Кровеносная система

В 5-6 месяцев жизни относительный вес сердца самый низкий (0,38%), к 12 годам достигает постоянного веса (0,48%). Однако он снова понижается (сердце отстает в росте) у мальчиков в 8 лет, а у девочек в 12 лет (у первых 0,44%, у вторых 0,40%). Мнение о физиологической гипертрофии сердца у юношей не было подтверждено. Рост сердца идет за счет увеличения объема мышечных волокон.

В 6-7-летнем возрасте рост сердца отстает от роста кровеносных сосудов и кроме того иннервация сердца опережает развитие его мышц. Вторично сердце расходится в своей резервной силе по сравнению с мускулатурой и нервной системой в старческом возрасте, особенно у женщин, с 50 лет.

Сердце растет в среднем до 35-40 лет и к 45 годам размеры сердца достигают постоянной величины. Развитие значительной массы сердца в зрелом возрасте по сравнению с просветом артериальной системы служит только выражением препятствия, которое необходимо преодолевать сердцу, чтобы поддерживать нормальное кровообращение.

Нервная система сердца дифференцируется рано в противоположность медленному развитию сетевидной сердечной мышцы.

С возрастом изменяется и строение сердца. Изменяется эндокард и клапаны сердца. Из рыхлой оболочки эндокард превращается в сравнительно плотную. Клапаны сердца из нежных становятся плотными за счет фиброзной ткани. Наблюдаемые на их краях утолщения (неровности) сглаживаются, в полулунных остается одно. Створки клапанов, вначале имеющие неясные очертания, приобретают более четкий дифференцированный характер. Створки в предсердно-желудочковых клапанах становятся ясно выделенными, постепенно выделяются добавочные створки. Прогрессивно развивается аортальная створка левого предсердно-желудочкового клапана. К 30 годам нередко края клапанов утолщаются. К моменту рождения внутренняя поверхность полостей желудочков имеет ясно выраженный трабекулярный характер. После этого мышечная стенка сердца постепенно становится более плотной, а ее внутренняя поверхность уже четко дифференцируется в определенных местах на гребенчатые мышцы, трабекулы, сосковидные мышцы и поперечные "мускулы сердца. С возрастом внутренняя архитектоника (рельеф) сердца постепенно сглаживается и к старости (65-70 лет) сетчатость наблюдается только в области верхушки сердца.

Число сосочковых мускулов во время внутриутробной жизни велико, но к концу 1 года жизни они начинают сливаться между собой и уменьшаться в числе; к 25-30 годам их число достигает: в правом желудочке 2-3, в левом 3-4. Наибольшего развития они достигают к 40-45 годам. В старости (после 55-60 лет) сосочковые мускулы начинают подвергаться постепенной атрофии и затем сглаживаются с внутренней стенкой желудочка, особенно в правом.

Сухожильные нити, короткие и толстые у плода, в дальнейшем становятся тонкими и длинными.

В возрастном развитии гистоструктуры сердечной мышцы можно различать 4 периода. Бросается в глаза весьма растянутый период дифференцировки мышцы - от 2 до 10 лет. Чрезвычайно большое влияние на рост волокон мышцы оказывает половой. Имеется указание, что у молодых животных сердечная мускулатура простирается далеко на легочные вены.

В старости сердечная мышца становится дряблой. В результате потери эластичности и растяжения мышечных волокон правый желудочек и особенно его выводной конус у человека в старости расширяется, обычно даже образуя выпячивание у верхушки сердца. Устья полых вен также значительно расширяются. Вход в левое ушко расширен. С возрастом усиливается наклон впадающих в правое предсердие обеих полых вен.

Размеры сердца и его вес уменьшаются, однако в силу общей атрофии мускулатуры тела вес сердца может и не падать. Мышечные волокна укорачиваются и утоньшаются. Они могут подвергаться дегенерации. Наблюдается прогрессивное развитие и огрубение соединительной ткани, которая с 60 лет подвержена дегенеративным процессам: утолщение коллагеновых волокон, потеря их структуры и, наконец, гиалинизация с последующим распадом. Дегенеративные изменения наблюдаются в старости и в эластической ткани. Процессы старения сердца сказываются отрицательно на состоянии его венечных артерий, - что ухудшает и нарушает питание его мышц (склеротические явления). Наблюдаются также отрицательные явления и в состоянии его лимфатических сосудов. Обычным возрастным артериосклерозом сосудов является большей частью склероз и гиалинизация внутренней оболочки с переходом в патологию.

