Круги кровообращения человека схема движения крови: Урок биологии по теме «Круги кровообращения». 8-й класс

Содержание

Урок 22. Круги кровообращения

Тема: Круги кровообращения

Цель урока: раскрыть понятие кровообращение, причины движения крови, выделить особенности строения органов кровообращения в связи сих функциями, закрепить знания обучающихся о большом и малом кругах кровообращения.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Изучение нового материала

Слайд 2 – На сегодняшний день процесс движения крови по сосудам биофизиками, медиками изучен досконально. Впервые испанский врач Мигель Сервет в своем сочинении уделил несколько страниц кровообращению: описал открытый им малый круг кровообращения. В том же 1553 году церковники сожгли его как “богоотступника” вместе с написанной им “еретической” книгой и лишь три ее экземпляра не попали в протестантский костер.

Слайд 3 – В 1628 году Уильям Гарвей предложил схему кровообращения, которая признана по настоящее время.

Слайд 4 — Движение крови, как у всех млекопитающих, у человека происходит по двум кругам кровообращения.

Артериальная кровь — кровь, насыщенная О2 и бедная СО2

Венозная кровь – кровь, насыщенная СО2 и бедная О2

Слайд 5 – Сердце 4-х камерное: 2 предсердия, 2 желудочка.

Левая часть содержит артериальную кровь, правая часть – венозную кровь.

В предсердиях кровь собирается, затем направляется в желудочки, а из желудочков выталкивается в крупные сосуды. Поэтому началом кровообращения принято считать желудочки.

Слайд 6 – Большой круг кровообращения – это путь крови от левого желудочка до правого предсердия: левый желудочек аорта грудная аорта брюшная аорта артерии капилляры в органах (газообмен в тканях) вены верхняя (нижняя) полая вена правое предсердие.

Слайд 7 – Малый круг кровообращения – путь от правого желудочка до левого предсердия: правый желудочек легочный ствол артерии правая (левая) легочная артерия капилляры в легких газообмен в легких легочные вены левое предсердие

В малом круге кровообращения по легочным артериям движется венозная кровь, а по легочным венам после газообмена в легких – артериальная кровь.

Слайд 8 — Самостоятельная работа обучающихся.

Задание: Используя текст и рисунки учебника (параграф 21), заполните таблицу и составьте схему большого и малого кругов кровообращения (БКК и МКК).

/По окончании работы проводится взаимопроверка/

Слайд 9 –

Малый круг

4 сек

Большой круг

23 сек

В каком отделе сердца начинается?

В правом желудочке

В левом желудочке

В каком отделе сердца заканчивается?

В левом предсердии

В правом предсердии

В каком отделе сердца заканчивается?

В левом предсердии

В правом предсердии

Капилляры

В лёгких

В голове, конечностях, органах тела

Какая кровь движется по артериям?

Венозная

Артериальная

Какая кровь движется по венам?

Артериальная

Венозная

Слайд 10 – Проверка составления схемы БКК и МКК.

Схема БКК:

Схема МКК:

Фронтальный опрос

Слайд 11 — Большой круг кровообращения.

Кто открыл БКК? (В. Гарвей)

В каком отделе сердца он начинается?

По каким сосудам кровь поступает к органам тела?

В каких сосудах происходит газообмен?

По каким сосудам кровь поступает в правое предсердие?

Слайд 12 – Малый круг кровообращения

Кто открыл МКК? (М. Сервет)

Как называется сосуд, по которому кровь из правого желудочка течет в легкие?

Какая кровь (артериальная или венозная) течет в этом сосуде?

Что происходит с легочной артерией в легких?

Где происходит превращение венозной крови в артериальную?

По какому сосуду и в какой отдел сердца кровь возвращается в сердце?

Слайд 13 – Кровообращение в сердце. От аорты к мышцам сердца отходит венечная артерия, от которой отходят более мелкие сосуды, разбиваясь на капиллярную сеть.

Здесь артериальная кровь отдает кислород и поглощает углекислый газ. Венозная кровь собирается в вены и несколькими протоками впадает в правое предсердие.

Слайд 14 – На предыдущем уроке мы уже отмечали тесную связь кровеносной и лимфатической систем. Отток лимфы уносит из тканевой жидкости все, что образуется в процессе жизнедеятельности клеток. Все вещества и частицы проходят очистку в лимфатических узлах. Очищенная лимфа впадает в шейные вены. Таким образом незамкнутая лимфатическая система позволяет очищать межклеточные промежутки от вредных веществ.

III.Закрепление изученного материала

Слайд 15

– И в завершении нашей работы давайте вставим пропущенные слова в предложения:

Малый круг кровообращения начинается в _____________ желудочке. Из _________ кровь по легочным артериям поступает в __________. Здесь происходит ____________. Кровь отдает _________ и насыщается кислородом. По легочным венам она поступает в _________ предсердие.

Большой круг кровообращения – это путь крови из _________ через ________ в ____________. По большому кругу кровь проходит за ________. По артериям большого круга течет ________ кровь, по венам — __________ кровь. В малом круге кровообращения по артериям течет __________ кровь, по венам ________ кровь.

IV. Подведение итога урока. Выставление оценок.

Слайд 16 — Домашнее задание: § 21 прочитать, запомнить новые термины и понятия.

Выполнить лабораторную работу, описанную в конце параграфа, и оформить результаты в тетради.

Круги кровообращения человека. ЕГЭ — презентация онлайн

1. Круги кровообращения человека

Решаем ЕГЭ

2. терминология


Аорта-самая крупная артерия.
Артерии – сосуды, несущие кровь от сердца.
Вены – сосуды, несущие кровь к сердцу.
Капилляры – мельчайшие кровеносные
сосуды.
• Артериальная кровь – кровь, насыщенная
кислородом.

• Венозная кровь – кровь, насыщенная
углекислым газом.
артерии
вены

4. Схема кругов кровообращения

5. Схема кругов кровообращения

Малый круг
кровообращения
Большой круг
кровообращения

7. Желудочек→ артерия→капилляр→вена →предсердие (противоположное)

Л →А

8. Большой круг кровообращения: сердце ⇆ все органы тела.

9. БКК _ к органам тела кровь выбрасывается из левой нижней части сердца, поэтому ткань этой половины утолщена. От нижних органов

вся кровь собирается в нижнюю полую вену, от головы и области шеи — в верхнюю.
Время циркуляции крови в большом круге — 24-27 сек
Функции:
— транспорт газов;
— поддержание гомеостаза;
— поддержание постоянной температуры тела;
— иммунитет

10. Малый круг кровообращения: сердце ⇆ легкие. Время обращения крови в малом круге — 4-5 секунд Функции малого круга: — насыщение

крови кислородом;
— теплоотдача;
Круги кровообращения
Вопросы
1.
Где начинается?
2.
Где
заканчивается?
3.
Как называются
сосуды,
относящиеся к
этому кругу?
4.
Как изменяется
кровь?
БКК
МКК

12. Закончить предложения


1.Кровеносная система человека состоит из ____________
2.Движение крови начинается ________________________
3.Различают _________ и _______________ круги кровообращения.
4.В организме человека имеются сосуды: _______________
5.Большой круг кровообращения начинается от ____________ и
заканчивается в _______________
6.Малый круг кровообращения начинается от ______________ и
заканчивается в ________________
7.В большом кругу кровообращения по артериям течет ______ , а в
малом — _____________.
8.В малом кругу кровообращения по венам течет __________, а в
большом – _____________
9.В капиллярах происходит ________________.

13. Выбрать 3 варианта ответа

• 1. У человека кровь из левого желудочка
сердца
• 1) при его сокращении попадает в аорту
• 2) при его сокращении попадает в левое
предсердие
• 3) снабжает клетки тела кислородом
• 4) попадает в легочную артерию
• 5) под большим давлением поступает в
большой крут кровообращения
• 6) под небольшим давлением поступает в
малый круг кровообращения

14.

Выбрать 3 варианта ответа • 2. По артериям большого круга
кровообращения у человека кровь течет
• 1) от сердца
• 2) к сердцу
• 3) насыщенная углекислым газом
• 4) насыщенная кислородом
• 5) быстрее, чем в других кровеносных сосудах
• 6) медленнее, чем в других кровеносных
сосудах

15. Выбрать 3 варианта ответа


3. Внутренняя среда организма образована
1) органами брюшной полости
2) кровью
3) лимфой
4) содержимым желудка
5) межклеточной (тканевой) жидкостью
6) ядром, цитоплазмой, органоидами
клетки

16. Выбрать 3 варианта ответа

• 4. Выберите участки, относящиеся к
большому кругу кровообращения человека.
• 1. легочная артерия
• 2. верхняя полая вена
• 3. аорта
• 4. правый желудочек
• 5. сонная артерия
• 6. легочная вена

17. Выбрать 3 варианта ответа

• 5. У млекопитающих животных и человека
венозная кровь, в отличие от артериальной,
• 1) бедна кислородом
• 2) течёт в малом круге по венам
• 3) наполняет правую половину сердца
• 4) насыщена углекислым газом
• 5) поступает в левое предсердие
• 6) обеспечивает клетки тела питательными
веществами

18.

Выбрать 3 варианта ответа • 6. У млекопитающих в правое предсердие
поступает кровь
• 1) из лёгочной артерии
• 2) по большому кругу кровообращения
• 3) насыщенная кислородом
• 4) венозная
• 5) из правого желудочка
• 6) по венам

19. Выбрать 3 варианта ответа

• 7. Выберите участки кровеносной системы
человека, входящие в большой круг
кровообращения.
• 1) левое предсердие
• 2) лёгочная артерия
• 3) верхняя полая вена
• 4) сонная артерия
• 5) правый желудочек
• 6) аорта

20. Выбрать 3 варианта ответа

• 8. Выберите участки кровеносной системы,
относящиеся к большому кругу
кровообращения.
• 1) правый желудочек
• 2) сонная артерия
• 3) лёгочная артерия
• 4) верхняя полая вена
• 5) левое предсердие
• 6) левый желудочек

21. Выбрать 3 варианта ответа

• 9. По венам большого круга
кровообращения у человека кровь течёт:
• 1) от сердца
• 2) к сердцу;
• 3) насыщенная углекислым газом;
• 4) насыщенная кислородом;
• 5) быстрее, чем в капиллярах;
• 6) медленнее, чем в капиллярах.

22. Установить соответствие

• 10. Установите соответствие между
отделом сердца и видом крови, которая
наполняет этот отдел.
• Отдел сердца: А) левый желудочек;
• Б) правый желудочек;
• В) правое предсердие;
• Г) левое предсердие
• Вид крови: 1) артериальная;
2) венозная

23. Установите правильную последовательность

• 11. Установите последовательность
движения крови по большому кругу
кровообращения у человека.
1. левый желудочек;
2. капилляры;
3. правое предсердие;
4. артерии;
5. вены;
6. аорта.

24. Установите правильную последовательность

• 12. Установите последовательность по
малому кругу кровообращения:
1 легочные капилляры;
2 правый желудочек;
3 легочные вены;
4 легочные артерии;
5 левое предсердие.

25. Установите правильную последовательность

• 13. Установите такую последовательность
кровеносных сосудов в которой:
уменьшается кровяное давление;
крови.
1. вены;
2. аорта;
3. артерии;
4. капилляры.

26. Установите правильную последовательность

• 14. Установите такую последовательность
кровеносных сосудов в которой:
увеличивается скорость тока крови.
1. вены;
2. аорта;
3. артерии;
4. капилляры.

27. Выбрать 3 варианта ответа

• 15. В капиллярах большого круга кровообращения
происходит
• 1) превращение артериальной крови в венозную
• 2) обогащение крови кислородом, поступающим из
тканей
• 3) поступление в кровь углекислого газа и
продуктов тканевого обмена
• 4) фильтрация крови с образованием первичной
мочи
• 5) превращение венозной крови в артериальную
• 6) превращение тканевой жидкости в лимфу

28. Выбрать 3 варианта ответа

• 16. По артериям малого круга
кровообращения у человека кровь течёт
1. от сердца
2. к сердцу
3. насыщенная углекислым газом
4. насыщенная кислородом
5. быстрее, чем в лёгочных капиллярах
6. медленнее, чем в лёгочных капиллярах
• 17. Установите последовательность движения
крови по большому кругу кровообращения у
человека.
1. левый желудочек
2. капилляры
3. правое предсердие
4. артерии
5. вены
6. аорта
• 18. Определите последовательность прохождения
порции крови по кругам кровообращения у
шимпанзе, начиная с левого желудочка сердца:
1. правое предсердие
2. аорта
3. левый желудочек
4. легкие
5. левое предсердие
6. правый желудочек
7. вены большого круга
8. артерии большого круга
• 19. Опишите путь, который пройдет
лекарственный препарат, введенный в вену
на левой руке, если он должен
воздействовать на головной мозг.
Вены – правое предсердие – правый
желудочек – легочная артерия –
капилляры легких – легочная вена –
левое предсердие – левый желудочек –
аорта – сонная артерия – капилляры
мозга.

33. Спасибо за внимание

Сердце и кровеносные сосуды.

Круги кровообращения. Биология, Человек (8 класс): уроки, тесты, задания.
1. Давление крови

Сложность: среднее

1
2. Цикл работы сердца

Сложность: среднее

1
3. Автоматия сердца

Сложность: среднее

1
4. Сердечная мышца

Сложность: среднее

1
5. Кровообращение

Сложность: среднее

1
6. Большой круг кровообращения

Сложность: среднее

1
7. Малый круг кровообращения

Сложность: среднее

1
8. Типы кровеносных сосудов

Сложность: среднее

4
9. Круги кровообращения

Сложность: среднее

2
10. Выбери участки, относящиеся к большому или малому кругу кровообращения человека

Сложность: среднее

2
11. Кровь в сердце

Сложность: среднее

4
12. Направление движения крови

Сложность: среднее

4
13. Газовый состав крови в различных отделах системы кровообращения

Сложность: среднее

4
14. Артериальная и венозная кровь

Сложность: среднее

4
15. Кровь: венозная и артериальная

Сложность: среднее

1
16. Дополни текст «Движение крови в организме человека»

Сложность: среднее

1
17. Особенности строения и функций кровеносных сосудов

Сложность: среднее

6
18. Скорость движения крови по сосудам

Сложность: среднее

1
19. Передвижение крови по большому кругу кровообращения

Сложность: среднее

1
20. Передвижение крови по малому кругу кровообращения

Сложность: среднее

1
21. Почему кровь не может попасть…

Сложность: среднее

1
22. Дополни текст «Кровообращение человека»

Сложность: среднее

5
23. Подпиши отделы сердца и сосуды на рисунке

Сложность: сложное

8
24. Кровь в сердце (работа с рисунком)

Сложность: сложное

3

Круги кровообращения у человека

В организме человека кровь движется двумя замкнутыми системами сосудов, соединёнными с сердцем, — малым и большим кругами кровообращения.

Малый круг кровообращения — это путь крови от право­го желудочка к левому предсердию.

Венозная, с низким содержанием кислорода кровь попадает в правую часть сердца. Сокращаясь, правый желудочек выбрасывает её в лёгочную артерию. По двум ветвями, на которые делится лёгочная артерия, эта кровь течёт к лёгким. Там ветви лёгоч­ной артерии, разделяясь на всё более мелкие артерии, переходят в капилляры, которые густо оплетают многочисленные лёгочные пузырьки, содержащие воздух. Проходя по капиллярам, кровь обогащается кислородом. Одновремен­но углекислый газ из крови переходит в воздух, который заполняет лёгкие. Таким образом в капиллярах лёгких венозная кровь превращается на артери­альную. Она попадает в вены, которые, соединяясь между собой, образуют че­тыре лёгочные вены, которые впадают в левое предсердие (рис.).

Время круговорота крови в малом круге кровообращения — 7-11 секунд.

Схема малого (а) и большого (б) кругов кровообращения: 1 — лёгочные вены; 2 — лёгочная артерия; 3 — верхняя и нижняя полые вены; 4 — правое пред­сердие; 5 — левое пред­сердие; 6 — правый желу­дочек; 7 — левый желудо­чек; 8 — аорта; 9 — капил­ляры большого круга кро­вообращения; 10 — ка­пилляры малого круга кровообращения

Большой круг кровообращения — это путь крови от ле­вого желудочка через артерии, капилляры и вены к правому предсердию.

Левый желудочек, сокращаясь, выталкивает артериальную кровь в аорту — самую большую артерию человека. От неё ответвляются артерии, которые подают кровь во все органы, в частности в сердце. Артерии в каждом органе постепенно разветвляются, образуя густые сетки более мелких артерий и капилляров. Из капилляров большого круга кровообращения ко всем тканям тела поступают кислород и питательные ве­щества, а из клеток в капилляры переходит углекислый газ. При этом кровь превращается из артериальной в венозную. Капилляры сливаются в вены, сна­чала в мелкие, а затем в более крупные. Из них вся кровь собирается в две большие полые вены. Верхняя полая вена несёт в сердце кровь от головы, шеи, рук, а нижняя полая вена — от всех других частей тела. Обе полые вены впада­ют в правое предсердие (рис.).

Время круговорота крови в большом круге кровообращения составляет 20-25 секунд.

Венозная кровь из правого предсердия поступает в правый желудочек, из ко­торого течёт по малому кругу кровообращения. При выходе аорты и лёгочной артерии из желудочков сердца размещены полулунные клапаны (рис.). Они имеют вид карманчиков, размещённых на внутренних стенках кровеносных со­судов. Когда кровь выталкивается в аорту и лёгочную артерию, полулунные кла­паны прижимаются к стенкам сосудов. Когда желудочки расслабляются, кровь не может вернуться в сердце из-за того, что, затекая в карманчики, она растяги­вает их и они плотно смыкаются. Следовательно, полулунные клапаны обеспе­чивают движение крови в одном направлении — из желудочков в артерии.

Как стало известно об устройстве кровеносной системы человека

401 год назад, 16 апреля 1618 года, известный английский учёный и врач Уильям Гарвей впервые изложил новый взгляд на систему кровообращения в организме человека. Гарвей выступил с публичной лекцией в Лондоне и рассказал, что провёл ряд опытов и экспериментов, которые позволили ему сделать открытия: кровь движется по кругу, вернее, по двум кругам: малому — через лёгкие и большому — через всё тело.

