерный период, а очередной импульс из синоатриального узла еще не поступил, то сердце ответит внеочередным сокращением. Та­кое внеочередное сокращение получило название экстрасистолы. Вслед за экстрасистолой насту­пает более длинная пауза, получившая название компенсаторной (рис. 6.7).

Компенсаторная пауза объясняется тем, что очередной импульс из синоатриального узла попадает в рефрактерный период экстрасистолы желудочков и пропадает. Экстрасистола затем кончается, рефрактерный период проходит, и мышца желудочков снова способна ответить сокра­щением на очередной импульс. У некоторых людей наблюдаются перебои сердца, когда за двумя следующими друг за другом сокращениями (одно из которых является внеочередным, т. е. экстра­систолой) наступает длительная пауза. Это патологическое явление обусловлено нарушениями деятельности проводящей системы сердца.

Каким образом иннервируется сердце? Сердце иннервируется блуждающим и симпатичес­кими нервами. Блуждающий нерв начинается в продолговатом мозгу, где лежит его центр, а симпатические нервы отходят от шейного симпатического узла. Блуждающий нерв тормозит сердечную деятельность. При раздражении его током средней силы в деятельности сердца про­исходит ряд изменений: ритм сокращений замедляется, амплитуда сокращений уменьшается, проводимость ухудшается, возбудимость снижается. При нанесении блуждающему нерву более сильного раздражения сердце совсем перестает сокращаться. После прекращения раздраже­ния, если оно не было очень длительным и очень сильным, работа сердца вновь восстанавлива­ется. Действие блуждающего нерва на функционирование сердца двоякое — замедляющее и ослаб­ляющее. Действие на сердце симпатических нервов является противоположным, т. е. ускоряю­щее и усиливающее.

Изменения, подобные описанным выше, в работе сердца наступают, если возбуждать центры блуждающих нервов, находящиеся в продолговатом мозгу, и центры симпатических нервов, нахо­дящиеся в спинном мозгу (рис. 6.8).