Кровообращение человека
Кровообращение человека — замкнутый сосудистый путь, обеспечивающий непрерывный ток крови, несущий клеткам кислород и питание, уносящий углекислый газ и продукты метаболизма человека.
Является процессом, при котором кровь циркулирует в организме человека.
Обеспечивается благодаря постоянной работе сердца. Сердце последовательно направляет кровь по большому и малому кругам кровообращения. Оно обеспечивает ткани организма кислородом, питательными веществами, гормонами и удаляет продукты обмена веществ[1]. Благодаря кровообращению происходит регуляция различных процессов в организме и поддержание жизнедеятельности.
Является частным случаем системы кровообращения животного.
Внутренняя среда[править]
Большинство клеток нашего организма находится в жидкой среде. Именно из неё клетки получают необходимые питательные вещества и кислород, а также выделяют продукты своей жизнедеятельности. Только верхний слой ороговевших клеток кожи контактирует с воздухом и защищает внутреннюю среду от высыхания и других изменений.
Кровь движется по системе замкнутых сосудов и непосредственно не контактирует с клетками ткани.
Тканевая жидкость образуется из жидкой части крови. Она получила такое название потому, что находится среди тканей тела. Питательные вещества из крови попадают в тканевую жидкость и в клетки. Продукты распада перемещаются в обратном направлении[1].
Избыток тканевой жидкости попадает в вены и лимфатические сосуды. В лимфатических капиллярах она изменяет свой состав и становится лимфой. Лимфа медленно движется по лимфатическим сосудам и в конце концов попадает снова в кровь. Предварительно лимфа проходит через особые образования — лимфатические узлы, где она фильтруется и обеззараживается, обогащается лимфатическими клетками.
Жидкости внутренней среды обладают постоянным составом, который называется гомеостазом. Это результат подвижного равновесия веществ: одни из них поступают во внутреннюю среду, а другие её покидают. Из-за небольшой разницы между поступлением и расходом веществ их концентрация во внутренней среде постоянно колеблется[1].
Кровь[править]
→ Кровь
Кровь (haema, sanguis) — ткань внутренней среды.
Состоит из плазмы, которая занимает 55 % от общего объёма крови, и форменных элементов(клеток крови), составляющих 45 %. Эти элементы включают эритроциты (красные кровяные тельца), лейкоциты (белые кровяные клетки) и тромбоциты (кровяные пластинки). Вес крови составляет примерно 8 % от общей массы тела. У мужчин объём крови равен приблизительно 5,2 литра, а у женщин — 4 литра[2].
Эритроциты — высокоспециализированные клетки, предназначенные для переноса газообразных веществ (кислорода и углекислоты).
Они имеют своеобразную форму двояковогнутых дисков; ядро в них отсутствует. При движении по капиллярам они легко деформируются. Диаметр эритроцитов колеблется от 7,2 до 8,5 мкм. Внутри эритроцитов содержится гемоглобин дыхательный пигмент, представляющий собой сложный белок. С помощью гемоглобина осуществляется перенос кислорода и углекислоты. В 1 мм³ крови содержится 4,3-5,8 млн эритроцитов. У взрослого человека эритроциты вырабатываются в красном костном мозге и поступают в общее сосудистое русло. Продолжительность жизни эритроцитов в среднем составляет 2-3 месяца[2].
Лейкоциты — разнородная по своим морфологическим и функциональным свойствам группа клеток крови.
Различают зернистые и незернистые лейкоциты. К зернистым лейкоцитам относят нейтрофильные, эозинофильные и базофильные лейкоциты, а к незернистым — лимфоциты и моноциты. У взрослого человека в 1 мм³ крови насчитывается 6000-8000 лейкоцитов, однако количество их непостоянно и может меняться в зависимости от состояния организма. Зернистые лейкоциты образуются в красном костном мозге, а незернистые не только в красном костном мозге, но также в лимфатических узлах, тимусе, миндалинах и фолликулах. Срок жизни лейкоцитов в среднем со ставляет несколько месяцев, хотя отдельные лимфоциты живут всего 2-3 дня. . отличие от эритроцитов лейкоциты имеют ядро. Размер их колеблется от 7 до 11 мкм. Они способны активно перемещаться благодаря амебоидным движениям. В лейкоцитах содержится большое количество ферментов, способных расщеплять различные вещества[2].