После этого выступления через десять лет, в 1628 году, Гарвей опубликовал «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных». Этот труд перечеркнул существующие до этого представления о кровообращении, базирующиеся на воззрениях античного корифея медицины Клавдия Галена, создавшего первую в истории физиологии теорию кровообращения, по которой считалось, что кровь образуется в печени из пищи и движется по венам, слепо заканчивающимся в органах.

Фактически, Уильям Гарвей стал основателем современной физиологии и эмбриологии. У Гарвея было много частных пациентов, в лечении которых он применял свои особые приемы. В отличие от большинства врачей того времени он не любил сложных многоэтажных рецептов, лекарств, состоящих из десятка и более компонентов. Хотя именно такие рецепты в глазах публики имели особую цену. Практические врачи покупали у аптекарей рецепты своих знаменитых коллег. Гарвей основные надежды возлагал на силы природы, стремился создать гигиенические условия для больного, обеспечить правильное питание, назначал ванны. Рецепты его были просты и содержали только основные действующие средства. В наше время такой подход признан правильным. Но тогда коллеги критиковали Гарвея за нарушение принципов лечения.

Уильям Гарвей, выдающийся английский врач, открывший кровообращение. Марка СССР, 1957. / Фото: wikipedia.org

Уильям Гарвей пришел к выводу, что укус змеи только потому опасен, что яд по вене распространяется из места укуса по всему телу. Для английских врачей эта догадка стала исходной точкой для размышлений, которые привели к разработке внутривенных инъекций.

В последние годы жизни Гарвей изучал индивидуальное развитие животных. В результате своих сравнительно-атомистических и эмбриологических исследований Гарвей впервые вывел общеизвестную формулу: «Ex ovo omnia» («все живое — из яйца»).

Особенности малого круга кровообращения анатомия. Движение крови по кругам кровообращения схема

Артериальная кровь — это кровь, насыщенная кислородом.
Венозная кровь — насыщенная углекислым газом.

Артерии — это сосуды, несущие кровь от сердца. В большом круге по артериям течет артериальная кровь, а в малом — венозная.
Вены — это сосуды, несущие кровь к сердцу. В большом круге по венам течет венозная кровь, а в малом — артериальная.

Сердце четырехкамерное, состоит из двух предсердий и двух желудочков.
Два круга кровообращения:

  • Большой круг : из левого желудочка артериальная кровь сначала по аорте, а затем по артериям идет ко всем органам тела. В капиллярах большого круга происходит газообмен: кислород переходит из крови в ткани, а углекислый газ — из тканей в кровь. Кровь становится венозной, по венам поступает в правое предсердие, а оттуда — в правый желудочек.
  • Малый круг : из правого желудочка венозная кровь по легочным артериям идет к легким. В капиллярах легких происходит газообмен: углекислый газ переходит из крови в воздух, а кислород — из воздуха в кровь, кровь становится артериальной и по легочным венам поступает в левое предсердие, а оттуда — в левый желудочек.

Закономерность движения крови по кругам кровообращения была открыта Гарвеем (1628). Впоследствии учение о физиологии и анатомии кровеносных сосудов обогатилось многочисленными данными, раскрывшими механизм общего и регионарного кровоснабжения органов.

У леших животных и человека, имеющих четырехкамерное сердце, различают большой, малый и сердечный круги кровообращения (рис. 367). Центральное место в кровообращении занимает сердце.

367. Схема кровообращения (по Кишш, Сентаготаи).

1 — общая сонная артерия;
2 — дуга аорты;
3 — легочная артерия;
4 — легочная вена;
5 — левый желудочек;
6 — правый желудочек;
7 — чревный ствол;
8 — верхняя брыжеечная артерия;
9 — нижняя брыжеечная артерия;
10 — нижняя полая вена;
11 — аорта;
12 — общая подвздошная артерия;
13 — общая подвздошная вена;
14 — бедренная вена. 15 — воротная вена;
16 — печеночные вены;
17 — подключичная вена;
18 — верхняя полая вена;
19 — внутренняя яремная вена.

Малый круг кровообращения (легочный)

Венозная кровь из правого предсердия через правое предсердно-желудочковое отверстие переходит в правый желудочек, который, сокращаясь, выталкивает кровь в легочный ствол. Он разделяется на правую и левую легочные артерии, проникающие в легкие. В легочной ткани легочные артерии разделяются на капилляры, окружающие каждую альвеолу. После освобождения эритроцитами углекислоты и обогащения их кислородом венозная кровь превращается в артериальную. Артериальная кровь по четырем легочным венам (в каждом легком две вены) притекает в левое предсердие, затем через левое предсердно-желудочковое отверстие переходит в левый желудочек. От левого желудочка начинается большой круг кровообращения.

Большой круг кровообращения

Артериальная кровь из левого желудочка во время его сокращения выбрасывается в аорту. Аорта распадается на артерии, снабжающие кровью конечности, туловище,. все внутренние органы и заканчивающиеся капиллярами. Из крови капилляров в ткани выходят питательные вещества, вода, соли и кислород, резорбируются продукты обмена и углекислота. Капилляры собираются в венулы, где и начинается венозная система сосудов, представляющая корни верхней и нижней полых вен. Венозная кровь по этим венам попадает в правое предсердие, где и заканчивается большой круг кровообращения.

Сердечный круг кровообращения

Этот круг кровообращения начинается от аорты двумя венечными сердечными артериями, по которым кровь поступает во все слои и части сердца, а затем собирается по мелким венам в венозный венечный синус. Этот сосуд широким устьем открывается в правое, предсердие. Часть мелких вен стенки сердца непосредственно открывается в полость правых предсердия и желудочка сердца.

Кровообращение — процесс постоянной циркуляции крови в организме, что обеспечивает его жизнедеятельность. Кровеносную систему организма иногда объединяют с лимфатической системой в сердечно-сосудистую систему.

Кровь приводится в движение сокращениями сердца и циркулирует сосудами. Она обеспечивает ткани организма кислородом, питательными веществами, гормонами и поставляет продукты обмена веществ в органы их выделения. Обогащение крови кислородом происходит в легких, а насыщение питательными веществами — в органах пищеварения. В печени и почках происходит нейтрализация и выведение продуктов метаболизма. Кровообращение регулируется гормонами и нервной системой. Различают малое (через легкие) и большое (через органы и ткани) круга кровообращения.

Кровообращение — важный фактор в жизнедеятельности организма человека и животных. Кровь может выполнять свои разнообразные функции только находясь в постоянном движении.

Кровеносная система человека и многих животных состоит из сердца и сосудов, по которым кровь движется к тканям и органам, а затем возвращается к сердцу. Крупные сосуды, по которым кровь движется к органам и тканям, называются артериями. Артерии разветвляются на меньшие артерии — артериолы, и, наконец, на капилляры. Сосудами, которые называются венами, кровь возвращается к сердцу.

Кровеносная система человека и других позвоночных относится к закрытого типа — кровь при нормальных условиях не покидает организм. Некоторые виды беспозвоночных имеют открытую кровеносную систему.

Движение крови обеспечивает разница кровяного давления в различных сосудах.

История исследования

Еще античные исследователи предполагали, что в живых организмах все органы функционально связаны и влияют друг на друга. Высказывались разные предположения. Гиппократ — «отец медицины», и Аристотель — крупнейший из греческих мыслителей, живших почти 2500 лет назад, интересовался вопросами кровообращения и изучал его. Однако античные представления были несовершенны, а во многих случаях ошибочны. Венозные и артериальные кровеносные сосуды они представляли как две самостоятельные системе, не соединены между собой. Считалось, что кровь движется только венами, в артериях, зато находится воздуха. Это обосновывали тем, что при вскрытии трупов людей и животных в венах кровь была, а артерии были пустые, без крови.

Это убеждение было опровергнуто в результате работ римского исследователя и врача Клавдия Галена (130 — 200). Он экспериментально доказал, что кровь движется сердцем и артериями, как и венами.

После Галена вплоть до XVII века считали, что кровь из правого предсердия попадает в левое каким-то образом через перегородку.

В 1628 году английский физиолог, анатом и врач Уильям Гарвей (1578 — 1657) опубликовал свой труд «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», в котором впервые в истории медицины экспериментально показал, что кровь движется от желудочков сердца артериями и возвращается предсердия венами. Несомненно, обстоятельством, больше других побудила Уильяма Гарвея к осознанию того, что кровь циркулирует, оказалось наличие в венах клапанов, функционирование которых свидетельствует о пассивном гидродинамический процесс. Он понял, что это могло бы иметь смысл только в том случае, если кровь в венах течет к сердцу, а не от него, как предположил Гален и как считала европейская медицина во времена Гарвея. Гарвей был также первым, кто количественно оценил сердечный выброс у человека, и преимущественно благодаря этому, несмотря на огромную недооценку (1020,6 г / мин, то есть около 1 л / мин вместо 5 л / мин), скептики убедились, что артериальная кровь не может непрерывно создаваться в печени, а, следовательно, она должна циркулировать. Таким образом, им была построена современная схема кровообращения человека и других млекопитающих, включающий два круга. Невыясненным оставался вопрос о том, как кровь попадает из артерий в вены.

Именно в год публикации революционной труда Гарвея (1628) родился Мальпиги, который 50 лет спустя открыл капилляры — звено кровеносных сосудов, которая соединяет артерии и вены — и таким образом завершил описание замкнутой сосудистой системы.

Первые количественные измерения механических явлений в кровообращении были сделаны Стивеном Хейлз (1677 — 1761), который измерил артериальное и венозное кровяное давление, объем отдельных камер сердца и скорость истечения крови из нескольких вен и артерий, продемонстрировав таким образом, что большая часть сопротивления течения крови приходится на область микроциркуляции. Он считал, что в результате упругости артерий течение крови в венах остается более или менее постоянным, а не пульсирует, как в артериях.

Позже, в XVIII и XIX веках ряд известных гидромеханики заинтересовались вопросами циркуляции крови и внесли существенный вклад в понимание этого процесса. Среди них были Леонард Эйлер, Бернулли (который был на самом деле профессором анатомии) и Жан Луи Мари Пуазейль (также врач, его пример особенно показывает, как попытка решить частичную прикладную задачу может привести к развитию фундаментальной науки). Одним из самых ученых-универсалов был Томас Юнг (1773 — 1829), также врач, чьи исследования в оптике привели к установлению волновой теории света и понимания восприятия цвета. Другая важная область исследований Юнга касается природы упругости, в частности свойств и функции упругих артерий его теория распространения волн в упругих трубках до сих пор считается фундаментальным корректным описанием пульсового давления в артериях. Именно в его лекции по этому вопросу в Королевском обществе в Лондоне содержится явное заявление, что «вопрос о том, каким образом и в какой степени циркуляция крови зависит от мышечных и упругих сил сердца и артерий в предположении, что природа этих сил известна, должен стать просто вопросом самых разделов теоретической гидравлики ».

Схема кровообращения Гарвея была расширена при создании в XX веке схемы гемодинамики Аринчиним Н. И. Оказалось, что скелетная мышца по кровообращения не только проточная сосудистая система и потребитель крови, «иждивенец» сердца, но и орган, который, самозабезпечуючись, является мощным насосом — периферическим «сердцем». За давлением крови, развивается мышцей, он не только не уступает, но даже превосходит давление, поддерживаемый центральным сердцем, и служит эффективным его помощником. В связи с тем, что скелетных мышц очень много, более 1000, их роль в продвижении крови у здорового и больного человека, несомненно, велика.

Круги кровообращения человека

Кровообращение происходит по двум основным путям, называемым кругами: малым и большим кругами кровообращения.

Малым кругом кровь циркулирует через легкие. Движение крови этим кругом начинается с сокращения правого предсердия, после чего кровь поступает в правый желудочек сердца, сокращение которого толкает кровь в легочный ствол. Циркуляция крови в этом направлении регулируется предсердно-желудочковой перегородкой и двумя клапанами: трехстворчатым (между правым предсердием и правым желудочком), что предотвращает возвращению крови в предсердие, и клапаном легочной артерии, что предотвращает возвращению крови из легочного ствола в правый желудочек. Легочный ствол разветвляется в сети легочных капилляров, где кровь насыщается кислородом путем вентиляции легких. Затем кровь через легочные вены возвращается из легких в левое предсердие.

Большой круг кровообращения поставляет насыщенную кислородом кровь к органам и тканям. Левое предсердие сокращается одновременно с правым и толкает кровь в левый желудочек. Из левого желудочка кровь поступает в аорту. Аорта разветвляется на артерии и артериолы, что дкою, двустворчатым (митральным) клапаном и клапаном аорты.

Таким образом, кровь движется большого круга кровообращения от левого желудочка до правого предсердия, а затем малым кругом кровообращения от правого желудочка до левого предсердия.

Также существуют еще два круга кровообращения:

  1. Сердечный круг кровообращения — это круг кровообращения начинается от аорты двумя короноиднимы сердечными артериями, по которым кровь поступает во все слои и части сердца, а затем собирается мелких венах в венозной венечный синус и заканчивается венами сердца, впадающих в правое предсердие.
  2. Плацентарный — Происходит по замкнутой системе, изолированной от кровеносной системы матери. Плацентарный круг кровообращения начинается от плаценты, которая является провизорного (временным) органом, через который плод получает от матери кислород, питательные вещества, воду, электролиты, витамины, антитела и отдает углекислый газ и шлаки.

Механизм кровообращения

Это утверждение полностью справедливо для артерий и артериол, капилляров и вен в капиллярах и венах появляются вспомогательные механизмы, о которых ниже. Движение артериальной крови желудочками происходит в изофигмичнои точки капилляров, где происходит выброс воды и солей в интерстициальную жидкость и разгрузки артериального давления до давления в интерстициальный жидкости, величина которого около 25 мм рт. ст.. Далее происходит реабсорбция (обратное всасывание) воды, солей и продуктов жизнедеятельности клеток с интерстициальный жидкости в посткапилляры под действием всасывающей силы предсердий (жидкостный вакуум — перемещение атриовентрикулярных перегородок, АВП вниз) и далее — самотеком под действием сил гравитации к предсердий. Перемещение АВП вверх приводит к систолы предсердий и одновременно к диастолы желудочков. Отличие давлений создается ритмической работой предсердий и желудочков сердца, перекачивающего кровь из вен в артерии.

Сердечный цикл

Правая половина сердца и левая работают синхронно. Для удобства изложения здесь будет рассмотрена работа левой половины сердца. Сердечный цикл включает в себя общую диастолу (расслабление), систолу (сокращение) предсердий, систолу желудочков. Во время общей диастолы давление в полостях сердца близок к нулю, в аорте медленно снижается с систолического до диастолического, в норме у человека равны соответственно 120 и 80 мм рт. ст. Поскольку давление в аорте выше, чем в желудочке, аортальный клапан закрыт. Давление в крупных венах (центральный венозный давление, ЦВД) составляет 2-3 мм рт.ст., то есть чуть выше, чем в полостях сердца, так что кровь поступает в предсердия и, транзитом, в желудочки. Предсердно-желудочковые клапаны в это время открыты. Во время систолы предсердий циркулярные мышцы предсердий пережимают вход из вен в предсердия, что препятствует обратному току крови, давление в предсердиях повышается до 8-10 мм рт.ст., и кровь перемещается в желудочки. На следующей систолы желудочков давление в них становится выше давления в предсердиях (которые начинают расслабляться), что приводит к закрытию предсердно-желудочковых клапанов. Внешним проявлением этого события I тон сердца. Затем давление в желудочке превышает аортальный, в результате чего открывается клапан аорты и начинается вытеснение крови из желудочка в артериальную систему. Расслабленное предсердия в это время заполняется кровью. Физиологическое значение предсердий главным образом заключается в роли промежуточного резервуара для крови, поступающей из венозной системы во время систолы желудочков. В начале общей диастолы, давление в желудочке падает ниже аортального (закрытие аортального клапана, II тон), затем ниже давления в предсердиях и венах (открытие предсердно-желудочковых клапанов), желудочки снова начинают заполняться кровью. Объем крови, выбрасываемой желудочком сердца за каждую систолу составляет 60-80 мл. Эта величина называется ударным объемом. Продолжительность сердечного цикла — 0,8-1 с, дает частоту сердечных сокращений (ЧСС) 60-70 в минуту. Отсюда минутный объем кровотока, как нетрудно подсчитать, 3-4 л в минуту (минутный объем сердца, МОС).

Артериальная система

Артерии, которые почти не содержат гладких мышц, но имеют мощную эластичную оболочку, выполняют главным образом «буферную» роль, сглаживая перепады давления между систолическим и диастолическим. Стенки артерий упруго растягивающие, что позволяет им принять дополнительный объем крови, что «вбрасывается» сердцем во время систолы, и лишь умеренно, на 50-60 мм рт.ст., поднять давление. Во время диастолы, когда сердце ничего не перекачивает, именно упругое растяжение артериальных стенок поддерживает давление, не давая ему упасть до нуля, и тем самым обеспечивает непрерывность кровотока. Именно растяжение стенки сосуда воспринимается как удар пульса. Артериолы имеют развитую гладкую мускулатуру, благодаря которой способны активно изменять свой просвет и, таким образом, регулировать сопротивление кровотоку. Именно на артериолы приходится наибольшее падение давления, и именно они определяют соотношение объема кровотока и артериального давления. Соответственно, артериолы называют резистивными сосудами.

Капилляры

Капилляры характеризуются тем, что их сосудистая стенка представлена ​​одним слоем клеток, так что они высокопроницаемых для всех растворенных в плазме крови низкомолекулярных веществ. Здесь происходит обмен веществ между тканевой жидкостью и плазмой крови. При прохождении крови через капилляры плазма крови 40 раз полностью обновляется с интерстициальной (тканевой) жидкостью; объем только диффузии через общую обменную поверхность капилляров организма составляет около 60 л / мин или примерно 85000 л / сутки давление в начале артериальной части капилляра 37,5 мм рт. в.; эффективное давление составляет около (37,5 — 28) = 9,5 мм рт. в.; давление в конце венозной части капилляра, направленное наружу капилляра, составляет 20 мм рт. в.; эффективный реабсорбционное давление — близко (20 — 28) = — 8 мм рт. ст.

