Анатомо-физиологические особенности сердечно-сосудистой системы

Сердечно-сосудистая система – совокупность полых органов и сосудов, обеспечивающих процесс кровообращения, постоянную, ритмическую транспортировку кислорода и питательных веществ, находящихся в крови и выведение продуктов обмена. Система включает сердце, аорту, артериальные и венозные сосуды.

Сердце – центральный орган сердечно-сосудистой системы, выполняющий насосную функцию. Сердце – неутомимый труженик, труд которого виден ежесекундно уже потому, что мы находимся в сознании. Этот труженик обеспечивает нас энергией для передвижения, для речи, для выражения эмоций. В народе приписывают ему и роль центрального таинственного уголка, откуда начинается и где заканчивается любовь, ненависть, милосердие и гнев человека. Сердце ритмично сокращается с частотой 65-75 ударов в минуту, в среднем – 72. В покое за 1мин. сердце перекачивает около 6 литров крови, а при тяжелой физической работе этот объем достигает 40 литров и более. Посчитайте сколько это будет за час, сутки, год, 70 лет жизни. Это сотни, тысячи тонн крови, а передвигает их маленький орган объемом с кулак. Почему? Работает ритмично, чередуя работу с отдыхом. В минуту – 6 литров, в час – 360 литров, в сутки – 8,64 тонны, в год почти 26 тысяч тонн.

Масса сердца – 250-300 гр. Размер по трем осям от 6 до 13 см., в среднем – объем кулака.

Сердце состоит из 4-х полостей (отделов) - два предсердия и два желудочка. Правое предсердие и желудочек составляют правую половину сердца, левые - левую. Правая и левая половины сердца разделены межпредсердной перегородкой. Она обеспечивает раздельный кровоток по малому и большому кругам кровообращения. Это препятствует смешению венозной и артериальной крови, которая в здоровом сердце не смешивается. Левая половина сердца всегда заполнена артериальной кровью, идущей от легких, т. е. насыщенной кислородом, а правая – венозной, т. е. обедненной кислородом, возвращающейся от тканей.

Предсердия и желудочки отделены друг от друга предсердно-желудочковыми клапанами. Между левым предсердием и левым желудочком находится двухстворчатый (митральный) клапан. Между правым предсердием и правым желудочком – трехстворчатый клапан. Строение клапанов и расположение хордовых нитей, удерживающих клапаны таково, что кровь движется только в одном направлении – из предсердия в желудочек.

В левое предсердие впадают четыре легочные вены – по две от каждого легкого. Из предсердия кровь проходит в левый желудочек.

От левого желудочка выходит аорта, которая несет артериальную кровь ко всем артериям и тканям.

В правое предсердие впадает верхняя и нижняя полые вены, собирающие кровь от венозной системы органов и тканей.

От правого желудочка берет начало легочный ствол, который несет венозную, обедненную кислородом и питательными веществами кровь к легким.

Сердце состоит из трех слоев: внутренний – эндокард, средний – миокард (мышца сердца), наружный – эпикард. Наружный слой входит в состав околосердечной сумки, образующей перикард с полостью перикарда.

Мышечный слой самый мощный в левом желудочке, он в 2-3 раза мощнее миокарда правого желудочка. Именно левому желудочку надо прокачивать кровь по большому кругу кровообращения, что требует силы и выносливости.

Сосуды – эластические полые трубки различного диаметра, по которым циркулирует кровь и лимфа. Есть артериальные сосуды (артерии, артериолы, капилляры), вены и лимфатические сосуды. Артериальные и венозные сосуды вместе с сердцем образуют круги кровообращения. Стенка артериальных сосудов имеет три слоя. Наружный слой стенки придает артериям плотность и эластичность. Он богат сосудами и нервами, которые обеспечивают питание и ре-
гулируют просвет сосуда. Средняя оболочка – мышечная, состоит из гладких мышечных волокон, которые под влиянием нервных импульсов и сигналов от барорецепторов обеспечивают регулирование просвета артериальных сосудов. Внутренняя оболочка состоит из нежных клеток эндотелия, обеспечивающих движение крови с минимальным сопротивлением. Круги кровообращения описаны впервые Горвеем.

Большой круг начинается от левого желудочка сердца аортой, которая ветвится на разных уровнях. Ветви аорты называются артериями разного калибра. Артерии переходят в артериолы, последние в органах разделяются на множество мелких сосудов с тонкими стенками - капилляров. В капиллярах всасывается в ткани кислород и питательные вещества и кровь из артериальной превращается в венозную. Сливаясь между собой капилляры, образуют венулы, объединяющиеся в вены разного калибра и, наконец, в крупные стволы – нижнюю и верхнюю полые вены. Полые вены впадают в правое предсердие, где и заканчивается большой круг кровообращения. Главное назначение большого круга кровообращения – транспорт кислорода от легких к тканям, а углекислого газа - от тканей к легким.