Тромбоциты (кровяные пластинки) — не имеют ядер, плоские клетки, неправильной округлой формы, диаметром около 1,5 — 4,0 мкм, толщиной 0,5- 0,75 мкм.
Обладают удивительной способностью менять свою форму и размер в зависимости от положения: в потоке — кровяные шарики, вблизи сосудистой стенки — звездчатые клетки[3].
При контакте с поверхностью, которая отличается по своим свойствам от эндотелия, тромбоцит активизируется, расширяется и приобретает до 10 зубцов и отростков, которые могут быть в 5-10 раз больше диаметра тромбоцита. Наличие этих отростков важно для остановки кровотечения.
Плазма крови - желтоватая полупрозрачная жидкость.
Состоит из воды, минеральных веществ, белков, жиров, углеводов и других компонентов. Большая часть плазмы состоит из воды. Питательные вещества поступают из органов пищеварения в плазму крови, после чего она разносит их по всему организму. Вредные вещества и излишки воды перемещаются из различных частей тела в плазму, откуда затем доставляются к органам выделения.
В плазме крови присутствует белок фибриноген, который при свёртывании крови превращается в нерастворимые нити фибрина, образуя сгусток, предотвращающий кровотечение из ран[1].
Система кровообращения[править]
Система кровообращения человека состоит из двух последовательно соединённых кругов (петель), начинающихся желудочками сердца и впадающих в предсердия: большого и малого кругов кровообращения.
Сердечно-сосудистая система отвечает за транспортировку крови по сосудам ко всем органам и тканям, доставляя питательные вещества, продукты распада, гормоны и газы. Вместе с нервной системой сердечно-сосудистая система координирует работу органов и систем человеческого тела.
Сосуды[править]
Кровеносная система состоит из огромного числа сосудов различного размера: артерий, капилляров и вен.
Артерии — сосуды, которые несут кровь от сердца.
Самая крупная из них называется аортой. В артериях кровь движется под большим давлением, поэтому они имеют толстые и упругие стенки. Располагаются артерии глубоко под мышцами. Крупные артерии распадаются на более мелкие, а мелкие ветвятся и образуют сеть капилляров.
Капилляры — мельчайшие кровеносные сосуды, в 50 раз тоньше человеческого волоса.
Они пронизывают все органы человека. Общая протяженность капилляров у человека составляет около 100 тыс. км. Капилляры собираются в вены[1].
Вены — сосуды, которые доставляют кровь к сердцу.
Многие из них находятся близко к поверхности кожи, поэтому хорошо заметны на теле в виде синих прожилок. Венозная кровь течёт медленнее, чем артериальная, а стенки вен тоньше и мягче. Многие вены имеют венозные клапаны[1].
Большой круг кровообращения[править]
Большой круг кровообращения — часть кровеносной системы; начинается в левом желудочке и оканчивается в правом предсердии.
Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка самым крупным сосудом — аортой, которая разветвляется на артерии, идущие к голове, верхним конечностям, туловищу, ко всем внутренним органам и нижним конечностям. Артерии разветвляются на более мелкие сосуды артериолы, а затем капилляры, которые образуют густую сеть в органах и тканях, где происходит газообмен между кровью и тканями, кровь насыщается и отдает , превращаясь в венозную. Капилляры переходят в очень тонкие венозные сосуды — венулы, которые соединяются в более крупные вены.
Далее вся кровь от туловища и нижних конечностей собирается в нижнюю полую вену, а от головы и верхних конечностей в верхнюю полую вену. Этими сосудами, впадающими в правое предсердие, заканчивается большой круг кровообращения.
Структура[править]
Начинается из левого желудочка, выбрасывающего во время систолы кровь в аорту. От аорты отходят многочисленные артерии, в результате кровоток распределяется согласно сегментарному строению по сосудистым сетям, обеспечивая подачу кислорода и питательных веществ всем органам и тканям. Дальнейшее деление артерий происходит на артериолы и капилляры. Общая площадь поверхности всех капилляров в организме человека примерно 1500 м2[4]. Через тонкие стенки капилляров артериальная кровь отдаёт клеткам тела питательные вещества и кислород, а забирает от них углекислый газ и продукты метаболизма, попадает в венулы, становясь венозной. Венулы собираются в вены. К правому предсердию подходят две полые вены: верхняя и нижняя, которыми заканчивается большой круг кровообращения. Время прохождения крови по большому кругу кровообращения составляет 23—27 секунд.