Венозная система

От органов кровь возвращается через посткапилляры в венулы и вены в правое предсердие по верхней и нижней полых вен, а также коронарным венам (венам, возвращает кровь от сердечной мышцы). Венозный возврат осуществляется по нескольким механизмам. Во-первых, базовый механизм благодаря перепаду давлений в конце венозной части капилляра, направленное наружу капилляра около 20 мм рт. ст., в ТЖ — 28 мм рт. ст.,.) и предсердий (около 0), эффективный реабсорбционное давление близко (20 — 28) = — 8 мм рт. ст. Во-вторых, для вен скелетных мышц важно, что при сокращении мышцы давление «извне» превышает давление в вене, так что кровь «выжимается» из вен сокращением мышц. Присутствие же венозных клапанов определяет направление движения крови при этом — от артериального конца к венозному. Этот механизм особенно важен для вен нижних конечностей, поскольку здесь кровь венами поднимается, преодолевая гравитацию. В-третьих, посасывая роль грудной клетки. Во время вдоха давление в грудной клетке падает ниже атмосферного (которое мы принимаем за ноль), что обеспечивает дополнительный механизм возврата крови. Величина просвета вен, а соответственно и их объем значительно превышают таковые артерий. Кроме того, гладкие мышцы вен обеспечивают изменение их объема в достаточно широких пределах, приспосабливая их емкость до меняющегося объема циркулирующей крови. Поэтому, с точки зрения физиологической роли, вены можно определить как «емкостные сосуды».

Количественные показатели и их взаимосвязь

Ударный объем сердца — объем, который левый желудочек выбрасывает в аорту (а правый — в легочный ствол) за одно сокращение. У человека равна 50-70 мл. Минутный объем кровотока (V minute) — объем крови, проходящей через поперечное сечение аорты (и легочного ствола) в минуту. У взрослого человека минутный объем примерно равен 5-7 литров. Частота сердечных сокращений (Freq) — число сокращений сердца в минуту. Артериальное давление — давление крови в артериях. Систолическое давление — высшую давление во время сердечного цикла, достигается к концу систолы. Диастолическое давление — низкое давление во время сердечного цикла, достигается в конце диастолы желудочков. Пульсовое давление — разница между систолическим и диастолическим. Среднее артериальное давление (P mean) проще всего определить в виде формулы. Итак, если артериальное давление во время сердечного цикла является функцией от времени, то (2) где t begin и t end — время начала и конца сердечного цикла, соответственно. Физиологический смысл этой величины: это такое эквивалентное давление, что, если бы оно постоянным, минутный объем кровотока не отличался бы от наблюдаемого в действительности. Общее периферическое сопротивление — сопротивление, сосудистая система предоставляет кровотока. Прямо оно измерено быть не может, но может быть вычислено, исходя из минутного объема и среднего артериального давления. (3) Минутный объем кровотока равен отношению среднего артериального давления до периферической сопротивления. Это утверждение является одним из центральных законов гемодинамики. Сопротивление одного сосуда с жесткими стенками определяется законом Пуазейля: (4) где η — вязкость жидкости, R — радиус и L — длина сосуда. Для последовательно включенных сосудов, сопротивления складываются: (5) для параллельных, складываются проводимости: (6) Таким образом, общее периферическое сопротивление зависит от длины сосудов, числа параллельно включенных сосудов и радиуса сосудов. Понятно, что не существует практического способа узнать все эти величины, кроме того, стенки сосудов не является жесткими, а кровь не ведет себя как классическая Ньютоновская жидкость с постоянной вязкостью. В силу этого, как отмечал В. А. Лищук в «Математической теории кровообращения», «закон Пуазейля имеет для кровообращения скорее иллюстративную, чем конструктивную роль». Однако, понятно, что из всех факторов, определяющих периферическое сопротивление, наибольшее значение имеет радиус сосудов (длина в формуле стоит в 1-й степени, радиус же — в 4-й), и этот же фактор — единственный, способный к физиологической регуляции. Количество и длина сосудов постоянны, радиус может меняться в зависимости от тонуса сосудов, главным образом, артериол. С учетом формул (1), (3) и природы периферического сопротивления, становится понятно, что среднее артериальное давление зависит от объемного кровотока, который определяется главным образом сердцем (см. (1)) и тонуса сосудов, преимущественно артериол.

Ударный объем сердца (V contr) — объем, который левый желудочек выбрасывает в аорту (а правый — в легочный ствол) за одно сокращение. У человека равна 50-70 мл.

Минутный объем кровотока (V minute) — объем крови, проходящей через поперечное сечение аорты (и легочного ствола) в минуту. У взрослого человека минутный объем примерно равен 5-7 литров.

Частота сердечных сокращений (Freq) — число сокращений сердца в минуту.

Артериальное давление — давление крови в артериях.

Систолическое давление — самый высокий давление во время сердечного цикла, достигается к концу систолы.

Диастолическое давление — низкое давление во время сердечного цикла, достигается в конце диастолы желудочков.

Пульсовое давление — разница между систолическим и диастолическим.

(P mean) проще всего определить в виде формулы. Итак, если артериальное давление во время сердечного цикла является функцией от времени, то

где t begin и t end — время начала и конца сердечного цикла, соответственно.

Физиологический смысл этой величины: это такой эквивалентный давление, при постоянстве, минутный объем кровотока не отличался бы от наблюдаемого в действительности.

Общее периферическое сопротивление — сопротивление, сосудистая система предоставляет кровотока. Непосредственно нельзя измерить сопротивление, но его можно вычислить, исходя из минутного объема и среднего артериального давления.

Минутный объем кровотока равен отношению среднего артериального давления к периферийному сопротивления.

Это утверждение является одним из центральных законов гемодинамики.

Сопротивление одного сосуда с жесткими стенками определяется законом Пуазейля:

где {\ Displaystyle \ eta} {\ Displaystyle \ eta} — вязкость жидкости, R — радиус и L — длина сосуда.

Для последовательно включенных сосудов, сопротивление определяется:

Для параллельных, измеряется проводимость:

Таким образом, общее периферическое сопротивление зависит от длины сосудов, числа параллельно включенных сосудов и радиуса сосудов. Понятно, что не существует практического способа узнать все эти величины, кроме того, стенки сосудов не является твердыми, а кровь не ведет себя как классическая Ньютоновская жидкость с постоянной вязкостью. В силу этого, как отмечал В. А. Лищук в «Математической теории кровообращения», «закон Пуазейля имеет для кровообращения скорее иллюстративную, чем конструктивную роль». Тем не менее, понятно, что из всех факторов, определяющих периферическое сопротивление, наибольшее значение имеет радиус сосудов (длина в формуле в 1-м степени, радиус же — в четвёртом), и этот же фактор — единственный, способный к физиологической регуляции. Количество и длина сосудов постоянны, радиус же может изменяться в зависимости от тонуса сосудов, главным образом, артериол.

С учетом формул (1), (3) и природы периферического сопротивления, становится понятно, что средний артериальное давление зависит от объемного кровотока, который определяется главным образом сердцем (см. (1)) и тонуса сосудов, преимущественно артериол.

Малый круг кровообращения

Круги кровообращения — данное понятие условно, так как только у рыб круг кровообращения полностью замкнут. У всех других животных конец большого круга кровообращения является началом малого и наоборот, что не дает возможности говорить об их полной замкнутости. Фактически, оба круга кровообращения составляют единое целое кровеносное русло, в двух участках которого (правом и левом сердце), крови сообщается кинетическая энергия.

Круг кровообращения — это сосудистый путь, имеющий своё начало и конец в сердце.

Большой (системный) круг кровообращения

Структура

Начинается с левого желудочка, выбрасывающего во время систолы кровь в аорту. От аорты отходят многочисленные артерии, в результате кровоток распределяется по нескольким параллельным региональным сосудистым сетям, каждая из которых кровоснабжает отдельный орган. Дальнейшее деление артерий происходит на артериолы и капилляры. Общая площадь всех капилляров в организме человека примерно 1000 м².

После прохождения органа начинается процесс слияния капилляров в венулы, которые в свою очередь собираются в вены. К сердцу подходят две полые вены: верхняя и нижняя, которые при слиянии образуют часть правого предсердия сердца , являющееся концом большого круга кровообращения. Круговорот крови в большом круге кровообращения происходит за 24 секунды.

Исключения в структуре

  • Кровообращение селезенки и кишечника . В общую структуру не входит кровообращение в кишечнике и селезенке, так как после образования селезеночной и кишечных вен, они сливаются образуя воротную вену. Воротная вена повторно распадается в печени на капиллярную сеть, а только после этого кровь поступает к сердцу.
  • Кровообращение почки . В почке, так же существуют две капиллярные сети — артерии распадаются на приносящие артериолы капсулы Шумлянского-Боумена, каждая из которых распадается на капилляры и собирается в выносящую артериолу. Выносящая артериола доходит до извитого канальца нефрона и повторно распадается на капиллярную сеть.

Функции

Кровоснабжение всех органов организма человека, в том числе легких.

Малый (легочный) круг кровообращения

Структура

Начинается в правом желудочке, выбрасывающем кровь в легочный ствол. Легочный ствол делится на правую и левую легочную артерию. Артерии дихотомически делятся на долевые, сегментарные и субсегментарные артерии. Субсегментарные артерии делятся на артериолы, распадающиеся на капилляры. Отток крови идет по венам, собирающемся в обратном порядке, которые в количестве 4-х штук впадают в левое предсердие. Круговорот крови в малом круге кровообращения происходит за 4 секунды.

Малый круг кровообращения впервые был описан Мигелем Серветом в XVI веке в книге «Восстановление христианства».

Функции

Функцией малого круга не является питание легочной ткани.

«Дополнительные» круги кровообращения

В зависимости от физиологического состояния организма, а так же практической целесообразности иногда выделяют дополнительные круги кровообращения:

  • плацентарный,
  • сердечный.

Плацентарный круг кровообращения

Существует у плода, находящегося в матке.

Кровь, не полностью насыщенная кислородом , отходит через пупочную вену, проходящую в пуповине. Отсюда, большая часть крови поступает через венозный проток в нижнюю полую вену, смешиваясь с неоксигенированной кровью от нижней части тела. Меньшая часть крови поступает в левую ветвь воротной вены, проходит через печень и печеночные вены и поступает в нижнюю полую вену .

По нижней полой вене течет смешанная кровь, насыщение которой кислородом составляет около 60 %. Почти вся эта кровь поступает через овальное отверстие в стенке правого предсердия в левое предсердие. Из левого желудочка кровь выбрасывается в большой круг кровообращения.

Кровь из верхней полой вены сначала поступает в правый желудочек и легочный ствол. Так как легкие находятся в спавшемся состоянии, давление в легочных артериях больше, чем в аорте, и практически вся кровь проходит через артериальный (Боталлов) проток в аорту . Артериальный проток впадает в аорту после отхождения от нее артерий головы и верхних конечностей, что обеспечивает их более обогащенной кровью. В лёгкие поступает очень малая часть крови, которая в дальнейшем поступает в левое предсердие.

Часть крови (~60 %) из большого круга кровообращения, через две пупочные артерии поступает в плаценту; остальная часть — к органам нижней части тела.

Сердечный круг кровообращения или коронарная система кровообращения

Структурно является частью большого круга кровообращения, но в связи с важностью органа и его кровоснабжения иногда можно встретить упоминание об этом круге в литературе.

Артериальная кровь к сердцу поступает по правой и левой коронарной артерии. Они начинаются у аорты выше её полулунных клапанов. От них отходят более мелкие ветви, которые заходят в мышечную стенку ветвятся до капилляров. Отток венозной крови происходит в 3 вены: большая, средняя, малая, вена сердца. Сливаясь они образуют венечный синус и он открывается в правое предсердие.

Wikimedia Foundation . 2010 .

У человека замкнутая система кровообращения, центральное место в ней занимает четырехкамерное сердце. Независимо от состава крови все сосуды, приходящие к сердцу, принято считать венами, а отходящие от него — артериями. Кровь в теле человека движется по большому, малому и сердечному кругами кровообращения.

Малый круг кровообращения (легочный) . Венозная кровь из правого предсердия через правое предсердно-желудочковое отверстие переходит в правый желудочек, который, сокращаясь, выталкивает кровь в легочный ствол. Последний разделяется на правую и левую легочные артерии, проходящие через ворота легких. В легочной ткани артерии разделяются до капилляров, окружающих каждую альвеолу. После освобождения эритроцитами углекислоты и обогащения их кислородом венозная кровь превращается в артериальную. Артериальная кровь по четырем легочным венам (в каждом легком две вены) собирается в левое предсердие, а затем через левое предсердно-желудочковое отверстие переходит в левый желудочек. От левого желудочка начинается большой круг кровообращения.

Большой круг кровообращения . Артериальная кровь из левого желудочка во время его сокращения выбрасывается в аорту. Аорта распадается на артерии, снабжающие кровью голову, шею, конечности, туловище и все внутренние органы, в которых они заканчиваются капиллярами. Из крови капилляров в ткани выходят питательные вещества, вода, соли и кислород, резорбируются продукты обмена и углекислота. Капилляры собираются в венулы, где и начинается венозная система сосудов, представляющая корни верхней и нижней полых вен. Венозная кровь по этим венам попадает в правое предсердие, где и заканчивается большой круг кровообращения.

Сердечный круг кровообращения . Этот круг кровообращения начинается от аорты двумя венечными сердечными артериями, по которым кровь поступает во все слои и части сердца, а затем собирается по мелким венам в венечную пазуху. Этот сосуд широким устьем открывается в правое предсердие сердца. Часть мелких вен стенки сердца открывается в полость правого предсердия и желудочка сердца самостоятельно.

Таким образом, только пройдя через малый круг кровообращения кровь поступает в большой круг, и та и движется по замкнутой системе. Скорость кругооборота крови по малому кругу — 4-5 сек., по большому — 22 сек.

Критерии оценки деятельности сердечно-сосудистой системы .

Чтобы оценить работу ССС исследуют следующие ее характеристики — давление, пульс, электрическую работу сердца.

ЭКГ . Электрические явления, наблюдаемые в тканях при возбуждении, называют токами действия. Они возникают и в работающем сердце, так как возбужденный участок становится электроотрицательным по отношению к невозбужденному. Зарегистрировать их можно с помощью электрокардиографа.

Наше тело является жидким проводником, т. е. проводником второго рода, так называемым ионным, поэтомубиотоки сердца проводятся по всему телу и их можно регистрировать с поверхности кожи. Чтобы не мешали токи действия скелетных мышц, человека укладывают на кушетку, просят лежать спокойно и накладывают электроды.

Для регистрации трех стандартных биполярных отведений от конечностей электроды накладывают на кожу правой и левой руки — I отведение, правой руки и левой ноги — II отведение и левой руки и левой ноги — III отведение.

При регистрации грудных (перикардиальных) униполярных отведений, обозначаемых буквой V, один электрод, являющийся неактивным (индифферентным), накладывают на кожу левой ноги, а второй — активный — на определенные точки передней поверхности груди (V1, V2, V3, V4, v5, V6). Эти отведения помогают определить локализацию поражения сердечной мышцы. Кривая записи биотоков сердца называется электрокардиограммой (ЭКГ). ЭКГ здорового человека имеет пять зубцов: Р, Q, R, S, Т. Зубцы Р, R иТ, как правило, направлены вверх (положительные зубцы), Q и S -вниз (отрицательные зубцы). Зубец Р отражает возбуждение предсердий. В то время, когда возбуждение достигает мышц желудочков и распространяется по ним, возникает зубец QRS. Зубец Т отражает процесс прекращения возбуждения (реполяризации) в желудочках. Таким образом, зубец Р составляет предсердную часть ЭКГ, а комплекс зубцов Q, R, S, Т — желудочковую часть.

Электрокардиография дает возможность детально исследовать изменения сердечного ритма, нарушение проведения возбуждения по проводящей системе сердца, возникновение дополнительного очага возбуждения при появлении экстрасистол, ишемию, инфаркт сердца.

Кровяное давление . Величина кровяного давления служит важной характеристикой деятельности сердечно-сосудистой системы.Непременным условием движения крови по системе кровеносных сосудов является разность давления крови в артериях и венах, которая создается и поддерживается сердцем. При каждой систоле сердца в артерии нагнетается определенный объем крови. Благодаря большому сопротивлению в артериолах и капиллярах до следующей систолы только часть крови успевает перейти в вены и давление в артериях не падает до нуля.

Уровень давления в артериях должен определяться величиной систолического объема сердца и показателем сопротивления в периферических сосудах: чем с большей силой сокращается сердце и чем больше сужены артериолы и капилляры, тем выше кровяное давление. Кроме этих двух факторов: работы сердца и периферического сопротивления, на величину кровяного давления влияют объем циркулирующей крови и ее вязкость.

Наивысшее давление, наблюдающееся во время систолы, называют максимальным, или систолическим, давлением. Наименьшее давление во время диастолы называют минимальным, или диастолическим. Величина давления зависит от возраста. У детей стенки артерий отличаются большей эластичностью, поэтому давление у них ниже, чем у взрослых. У здоровых взрослых людей максимальное давление в норме 110 — 120 мм рт. ст., а минимальное 70 — 80 мм рт. ст. К старости, когда эластичность сосудистых стенок следствие склеротических изменений уменьшается, уровень кровяного давления повышается.

Разность между максимальным и минимальным давлением называют пульсовым давлением. Оно равно 40 — 50 мм рт. ст.

Величину артериального давления можно измерить двумя методами — прямым и непрямым. При измерении прямым, или кровавым, способом в центральный конец артерии ввязывают стек-лянную канюлю или вводят полую иглу, которую резиновой трубочкой соединяют с измерительным прибором, например ртутным манометром.Прямым способом давление у человека регистрируют во время больших операций, например на сердце, когда необходимо непрерывно следить за уровнем давления.

