Серцево-судинна система організму людини: особливості будови і функції

Серцево-судинна система людини настільки складна, що одне тільки схематичне опис функціональних особливостей всіх її складових - тема для декількох наукових трактатів. У цьому матеріалі запропоновані стислі відомості про будову і функції серця людини, що дають можливість отримати загальне уявлення про те, наскільки незамінний цей орган.

Фізіологія та анатомія серцево-судинної системи людини

Анатомічно сердечносо-судистую система людини складається з серця, артерій, капілярів, вен і виконує три основні функції:

• транспортування поживних речовин, газів, гормонів і продуктів метаболізму до клітин і з клітин;
• регуляцію температури тіла;
• захист від вторгаються мікроорганізмів і чужорідних клітин.

Ці функції серцево-судинної системи людини безпосередньо виконуються рідинами, які циркулюють в системі, - кров`ю і лімфою. (Лімфа - прозора водяниста рідина, що містить білі клітини крові і знаходиться в лімфатичних судинах.)

Фізіологія серцево-судинної системи людини утворена двома спорідненими структурами:

• Перша структура сердечон-судинної системи людини включає: Серце, артерії, капіляри і вени, які забезпечують замкнутий круговорот крові.
• друга структура серцево-судинної системи складається з: мережі капілярів і проток, що впадають у венозну систему.

Будова, робота та функції серця людини

серце - це м`язовий орган, що нагнітає кров через систему порожнин (камер) і клапанів в розподільну мережу, звану системою кровообігу.

Почати розповідь про будову та роботу серця слід з визначення його місця розташування. У людини серце розташоване поблизу центру грудної порожнини. Воно складається в основному з міцної еластичної тканини - серцевого м`яза (міокарда), яка протягом усього життя ритмічно скорочується, посилаючи кров через артерії і капіляри до тканин організму. Говорячи про будову і функції серцево-судинної системи людини, варто відзначити, що основним показником роботи серця є те кількість крові, яке воно повинно перекачувати за 1 хвилину. При кожному скороченні серце викидає близько 60-75 мл крові, а за хвилину (при середній частоті скорочень 70 за хвилину) -4-5 л, т. Е. 300 л на годину, 7200 л на добу.

Крім того що робота серця і кіл кровообігу підтримує стійкий, нормальний кровотік, цей орган швидко пристосовується і адаптується до постійно мінливих потреб організму. Наприклад, в стані активності серце нагнітає більше крові і менше - в стані спокою. Коли доросла людина знаходиться в стані спокою, серце робить від 60 до 80 скорочень на хвилину.

При фізичному навантаженні, в момент стресу або порушення ритм і частота серцевих скорочень може зростати до 200 ударів в хвилину. Без системи органів кровообігу людини функціонування організму неможливо, і серце як його «мотор» являє собою життєво важливий орган.

При зупинці або різкому ослабленні ритму серцевих скорочень смерть настає вже через кілька хвилин.

Сердечено-судинна система органів кровообігу людини: з чого складається серце

Отже, з чого складається серце людини і що таке серцебиття?

У будову серця людини входить кілька структур: стінок, перегородок, клапанів, провідної системи і системи кровопостачання. Воно розділяється перегородками на чотири камери, які заповнюються кров`ю не одночасно. Дві нижні товстостінні камери в будові серцево судинної системи людини - шлуночки - грають роль нагнітає насоса. Вони отримують кров з верхніх камер і, скорочуючись, направляють її в артерії. Скорочення передсердь і шлуночків і створюють те, що називають сердцебиениями.

Скорочення лівого і правого передсердь

Дві верхні камери - передсердя. Це особливо тонкостінні резервуари, які легко розтягуються, вміщуючи в інтервалах між скороченнями надходить з вен кров. Стінки і перегородки складають м`язову основу чотирьох камер серця. М`язи камер розташовані таким чином, що при їх скороченні кров буквально викидається з серця. Притікає венозна кров надходить у праве передсердя серця, проходить через тристулковий клапан в правий шлуночок, звідки потрапляє в легеневу артерію, пройшовши через її півмісяцеві клапани, і далі в легені. Таким чином, права частина серця отримує кров від тіла і прокачує її в легені.

Кров в серцево-судинній системі організму людини, що повертається з легких, надходить в ліве передсердя серця, проходить через двостулковий, або мітральний, клапан і потрапляє в лівий шлуночок, з якого проштовхується в аорту, притискаючи до її стінці аортальні півмісяцеві клапани. Таким чином, ліва частина серця отримує кров з легких і прокачує її в тіло.