Малый круг кровообращения (МКК) начинается от правого желудочка сердца легочной артерией, которая, разветвляясь, переходит в сосудистые сети легких и заканчивается легочными венами, впадающими в левое предсердие. МКК обеспечивает транспорт и обмен газов с внешней средой (выведение углекислого газа в легкие и насыщение крови кислородом). В малом круге по артериям течет венозная кровь, а по венам – артериальная.

Аорта и ее ветви. В самом начале аорты от нее отходят левая и правая венечные артерии, питающие само сердце. В области дуги аорты отходят артериальные стволы, обеспечивающие питание верхнего плечевого пояса и верхней конечности (плечевая, потом лучевая и локтевая), а также левая и правая общие сонные артерии, разделяющиеся на уровне нижней челюсти на наружную и внутреннюю сонные артерии, питающие мозг, голову и шею. Примерно на уровне пупка нисходящая аорта делится на правую и левую подвздошные, которые переходят в бедренные артерии, а далее в подкаленные и берцовые артерии, питающие голень и стопу. От аорты отходят почечные артерии.

Автоматизм сердца – способность сердца к автоматическим сокращениям под влиянием импульсов, возникающих в самом сердце. Источниками электрических импульсов действия являются клетки проводящей системы сердца. К ней относится синоатриальный или синусопредсердный узел (основной водитель ритма) и атриовентрикулярный или желудочный узел. Клетки этих узлов связаны между собой. Они способны самогенерировать электрические импульсы, которые, проходя по правой и левой ножкам пучка Гиса возбуждают миокард, побуждая правую и левую половины сердца к сокращению. Деятельность сердца обеспечивается нервной и гуморальной регуляцией (нейрогуморальная регуляция).

Нервная регуляция сокращений обеспечивается вегетативной нервной системой, т. е. независящей от воли человека. Центры регуляции сердечной деятельности расположены в центральной нервной системе.

Гуморальная регуляция деятельности осуществляется железами внутренней секреции.

Каждое ритмическое сокращение сердца дает начало новому сердечному циклу, который состоит из трех фаз: систолы (сокращение) предсердий, систолы желудочков и общей паузы. После сокращения сердечной мышцы наступает ее расслабление – диастола. Сердце окутано коронарными сосудами, питающими мышцу сердца. Сужение их просвета, приводящее к относительной недостаточности питания мышцы сердца, вызывает ишемию. Острое нарушение питания миокарда – инфаркт миокарда. Электрический потенциал отражает качество снабжения миокарда кровью и кислородом. Регистрируется в виде электрокардиограммы (ЭКГ). Основные зубцы ЭКГ обозначаются PQRST. Они отражают потенциал возбуждения определенных отделов сердца, т. е. выявляют электрическую топику мышцы сердца.

Р – электрическая деполяризация предсердий (электрическая активация);

QRS – электрическая деполяризация желудочков (Q – направлен вниз, R – вверх, S – вниз);

Т – желудочковая реполяризация.

Характер электрической активации различных участков сердечной мышцы зависит от качества её питания кровью, притекающей по коронарным сосудам. Ишемия миокарда проявляется на ЭКГ.

Физиология сокращения мышцы сердца довольно сложна. Мышца сердца вынуждена постоянно сокращаться, имея большой диапазон адаптации к запросу энергии, который вызывается работой человека. В тоже время ритм и частота сокращений часто меняется. От этого меняется и степень наполнения полостей сердца кровью, а, следовательно, и степень растяжения мышцы сердца. Степень растяжения мышцы и опорожнения полостей зависит также от состояния клапанов и клапанных отверстий. Клапаны могут деформироваться, например, при ревматизме, тогда отверстие будет не плотно закрыто, кровь будет возвращаться в камеру. Если это касается митрального клапана говорят, например, недостаточность митрального клапана. При том же ревматизме клапанное отверстие может суживаться за счет сращения створок клапанов. В этом случае говорят о стенозе отверстия, когда в отведенный промежуток времени требуемый объем крови не успевает через него пройти. Появляется остаточный объем крови, мышца сердца растягивается.

Количественные характеристики зависимости между длиной сердечной мышцы и силой сокращения, впервые описаны О. Франком (1895 г.), даны Е. Старлингом (1918 г.). Установлена закономерность, выраженная кривой: длина – сила. Физиологический смысл закономерности Франка-Старлинга сводится к следующему: большее наполнение полостей сердца кровью автоматически увеличивает силу сокращений и, следовательно, обеспечивает и большее опорожнение. В сокращениях мышцы сердца действует закон "все или ничего".