Для определения давления непрямым, или косвенным, методом находят то внешнее давление, которое достаточно, чтобы пережать артерию. В медицинской практике обычно измеряют артериальное давление в плечевой артерии непрямым звуковым методом Короткова при помощи ртутного сфигмоманометра Рива-Роччи или пружинного тонометра. На плечо накладывают полую резиновую манжетку, которая соединена с нагнетательной резиновой грушей и манометром, показывающим давление в манжетке. При нагнетании воздуха в манжетку она давит на ткани плеча и сжимает плечевую артерию, а манометр показывает величину этого давления. Сосудистые тоны выслушивают фонендоскопом над локтевой артерией, ниже манжетки.Н. С. Коротков установил, что в несдавленной артерии звуки при движении крови отсутствуют. Если поднять давление выше уровня систолического, то манжетка полностью пережмет просвет артерии и кровоток в ней пре-кратится. Звуки при этом также отсутствуют. Если теперь постепенно выпускать воздух из манжетки и снижать в ней давление, то в момент, когда оно станет чуть ниже систолического, кровь при систоле с большой силой прорвется через сдавленный участок и ниже манжетки в лок-тевой артерии будет слышен сосудистый тон. То давление в манжетке, при котором появляются первые сосудистые тоны, соответствует максимальному, или систолическому, давлению. При дальнейшем выпускании воздуха из манжетки, т. е. снижении в ней давления, тоны усиливаются, а затем или резко ослабляются, или исчезают. Этот момент соответствует диастолическому давлению.

Пульс . Пульсом называют ритмические колебания диаметра артериальных сосудов, возникающие при работе сердца. В момент изгнания крови из сердца давление в аорте повышается, и волна повышенного давления распространяется вдоль артерий до капилляров. Легко прощупать пульсацию артерий, которые лежат на кости (лучевая, поверхностная височная, тыльная артерия стопы и др.). Чаще всего исследуют пульс на лучевой артерии. Прощупывая и подсчитывая пульс, можно определить частоту сердечных сокращений, их силу, а также степень эластичности сосудов. Опытный врач, надавливая на артерию до полного прекращения пульсации, может довольно точно определить высоту кровяного давления. У здорового человека пульс ритмичен, т.е. удары следуют через равные промежутки времени. При заболеваниях сердца могут наблюдаться нарушения ритма — аритмия. Кроме того учитывают также такие характеристики пульса как напряжение (величина давления в сосудах), наполнение (количество крови в русле).

Рекомендуем также

Кровеносные сосуды. Движение крови — Учебник по Биологии. 8 класс. Соболь

Учебник по Биологии. 8 класс. Соболь — Новая программа

Всё течет, всё изменяется.

Гераклит

Основные понятия и ключевые термины: КРОВЕНОСНЫЕ СОСУДЫ. Артерии. Вены. Капилляры. Малый круг кровообращения. Большой круг кровообращения.

Вспомните! Что такое сердечно-сосудистая система?

Подумайте!

Гераклит Эфесский (544-483 гг. до н. э.) — греческий философ, считавший, всё является преходящим и одноразовым — «всё течёт». Эти известные слова сохранил для истории философ Платон: «Гераклит говорит, что всё движется и ничего не стоит на месте, и, приравнивая существующее к течению реки, дополняет, что дважды войти в одну и ту же реку невозможно». Можно ли «дважды войти» в «красную реку», которая движется сердечно-сосудистой системой человека?

СОДЕРЖАНИЕ

Каковы особенности строения кровеносных сосудов?

КРОВЕНОСНЫЕ СОСУДЫ — эластичные трубки, по которым кровь транспортируется ко всем органам и тканям, а затем снова собирается к сердцу. Строение кровеносных сосудов тесно взаимосвязано с их функциями.

Артерии — кровеносные сосуды, по которым кровь движется от сердца к органам и тканям. Стенки артерий имеют три оболочки и различаются толщиной и эластичностью, поскольку им приходится выдерживать большое давление и скорость движения крови. Внешняя оболочка стенок артерий построена из соединительной ткани. Средняя оболочка состоит из гладких мышц и эластичных волокон. Благодаря мышцам артерии изменяют диаметр и регулируют ток крови, а эластичные волокна придают им упругость. Внутренняя оболочка образована особой соединительной тканью (эндотелием), клетки которой имеют гладкие поверхности, что способствует движению крови. Артерии разветвляются на артериолы, переходящие в капилляры.

Капиляры — мельчайшие кровеносные сосуды, которые соединяют между собой артерии и вены и обеспечивают обмен веществ между кровью и тканевой жидкостью. Их стенки образованы одним слоем клеток, так как давление крови незначительно, а скорость движения крови — наименьшая среди всех сосудов. Различные органы имеют разный уровень развития капиллярной сетки. Например, в коже на 1 мм2 приходится 40 капилляров, а в мышцах — около 1 000. Кровь из капилляров поступает в вены.

Ил. 51. Кровеносные сосуды: 1 — артерии; 2 — артериолы; 3 — капилляры; 4 — венулы; 5 — вены

Вены — кровеносные сосуды, по которым кровь движется от органов и тканей к сердцу. Стенки вен имеют такое же строение, как и артерии, но с более тонкими оболочками. Это обусловлено низким давлением и несколько большей скоростью крови. Ещё одной особенностью строения вен является наличие карманных клапанов, препятствующих обратному движению крови.

Итак, строение сосудов связано с их функциями и зависит в основном от скорости и давления крови.

Какое значение имеют малый и большой круги кровообращения?

Кровеносные сосуды образуют малый и большой круги кровообращения. Малый (лёгочный) круг кровообращения начинается от правого желудочка лёгочным стволом, разветвляется на две лёгочные артерии, которые несут венозную кровь в лёгкие.

Лёгочные артерии входят в лёгкие и разветвляются на лёгочные капилляры, в которых венозная кровь превращается в артериальную. От капилляров начинаются мелкие вены, образующие четыре лёгочные вены. Эти вены несут артериальную кровь и впадают в левое предсердие. В малом круге кровообращения лёгочные артерии несут венозную кровь, а лёгочные вены — артериальную. Перемещение крови по малому, или лёгочному, кругу кровообращения осуществляется за 4-5 с. Путь крови от правого желудочка через лёгкие к левому предсердию называется малым кругом кровообращения.

Ил. 52. Схема кровообращения человека: 1 — малый круг кровообращения 2 — левое предсердие; 3 — левый желудочек; 4 — большой круг кровообращения 5 — правый желудочек; 6 — правое предсердие

Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка, откуда артериальная кровь из этой камеры сердца попадает в аорту и через систему артерий и капилляров поступает в разные участки тела. Капилляры постепенно сливаются в вены. Крупнейшие из них — верхняя и нижняя полые вены — впадают в правое предсердие. Двигаясь по большому кругу, кровь разносит кислород и питательные вещества к клеткам, забирает от них углекислый газ и продукты обмена, происходит превращение артериальной крови в венозную. В большом круге кровообращения артерии несут артериальную кровь, а вены — венозную. Круговорот крови по большому кругу кровообращения осуществляется за 20-23 с. Путь крови от левого желудочка через ткани и органы тела к правому предсердию называется большим кругом кровообращения.

Как движется кровь по сосудам?

Движение крови по сосудам у человека обусловлено ритмической работой четырёхкамерного сердца, которое обеспечивает разницу давлений в начале и в конце кругов кровообращения. Вспомогательные факторы кровообращения: сокращение скелетных мышц, наличие клапанов в венах по течению крови, эластичные силы сосудов, которые запасают энергию во время сокращений сердца. Как выяснилось в результате исследований, основными факторами, от которых зависит движение крови в сосудах, являются кровяное давление (P) и скорость движения крови (V).

Кровяное давление — давление в сосудах, обусловленное ритмической работой сердца. Это один из важнейших параметров, характеризующий работу кровеносной системы. В зависимости от типа сосудов различают артериальное, капиллярное и венозное давление. Легче измерить артериальное давление.

Скорость движения крови определяется как расстояние, которое проходит кровь за единицу времени (в сантиметрах в секунду). Движение крови в различных сосудах происходит с разной скоростью. Она зависит от разности давлений в данной части сосудистой системы и от общего диаметра сосудов. Чем больше диаметр, тем медленнее движется кровь.

Таблица 15. ДВИЖЕНИЯ КРОВИ ПО КРОВЕНОСНЫМ СОСУДАМ

Сосуды

Особенности движения крови

Движение крови по артериям

Давление крови наибольшее (≈120 мм рт. ст.) и максимальная скорость её движения (≈0,5 м/с).

Движение крови по капиллярам

Давление крови меньше среднего уровня (≈20 мм рт. ст.), наименьшая скорость движения крови (≈0,5 мм/с), поскольку сумма поперечных разрезов всех капилляров более, чем в 500 раз превышает диаметр аорты

Движение крови по венам

Давление крови наименьшее (≈2-8 мм рт. ст.), но скорость её движения по венам увеличивается (достигает 0,2 м/с), поскольку: а) общий диаметр уменьшается; б) влияют сокращения скелетных мышц и присасывательное действие грудной клетки; в) имеются полулунные клапаны

Таким образом, показатели движения крови в различных сосудах различны. Это связано с функциями артерий, капилляров и вен.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Учимся познавать

Лабораторное исследование

ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

Цель: формировать практические умения определять частоту сердечных сокращений.

Оборудование: секундомер.

Теоретическая часть

Артериальный пульс — ритмические колебания стенки артерий, обусловленные работой сердца. Пульс легко ощущается под пальцами на больших поверхностно расположенных артериях (височная, лучевая артерии). Одно колебание соответствует одному удару сердца, поэтому по пульсу можно определить частоту сердечных сокращений за одну минуту. Артериальный пульс даёт информацию о частоте сердечных сокращений, состоянии сосудов и работе сердца. Частота пульса является индивидуальной и составляет у подростков 72-85 уд./мин, а у взрослых — 60-75 уд./мин. С возрастом эластичность артериальных стенок уменьшается, поэтому скорость распространения пульсовой волны увеличивается, и пульс учащается.

Ход работы

1. Найдите пульс у себя на левом запястье, где проходит лучевая артерия. Пульс можно фиксировать и на участках, где проходит височная или сонная артерия.

2. Найдя пульс, включите секундомер и начните считать в течение 30 с. Полученное число умножьте на 2. Так вы определите количество собственных сердечных сокращений в 1 мин. Сравните свой пульс с пульсом одноклассников.

Биология + Мышление

Проанализируйте сравнительные данные таблицы и предложите собственные суждения об особенностях кровообращения в организме человека.

Таблица 16. КРОВООБРАЩЕНИЕ В ОТДЕЛЬНЫХ ОРГАНАХ ЧЕЛОВЕКА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СОСТОЯНИЯХ

Органы

Кровообращение, мл/мин

Спокойствие

Лёгкая нагрузка

Средняя нагрузка

Максимальная нагрузка

Скелетные мышцы

1200

4500

12500

22000

Сердце

250

350

750

1000

Головной мозг

750

750

750

750

Печень

1400

1100

600

300

Почки

1100

900

600

250

Кожа

500

1500

1900

600

Биология + Медицина

Сергей Брюхоненко (1890-1960) — выдающийся физиолог и талантливый изобретатель, автор первого аппарата искусственного кровообращения всего организма. Именно он стал прототипом профессора Доуэля из романа фантаста А. Беляева «Голова профессора Доуэля». В конце 20-х годов XX века мир облетела сенсационное сообщение об его эксперименте — оживление изолированной от туловища головы собаки, жизнь которой поддерживалась с помощью аппарата искусственного кровообращения в течение 3 ч. Какое значение для медицины имеет аппарат искусственного кровообращения?

РЕЗУЛЬТАТ

Оценка

Вопросы для самоконтроля

1-6

1. Что такое кровеносные сосуды? 2. Назовите основные типы кровеносных сосудов человека. 3. Что такое малый круг кровообращения? 4. Что такое большой круг кровообращения? 5. Чем обеспечивается движение крови по сосудам? 6. Какие показатели характеризуют движение крови в различных сосудах?

7-9

7. Назовите особенности строения кровеносных сосудов. 8. Какое значение имеют малый и большой круги кровообращения? 9. Как движется кровь по сосудам?

10-12

10. Обоснуйте особенности строения кровеносных сосудов человека во взаимосвязи с их функциями.



Видео: Сердце и система кровообращения — Как они работают

Ваше сердце — насос. Это мышечный орган размером с кулак, расположенный немного левее центра груди.

Вместе ваше сердце и кровеносные сосуды составляют вашу сердечно-сосудистую систему, которая обеспечивает циркуляцию крови и кислорода по вашему телу.

Ваше сердце разделено на четыре камеры. К ним относятся два справа, называемые правым предсердием и правым желудочком, и два слева, называемые левым предсердием и левым желудочком.Разделение защищает богатую кислородом кровь от смешивания с кровью, бедной кислородом.

В вашем сердце есть четыре клапана, которые поддерживают движение крови в правильном направлении, открываясь только в одну сторону и только тогда, когда это необходимо. Эти клапаны включают трикуспидальный, митральный, легочный и аортальный клапаны. У каждого клапана есть створки, называемые створками или створками, которые открываются и закрываются один раз во время каждого сердечного сокращения.

В начале цикла откачки кровь с низким содержанием кислорода, показанная здесь синим цветом, возвращается в сердце после циркуляции по вашему телу.

Бедная кислородом кровь заполняет правое предсердие, а затем течет в правый желудочек, где перекачивается в легкие через легочные артерии. Легкие освежают кровь новым кислородом, который поступает из воздуха, которым вы вдыхаете.

Обогащенная кислородом кровь, показанная красным, затем возвращается из легких и попадает в левое предсердие. Богатая кислородом кровь течет из левого предсердия в левый желудочек. Затем кровь прокачивается через главную артерию, которая снабжает кровью тело, называемую аортой, для снабжения тканей по всему телу кислородом.

Ваше сердце тоже питается кровью. Богатая кислородом кровь доставляется по коронарным артериям, которые проходят по поверхности вашего сердца.

Бьющееся сердце сокращается и расслабляется. Сокращение называется систолой, а расслабление — диастолой.

Во время систолы ваши желудочки сокращаются, заставляя кровь поступать в сосуды, идущие к вашим легким и телу.

Затем ваши желудочки расслабляются во время диастолы и наполняются кровью, поступающей из верхних камер, левого и правого предсердий.Затем цикл начинается снова.

Этот цикл управляется электрической проводкой вашего сердца, называемой проводящей системой. Электрические импульсы начинаются высоко в правом предсердии, в синусовом узле, и проходят через специализированные пути к желудочкам, доставляя сигнал сердцу для перекачки.

Проводящая система поддерживает скоординированное и нормальное сердцебиение, что, в свою очередь, поддерживает циркуляцию крови. Это приводит к непрерывному обмену богатой кислородом кровью с кровью с низким содержанием кислорода, что необходимо для поддержания вашей жизни.

Открытые учебники | Сиявула

Математика

Наука

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Класс 7A

        • Марка 7Б

        • 7 класс (A и B вместе)

      • Африкаанс

        • Граад 7А

        • Граад 7Б

        • Граад 7 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Марка 8A

        • Сорт 8Б

        • Оценка 8 (вместе A и B)

      • Африкаанс

        • Граад 8А

        • Граад 8Б

        • Граад 8 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Марка 9А

        • Марка 9Б

        • 9 класс (A и B вместе)

      • Африкаанс

        • Граад 9А

        • Граад 9Б

        • Граад 9 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Класс 4A

        • Класс 4Б

        • Класс 4 (вместе A и B)

      • Африкаанс

        • Граад 4А

        • Граад 4Б

        • Граад 4 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Марка 5A

        • Марка 5Б

        • Оценка 5 (вместе A и B)

      • Африкаанс

        • Граад 5А

        • Граад 5Б

        • Граад 5 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Марка 6А

        • Марка 6Б

        • 6 класс (A и B вместе)

      • Африкаанс

        • Граад 6А

        • Граад 6Б

        • Граад 6 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

Наша книга лицензионная

Эти книги не просто бесплатные, они также имеют открытую лицензию! Один и тот же контент, но разные версии (брендированные или нет) имеют разные лицензии, как объяснено:

CC-BY-ND (фирменные версии)

Вам разрешается и поощряется свободное копирование этих версий.Вы можете делать ксерокопии, распечатывать и распространять их сколько угодно раз. Вы можете скачать их на свой мобильный телефон, iPad, ПК или флешку. Вы можете записать их на компакт-диск, отправить по электронной почте или загрузить на свой веб-сайт. Единственным ограничением является то, что вы не можете адаптировать или изменять эти версии учебников, их содержание или обложки каким-либо образом, поскольку они содержат соответствующие бренды Siyavula, спонсорские логотипы и одобрены Департаментом базового образования. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Непортированный.

Узнайте больше о спонсорстве и партнерстве с другими, которые сделали возможным выпуск каждого из открытых учебников.

CC-BY (версии без марочного знака)

Эти небрендовые версии одного и того же контента доступны для вас, чтобы вы могли делиться ими, адаптировать, трансформировать, изменять или дополнять их любым способом, с единственным требованием — дать соответствующую оценку Siyavula. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution 3.0 Unported.

Спинальное кровоснабжение

Функция сосудистой системы — питать каждую клетку тела.Сюда входят позвоночный столб, спинной мозг, нервные элементы, мышцы и другие связанные структуры.

Кровь и ее значение
Кровь содержит плазму (жидкость), красные кровяные тельца (эритроциты), лейкоциты и тромбоциты.

Плазма — питание клеток
Плазма, жидкая часть крови, составляет 90% крови и содержит воду, соли, гормоны и белки. Он доставляет белки, жиры, минералы и липиды в каждую клетку тела.Клетки не могут воспроизводить или восстанавливать повреждения без пополнения запасов питательных веществ.