С возрастом наблюдаются значительные сдвиги в положении сердца. С этим же связаны некоторые изменения его формы. Для раннего возраста характерно преимущественно поперечное (горизонтальное) положение сердца у человека в виду высокого стояния купола диафрагмы. Кроме того, в молодом возрасте в силу тех же причин сердце лежит выше; у маленьких детей, по сравнению с взрослыми, оно смещено выше на один межреберный промежуток.

Основные показатели работы сердца.

Систолический (ударный) объем - объем крови, выталкивающийся из сердца за одну систолу. Он в среднем в покое у взрослого человека равен 150 мл (по 75 мл для каждого желудочка). Умножив систолический объем на число сокращений в минуту, можно узнать минутный объем. Он составляет в среднем 4,5 - 5,0 литров. Систолический и минутный объемы непостоянны, они резко меняются в зависимости от физической и эмоциональной нагрузки. Минутный объем может достигать 20 - 30 литров. У нетренированных людей увеличение минутного объема идет за счет частоты сокращений, а у тренированных - за счет увеличения систолического объема. Систематические физические упражнения, занятия спортом тренируют, прежде всего, сердечную мышцу. Тренированное сердце дольше выносит нагрузки не утомляясь, т.к. сохраняется достаточно длительная диастола, обеспечивающая восстановление работоспособности сердца.

                  2.2  Цикл сердечной деятельности.

Механическая работа сердца связана с сокращением его миокарда. Работа правого желудочка в три раза меньше работы левого желудочка. Общая работа желудочков за сутки такова, что она достаточна для того, чтобы поднять человека массой 64 кг на высоту 300 метров. В течение жизни сердце перекачивает столько крови, что ею можно было бы заполнить канал длиной 5 метров, по которому бы прошел большой теплоход.

Сердце с механической точки зрения представляет собой насос ритмического действия, чему способствует клапанный аппарат. Ритмические сокращения и расслабления сердца обеспечивают непрерывный ток крови. Сокращение сердечной мышцы называется систолой, его расслабление - диастолой. При каждой систоле желудочков происходит выталкивание крови из сердца в аорту и легочный ствол.

В обычных условиях систола и диастола четко согласованы во времени. Период, включающий одно сокращение и последующее расслабление сердца, составляет сердечный цикл. Его продолжительность у взрослого человека равна 0,8 секунды при частоте сокращений 70 - 75 раз в минуту. Началом каждого цикла является систола предсердий. Она длится 0,1 сек. По окончании систолы предсердий наступает их диастола, а также систола желудочков. Систола желудочков длится 0,3 сек. В момент систолы в желудочках повышается давление крови, оно достигает в правом желудочке 25 мм рт. ст., а в левом - 130 мм рт. ст. По окончании систолы желудочков начинается фаза общего расслабления, длящаяся 0,4 сек. В целом период расслабления предсердий равен 0,7 сек., а желудочков - 0,5 сек. Физиологическое значение периода расслабления состоит в том, что за это время в миокарде происходят обменные процессы между клетками и кровью, т. е. происходит восстановление работоспособности сердечной мышцы.

                      2.3 Регуляция работы сердца.

Изменение уровня физической и эмоциональной нагрузки организма фиксируется различными рецепторами (хеморецепторами, механорецепторами), расположенными в различных органах, а также в стенках кровеносных сосудов (например, в стенке дуги аорты, в каротидном синусе). Воспринимаемые ими изменения состояния рефлекторно вызывают ответную реакцию в виде изменения уровня сердечной деятельности.

Быстрое и точное приспособление кровообращения к конкретным потребностям организма достигаются благодаря совершенным и многообразным механизмам регуляции работы сердца. Эти механизмы можно подразделить на три уровня:

1.Внутрисердечная регуляция (саморегуляция) связана с тем, что:

1. сами клетки миокарда способны изменять силу сокращения в зависимости от степени их растяжения
2. накапливать конечные продукты обмена, вызывающие изменение работы сердца.

2.Нервная регуляция осуществляется деятельностью автономной нервной системы - симпатической и парасимпатической биологически активные вещества, изменяющие силу их сокращений и т.д. Нервные импульсы, поступающие к сердцу по ветвям блуждающего нерва (парасимпатические импульсы) уменьшают силу и частоту сокращений. Импульсы, приходящие к сердцу по симпатическим нервам ( их центры находятся в шейном отделе спинного мозга), повышают частоту и силу сердечных сокращений.