Особенности кровотока[править]
- Венозный отток от непарных органов брюшной полости осуществляется не напрямую в нижнюю полую вену, а через воротную вену (сформированную верхней, нижней брыжеечными и селезёночной венами). Воротная вена, войдя в ворота печени (отсюда и название) вместе с печёночной артерией, делится в печёночных балках на капиллярную сеть, где кровь очищается и только после этого по печёночным венам поступает в нижнюю полую вену.
- Гипофиз также обладает воротной или «чудесной сетью»: передняя доля гипофиза (аденогипофиз) получает питание из верхней гипофизарной артерии, которая распадается на первичную капиллярную сеть, контактирующую с аксовазальными синапсами нейросекреторных нейронов медиобазального гипоталамуса, вырабатывающих рилизинг-гормоны. Капилляры первичной капиллярной сети и аксовазальные синапсы образуют первый нейрогемальный орган гипофиза. Капилляры собираются в портальные вены, которые идут в переднюю долю гипофиза и там повторно разветвляются, образуя вторичную капиллярную сеть, по которой рилизинг-гормоны достигают аденоцитов. В эту же сеть секретируются тропные гормоны аденогипофиза, после чего капилляры сливаются в передние гипофизарные вены, несущие кровь с гормонами аденогипофиза к органам-мишеням. Поскольку капилляры аденогипофиза лежат между двумя венами (портальной и гипофизарной), они относятся к «чудесной» капиллярной сети. Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) получает питание из нижней гипофизарной артерии, на капиллярах которой образуются аксовазальные синапсы нейросекреторных нейронов — второй нейрогемальный орган гипофиза. Капилляры собираются в задние гипофизарные вены. Таким образом, задняя доля гипофиза (нейрогипофиз), в отличие от передней (аденогипофиз), не производит собственных гормонов, а депонирует и секретирует в кровь гормоны, вырабатывающиеся в ядрах гипоталамуса.
- В почках также существуют две капиллярные сети — артерии разделяются 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.
- Лёгкие также имеют двойную капиллярную сеть — одна принадлежит большому кругу кровообращения и питает лёгкие кислородом и энергией, забирая продукты метаболизма, а другая — малому кругу и служит для оксигенации (вытеснения из венозной крови углекислого газа и насыщения её кислородом).
- Сердце также имеет собственную сосудистую сеть: по венечным (коронарным) артериям в диастолу кровь попадает в сердечную мышцу, проводящую систему сердца и так далее, а в систолу через капиллярную сеть выдавливается в коронарные вены, впадающие в коронарный синус, открывающийся в правое предсердие.
Функции[править]
Кровоснабжение всех органов организма человека, в том числе лёгких.
Малый круг кровообращения[править]
Малый круг кровообращения — часть кровеносной системы; начинается в правом желудочке и оканчивается в левом предсердии.
Малый (легочный) круг кровообращения начинается от правого желудочка легочной артерией, которая делится на две ветви, и по ним венозная кровь поступает в правое и левое легкие. В легких происходит газообмен между кровью и альвеолярным воздухом: кровь получает из него кислород и отдает углекислый газ, превращаясь в артериальную. Артериальная кровь по четырем легочным венам поступает в левое предсердие, где заканчивается малый круг кровообращения.
Кровь течет по замкнутой системе сосудов и не соприкасается с тканями. Обмен газов и питательных веществ осуществляется через жидкость, которая окружает ткани и которую называют тканевой. Основным органом, создающим кровоток в сосудах, является сердце, обладающее способностью автоматически сокращаться.
Структура[править]
Начинается в правом желудочке, выбрасывающем венозную кровь в лёгочный ствол. Лёгочный ствол делится на правую и левую лёгочные артерии. Лёгочные артерии ветвятся на долевые, сегментарные и субсегментарные артерии. Субсегментарные артерии делятся на артериолы, распадающиеся на капилляры. Отток крови идет по венам, которые собираются в обратном порядке и в количестве четырёх штук впадают в левое предсердие, где заканчивается малый круг кровообращения. Кругооборот крови в малом круге кровообращения происходит за 4—5 секунд.
Первым открыл малый круг кровообращения в XII веке арабский врач Ибн-аль-Нафиз из Дамаска, вторым был Мигуэль Сервет (1509—1553) — юрист, астроном, метролог, географ, врач и теолог.
Функции[править]
Основная задача малого круга — газообмен в лёгочных альвеолах и теплоотдача.