Кислород — красные кровяные тельца
Одним из основных преимуществ крови, которые клетки получают от крови, является кислород. Клеткам нужен кислород, чтобы сжигать глюкозу для получения энергии. Этот кислород поступает из красных кровяных телец. Кислородная кровь перекачивается из сердца по артериям, а деоксигенированная кровь возвращается в сердце по венам. Легочная артерия — исключение. Он переносит дезоксигенированную кровь из сердца в легкие, где она подвергается повторной оксигенации.Затем легочная вена переносит насыщенную кислородом кровь обратно к сердцу из легких. Затем насыщенная кислородом кровь циркулирует по всему телу.

Иммунитет — белые клетки крови
Белые клетки являются основными компонентами иммунной системы и борются с инфекциями и бактериальными токсинами. Есть много типов лейкоцитов; нейтрофилы, эозинофилы, лимфоциты, базофилы и моноциты — каждый играет свою роль. Далее антитела транспортируются по кровеносной системе.

Свертывание — тромбоциты
Тромбоциты контролируют кровотечение из-за травмы, создавая сгусток или закупоривая серию химических реакций.

Позвоночник обслуживается сложной системой артерий и вен организма, как показано в следующих таблицах.

Артерии, снабжающие позвоночник

Артерии Область
Позвоночный шейный (голова)
Базиляр Базилярный шейный отдел (Голова)
сонная артерия шейный / грудной
Грудная аорта Грудная полость
Межреберный Грудная стенка
Позвоночная ветвь Грудной / поясничный
Передний отдел позвоночника Грудной / поясничный
Брюшная аорта Грудная / поясничная полости
Заднее отделение Грудной к крестцу
Сегментарный поясничный поясничный
Левый общий Iliac Органы поясницы и таза, ноги
Правый Общий Илиак Органы поясницы и таза, ноги
Сегментарный От поясницы к крестцу
Средний крестцовый Пояснично-крестцовый
Подвольно-поясничный Пояснично-крестцовый
Внутренний Iliac Пояснично-крестцовый

Уиллисовский круг
Позвоночная и внутренняя сонная артерии снабжают мозг кровью.Эти артерии дают ответвления, образующие круг в области гипофиза. Если две другие артерии заблокированы, кровеносные сосуды Виллисова круга обеспечивают альтернативный способ подачи крови в мозг.

Вены, снабжающие позвоночник

Жилы Регион / Комментарий
Внутренняя яремная впадина Цервикальный — отводит кровь из головы
Наружная яремная венец Цервикальный — отводит кровь из головы
Вена верхняя полая Шейный / верхнегрудной Отводит кровь от верхней части тела к сердцу
Грудной сегмент Грудной
Нижняя полая вена Грудной / пояснично-крестцовый отдел Отводит кровь от нижней части тела к сердцу
Бесполезный Поясничный отдел — Отвод крови из нижней части тела при закупорке нижней полой вены
Гемозиготный поясничный
Сегментарный поясничный поясничный
Левый общий Iliac поясничный
Правый Общий Илиак поясничный
Сплетение Батсона Поясничный отдел — вена без клапана, обеспечивает альтернативный путь возврата крови к сердцу
Илья обыкновенный Пояснично-крестцовый

Артериальные ветви позвоночника

Артерия Спинальная область Источник — Филиал От
Передний корешок Менинги
Спинной мозг
Позвоночный
Задний межреберный
Поясничный
Боковой крестцовый
Передний отдел позвоночника Менинги
Спинной мозг
Позвоночный
Задний межреберный
Поясничный
Боковой крестцовый
дуга аорты Все тело, кроме сердца Восходящая аорта
Базиляр Черепные нервы
Мозжечок
Позвоночный
Брахиоцефальный ствол Правая сторона головы, шея, верхняя конечность, грудная клетка Дуга аорты
Круг мозговых артерий Мозг — средний мозг Задний мозг
Передний мозг
Общая сонная артерия Голова — верхняя часть шеи Брахиоцефальный ствол
Дуга аорты
Наружная сонная артерия Верхняя часть шеи Общая сонная артерия
Большой передний корешок Нижний спинной мозг Межреберный нижний задний угол
Внутренняя сонная артерия Мозг Общая сонная артерия
Боковой крестцовый Крестец
Корни крестцового нерва
Оболочки
Внутренний подвздошный канал
поясничный Спинной мозг
Позвоночный столб
Брюшная аорта
Срединно-крестцовый Крестец Брюшная аорта
Средний менингеальный Дура матер Верхнечелюстная
Задний корень Менингеальные оболочки спинного мозга Позвоночный
Задний межреберный
Поясничный
Боковой крестцовый
Задний позвоночник Спинной мозг Задний нижний мозжечок
Задний межреберный позвонок
Поясничный
Боковой крестцовый
Подключичная Шея
Мозг
Спинной мозг
Брахиоцефалия
Дуга аорты
Позвоночный Спинной мозг
Шейка
Подключичная

Венозные ветви позвоночника

Жила Спинальная область Источник (и)
Передняя яремная венец Шея Субменталь
Азигос Грудная стенка Поясничный
Subcosta
Задний межреберный
Брахиоцефалический Голова
Шея
Верхние конечности
Подключичная
Внутренняя яремная
Позвонок
Кавернозный синус Мозг Superior Ophthalmic
Средний мозг
Наружная яремная венец Голова
Шея
Задний ушной канал
Задний наружный яремный канал
Поперечный шейный отдел
Передний яремный канал
Наружное позвоночное сплетение Позвоночный столб
Позвоночные мышцы
Внутреннее позвоночное сплетение
Hemiazygos Нижняя стенка грудной клетки поясничный
подреберный
Внутреннее позвоночное сплетение Спинной мозг
Менинги
Позвоночный столб
Наружное позвоночное сплетение
Задний межреберный Спинной мозг
Позвонок
Ребра
Спинальный приток
Задний приток
Крыловидное сплетение Менинги Средний менингеальный канал

Сердечно-сосудистая система головы и шеи

Сердечно-сосудистая система головы и шеи включает жизненно важные артерии, которые обеспечивают насыщенной кислородом кровью мозг и органы головы, включая рот и глаза.Он также включает в себя вены, которые возвращают дезоксигенированную кровь от этих органов к сердцу. Среди этих кровеносных сосудов есть несколько уникальных и важных структур, которые эволюционировали, чтобы помочь поддерживать непрерывный приток крови к мозгу. Человеческий мозг настолько мощный и метаболически активный, что он использует около 20% всего кислорода и глюкозы, потребляемых организмом каждый день. Продолжайте прокрутку, чтобы узнать больше ниже …

Нажмите, чтобы просмотреть большое изображение

Продолжение сверху… Любое нарушение притока крови к мозгу очень быстро приводит к снижению умственной функции, потере сознания и, в конечном итоге, к смерти, если его не исправить.

Кислородная кровь поступает в шею из туловища через четыре основные артерии: левую и правую позвоночные артерии, а также левую и правую общие сонные артерии. Позвоночные артерии проходят через поперечные отверстия шейных позвонков, а затем входят в череп в большом затылочном отверстии и соединяются в основании мозга, образуя базилярную артерию.Отсюда базилярная артерия снабжает кровью задние структуры головного мозга, включая ствол головного мозга, мозжечок и головной мозг.

Каждая левая и правая сонные артерии разделяются в шее, образуя левую и правую внутреннюю сонную артерию, а также левую и правую наружные сонные артерии. Внутренние сонные артерии проходят в череп ниже мозга через левое и правое каротидные отверстия. В основании мозга внутренние сонные артерии ответвляются на левую и правую передние мозговые артерии, а также на левую и правую средние мозговые артерии, которые снабжают кровью средние и передние области мозга.

В основании головного мозга несколько сообщающихся артерий образуют анастомозы или проходы между левой и правой задней церебральными артериями, левой и правой внутренней сонной артериями, а также левой и правой передней церебральными артериями. Эти артерии вместе образуют кольцо кровеносных сосудов, известное как Уиллисово кольцо. Уиллисовский круг обеспечивает гарантию того, что мозг продолжит получать кровоток в случае, если одна из его основных артерий заблокирована, позволяя кровоток между всеми основными артериями ко всем областям мозга.

На внешней стороне черепа в области шеи и головы наружная сонная артерия обеспечивает кровоток к коже, мышцам и органам. Несколько основных артерий, включая лицевую, поверхностную височную и затылочную артерии, отходят от наружной сонной артерии, обеспечивая кровоснабжение многих поверхностных структур головы.

Три пары крупных вен возвращают дезоксигенированную кровь из тканей головы и шеи к сердцу. Левая и правая позвоночные вены спускаются через поперечные отверстия шейных позвонков для отвода крови из спинного мозга, шейных позвонков и мышц шеи.В голове поверхностные структуры на внешней стороне черепа дренируются парой внешних яремных вен, которые спускаются через шею латеральнее позвоночных вен. Что наиболее важно, мозг дренируется группой больших полостей в слое твердой мозговой оболочки мозговых оболочек, известных как дуральные венозные синусы. Кровь, собранная в этих пазухах, стекает в самые крупные вены головы и шеи — левую и правую внутренние яремные вены. Внутренние яремные вены собирают кровь из головного мозга, а также из поверхностных структур головы и шеи, прежде чем спускаться через шею к сердцу.

Анатомия, схемы и функции »Наука ABC

Уиллисовский круг — это кольцевая артериальная структура, расположенная в основании мозга, которая снабжает кровью мозг и окружающие его структуры. Это компонент мозгового кровообращения и состоит из пяти артерий.

Даже если биология никогда не была вашим любимым предметом, вы, вероятно, все же знаете несколько основных вещей о человеческом теле, включая тот факт, что сердце перекачивает кровь ко всему телу, желудок помогает пищеварению, легкие позволяют нам дышать, и, конечно же, мозг следит за тем, чтобы каждый орган в теле работал так, как задумано.

Нет никаких сомнений в том, что человеческий мозг выполняет некоторые из наиболее важных функций для управления телом. Излишне говорить, что это, пожалуй, самый сложный орган, который мы обнаружили среди всех живых существ. Тем не менее, каким бы умным и изощренным он ни был, в конце концов, это всего лишь орган в человеческом теле, как и все остальные.

«Самая умная» часть тела. (Фото: Фер Грегори / Shutterstock)

Сказав это, мозг также полагается на несколько болтов и гаек поменьше, чтобы поддерживать свою работу.Одна из этих небольших, относительно неизвестных частей — это Уиллисовский круг. В этой статье мы обсудим его анатомию и важность для мозга и окружающих его структур.

Что такое круг Уиллиса?

Круг Уиллиса (часто сокращенно CW или CoW) получил свое название от Томаса Уиллиса, выдающегося английского врача, который описал артериальное кольцо, присутствующее в основании мозга 400 лет назад. Уиллис был не первым, кто описал это кольцо кровеносных сосудов. Но он был первым, кто, как это часто бывает в науке, всесторонне описал эту сеть кровеносных сосудов.

Томас Уиллис, как показывают его многочисленные анатомические трактаты, был анатомом, ориентированным на детали. Он тщательно задокументировал черепные нервы, что привело к формализованному описанию Уиллисова круга.

Уиллисовский круг — это структура, расположенная в основании мозга (на уровне глаз), окружающая ствол мозга и части среднего мозга. который обеспечивает кровоснабжение головного мозга и соседних структур.

Более конкретно, это кровеносный анастомоз (т.е.е., соединение между двумя кровеносными сосудами, например, между артериями, венами или между артерией и веной (артериовенозный анастомоз)), которое окружает ножку гипофиза и обеспечивает распределение крови к мозгу и близлежащим структурам. .

Анатомия Уиллисовского круга

Также называемая Уиллисовской петлей, мозговым артериальным кругом или многоугольником Уиллиса, он состоит из пяти основных артерий:

  1. Внутренняя сонная артерия (левая и правая)
  2. Передняя мозговая артерия артерии (левая и правая)
  3. Передняя соединительная артерия
  4. Задняя соединительная артерия (левая и правая)
  5. Задняя соединительная артерия (левая и правая)

CoW окружает гипофизарный стебель, зрительные тракты и базальный гипоталамус.Следует отметить, что анатомически CoW не у всех одинаков; обнаружены аномалии почти у 50% людей (Источник).

Есть две ветви кровообращения, снабжающие мозг кровью. Две ветви дорсальной аорты снабжают кровью головной и спинной мозг. Это внутренние сонные артерии или переднее кровообращение головного мозга, которое снабжает кровью передние части мозга, полушария головного мозга и структуры промежуточного мозга (например, таламус и гипоталамус).Позвоночные артерии образуют задний круг кровообращения и снабжают кровью мозжечок, ствол мозга и мосты, а также задний передний мозг.

Эти две ветви мозгового кровообращения соединяются в Уиллисовском круге.

Базилярная артерия, которая образует одну ветвь заднего мозгового кровообращения, соединяется с внутренними сонными артериями и передним мозговым кровообращением через Виллизиев круг. Две задние соединительные артерии и передняя соединительная артерия представляют собой три небольших соединительных артерии.От этих соединительных артерий берет начало задняя мозговая артерия.

Передние сообщающиеся артерии соединяются с двумя передними церебральными артериями (формируя переднюю сторону CoW), тогда как задние сообщающиеся артерии соединяют внутренние сонные артерии с задними церебральными артериями (формируя латеральную сторону CoW).

Функция Circle of Willis

CoW обеспечивает поступление крови в мозг. CoW — это система взаимосвязанных сосудистых каналов, которые обеспечивают беспрепятственный приток (насыщенной кислородом) крови к мозгу в случае, если какой-либо из основных поставщиков будет заблокирован травмой, физическим давлением или болезнью.

(Фото: OpenStax College / Wikimedia Commons)

Говоря более конкретно, биологически, CoW создает избыточность для коллатерального кровообращения в мозговом кровообращении. Для непосвященных коллатеральное кровообращение — это просто поток крови по альтернативному маршруту вокруг закупоренной вены или артерии, что становится возможным благодаря соседним второстепенным сосудам.

Из-за наличия CoW, если один из сосудов, поставляющих кровь в мозг, сужен или полностью заблокирован, другие сосуды могут сохранять церебральное перфузионное давление (т.е. чистый градиент давления, вызывающий церебральный кровоток в мозг) достаточно хорошо, чтобы предотвратить возникновение состояния, называемого ишемией (то есть ограничение кровоснабжения тканей).

Закупорка церебральной артерии называется стенозом церебральной артерии и может быть вызвана накоплением бляшки или каким-либо заболеванием. Это может привести к преходящим ишемическим атакам или инсультам.

Статьи по теме

Статьи по теме

Короче говоря, Уиллисовский круг действует как предохранительный клапан для мозга и обеспечивает его удобное расположение наверху, не беспокоясь о проблемах с кровоснабжением.

Детские неврологии — кровоснабжение головного мозга

Кровоснабжение головного мозга

Пища и кислород доставляются в мозг по множеству кровеносных сосудов. Эти сосуды находятся на поверхности мозга и глубоко внутри мозга. Кровеносные сосуды (и нервы) входят в мозг через отверстия в черепе. называется foramina

Хотя мозг составляет всего около 2% от общей массы тела человека, он получает 15-20% кровоснабжения организма.Потому что клетки мозга будут умереть, если прекращается подача крови, несущей кислород, мозг высший приоритет для крови. Даже если другим органам нужна кровь, тело пытается снабжать мозг постоянным потоком крови.

Кровь приносит много материалов, необходимых для функционирования мозга. должным образом. Кровь также удаляет материалы из мозга.

Кровь ко всему мозгу поступает по 2 парам артерий: внутренние сонные артерии и позвоночные артерии.Как вы можете видеть в На рисунке ниже правая и левая позвоночные артерии сходятся в основание мозга, чтобы сформировать единственная базилярная артерия. Базилярная артерия присоединяется к кровоснабжению внутренние сонные артерии образуют кольцо у основания мозга. Это кольцо артерий называется кругом Уиллиса . Круг Уиллиса обеспечивает механизм безопасности … если одна из артерий заблокирован, «круг» по-прежнему будет снабжать мозг кровью.

Основа мозга


Только некоторые из сосудов настоящего мозга имеют был помечен.

Мозговая атака = Инсульт

Вы можете знать кого-то, родителя или бабушку или дедушку, у которых был «инсульт», также называется «мозговой атакой». Что такое инсульт? Происходит инсульт когда прекращается кровоснабжение головного мозга. Если этого достаточно время, нейроны начнут умирать, потому что им будет недостаточно кислород. Возможны паралич или афазия (потеря речи) последствия инсульта.

Есть две основные причины инсульта:

1. Закупорка кровеносного сосуда (в мозг или шея), вызванные:

  • тромб в головном мозге или шее (это называется тромбоз)
  • тромб откуда-то еще, который переместился и теперь блокирует кровеносный сосуд в головном мозге или шее (это называется эмболией)
  • Сужение или сужение артерии головы или шеи (это называется стенозом)

2. Кровотечение кровеносного сосуда (это геморрагический инсульт)

Есть несколько предупреждающих знаков, которые возникают при атаке на мозг. (Печатается с разрешения The Национальный институт неврологических расстройств и инсульта

  • Внезапная слабость или онемение лицо, руку или ногу на одной стороне тела.
  • Внезапное затемнение или потеря зрения , особенно в один глаз.
  • Внезапное затруднение речи или проблемы с пониманием речи.
  • Внезапная сильная головная боль без данных причина.
  • Необъяснимое головокружение, неустойчивость или внезапное падает, особенно с любой из других признаков.