Серцево-судинна система людини включає клапани серця і легеневий стовбур

клапани являють собою сполучнотканинні складки, які допускають струм крові тільки в одному напрямку. Чотири серцеві клапани (тристулковий, легеневий, двостулковий, або мітральний, і аортальний) виконують роль «дверцята» між камерами, що відкривається в одну сторону. Робота серцевих клапанів сприяють просуванню крові вперед і перешкоджають її руху в зворотному напрямку. Тристулковий клапан розташований між правим передсердям і правим шлуночком. Сама назва цього клапана в анатомії серцево-судинної системи людини говорить про його будову. При відкритті цього клапана серця людини кров переходить з правого передсердя в правий шлуночок. Він запобігає зворотний потік крові в передсердя, закриваючись під час скорочення шлуночка. При закритому тристулковому клапані кров в правому шлуночку знаходить вихід тільки в легеневий стовбур.

легеневий стовбур ділиться на ліву і праву легеневі артерії, які йдуть відповідно в ліве і праве легке. Вхід в легеневий стовбур закривається легеневим клапаном. Цей орган серцево-судинної системи людини складається з трьох стулок, які відкриті при скороченні правого шлуночка серця і закриті в момент його розслаблення. Анатомо-фізіологічні особливості серцево-судинної системи людини такі, що легеневий клапан дозволяє крові потрапляти з правого шлуночка в легеневі артерії, але запобігає зворотний потік крові з легеневих артерій в правий шлуночок.

Робота двостулкового серцевого клапана при скороченні передсердя і шлуночків

Двухстулковий, або мітральний, клапан регулює потік крові з лівого передсердя в лівий шлуночок. Як і тристулковий клапан, він закривається в момент скорочення лівого шлуночка. Аортальний клапан складається з трьох стулок і закриває собою вхід в аорту. Цей клапан пропускає кров з лівого шлуночка в момент його скорочення і перешкоджає зворотному току крові з аорти в лівий шлуночок в момент розслаблення останнього. Пелюстки здорового клапана є тонкою, гнучку тканину досконалої форми. Вони відкриваються і закриваються, коли серце скорочується або розслабляється.

У разі дефекту (пороку) клапанів, що веде до їх неповного змикання, виникає зворотний струм певної кількості крові через пошкоджений клапан при кожному м`язовому скороченні. Ці дефекти можуть бути як вродженими, так і набутими. Найбільш схильні до змін мітральні клапани.

Лівий і правий відділи серця (що складаються з передсердя і шлуночка кожен) ізольовані один від одного. Правий відділ отримує бідну киснем кров, відтікає від тканин організму, і направляє її в легені. Лівий відділ отримує насичену киснем кров з легень і направляє її до тканин усього тіла.

Лівий шлуночок набагато товщі і масивніше інших камер серця, оскільки виконує найважчу роботу - нагнітання крові у велике коло кровообігу: зазвичай товщина його стінок трохи менше 1,5 см.

Серце оточене околосердечной сумкою (перикардом), що містить перикардіальну рідина. Ця сумка дозволяє серцю вільно скорочуватися і розширюватися. Перикард міцний, він складається з сполучної тканини і має двошарову структуру. Перикардіальної рідина міститься між шарами перикарда і, діючи як мастило, дозволяє їм вільно ковзати один по одному при розширенні і скорочення серця.

Цикл серцевих скорочень: фази, ритм і частота

Серце має строго певну послідовність скорочення (систоли) і розслаблення (діастоли), звану серцевим циклом. Оскільки тривалість систоли і діастоли однакова, половину часу циклу серце знаходиться в розслабленому стані.

Серцева діяльність регулюється трьома факторами:

• серцю властива здатність до спонтанних ритмічним скороченням (так званий автоматизм);
• частота серцевих скорочень визначається головним чином иннервирующей серце вегетативною нервовою системою;
• гармонійне скорочення передсердь і шлуночків координується провідною системою, що складається з численних нервових і м`язових волокон і розташованої в стінках серця.

Виконання серцем функцій по «збору» і перекачуванню крові залежить від ритму руху крихітних імпульсів, що надходять з верхньої камери серця в нижню. Ці імпульси поширюються по провідній системі серця, яка задає необхідну частоту, рівномірність і синхронність скорочень передсердь і шлуночків відповідно до потреб організму.

Послідовність скорочень камер серця називають серцевим циклом. За час циклу кожна з чотирьох камер проходить таку фазу серцевого циклу, як скорочення (систола), і фазу розслаблення (діастоли).

Першими відбувається скорочення передсердь: спочатку праве, майже відразу ж за ним ліве. Ці скорочення забезпечують швидке заповнення кров`ю розслаблених шлуночків. Потім скорочуються шлуночки, з силою виштовхують міститься в них кров. В цей час передсердя розслабляються і заповнюються кров`ю з вен.