Сердце и его функции[править]
Сердце (cor) — полый мышечный орган, обеспечивающий движение крови по кровеносным сосудам. Сердце располагается в грудной полости, в среднем средостении. Верхушка сердца, apex cordis, обращена вниз, влево и вперед, а более широкое основание сердца, basis cordis, — кверху и кзади[5].
Сердце человека расположено в грудной полости за грудиной и свободно подвешено на сосудах, что позволяет ему немного смещаться. Оно находится внутри перикарда, защитной оболочки, которая предотвращает повреждения. В перикарде находятся рецепторы, передающие сигналы в центральную нервную систему, откуда команды поступают к сердечной мышце и сосудам, регулируя их работу и адаптируя организм к условиям жизни[6].
Сердце состоит из двух предсердий и двух желудочков. Правая и левая части сердца не соединены друг с другом, но правое предсердие связано с правым желудочком, а левое предсердие — с левым желудочком через клапаны. Эти клапаны открываются только в сторону желудочков, обеспечивая поступление крови. Клапаны также размещены у выходов из желудочков аорты и лёгочных артерий, контролируя перемещение крови исключительно в сосуды и предотвращая обратный поток крови. Полулунные клапаны располагаются между желудочками и артериями. Они обеспечивают ток крови только в одном направлении — из желудочков в артерии[1].Сердце функционирует непрерывно на протяжении всей жизни человека, перекачивая кровь[1]. Главная задача сердца — обеспечивать постоянное движение крови по сосудам, поэтому оно ритмично сокращается непрерывно. Здоровое сердце бьётся 70-75 раз в минуту, хотя возможны индивидуальные особенности[6].
В сердечном цикле различают фазу сокращения сердца, или систолу, и фазу расслабления, или диастолу. Систола включает первую фазу — систолу предсердий, во время которой в них повышается давление, выталкивающее кровь из предсердий в желудочки. Вслед за систолой предсердий наступает вторая фаза систола желудочков, во время которой давление в них повышается до 130—140 мм рт. ст., под влиянием чего открываются клапаны между желудочками и отходящими от них сосудами и наступает фаза изгнания крови. После этого наступает общая фаза расслабления предсердий и желудочков — диастола.
Свойства сердечной мышцы, обеспечивающие её функционирование, включают возбудимость, проводимость и автоматию. Автоматия — это способность клеток, тканей и органов возбуждаться без внешнего воздействия, под влиянием импульсов, возникающих в них самих[6].
Совместимость и переливание крови[править]
Каждый человек обладает уникальными тканями, поэтому пересадка кожи, почек или сердца возможна только при совместимости тканей доноров и реципиентов. Несовместимые ткани будут отторгнуты иммунной системой пациента, так как чужеродные вещества вызовут иммунную реакцию, и антитела больного уничтожат эти ткани[1].
Группы крови[править]
В эритроцитах переливаемой крови тоже могут оказаться антигены, которые могут быть уничтожены антителами плазмы крови больного. Поэтому переливать можно только ту кровь, которая совместима с кровью больного.
Врождённые иммунологические особенности определяют различия в составе крови людей, связанные с наличием определённых белков (изоантигенов) в эритроцитах (Α и Β) и антител типа α и β в плазме крови. Если при переливании крови белок Α взаимодействует с антителом α, а белок Β — с антителом β, возникает иммунологическая несовместимость. Антитела в плазме крови больного склеивают эритроциты переливаемой крови, что приводит к их разрушению и гибели пациента. Существуют четыре основные группы крови, хотя на самом деле их гораздо больше. Особенности I, II, III и IV групп крови представлены в таблице[1].
| Группа крови | Изоантигены в эритроцитах | Групповые антитела плазмы |
|---|---|---|
| I | Отсутствуют | α, β |
| II | A | β |
| III | B | α |
| IV | A, B | Отсутствуют |
Изоантигены — антигены, которые играют значительную роль в иммунной системе, защищая организм от чужеродных агентов и предотвращая развитие иммунного ответа на собственные антигены[1].
Донор (от лат. dono—дарю.) — тот, кто сдаёт кровь для переливания. Согласно таблице, в эритроцитах людей с первой группой крови отсутствуют белки A и B, поэтому их кровь можно переливать людям с другими группами. Однако им самим можно переливать кровь только их собственной группы, так как эритроциты со второй, третьей и четвёртой группами будут сталкиваться с антителами α, β или обоими одновременно, что может быть опасным[1].