С инсультом связано несколько состояний. Печатается с разрешения The Национальный институт неврологических расстройств и инсульта

  • Высокое кровяное давление — Ешьте сбалансированная диета, поддерживать здоровый вес и заниматься спортом для снижения артериального давления.Наркотики также доступны.
  • Курение сигарет — Не курите и если вы курите, бросьте!
  • Болезнь сердца — Ваш врач будет лечить сердечное заболевание, а также могут прописать лекарства, которые помогут предотвратить образование сгустков.
  • Диабет — Лечение может отложиться осложнения, повышающие риск инсульта.
  • Преходящие ишемические атаки — Это краткие эпизоды, предупреждающие об инсульте, и их можно лечить с помощью лекарства или хирургическое вмешательство.
Знаете ли вы?
  • Ежегодно насчитывается 700 000 человек (один каждые 45 секунд) в Соединенные Штаты, перенесшие инсульт. Ход ТРЕТИЙ ведущая причина смерти в США и убивает около 160 000 американцев каждый год. (Статистика Американской ассоциации инсульта
  • Слово «сонная артерия» происходит от греческого слова каротис означает «глубокий сон». Это потому, что это было давно известно, что давление на сонные артерии вызывает животные становятся сонными.
  • У человека мозг использует 15-20% кислорода, поступающего в организм. в Африканский слон нос рыбы, мозг использует 60% кислорода! (Источник: Nilsson, G.E., Потребности мозга и тела в кислороде. из Gnathonemus perterssi , рыба с исключительно большим мозгом. J. Experi. Биол. , 199: 603-607, 1996.)

Подробнее о ходе:

Copyright © 1996-2020, Эрик Х. Чудлер. Все права. Зарезервированный.

1.8 Система кровообращения — Неврология: Канадское 2-е издание

Чарльз Мольнар и Джейн Гейр

Рисунок 21.1. Подобно тому, как системы шоссе транспортируют людей и товары через сложную сеть, система кровообращения переносит питательные вещества, газы и отходы по всему телу животного. (кредит: модификация работы Андрея Беленко)

Большинство животных — сложные многоклеточные организмы, которым необходим механизм для транспортировки питательных веществ по телу и удаления продуктов жизнедеятельности.Система кровообращения со временем эволюционировала от простой диффузии через клетки на ранней стадии эволюции животных до сложной сети кровеносных сосудов, которые достигают всех частей человеческого тела. Эта обширная сеть снабжает клетки, ткани и органы кислородом и питательными веществами, а также удаляет углекислый газ и отходы, которые являются побочными продуктами дыхания.

В основе кровеносной системы человека лежит сердце. Человеческое сердце размером со сжатый кулак защищено грудной клеткой.Сделанный из специализированной и уникальной сердечной мышцы, он перекачивает кровь по всему телу и к самому сердцу. Сердечные сокращения вызываются внутренними электрическими импульсами, которые мозг и эндокринные гормоны помогают регулировать. Понимание основной анатомии и функций сердца важно для понимания кровеносной и дыхательной систем организма.

Газообмен — одна из важнейших функций системы кровообращения. Система кровообращения не нужна организмам без специализированных органов дыхания, потому что кислород и углекислый газ диффундируют непосредственно между тканями их тела и внешней средой.Однако у организмов, у которых есть легкие и жабры, кислород должен транспортироваться от этих специализированных органов дыхания к тканям тела через систему кровообращения. Следовательно, системы кровообращения должны были развиваться, чтобы приспособиться к большому разнообразию размеров и типов телосложения животных.

К концу этого раздела вы сможете:

  • Опишите открытую и закрытую систему кровообращения
  • Описать интерстициальную жидкость и гемолимфу
  • Сравните и сопоставьте организацию и эволюцию системы кровообращения позвоночных.

У всех животных, за исключением нескольких простых видов, кровеносная система используется для транспортировки питательных веществ и газов по телу. Простая диффузия позволяет осуществлять обмен воды, питательных веществ, отходов и газов между примитивными животными, толщина которых составляет всего несколько слоев клеток; однако объемный поток — единственный метод, с помощью которого можно получить доступ ко всему телу более крупных и сложных организмов.

Архитектура системы кровообращения

Система кровообращения представляет собой сеть цилиндрических сосудов: артерий, вен и капилляров, исходящих от насоса, сердца.У всех позвоночных, а также у некоторых беспозвоночных это замкнутая система, в которой кровь несвободна в полости. В замкнутой системе кровообращения кровь содержится внутри кровеносных сосудов и циркулирует однонаправленно от сердца по системному пути кровообращения, а затем снова возвращается к сердцу, как показано на рисунке 21.2a. В отличие от закрытой системы, членистоногие, включая насекомых, ракообразных и большинство моллюсков, имеют открытую систему кровообращения, как показано на рисунке 21.2b. В открытой системе кровообращения кровь не заключена в кровеносных сосудах, а закачивается в полость, называемую гемоэлем и называемую гемолимфой , потому что кровь смешивается с интерстициальной жидкостью . Когда сердце бьется и животное движется, гемолимфа циркулирует по органам внутри полости тела, а затем снова входит в сердца через отверстия, называемые устья . Это движение способствует обмену газа и питательных веществ. Открытая система кровообращения не использует столько энергии, как закрытая система для работы или обслуживания; однако существует компромисс с количеством крови, которое может быть перемещено к метаболически активным органам и тканям, которым требуется высокий уровень кислорода.Фактически, одна из причин того, что насекомых с размахом крыльев до двух футов (70 см) сегодня нет, вероятно, заключается в том, что они уступили место появлению птиц 150 миллионов лет назад. Считается, что птицы, имеющие закрытую систему кровообращения, двигались более подвижно, что позволяло им быстрее добывать пищу и, возможно, охотиться на насекомых.

Рисунок 21.2 . В (а) закрытых системах кровообращения сердце перекачивает кровь по сосудам, которые отделены от межклеточной жидкости тела.У большинства позвоночных и некоторых беспозвоночных, например у этого кольчатого червя, есть замкнутая система кровообращения. В (б) открытых кровеносных системах жидкость, называемая гемолимфой, перекачивается через кровеносный сосуд, который впадает в полость тела. Гемолимфа возвращается в кровеносный сосуд через отверстия, называемые устьями. Такие членистоногие, как эта пчела и большинство моллюсков, имеют открытую систему кровообращения.

Изменения системы кровообращения у животных

Система кровообращения варьируется от простых систем у беспозвоночных до более сложных систем у позвоночных.Простейшим животным, таким как губки (Porifera) и коловратки (Rotifera), не нужна система кровообращения, поскольку диффузия обеспечивает адекватный обмен воды, питательных веществ и отходов, а также растворенных газов, как показано на рисунке 21.3a. Организмы, которые являются более сложными, но все же имеют только два слоя клеток в своем строении тела, такие как студни (Cnidaria) и гребешки (Ctenophora), также используют диффузию через свой эпидермис и внутрь через желудочно-сосудистый отсек. Как их внутренние, так и внешние ткани находятся в водной среде и обмениваются жидкостями путем диффузии с обеих сторон, как показано на рисунке 21.3b. Обмену жидкостей способствует пульсация тела медузы.

Рисунок 21.3. Простые животные, состоящие из одного слоя клеток, таких как (а) губка, или только нескольких слоев клеток, таких как (b) медузы, не имеют системы кровообращения. Вместо этого происходит обмен газами, питательными веществами и отходами путем диффузии.

Для более сложных организмов диффузия неэффективна для эффективного круговорота газов, питательных веществ и отходов через организм; поэтому возникли более сложные системы кровообращения.У большинства членистоногих и многих моллюсков открытая кровеносная система. В открытой системе удлиненное бьющееся сердце проталкивает гемолимфу по телу, а сокращения мышц помогают перемещать жидкости. Более крупные и сложные ракообразные, в том числе омары, развили артериальные сосуды, проталкивающие кровь через свое тело, а самые активные моллюски, такие как кальмары, развили замкнутую систему кровообращения и могут быстро перемещаться, чтобы поймать добычу. Замкнутые системы кровообращения характерны для позвоночных; однако существуют значительные различия в структуре сердца и кровообращении между различными группами позвоночных из-за адаптации в процессе эволюции и связанных с этим различий в анатомии.На рисунке 21.4 показаны основные системы кровообращения некоторых позвоночных: рыб, земноводных, рептилий и млекопитающих.

Рисунок 21.4 . (а) У рыб самая простая кровеносная система позвоночных: кровь течет однонаправленно от двухкамерного сердца через жабры, а затем и по всему телу. (б) У земноводных есть два пути кровообращения: один для насыщения крови кислородом через легкие и кожу, а другой — для доставки кислорода остальным частям тела. Кровь перекачивается из трехкамерного сердца с двумя предсердиями и одним желудочком.c) у рептилий также есть два пути кровообращения; однако кровь насыщается кислородом только через легкие. Сердце трехкамерное, но желудочки частично разделены, поэтому происходит некоторое смешение оксигенированной и деоксигенированной крови, за исключением крокодилов и птиц. (г) у млекопитающих и птиц самое эффективное сердце с четырьмя камерами, которые полностью разделяют насыщенную кислородом и деоксигенированную кровь; он перекачивает только насыщенную кислородом кровь по телу и дезоксигенированную кровь в легкие.

Как показано на Рисунке 21.4a Рыбы имеют единый контур кровотока и двухкамерное сердце, имеющее только одно предсердие и единственный желудочек. В предсердии собирается кровь, которая вернулась из тела, а желудочек перекачивает кровь к жабрам, где происходит газообмен и повторное насыщение кислородом крови; это называется жаберная циркуляция . Затем кровь проходит через остальную часть тела, прежде чем вернуться в предсердие; это называется системное кровообращение . Этот однонаправленный поток крови создает градиент от оксигенированной до деоксигенированной крови по системному контуру рыбы.Результатом является ограничение количества кислорода, который может достичь некоторых органов и тканей тела, что снижает общую метаболическую способность рыб.

У земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих кровоток направлен по двум контурам: один через легкие и обратно к сердцу, который называется малое кровообращение , а другой — через остальную часть тела и его органы, включая мозг (системный кровоток). У земноводных газообмен также происходит через кожу во время малого круга кровообращения и обозначается как кожно-легочное кровообращение .

Как показано на рис. 21.4b, у земноводных трехкамерное сердце с двумя предсердиями и одним желудочком, а не двухкамерное сердце рыбы. Два предсердия (верхние камеры сердца) получают кровь из двух разных контуров (легких и систем), а затем происходит некоторое перемешивание крови в желудочке сердца (нижняя камера сердца), что снижает эффективность оксигенации. Преимущество такого расположения в том, что высокое давление в сосудах подталкивает кровь к легким и телу.Перемешивание смягчается за счет гребня внутри желудочка, который направляет богатую кислородом кровь через системную систему кровообращения и дезоксигенированную кровь в кожно-легочный контур. По этой причине земноводные часто описываются как имеющие двойную циркуляцию .

У большинства рептилий также есть трехкамерное сердце, подобное сердцу земноводных, которое направляет кровь в легочные и системные контуры, как показано на рисунке 21.4c. Желудочек более эффективно разделяется частичной перегородкой, что приводит к меньшему смешиванию оксигенированной и деоксигенированной крови.Некоторые рептилии (аллигаторы и крокодилы) — самые примитивные животные, у которых есть четырехкамерное сердце. Крокодилы обладают уникальным механизмом кровообращения, когда сердце отводит кровь из легких в желудок и другие органы во время длительных периодов погружения, например, когда животное ждет добычу или остается под водой, ожидая, пока добыча сгниет. Одна адаптация включает две основные артерии, которые выходят из одной и той же части сердца: одна доставляет кровь в легкие, а другая обеспечивает альтернативный путь к желудку и другим частям тела.Две другие адаптации включают отверстие в сердце между двумя желудочками, называемое отверстием Паниццы, которое позволяет крови перемещаться от одной стороны сердца к другой, и специализированную соединительную ткань, которая замедляет кровоток в легкие. Вместе эти приспособления сделали крокодилов и аллигаторов одной из самых эволюционно успешных групп животных на Земле.

У млекопитающих и птиц сердце также разделено на четыре камеры: два предсердия и два желудочка, как показано на рисунке 21.4г. Насыщенная кислородом кровь отделяется от деоксигенированной крови, что повышает эффективность двойного кровообращения и, вероятно, требуется для теплокровного образа жизни млекопитающих и птиц. Четырехкамерное сердце птиц и млекопитающих развилось независимо от трехкамерного сердца. Независимая эволюция одного и того же или подобного биологического признака называется конвергентной эволюцией.

Сводка

У большинства животных кровеносная система используется для транспортировки крови по телу.Некоторые примитивные животные используют диффузию для обмена воды, питательных веществ и газов. Однако сложные организмы используют систему кровообращения для переноса газов, питательных веществ и отходов по телу. Системы кровообращения могут быть открытыми (смешанными с межклеточной жидкостью) или закрытыми (отделенными от межклеточной жидкости). Замкнутые системы кровообращения характерны для позвоночных; тем не менее, существуют значительные различия в структуре сердца и кровообращении между различными группами позвоночных из-за адаптаций во время эволюции и связанных с ними различий в анатомии.У рыбок двухкамерное сердце с однонаправленным кровообращением. У земноводных трехкамерное сердце, в котором смешивается кровь, и двойное кровообращение. У большинства нептичьих рептилий трехкамерное сердце, но у них мало смешанной крови; у них двойное обращение. Млекопитающие и птицы имеют четырехкамерное сердце без смешивания крови и двойного кровообращения.

К концу этого раздела вы сможете:

  • Перечень основных компонентов крови
  • Сравните красные и белые кровяные тельца
  • Описать плазму и сыворотку крови

Гемоглобин отвечает за распределение кислорода и, в меньшей степени, углекислого газа по кровеносной системе человека, позвоночных и многих беспозвоночных.Но кровь — это больше, чем белки. Кровь — это фактически термин, используемый для описания жидкости, которая движется по сосудам, и включает плазму (жидкую часть, которая содержит воду, белки, соли, липиды и глюкозу) и клетки (красные и белые клетки) и фрагменты клеток. называется тромбоцитов . Плазма крови на самом деле является доминирующим компонентом крови и содержит воду, белки, электролиты, липиды и глюкозу. Клетки несут ответственность за перенос газов (эритроциты) и иммунную реакцию (белый цвет).Тромбоциты отвечают за свертывание крови. Межклеточная жидкость, окружающая клетки, отделена от крови, но в гемолимфе они объединены. У человека клеточные компоненты составляют примерно 45 процентов крови и 55 процентов жидкой плазмы. Кровь составляет 20 процентов внеклеточной жидкости человека и восемь процентов веса.

Роль крови в организме

Кровь, как и человеческая кровь, показанная на рисунке 21.5, важна для регуляции систем организма и гомеостаза.Кровь помогает поддерживать гомеостаз, стабилизируя pH, температуру, осмотическое давление и устраняя избыточное тепло. Кровь поддерживает рост, распределяя питательные вещества и гормоны, а также удаляя отходы. Кровь играет защитную роль, транспортируя факторы свертывания и тромбоциты для предотвращения потери крови и транспортируя агенты борьбы с болезнями или лейкоциты к местам инфекции.

Рисунок 21.5. Показаны клетки и клеточные компоненты крови человека.Красные кровяные тельца доставляют кислород к клеткам и удаляют углекислый газ. Лейкоциты, включая нейтрофилы, моноциты, лимфоциты, эозинофилы и базофилы, участвуют в иммунном ответе. Тромбоциты образуют сгустки, предотвращающие потерю крови после травмы.

Красные кровяные тельца

Красные кровяные тельца , или эритроциты (erythro- = «красный»; -cyte = «клетка»), представляют собой специализированные клетки, которые циркулируют по телу, доставляя кислород клеткам; они образуются из стволовых клеток костного мозга.У млекопитающих эритроциты представляют собой небольшие двояковогнутые клетки, которые в зрелом возрасте не содержат ядра или митохондрий и имеют размер всего 7-8 мкм. У птиц и нептичьих рептилий ядро ​​все еще сохраняется в красных кровяных тельцах.

Красный цвет крови обусловлен железосодержащим белком гемоглобином, как показано на рисунке 21.6a. Основная задача этого белка — переносить кислород, но он также переносит и углекислый газ. Гемоглобин упакован в красные кровяные тельца из расчета около 250 миллионов молекул гемоглобина на клетку.Каждая молекула гемоглобина связывает четыре молекулы кислорода, так что каждый эритроцит несет один миллиард молекул кислорода. В пяти литрах крови человеческого тела содержится примерно 25 триллионов эритроцитов, которые могут нести до 25 секстиллионов (25 × 10 21 ) молекул кислорода в организме в любое время. У млекопитающих недостаток органелл в эритроцитах оставляет больше места для молекул гемоглобина, а недостаток митохондрий также препятствует использованию кислорода для метаболического дыхания.Только у млекопитающих есть безъядерные эритроциты, а у некоторых млекопитающих (например, верблюды) даже есть ядерные эритроциты. Преимущество ядерных эритроцитов в том, что эти клетки могут подвергаться митозу. Безъядерные эритроциты метаболизируются анаэробно (без кислорода), используя примитивный метаболический путь для производства АТФ и повышения эффективности транспорта кислорода.

Не все организмы используют гемоглобин в качестве средства переноса кислорода. Беспозвоночные, которые используют гемолимфу, а не кровь, используют разные пигменты для связывания с кислородом.Эти пигменты используют медь или железо для кислорода. У беспозвоночных есть множество других респираторных пигментов. Гемоцианин, сине-зеленый медьсодержащий белок, показанный на рис. 21.6b, обнаружен у моллюсков, ракообразных и некоторых членистоногих. Хлорокруорин, железосодержащий пигмент зеленого цвета, встречается у четырех семейств полихет трубчатых червей. Гемеритрин, красный железосодержащий белок, обнаруженный у некоторых многощетинковых червей и кольчатых червей, показан на рис. 21.6c. Несмотря на название, гемеритрин не содержит гемовой группы, и его способность переносить кислород мала по сравнению с гемоглобином.

Рисунок 21.6 . У большинства позвоночных (а) гемоглобин доставляет в организм кислород и удаляет некоторое количество углекислого газа. Гемоглобин состоит из четырех белковых субъединиц, двух альфа-цепей и двух бета-цепей, а также группы гема, с которой связано железо. Железо обратимо связывается с кислородом и при этом окисляется с Fe 2+ до Fe 3+ . У большинства моллюсков и некоторых членистоногих (б) гемоцианин доставляет кислород. В отличие от гемоглобина, гемолимфа не переносится клетками крови, а свободно плавает в гемолимфе.Медь вместо железа связывает кислород, придавая гемолимфе сине-зеленый цвет. У кольчатых червей, таких как дождевые черви и некоторых других беспозвоночных, (c) гемеритрин переносит кислород. Подобно гемоглобину, гемеритрин переносится в клетки крови и имеет связанное с ним железо, но, несмотря на свое название, гемеритрин не содержит гема.

