Физиологические данные
Функция системы кровообращения состоит в передвижении крови, транспортирующей органам и тканям кислород и питательные вещества и уносящей от них к органам выделения продукты обмена веществ и углекислый газ. Кровь разносит по всему организму разные гормоны, вырабатываемые железами внутренней секреции, и другие активные вещества, принимающие участие в регулировании различных функций организма. Передача тепла, образующегося в основном в мышцах и печени, другим органам и коже также происходит через кровь.
В систему кровообращения входят: сердце и артерии, по которым кровь двигается от сердца к капиллярам; капилляры, в которых происходит обмен веществ между кровью и тканями; и вены, по которым кровь возвращается к сердцу. Непрерывное движение крови по сосудам обеспечивается ритмическими сокращениями мускулатуры сердца – систолами, чередующимися с ее расслаблениями – диастолами. Во время систолы кровь из левого желудочка сердца поступает в аорту, артерии и капилляры всего тела, а из правого желудочка – в легочные артерии и капилляры. Во время диастолы кровь поступает из предсердий в желудочки. Правое предсердие наполняется из верхней и нижней полых вен, собирающих кровь из капилляров всего тела, левое предсердие – из легочных вен. Таким образом, в большой круг кровообращения кровь нагнетается левым желудочком сердца, а собирается из него в правое сердце (правое предсердие и желудочек). В малый круг кровообращения кровь нагнетается правым желудочком, а собирается из него в левое сердце.
Количество сосудов и протяженность их в большом круге кровообращения больше, чем в малом, соответственно и мышца левого желудочка сердца сильнее мышцы правого желудочка.
Каждая систола левого желудочка сердца выбрасывает в аорту 60–80 мл крови. От количества систол в 1 мин и систолического объема зависит минутный объем – количество крови, выбрасываемой сердцем в большой круг кровообращения в 1 мин. Минутный объем составляет в среднем 5,5–6,5 л крови.
Не вся кровь циркулирует по сосудам, часть ее (1–2 л) находится в резерве (депо) крови: в сосудах селезенки, печени, кожи и желудочно-кишечного тракта.
Давление крови в сосудах различно: чем дальше данный участок сосуда от сердца, тем давление в нем ниже. Так, в аорте оно равно 115–130 мм ртутного столба, в капилляры поступает кровь под давлением 20–40 мл, в мелкие вены – 8–15 мм, а в крупных венах давление ниже атмосферного на 2–6 мм ртутного столба. Ввиду отрицательного давления в крупных венах возвращение крови к сердцу (особенно из нижней половины тела) становится возможным благодаря сокращениям мышц, как бы выдавливающим кровь в направлении сердца. Обратное движение крови преграждается имеющимися в венах полулунными клапанами. Кроме того, движению крови к сердцу по венам способствует присасывающее действие отрицательного давления грудной клетки.
Высшим регулятором сердечно-сосудистой системы, приводящим кровообращение в соответствие с потребностями организма и условиями внешней среды, является центральная нервная система. Регуляция осуществляется через нервы, содержащие симпатические и парасимпатические волокна.
Симпатические нервы ускоряют ритм сокращений сердца, повышая возбудимость и проводимость мышцы сердца. Кроме того, симпатические нервы, усиливая обмен веществ и питание мышцы сердца, увеличивают силу сердечных сокращений. Блуждающий (парасимпатический) нерв замедляет ритм сокращений сердца, понижает возбудимость и проводимость сердечной мышцы и уменьшает силу сердечных сокращений.
Благодаря наличию собственной, автономной проводящей системы, сердечная мышца обладает способностью ритмично сокращаться.
Кровообращение зависит не только от работы сердца, но и от тонуса сосудов, с изменениями которого связано изменение ширины просвета сосудов, давление крови и распределение ее по органам.
Регулирование тонуса сосудов происходит рефлекторно через сосудосуживающие (симпатические) и сосудорасширяющие (парасимпатические) нервные волокна. Исключение составляют сердечные, мозговые и почечные сосуды, сужение которых происходит через блуждающий, а расширение через симпатический нерв.
В стенках сосудов есть рецепторы, при посредстве которых и происходит рефлекторная регуляция кровообращения. Прессорецепторы реагируют на изменения кровяного давления и вызывают его нормализацию. Хеморецепторы реагируют на состав артериальной крови, количество в ней углекислоты, кислорода и других веществ. В ответ на сигналы хеморецепторов изменяется работа соответствующих органов, и нормальный состав крови восстанавливается.
Изменения кровообращения происходят и в связи с изменениями в других органах. Например, мышечные сокращения вызывают усиление кровообращения, раздражение рецепторов брюшины (удар по животу) тормозит сердечную деятельность и т. д.
Изменения кровообращения наступают и условно-рефлекторным путем: для усиления кровообращения достаточно слова – сигнала о предстоящей работе.
Кровообращение усиливается и при значительном физическом напряжении: увеличивается число сердечных сокращений и сила каждого из них, систолический и минутный объемы увеличиваются в 5–6 раз, а у спортсменов – в 10 раз, количество циркулирующей крови возрастает за счет выхода ее из депо. Число одновременно открытых капилляров в работающих органах увеличивается, соответственно улучшается тканевый обмен.
Физический труд, спортивные тренировки требуют длительной напряженной работы сердца, что приводит к утолщению сердечной мышцы, увеличению каждого ее волокна – гипертрофии. Одновременно с гипертрофией мышцы сердца увеличивается и вместимость желудочков – происходит компенсаторное расширение сердца.
При различных заболеваниях сердца, а также при повышении артериального давления и других болезненных состояниях сердцу предъявляются повышенные требования, и оно отвечает на них так же, как и на длительное физическое напряжение, – гипертрофией мышцы и компенсаторным расширением полостей. В дальнейшем, если мышца сердца утомляется от постоянной напряженной работы, она слабеет и не может изгнать всю поступающую в полости сердца кровь, тогда развиваются застойное расширение сердца и другие признаки сердечной недостаточности.