Люди с I группой крови считаются универсальными донорами, так как их кровь можно переливать пациентам с любыми группами крови. Обладатели IV группы крови — универсальные реципиенты (от лат. recipiens—получающий, принимающий), потому что в их плазме отсутствуют групповые антитела и им можно переливать кровь любых групп. Доноры II и III групп могут сдавать кровь либо людям своей группы, либо IV группе, а им можно переливать кровь их группы и I группы[1].
Система резус (Rh-hr)[править]
Данная система открыта в 1941 К. Ландштейнером и А. Винером при иммунизации кроликов кровью обезьян — макак-резусов.
Антигены системы резус (Rh) представляют собой липопротеиды (Сложные белки, которые являются липидами). В настоящее время известно о шести разновидностях антигенов системы резус. Наиболее значимыми из них являются D, C и E, обладающие высокой иммуногенной активностью. Самым мощным из них является антиген D, присутствующий в эритроцитах 85 % людей, независимо от их групповой принадлежности по системе АВ0. Кровь таких людей называется резус-положительной (Rh+). У оставшихся 15 % людей антиген D отсутствует. Их кровь считается резус-отрицательной (Rh-)[7].
Система резус не содержит врождённых антител: антирезусные антитела могут образоваться только при переливании резус-отрицательному человеку резус-положительной крови, поэтому повторное переливание резус-положительной крови может спровоцировать гемоконфликт. Аналогичная ситуация возникает, когда резус-отрицательная женщина вынашивает резус-положительного ребёнка, унаследовавшего резус-принадлежность от отца. Во время беременности небольшое количество крови ребёнка (0,1- 0,2 мл) может проникнуть через плацентарный барьер в кровь матери[7].
Эритроциты плода могут попасть в кровь матери во время родов. В ответ на чужеродный антиген в организме матери начинают вырабатываться антирезус-агглютинины. При первой беременности резус-конфликт обычно не возникает, потому что уровень антител невысок. Но при последующих беременностях резус-положительным плодом уровень антител в крови женщины повышается. Антирезус-агглютинины с низкой молекулярной массой легко проходят через плацентарный барьер в организм плода и взаимодействуют с антигенами системы резус, вызывая агглютинацию и гемолиз эритроцитов плода. В результате происходят выкидыш или гемолитическая болезнь новорождённых[7].
Чтобы предотвратить иммунизацию, резус-отрицательной беременной женщине вводят готовые концентрированные антирезус-агглютинины. Эти вещества склеивают резус-положительные эритроциты плода, которые попадают в её организм, и иммунизация не происходит[7].
Источники[править]
- ↑ 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 1,12 Драгомилов А. Д., Маш Р. Д. Биология: Учебник для учащихся 8 класса общеобразовательных учреждений. — 3-е изд. — М.: Вентана-Граф, 2007. — С. 77—83. — 272 с.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Козлов В. И. Анатомия сердечно-сосудистой системы: учебное пособие для студентов медицинских вузов. — М., 2013. — С. 12, 13. — 192 с.
- ↑ Сусликова М. И., Губина М. И., Александров С. Г., Булнаева А. Ф. Избранные вопросы физиологии крови: учебное пособие. — Иркутск: ИГМУ, 2021. — С. 35. — 102 с.
- ↑ Ноздрачев А.Д., Баженов Ю.И., Баранникова И.А. и др. Общий курс физиологии человека и животных.. Архивировано из первоисточника 5 августа 2012.[недоступная ссылка] Проверено 16 июля 2012.
- ↑ Горькавая Ф. Ю., Алексеева Е. О., Дей А. А., Климкина Т. Н. Анатомия и физиология системы кровообращения. — Владивосток: Дальневосточный федеральный университет, 2021. — С. 7. — 83 с.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 Назарова Е. Н., Жилов Ю. Д. Возрастная анатомия, физиология и гигиена: учебник для студентов учреждений высшего педагогического профессионального обучения. — М.: Академия, 2011. — С. 83. — 256 с.
- ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 Самоходова О. В., Инсарова Г. Е. Физиология крови: Учебное пособие для студентов / сост. А. Ф. Каюмова. — Уфа: ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России, 2014. — С. 76. — 50, 51 с.
 | Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Знание.Вики» («znanierussia.ru») под названием «Кровообращение», расположенная по следующим адресам:
Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Знание.Вики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?». |
|---|
 | Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Большой и малый круги кровообращения», расположенная по адресу:
Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?». |
|---|