Небольшой размер и большая площадь поверхности красных кровяных телец позволяют быстро диффузию кислорода и углекислого газа через плазматическую мембрану. В легких выделяется углекислый газ, а кровь забирает кислород.В тканях кислород выделяется из крови, а углекислый газ направляется обратно в легкие. Исследования показали, что гемоглобин также связывает закись азота (NO). NO представляет собой вазодилататор, который расслабляет кровеносные сосуды и капилляры и может способствовать газообмену и прохождению эритроцитов через узкие сосуды. Нитроглицерин, сердечное лекарство от стенокардии и сердечных приступов, превращается в NO, чтобы помочь расслабить кровеносные сосуды и увеличить поток кислорода через тело.

Характерной чертой красных кровяных телец является их гликолипидная и гликопротеиновая оболочка; это липиды и белки, к которым прикреплены молекулы углеводов.У людей поверхностные гликопротеины и гликолипиды в красных кровяных тельцах различаются у разных людей, продуцируя разные группы крови, такие как A, B и O. Средняя продолжительность жизни красных кровяных телец составляет 120 дней, за это время они распадаются. и перерабатывается в печени и селезенке фагоцитирующими макрофагами, типом белых кровяных телец.

Лейкоциты

Белые кровяные тельца, также называемые лейкоцитами (лейко = белые), составляют примерно один процент от объема клеток крови.Роль белых кровяных телец сильно отличается от роли красных кровяных телец: они в первую очередь участвуют в иммунном ответе, чтобы идентифицировать и нацеливать патогены, такие как вторгшиеся бактерии, вирусы и другие чужеродные организмы. Лейкоциты образуются постоянно; некоторые живут часами или днями, а некоторые живут годами.

Морфология белых кровяных телец значительно отличается от эритроцитов. Они имеют ядра и не содержат гемоглобина. Различные типы лейкоцитов идентифицируются по их микроскопическому виду после гистологического окрашивания, и каждый из них выполняет свою специализированную функцию.Две основные группы, показанные на рисунке 21.7, — это гранулоциты, которые включают нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, и агранулоциты, которые включают моноциты и лимфоциты.

Рисунок 21.7. (a) Гранулоциты, включая нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, характеризуются лопастным ядром и зернистыми включениями в цитоплазме. Гранулоциты обычно первыми реагируют во время травмы или инфекции. (b) Агранулоциты включают лимфоциты и моноциты.Лимфоциты, включая В- и Т-клетки, отвечают за адаптивный иммунный ответ. Моноциты дифференцируются в макрофаги и дендритные клетки, которые, в свою очередь, реагируют на инфекцию или травму.

Гранулоциты содержат гранулы в цитоплазме; агранулоциты названы так из-за отсутствия гранул в их цитоплазме. Некоторые лейкоциты становятся макрофагами, которые либо остаются на одном месте, либо перемещаются по кровотоку и собираются в местах инфекции или воспаления, где их привлекают химические сигналы от инородных частиц и поврежденных клеток.Лимфоциты являются первичными клетками иммунной системы и включают В-клетки, Т-клетки и естественные клетки-киллеры. В-клетки уничтожают бактерии и инактивируют их токсины. Они также вырабатывают антитела. Т-клетки атакуют вирусы, грибки, некоторые бактерии, трансплантированные клетки и раковые клетки. Т-клетки атакуют вирусы, выделяя токсины, убивающие вирусы. Естественные клетки-киллеры атакуют множество инфекционных микробов и определенные опухолевые клетки.

Одна из причин, по которой ВИЧ представляет собой серьезную проблему управления, заключается в том, что вирус напрямую нацелен на Т-клетки, проникая через рецептор.Попав внутрь клетки, ВИЧ затем размножается с помощью собственного генетического механизма Т-клетки. После репликации вируса ВИЧ он передается непосредственно от инфицированной Т-клетки к макрофагам. Присутствие ВИЧ может оставаться нераспознанным в течение длительного периода времени, прежде чем проявятся полные симптомы заболевания.

Тромбоциты и факторы свертывания

Кровь должна свернуться для заживления ран и предотвращения чрезмерной кровопотери. Маленькие фрагменты клеток, называемые тромбоцитами (тромбоцитами), притягиваются к месту раны, где они прикрепляются, расширяя множество выступов и высвобождая их содержимое.Это содержимое активирует другие тромбоциты, а также взаимодействует с другими факторами свертывания, которые превращают фибриноген, водорастворимый белок, присутствующий в сыворотке крови, в фибрин (не растворимый в воде белок), вызывая свертывание крови. Для работы многих факторов свертывания крови необходим витамин К, а дефицит витамина К может привести к проблемам со свертыванием крови. Многие тромбоциты сходятся и слипаются в месте раны, образуя тромбоцитарную пробку (также называемую фибриновым сгустком), как показано на рисунке 21.8b.Пробка или сгусток сохраняется в течение нескольких дней и останавливает потерю крови. Тромбоциты образуются в результате распада более крупных клеток, называемых мегакариоцитами, как показано на рисунке 21.8a. На каждый мегакариоцит образуется 2000–3000 тромбоцитов, при этом в каждом кубическом миллиметре крови присутствует от 150 000 до 400 000 тромбоцитов. Каждая пластинка имеет форму диска и имеет диаметр 2–4 мкм. Они содержат множество мелких пузырьков, но не содержат ядра.

Рисунок 21.8. (a) Тромбоциты образуются из крупных клеток, называемых мегакариоцитами.Мегакариоцит распадается на тысячи фрагментов, которые становятся тромбоцитами. (b) Тромбоциты необходимы для свертывания крови. Тромбоциты собираются на участке раны вместе с другими факторами свертывания, такими как фибриноген, с образованием фибринового сгустка, который предотвращает потерю крови и позволяет ране зажить.

Плазма и сыворотка

Жидкий компонент крови называется плазмой, и он отделяется путем вращения или центрифугирования крови при высоких оборотах (3000 об / мин или выше).Клетки крови и тромбоциты разделяются центробежными силами на дно пробирки с образцом. Верхний жидкий слой, плазма, на 90 процентов состоит из воды и различных веществ, необходимых для поддержания pH тела, осмотической нагрузки и защиты организма. Плазма также содержит факторы свертывания и антитела.

Плазменный компонент крови без факторов свертывания называется сывороткой . Сыворотка похожа на интерстициальную жидкость, в которой правильный состав ключевых ионов, действующих как электролиты, необходим для нормального функционирования мышц и нервов.К другим компонентам сыворотки относятся белки, которые помогают поддерживать pH и осмотический баланс, придавая крови вязкость. Сыворотка также содержит антитела, специализированные белки, которые важны для защиты от вирусов и бактерий. Липиды, включая холестерин, также переносятся в сыворотке вместе с различными другими веществами, включая питательные вещества, гормоны, метаболические отходы, а также внешние вещества, такие как лекарства, вирусы и бактерии.

Сывороточный альбумин человека является наиболее распространенным белком в плазме крови человека и синтезируется в печени.Альбумин, составляющий примерно половину белка сыворотки крови, переносит гормоны и жирные кислоты, буферизует pH и поддерживает осмотическое давление. Иммуноглобин представляет собой белковое антитело, вырабатываемое слизистой оболочкой, и играет важную роль в опосредованном антителами иммунитете.

Типы крови, связанные с белками на поверхности красных кровяных телец

Красные кровяные тельца покрыты антигенами, состоящими из гликолипидов и гликопротеинов. Состав этих молекул определяется генетикой, которая эволюционировала с течением времени.У людей разные поверхностные антигены сгруппированы в 24 разные группы крови с более чем 100 различными антигенами на каждом эритроците. Две наиболее известные группы крови — это ABO, показанная на рис. 21.9, и резус-система. Поверхностные антигены в группе крови ABO представляют собой гликолипиды, называемые антигеном A и антигеном B. Люди с группой крови A имеют антиген A, люди с группой крови B имеют антиген B, люди с группой крови AB имеют оба антигена, а люди с группой крови O не имеют ни одного антигена.Антитела, называемые агглютиноугенами, обнаруживаются в плазме крови и реагируют с антигенами A или B, если они смешаны. При объединении крови типа A и типа B агглютинация (слипание) крови происходит из-за антител в плазме, которые связываются с противоположным антигеном; это вызывает сгустки, которые коагулируют в почках, вызывая почечную недостаточность. Кровь типа O не имеет ни антигенов A, ни B, поэтому кровь типа O можно сдавать всем группам крови. Отрицательная кровь типа O — универсальный донор.Положительная кровь типа AB является универсальным акцептором, поскольку она имеет антиген как A, так и B. Группы крови ABO были открыты в 1900 и 1901 годах Карлом Ландштейнером в Венском университете.

Группа крови резус была впервые обнаружена у макак-резусов. У большинства людей есть резус-антиген (Rh +), и у них нет анти-резус-антител в крови. Те немногие люди, у которых нет резус-антигена и являются резус-фактором, могут развить анти-резус-антитела при контакте с Rh + кровью. Это может произойти после переливания крови или после того, как Rh– женщина родила Rh + ребенка.Первое воздействие обычно не вызывает реакции; однако при втором воздействии в крови накопилось достаточно антител, чтобы вызвать реакцию, вызывающую агглютинацию и разрушение эритроцитов. Инъекция может предотвратить эту реакцию.

Рисунок 21.9. Эритроциты человека могут иметь на своей поверхности гликопротеины типа A или B, оба гликопротеина в сочетании (AB) или ни один из них (O). Гликопротеины служат антигенами и могут вызывать иммунный ответ у человека, которому переливают незнакомые антигены.Кровь типа O, не содержащая антигенов A или B, не вызывает иммунного ответа при введении человеку любой группы крови. Таким образом, O считается универсальным донором. Люди с кровью типа AB могут принимать кровь любой группы крови, а группа AB считается универсальным акцептором. Сыграйте в игру о группе крови на веб-сайте Нобелевской премии, чтобы укрепить свои представления о группах крови.

Сводка

Конкретные компоненты крови включают эритроциты, лейкоциты, тромбоциты и плазму, которая содержит факторы свертывания крови и сыворотку.Кровь важна для регулирования pH тела, температуры, осмотического давления, циркуляции питательных веществ и удаления отходов, распределения гормонов из эндокринных желез и устранения избыточного тепла; он также содержит компоненты для свертывания крови. Красные кровяные тельца — это специализированные клетки, которые содержат гемоглобин и циркулируют по телу, доставляя кислород клеткам. Лейкоциты участвуют в иммунном ответе, чтобы идентифицировать вторгшиеся бактерии, вирусы и другие чужеродные организмы и бороться с ними; они также перерабатывают ненужные компоненты, такие как старые эритроциты.Тромбоциты и факторы свертывания крови вызывают превращение растворимого белка фибриногена в нерастворимый белок фибрин в месте раны, образуя пробку. Плазма на 90% состоит из воды и различных веществ, таких как факторы свертывания крови и антитела. Сыворотка — это плазменный компонент крови без факторов свертывания.

К концу этого раздела вы сможете:

  • Опишите структуру сердца и объясните, чем сердечная мышца отличается от других мышц
  • Опишите сердечный цикл
  • Объясните структуру артерий, вен и капилляров, а также то, как кровь течет по телу.

Сердце — это сложная мышца, которая качает кровь через три отдела кровеносной системы: коронарный (сосуды, обслуживающие сердце), легочный (сердце и легкие) и системный (системы тела), как показано на рисунке 21. .10. Коронарное кровообращение, присущее сердцу, забирает кровь непосредственно из главной артерии (аорты), идущей от сердца. Для легочного и системного кровообращения сердце должно перекачивать кровь к легким или остальному телу соответственно. У позвоночных легкие расположены относительно близко к сердцу в грудной полости. Более короткое расстояние для перекачивания означает, что мышечная стенка с правой стороны сердца не такая толстая, как с левой стороны, которая должна иметь достаточное давление, чтобы перекачивать кровь до большого пальца ноги.

Рисунок 21.10. Система кровообращения млекопитающих разделена на три контура: системный контур, легочный контур и коронарный контур. Кровь перекачивается из вен системного контура в правое предсердие сердца, а затем в правый желудочек. Затем кровь попадает в легочный контур и насыщается кислородом легкими. Из легочного контура кровь снова попадает в сердце через левое предсердие. Из левого желудочка кровь снова попадает в системный контур через аорту и распределяется по остальному телу.Коронарный контур, доставляющий кровь к сердцу, не показан.

Какое из следующих утверждений о системе кровообращения неверно?

  1. Кровь в легочной вене деоксигенирована.
  2. Кровь в нижней полой вене деоксигенирована.
  3. Кровь в легочной артерии деоксигенирована.
  4. Кровь в аорте насыщена кислородом.

Строение сердца

Сердечная мышца асимметрична из-за расстояния, которое кровь должна пройти в легочном и системном контурах.Поскольку правая сторона сердца отправляет кровь в легочный контур, она меньше, чем левая сторона, которая должна направлять кровь ко всему телу в системном контуре, как показано на рисунке 21.11. У людей сердце размером со сжатый кулак; он разделен на четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Есть одно предсердие и один желудочек с правой стороны и одно предсердие и один желудочек с левой стороны. Предсердия — это камеры, в которые поступает кровь, а желудочки — это камеры, которые перекачивают кровь.Правое предсердие получает дезоксигенированную кровь из верхней полой вены , которая отводит кровь из яремной вены, идущей от головного мозга и вен, идущих от рук, а также из нижней полой вены , которая отводит кровь от вены, выходящие из нижних органов и ног. Кроме того, правое предсердие получает кровь из коронарного синуса, который выводит дезоксигенированную кровь из самого сердца. Эта деоксигенированная кровь затем проходит в правый желудочек через атриовентрикулярный клапан или трехстворчатый клапан , лоскут соединительной ткани, который открывается только в одном направлении, чтобы предотвратить обратный ток крови.Клапан, разделяющий камеры на левой стороне сердечного клапана, называется бисквитным или митральным клапаном. После заполнения правый желудочек качает кровь по легочным артериям, минуя полулунный клапан (или легочный клапан) в легкие для повторной оксигенации. После того, как кровь проходит через легочные артерии, правые полулунные клапаны закрываются, предотвращая обратный ток крови в правый желудочек. Затем в левое предсердие через легочные вены поступает богатая кислородом кровь из легких.Эта кровь проходит через двустворчатый клапан , или митральный клапан (атриовентрикулярный клапан на левой стороне сердца) в левый желудочек, где кровь выкачивается через аорту , главную артерию тела, по которой насыщенная кислородом кровь поступает в левый желудочек. органы и мышцы тела. Как только кровь выкачивается из левого желудочка в аорту, аортальный полулунный клапан (или аортальный клапан) закрывается, предотвращая обратный ток крови в левый желудочек. Этот паттерн перекачивания называется двойной циркуляцией и встречается у всех млекопитающих.

Рисунок 21.11. (a) Сердце в основном состоит из толстого мышечного слоя, называемого миокардом, окруженного мембранами. Односторонние клапаны разделяют четыре камеры. (б) Кровеносные сосуды коронарной системы, в том числе коронарные артерии и вены, обеспечивают насыщение кислородом сердечной мускулатуры.

Какое из следующих утверждений о сердце неверно?

  1. Митральный клапан отделяет левый желудочек от левого предсердия.
  2. Кровь проходит через двустворчатый клапан в левое предсердие.
  3. И аортальный, и легочный клапаны являются полулунными клапанами.
  4. Митральный клапан — это атриовентрикулярный клапан.

Сердце состоит из трех слоев; эпикард, миокард и эндокард, показанные на рис. 21.11. Внутренняя стенка сердца имеет выстилку, называемую эндокардом . Миокард состоит из клеток сердечной мышцы, которые составляют средний слой и основную часть стенки сердца. Внешний слой клеток называется эпикардием , второй слой которого представляет собой многослойную мембранную структуру, называемую перикардом , которая окружает и защищает сердце; это дает достаточно места для энергичной перекачки, но также удерживает сердце на месте, чтобы уменьшить трение между сердцем и другими структурами.

Сердце имеет собственные кровеносные сосуды, которые снабжают сердечную мышцу кровью. Коронарные артерии ответвляются от аорты и окружают внешнюю поверхность сердца как корону. Они расходятся в капилляры, где сердечная мышца снабжается кислородом перед тем, как снова сходиться в коронарные вены , чтобы доставить дезоксигенированную кровь обратно в правое предсердие, где кровь будет повторно насыщена кислородом через легочный контур. Сердечная мышца умрет без постоянного притока крови. Атеросклероз — закупорка артерии скоплением жировых бляшек. Из-за размера (узости) коронарных артерий и их функции по обслуживанию самого сердца атеросклероз в этих артериях может быть смертельным. Замедление кровотока и последующее кислородное голодание в результате атеросклероза вызывает сильную боль, известную как стенокардия , а полная закупорка артерий вызывает инфаркт миокарда : смерть сердечной мышечной ткани, широко известную как сердечный приступ.

Сердечный цикл

Основное назначение сердца — перекачивать кровь по телу; это происходит в повторяющейся последовательности, называемой сердечным циклом. Сердечный цикл — это координация наполнения и опорожнения сердца кровью с помощью электрических сигналов, которые заставляют сердечные мышцы сокращаться и расслабляться. Человеческое сердце бьется более 100 000 раз в день. В каждом сердечном цикле сердце сокращается ( систола ), выталкивая кровь и прокачивая ее по телу; за этим следует фаза расслабления ( диастола ), когда сердце наполняется кровью, как показано на рисунке 21.12. Одновременно с этим сокращаются предсердия, выталкивая кровь через атриовентрикулярные клапаны в желудочки. Закрытие атриовентрикулярных клапанов производит односложный звук «волчанки». После короткой задержки желудочки сокращаются, одновременно заставляя кровь через полулунные клапаны поступать в аорту и артерию, транспортирующую кровь в легкие (через легочную артерию). Закрытие полулунных клапанов издает односложный звук «дуп».