Одна з найбільш характерних особливостей серцево-судинної системи людини - здатність серця до регулярних спонтанним скорочень, що не вимагає зовнішнього пускового механізму типу нервової стимуляції.

Серцевий м`яз приводиться в рух електричними імпульсами, що виникають в самому серці. Їх джерелом є невелика група специфічних м`язових клітин в стінці правого передсердя. Вони утворюють поверхневу структуру довжиною приблизно 15 мм, яка носить назву синоатріального, або синусового, вузла. Він не тільки ініціює серцебиття, а й визначає їх вихідну частоту, що зберігається постійної за відсутності хімічних або нервових впливів. Це анатомічне утворення контролює і регулює серцевий ритм відповідно до активністю організму, часом доби і багатьма іншими факторами, що впливають на людину. У природному стані ритму серця виникають електричні імпульси, які проходять через передсердя, змушуючи їх скорочуватися, до передсердно-шлуночкового вузла, розташованого на кордоні передсердь і шлуночків.

Потім збудження по проводять тканинам поширюється в шлуночках, викликаючи їх скорочення. Після цього серце відпочиває до наступного імпульсу, з якого починається новий цикл. Виникаючі у водії ритму імпульси хвилеподібно поширюються по м`язовим стінок обох передсердь, викликаючи їх практично одночасне скорочення. Ці імпульси можуть поширюватися тільки по м`язах. Тому в центральній частині серця між передсердями і шлуночками знаходиться м`язовий пучок, так звана атріовентрикулярна провідна система. Її початкова частина, в яку надходить імпульс, називається АВ-вузлом. По ньому імпульс поширюється дуже повільно, так що між виникненням імпульсу в синусовому вузлі і його поширенням по шлуночках проходить близько 0,2 секунди. Саме ця затримка і дозволяє крові надходити з передсердь в шлуночки, поки останні залишаються ще розслабленими. З АВ-вузла імпульс швидко поширюється вниз по проводять волокнах, що створює, так званий пучок Гіса.

Правильність роботи серця, його ритм можна перевірити, поклавши руку на серце або вимірявши, пульс.

Показники роботи серця: частота і сила серцевих скорочень

Регуляція серцевих скорочень. Серце дорослої людини зазвичай скорочується з частотою 60-90 разів на хвилину. У дітей частота і сила серцевих скорочень вище: У немовлят - приблизно 120, а у дітей до 12 років 100 ударів в хвилину. Це лише середні показники роботи серця, і в залежності від умов (наприклад, від фізичної або психоемоційного навантаження та ін.) Цикл серцевих скорочень може дуже швидко змінюватися.

Серце рясно забезпечено нервами, які регулюють частоту його скорочень. Регуляція серцевих скорочень при сильних емоціях, наприклад порушення або страху, посилюється, тому що збільшується надходження в серце імпульсів, що йдуть з мозку.

Важливу роль в роботі серця відіграють і фізіологічні зміни.

Так, зростання концентрації вуглекислоти в крові, поряд зі зниженням вмісту кисню, викликає потужну стимуляцію серця.

Переповнення кров`ю (сильне розтягнення) певних ділянок судинного русла надає протилежну дію, що призводить до уповільнення серцебиття. Фізичні навантаження теж підвищують частоту серцевих скорочень аж до 200 ударів за хвилину і більше. Ряд чинників впливають на роботу серця безпосередньо, без участі нервової системи. Наприклад, підвищення температури тіла прискорює ритм серцевих скорочень, а зниження уповільнює його.

Деякі гормони, такі як адреналін і тироксин, теж надають прямий ефект і, вступаючи в серце з кров`ю, збільшують частоту серцебиття. Регуляція сили і частоти серцевих скорочень - дуже складний процес, в якому взаємодіють численні фактори. Одні впливають на серце прямо, інші діють опосередковано - через різні рівні центральної нервової системи. Мозок забезпечує координацію цих впливів на роботу серця з функціональним станом інших відділів системи.