3.Гуморальная регуляция связана с изменением деятельности сердца под влиянием биологически активных веществ и некоторых ионов. Например, адреналин, норадреналин (гормоны коры надпочечников), глюкагон (гормон поджелудочной железы), серотонин (вырабатывается железами слизистой кишечника), тироксин (гормон щитовидной железы) и др., а также ионы кальция усиливают сердечную деятельность. Ацетилхолин, ионы калия уменьшают работу сердца.

                        2.4 Кровеносные сосуды.

У человека замкнутая система кровообращения. Такая система характеризуется тем, что давление в ней относительно велико и сохраняется постоянным для каждого участка кровеносного русла. Преимущества замкнутой системы сосудов состоит еще и в том, что кровь по ним быстро циркулирует. Для поддержания давления в промежутках между сердечными систолами в кровеносных сосудах, особенно артериях, сильно развиты эластические волокна.

Виды кровеносных сосудов и их строение.

• Артерии - это кровеносные сосуды, по которым кровь движется от сердца к органам и тканям. По мере удаления от сердца артерии сильно ветвятся, образуя в итоге самые мелкие - артериолы. Стенка артерии состоит из трех оболочек: внутренней, средней и наружной. Внутренняя оболочка – интима образована эндотелием (плоским эпителием с очень гладкой поверхностью), который опирается на базальную эластическую мембрану. Средний слой образован гладкой мышечной тканью и содержит хорошо развитые эластические волокна. За счет гладких мышечных волокон осуществляется изменение просвета артерии. Эластические волокна обеспечивают упругость, эластичность и прочность стенок артерий. Наружная оболочка состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани, которая выполняет защитную роль и способствует фиксации артерий в определенном положении. Среди артерий выделяют артерии эластического, смешанного и мышечного типа. Артерии эластического типа в средней оболочке не содержат мышечных волокон, а имеют сильно развитые эластические волокна, позволяющие выдерживать большое давление крови. Такими являются крупные артерии (аорта, легочный ствол). Мелкие артерии в среднем слое имеют хорошо развитый мышечный слой и почти не имеют эластических волокон. 
• Кровеносные капилляры - самые тонкие и многочисленные кровеносные сосуды, они располагаются в межклеточных пространствах. Начинаются от самых конечных артерий - артериол в результате их разветвления. Их просвет в среднем от 4 до 8 микрон, а длина - от 0,5 до 1,1мм. Количество капилляров особенно велико в тканях с высоким уровнем метаболизма: например, сердечная мышца содержит их вдвое больше, чем скелетные мышцы, в сером веществе головного мозга их сеть значительно гуще, чем в белом веществе. Общее количество капилляров в организме человека достигает 40 млрд., их общая длина - 100 000 км., их суммарная поверхность - 1500 кв. метров. Капилляры сливаются, образуя самые мелкие вены - венулы. 
• Вены - кровеносные сосуды, по которым кровь от тканей и органов возвращается к сердцу. Строение стенки вен принципиально такое же, как и артерий. Но особенностью является значительно меньшая толщина стенки за счет тонкости среднего слоя. В нем гораздо меньше мышечных и эластических волокон в связи с низким давлением крови в венах. Вторая особенность вен - большое количество венозных клапанов на внутренней стенке. Они располагаются попарно в виде двух полулунных складок. Венозные клапаны препятствуют обратному движению крови в венах при работе скелетных мышц. Венозных клапанов нет в верхней полой вене, в легочных венах, венах головного мозга и сердца.

Функции кровеносных сосудов.

Функциями артерий является:

• транспортирование и распределение крови по организму;
• поддерживание давления крови, чтобы обеспечить движение крови по капиллярам.

Обычно объем крови, заполняющей всю артериальную систему, не превышает 10 - 15% от всего объема циркулирующей крови.

Функция капилляров заключается в обмене между кровью и клетками тканей питательными веществами, газами, продуктами обмена.

Функция вен - возвращение крови от тканей к сердцу. Вены вмещают 70 - 80% всей циркулирующей крови.

               2.5 Круги кровообращения.

Движение крови по сосудам называется кровообращением. Находясь в движении, кровь осуществляет свои основные функции: доставку питательных веществ и газов и выведение из тканей и органов конечных продуктов обмена веществ. Кровь движется по кровеносным сосудам – полым трубкам различного диаметра, которые, не прерываясь, переходят в другие, образуя замкнутую кровеносную систему. 

Кровеносная система человека замкнутая, включает два круга кровообращения: большой и малый (легочный). Выделяют еще и третий - сердечный круг кровообращения в связи с тем, что он играет важную роль в кровоснабжении миокарда сердца.