Рисунок 21.12. Во время (а) сердечной диастолы сердечная мышца расслабляется, и кровь течет в сердце.Во время (b) систолы предсердий они сокращаются, выталкивая кровь в желудочки. Во время (c) диастолы предсердий желудочки сокращаются, вытесняя кровь из сердца.

Работа сердца — это функция клеток сердечной мышцы, или кардиомиоцитов, составляющих сердечную мышцу. Кардиомиоциты , показанные на рисунке 21.13, представляют собой отличительные мышечные клетки, которые имеют поперечно-полосатую форму, как скелетные мышцы, но качают ритмично и непроизвольно, как гладкие мышцы; они связаны вставными дисками исключительно с сердечной мышцей.Они самостимулируются в течение определенного периода времени, и изолированные кардиомиоциты будут биться, если им будет обеспечен правильный баланс питательных веществ и электролитов.

Рисунок 21.13. Кардиомиоциты — это поперечнополосатые мышечные клетки, обнаруженные в сердечной ткани. (кредит: модификация работы доктора С. Джирода, Антона Беккера; данные шкалы от Мэтта Рассела)

Автономное биение клеток сердечной мышцы регулируется внутренним кардиостимулятором сердца, который использует электрические сигналы для измерения времени биения сердечной мышцы. сердце.Электрические сигналы и механические воздействия, показанные на рисунке 21.14, тесно взаимосвязаны. Внутренний кардиостимулятор начинается в синоатриальном (SA) узле , который расположен возле стенки правого предсердия. Электрические заряды спонтанно пульсируют от узла SA, заставляя два предсердия сокращаться в унисон. Пульс достигает второго узла, называемого атриовентрикулярным (АВ) узлом, между правым предсердием и правым желудочком, где он останавливается примерно на 0,1 секунды, прежде чем распространиться на стенки желудочков.Из АВ-узла электрический импульс попадает в пучок Гиса, затем в левую и правую ветви пучка, проходящие через межжелудочковую перегородку. Наконец, волокна Пуркинье проводят импульс от верхушки сердца вверх по миокарду желудочков, а затем желудочки сокращаются. Эта пауза позволяет предсердиям полностью опуститься в желудочки до того, как желудочки откачут кровь. Электрические импульсы в сердце создают электрические токи, которые проходят через тело, и их можно измерить на коже с помощью электродов.Эту информацию можно наблюдать в виде электрокардиограммы (ЭКГ) — записи электрических импульсов сердечной мышцы.

Рисунок 21.14. Биение сердца регулируется электрическим импульсом, который вызывает характерные показания ЭКГ. Сигнал инициируется синоатриальным клапаном. Затем сигнал (а) распространяется на предсердия, заставляя их сокращаться. Сигнал (б) задерживается в атриовентрикулярном узле, прежде чем он передается в верхушку сердца (в).Задержка позволяет предсердиям расслабиться перед сокращением (d) желудочков. Заключительная часть цикла ЭКГ подготавливает сердце к следующему удару. Посетите этот сайт, чтобы увидеть в действии «кардиостимулятор» сердца.

Артерии, вены и капилляры

Кровь из сердца разносится по телу сложной сетью кровеносных сосудов (рис. 21.15). Артерии отводят кровь от сердца. Основная артерия — это аорта, которая разветвляется на крупные артерии, по которым кровь поступает к разным конечностям и органам.К этим основным артериям относятся сонная артерия, по которой кровь поступает в мозг, плечевые артерии, по которым кровь поступает в руки, и грудная артерия, по которой кровь поступает в грудную клетку, а затем в печеночную, почечную и желудочную артерии для печени, почек. , и желудок соответственно. По подвздошной артерии кровь идет к нижним конечностям. Основные артерии расходятся на второстепенные артерии, а затем на более мелкие сосуды, называемые артериолами , чтобы глубже проникать в мышцы и органы тела.

Рисунок 21.15. Показаны основные артерии и вены человека. (кредит: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)

Артериолы расходятся в капиллярные русла. Капилляры содержат большое количество (от 10 до 100) из капилляров , которые разветвляются между клетками и тканями тела. Капилляры — это трубки узкого диаметра, через которые могут проходить красные кровяные тельца в виде единого ряда, и они являются местом обмена питательными веществами, отходами и кислородом с тканями на клеточном уровне.Жидкость также проникает в интерстициальное пространство из капилляров. Капилляры снова сходятся в венул , которые соединяются с второстепенными венами, которые, наконец, соединяются с основными венами, которые забирают кровь с высоким содержанием углекислого газа обратно в сердце. Вены — это кровеносные сосуды, по которым кровь возвращается к сердцу. По основным венам кровь отводится от тех же органов и конечностей, что и по основным артериям. Жидкость также возвращается к сердцу через лимфатическую систему.

Структура различных типов кровеносных сосудов отражает их функцию или слои.Стенки кровеносных сосудов состоят из трех различных слоев, или туник (рис. 21.16). Первая оболочка — это гладкая внутренняя выстилка из эндотелиальных клеток, которые контактируют с эритроцитами. Эндотелиальная оболочка переходит в эндокард сердца. В капиллярах этот единственный слой клеток является местом диффузии кислорода и углекислого газа между эндотелиальными клетками и эритроцитами, а также местом обмена посредством эндоцитоза и экзоцитоза. Движение материалов в месте расположения капилляров регулируется сужением сосудов, , сужением кровеносных сосудов, и расширением сосудов, расширением кровеносных сосудов; это важно для общей регуляции артериального давления.

Вены и артерии имеют еще две оболочки, которые окружают эндотелий: средняя оболочка состоит из гладких мышц, а самый внешний слой — из соединительной ткани (коллагеновых и эластичных волокон). Эластичная соединительная ткань растягивается и поддерживает кровеносные сосуды, а слой гладких мышц помогает регулировать кровоток, изменяя сопротивление сосудов за счет сужения сосудов и расширения сосудов. Артерии имеют более толстые гладкие мышцы и соединительную ткань, чем вены, чтобы выдерживать более высокое давление и скорость недавно перекачиваемой крови.Вены имеют более тонкие стенки, так как давление и скорость потока намного ниже. Кроме того, вены структурно отличаются от артерий тем, что вены имеют клапаны, предотвращающие обратный ток крови. Поскольку вены должны работать против силы тяжести, чтобы кровь вернулась к сердцу, сокращение скелетных мышц помогает потоку крови обратно к сердцу.

Рисунок 21.16. Артерии и вены состоят из трех слоев: внешней оболочки внешней оболочки, средней оболочки средней оболочки и внутренней оболочки внутренней оболочки.Капилляры состоят из одного слоя эпителиальных клеток, внутренней оболочки. (кредит: модификация работы NCI, NIH)

Резюме

Сердечная мышца перекачивает кровь через три отдела кровеносной системы: коронарный, легочный и системный. Есть одно предсердие и один желудочек с правой стороны и одно предсердие и один желудочек с левой стороны. Прокачка сердца — это функция кардиомиоцитов, отличительных мышечных клеток, которые имеют поперечно-полосатую форму, как скелетные мышцы, но качаются ритмично и непроизвольно, как гладкие мышцы.Внутренний кардиостимулятор начинается в синоатриальном узле, который расположен у стенки правого предсердия. Импульс электрических зарядов от узла SA заставляет два предсердия сокращаться в унисон; затем пульс достигает предсердно-желудочкового узла между правым предсердием и правым желудочком. Пауза в электрическом сигнале позволяет предсердиям полностью опуститься в желудочки до того, как желудочки откачут кровь. Кровь из сердца разносится по телу сложной сетью кровеносных сосудов; артерии забирают кровь от сердца, а вены возвращают кровь к сердцу.

К концу этого раздела вы сможете:

  • Опишите систему кровотока в организме
  • Опишите, как регулируется артериальное давление

Артериальное давление (АД) — это давление крови на стенки кровеносного сосуда, которое помогает проталкивать кровь по телу. Систолическое артериальное давление измеряет давление, которое кровь оказывает на сосуды во время сердцебиения. Оптимальное систолическое артериальное давление составляет 120 мм рт.Диастолическое артериальное давление измеряет давление в сосудах между ударами сердца. Оптимальное диастолическое артериальное давление — 80 мм рт. На артериальное давление могут влиять многие факторы, такие как гормоны, стресс, упражнения, еда, сидение и стояние. Кровоток в организме регулируется размером кровеносных сосудов, действием гладких мышц, односторонними клапанами и давлением жидкости самой крови.

Как кровь течет по телу

Кровь проталкивается через тело под действием бьющегося сердца.С каждым ритмическим насосом кровь под высоким давлением и скоростью выталкивается от сердца, сначала по главной артерии — аорте. В аорте кровь движется со скоростью 30 см / сек. По мере того, как кровь движется в артерии, артериолы и, в конечном итоге, в капиллярное русло, скорость движения резко снижается примерно до 0,026 см / сек, что в тысячу раз медленнее, чем скорость движения в аорте. Хотя диаметр каждой отдельной артериолы и капилляра намного уже, чем диаметр аорты, и в соответствии с законом непрерывности жидкость должна проходить быстрее через трубку с более узким диаметром, скорость на самом деле медленнее из-за общего диаметра всех объединенные капилляры намного больше диаметра отдельной аорты.

Медленная скорость прохождения через капиллярные русла, которые достигают почти каждой клетки тела, способствует газообмену и обмену питательных веществ, а также способствует диффузии жидкости в межклеточное пространство. После того, как кровь прошла через капиллярные русла к венулам, венам и, наконец, к основным полым венам, скорость потока снова увеличивается, но все еще намного медленнее, чем первоначальная скорость в аорте. Кровь в основном движется по венам за счет ритмичного движения гладкой мускулатуры в стенке сосуда и под действием скелетных мышц при движении тела.Поскольку в большинстве вен кровь должна перемещаться против силы тяжести, обратное течение крови по венам предотвращается с помощью односторонних клапанов. Поскольку сокращение скелетных мышц способствует венозному кровотоку, важно часто вставать и двигаться после длительного сидения, чтобы кровь не скапливалась в конечностях.

Кровоток через капиллярное русло регулируется в зависимости от потребностей организма и направляется нервными и гормональными сигналами. Например, после обильной еды большая часть крови отводится в желудок за счет расширения сосудов пищеварительной системы и сужения сосудов других сосудов.Во время упражнений кровь отводится к скелетным мышцам за счет расширения сосудов, тогда как кровь в пищеварительной системе уменьшается за счет сужения сосудов. Кровь, поступающая в некоторые капиллярные русла, контролируется небольшими мышцами, называемыми прекапиллярными сфинктерами, показанными на рисунке 21.17. Если сфинктеры открыты, кровь будет течь в соответствующие ветви капиллярной крови. Если все сфинктеры закрыты, кровь будет течь прямо из артериолы в венулу через проходной канал (см. Рисунок 21.17). Эти мышцы позволяют телу точно контролировать, когда в капиллярные русла поступает кровоток. В любой момент времени только около 5-10% наших капиллярных лож действительно имеют кровоток.

Рисунок 21.17. (a) Прекапиллярные сфинктеры — это кольца из гладких мышц, которые регулируют поток крови через капилляры; они помогают контролировать направление кровотока туда, где это необходимо. (б) Клапаны в венах предотвращают движение крови назад. (кредит а: модификация работы NCI)

Варикозное расширение вен — это вены, которые увеличиваются в размерах из-за того, что клапаны больше не закрываются должным образом, позволяя крови течь в обратном направлении.Варикозное расширение вен чаще всего проявляется на ногах. Как вы думаете, почему это так?

Посетите этот сайт, чтобы увидеть кровоток в системе кровообращения.

Белки и другие крупные растворенные вещества не могут покидать капилляры. Потеря водянистой плазмы создает гиперосмотический раствор в капиллярах, особенно возле венул. Это приводит к тому, что около 85% плазмы, которая покидает капилляры, в конечном итоге диффундирует обратно в капилляры рядом с венулами. Оставшиеся 15% плазмы крови вытекают из межклеточной жидкости в близлежащие лимфатические сосуды (Рисунок 21.18). Жидкость в лимфе похожа по составу на межклеточную жидкость. Лимфатическая жидкость проходит через лимфатические узлы, прежде чем вернуться в сердце через полую вену. Лимфатические узлы — это специализированные органы, которые фильтруют лимфу путем просачивания через лабиринт соединительной ткани, заполненной лейкоцитами. Лейкоциты удаляют инфекционные агенты, такие как бактерии и вирусы, чтобы очистить лимфу, прежде чем она вернется в кровоток. После очистки лимфа возвращается к сердцу за счет перекачивания гладких мышц, действия скелетных мышц и односторонних клапанов, соединяющих возвращающуюся кровь около места соединения полых вен, входящих в правое предсердие сердца.

Рисунок 21.18. Жидкость из капилляров перемещается в интерстициальное пространство и лимфатические капилляры путем диффузии вниз по градиенту давления, а также путем осмоса. Из 7 200 литров жидкости, перекачиваемой средним сердцем за день, фильтруется более 1500 литров. (кредит: модификация работы NCI, NIH)

Разнообразие позвоночных в кровообращении

Кровообращение у позвоночных развивалось по-разному и может отличаться у разных животных в зависимости от требуемой величины давления, расположения органа и сосуда и размера органа.Животные с длинной шеей и животные, живущие в холодных условиях, имеют различные адаптации к кровяному давлению.

Длинношеие животные, например жирафы, должны качать кровь вверх от сердца против силы тяжести. Кровяное давление, необходимое для накачки левого желудочка, будет эквивалентно 250 мм рт. Ст. (Мм рт. Ст. = Миллиметры ртутного столба, единица давления), чтобы достичь высоты головы жирафа, которая на 2,5 метра выше сердца. Однако, если бы не было сдержек и противовесов, это кровяное давление повредило бы мозг жирафа, особенно если он наклонялся, чтобы пить.Эти системы сдержек и противовесов включают клапаны и механизмы обратной связи, которые снижают частоту сердечного выброса. Динозаврам с длинной шеей, таким как зауроподы, приходилось качать кровь еще выше, до десяти метров над сердцем. Это потребовало бы артериального давления более 600 мм рт. Ст., Чего могло бы достичь только огромное сердце. Доказательств такого огромного сердца не существует, и механизмы для снижения необходимого кровяного давления включают замедление метаболизма по мере роста этих животных.Вероятно, они обычно не питались верхушками деревьев, а паслись на земле.

Живя в холодной воде, киты нуждаются в поддержании температуры в крови. Это достигается за счет того, что вены и артерии находятся близко друг к другу, так что может происходить теплообмен. Этот механизм называется противоточным теплообменником. Кровеносные сосуды и все тело также защищены толстым слоем жира, предотвращающим потерю тепла. У наземных животных, которые живут в холодных условиях, густой мех и спячка используются для сохранения тепла и замедления обмена веществ.

Артериальное давление

Давление кровотока в организме создается за счет гидростатического давления жидкости (крови) на стенки кровеносных сосудов. Жидкость будет перемещаться из областей с высоким гидростатическим давлением в область с низким. В артериях гидростатическое давление около сердца очень высокое, и кровь течет к артериолам, где скорость кровотока замедляется из-за узких отверстий артериол. Во время систолы, когда в артерии поступает новая кровь, стенки артерий растягиваются, чтобы приспособиться к увеличению давления дополнительной крови; во время диастолы стены возвращаются в нормальное состояние благодаря своим упругим свойствам.Артериальное давление фазы систолы и фазы диастолы, представленное в виде графика на Рисунке 21.19, дает два показания давления для артериального давления. Например, 120/80 означает 120 мм рт. Ст. Во время систолы и 80 мм рт. Ст. Во время диастолы. На протяжении сердечного цикла кровь продолжает поступать в артериолы с относительно равномерной скоростью. Это сопротивление кровотоку называется периферическим сопротивлением .

Рисунок 21.19. Артериальное давление связано со скоростью кровотока в артериях и артериолах.В капиллярах и венах кровяное давление продолжает снижаться, но скорость увеличивается.

Регулировка артериального давления

Сердечный выброс — это объем крови, перекачиваемый сердцем за одну минуту. Он рассчитывается путем умножения количества сердечных сокращений, происходящих в минуту (частота сердечных сокращений), на ударный объем (объем крови, закачиваемый в аорту за сокращение левого желудочка). Следовательно, сердечный выброс можно увеличить, увеличив частоту сердечных сокращений, как при тренировке.Однако сердечный выброс также может быть увеличен за счет увеличения ударного объема, например, если сердце сокращается с большей силой. Ударный объем также можно увеличить за счет ускорения кровообращения в организме, чтобы больше крови поступало в сердце между сокращениями. Во время тяжелой нагрузки кровеносные сосуды расслабляются и увеличиваются в диаметре, компенсируя учащенное сердцебиение и обеспечивая поступление насыщенной кислородом крови к мышцам. Стресс вызывает уменьшение диаметра кровеносных сосудов и, как следствие, повышение артериального давления.Эти изменения также могут быть вызваны нервными сигналами или гормонами, и даже вставание или лежа может иметь большое влияние на кровяное давление.

Сводка

Кровь в основном движется по телу за счет ритмичного движения гладкой мускулатуры в стенке сосуда и под действием скелетных мышц при движении тела. Обратный ток крови по венам предотвращается благодаря односторонним клапанам. Кровоток через капиллярные русла контролируется прекапиллярными сфинктерами, увеличивая или уменьшая кровоток в зависимости от потребностей организма, и направляется нервными и гормональными сигналами.Лимфатические сосуды забирают жидкость, которая просочилась из крови в лимфатические узлы, где она очищается перед возвращением в сердце. Во время систолы кровь поступает в артерии, и стенки артерий растягиваются, чтобы вместить лишнюю кровь. Во время диастолы стенки артерий приходят в норму. Артериальное давление фазы систолы и фазы диастолы дает два показания давления для артериального давления.


Глава 21. Система кровообращения Чарльза Молнара и Джейн Гейр находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 Международная лицензия, если не указано иное.

.
Leave a Reply

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2021 © Все права защищены.