Робота серця і кола кровообігу

Кровоносна система людини, крім серця, включає в себе різноманітні кровоносні судини:

• Судини є системою порожнистих еластичних трубок різної будови, діаметра і механічних властивостей, заповнених кров`ю. Залежно від напрямку руху крові судини діляться на артерії, по яких кров відводиться від серця і надходить до органів, і вени - судини, кров в яких тече у напрямку до серця.
• Між артеріями і венами знаходиться мікроциркуляторного русла, яке формує периферичну частину серцево-судинної системи. Микроциркуляторное русло являє собою систему дрібних судин, що включає артеріоли, капіляри, венули.
• Артеріоли і венули являють собою дрібні розгалуження відповідно артерій і вен. Наближаючись до серця, вени знову зливаються, утворюючи більш великі судини. Артерії мають великий діаметр і товсті еластичні стінки, що витримують дуже високий тиск крові. На відміну від артерій вени мають більш тонкі стінки, які містять менше м`язової і еластичної тканини.
• капіляри - це найдрібніші кровоносні судини, які з`єднують артеріоли з венулами. Завдяки дуже тонкій стінці капілярів в них відбувається обмін поживними та іншими речовинами (такими, як кисень і вуглекислий газ) між кров`ю і клітинами різних тканин. Залежно від потреби в кисні і інших поживних речовинах різні тканини мають різну кількість капілярів.

Такі тканини, як м`язи, споживають велику кількість кисню і тому мають густу мережу капілярів. З іншого боку, тканини з повільним обміном речовин (такі, як епідерміс і рогівка) взагалі не містять капілярів. Людина і всі хребетні тварини мають замкнуту кровоносну систему.

Серцево-судинна система людини утворює два з`єднаних послідовно кола кровообігу: великий і малий.

Велике коло кровообігу забезпечує кров`ю всі органи і тканини. Він починається в лівому шлуночку, звідки виходить аорта, а закінчується в правому передсерді, куди впадають порожнисті вени.

мале коло кровообігу обмежений циркуляцією крові в легенях, тут відбувається збагачення крові киснем і виведення вуглекислого газу. Він починається правим шлуночком, з якого виходить легеневий стовбур, а закінчується лівим передсердям, в яке впадають легеневі вени.

Органи серцево судинної системи людини і кровопостачання серця

Серце має і власне кровопостачання: особливі гілки аорти (коронарні артерії) постачають його насиченої киснем кров`ю.

Хоча через камери серця проходить величезна кількість крові, саме серце нічого не витягує з неї для «власного харчування». Потреби серця і кіл кровообігу забезпечуються коронарними артеріями - спеціальною системою судин, по яких серцевий м`яз безпосередньо отримує приблизно 10% всієї прокачується нею крові.

Стан коронарних артерій має найважливіше значення для нормальної роботи серця і його кровопостачання: в них нерідко розвивається процес поступового звуження (стеноз), який при перенапруженні викликає загрудінні болю і призводить до серцевого нападу.

Дві коронарні артерії, діаметром 0,3-0,6 см кожна, являють собою перші відгалуження аорти, що відходять від неї приблизно на 1 см вище аортального клапана.

Ліва коронарна артерія майже відразу ж ділиться на дві великі гілки, одна з яких (передня низхідна гілка) проходить по передній поверхні серця до його верхівці.

Друга гілка (огинає) розташовується в жолобки між лівим передсердям і лівим шлуночком. Разом з правої коронарної артерією, що лежить в жолобки між правим передсердям і правим шлуночком, вона, як корона, огинає серце. Звідси і назва - «коронарні».

Від великих коронарних судин серцево-судинної системи людини відходять менші гілочки, які проникають в товщу серцевого м`яза, забезпечуючи її поживними речовинами і киснем.

При підвищенні тиску в коронарних артеріях і збільшенні роботи серця кровотік в коронарних артеріях зростає. Нестача кисню також призводить до різкого зростання коронарного кровотоку.

Артеріальний тиск підтримується ритмічними скороченнями серця, яке виконує роль насоса, накачують кров в судини великого кола кровообігу. Стінки деяких судин (так звані резистивні судини - артеріоли і прекапіляри) забезпечені м`язовими структурами, які можуть скорочуватися і, отже, звужувати просвіт судини. Це створює опір току крові в тканини, і вона накопичується в загальному кровотоці, підвищуючи системний тиск.

Роль серця в формуванні артеріального тиску визначається, таким чином, кількістю крові, яке воно викидає в судинне русло в одиницю часу. Це кількість визначають терміном «серцевий викид», або «хвилинний обсяг серця». Роль резистивних судин визначають як загальний периферичний опір, яке залежить головним чином від радіуса просвіту судин (а саме артеріол), т. Е. Від ступеня їх звуження, а також від довжини судин і в`язкості крові.

При збільшенні кількості крові, що викидається серцем в судинне русло, тиск збільшується. Щоб зберегти адекватний рівень артеріального тиску, відбувається розслаблення гладкої мускулатури резистивних судин, їх просвіт збільшується (т. Е. Зменшується загальний периферичний опір), кров йде в периферичні тканини, а системний артеріальний тиск знижується. І, навпаки, при підвищенні загального периферичного опору відбувається зниження хвилинного обсягу.