ЛИМФАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
Лимфа.Лимфа образуется при прохождении части плазмы крови, лимфоцитов, моноцитов и эозинофилов через стенки капилляров в межклеточные щели. Поэтому в составе лимфы меньше белков, чем в плазме — в среднем 3—4%, а сахар и минеральные соли содержатся в ней в таком же количестве. Лимфа содержит питательные вещества, а также продукты обмена веществ. Ее состав значительно более изменчив, чем состав крови. Лимфа, оттекающая от пищеварительного канала во время переваривания жирной пищи, содержит жировые капельки и имеет цвет молока.
Образование лимфы увеличивается при повышении кровяного давления, увеличении общего количества крови, при венозном застое, мышечной работе.
Лимфатические сосуды и лимфатические узлы.Из межклеточных и межтканевых щелей лимфа поступает в тончайшие лимфатические сосуды, которые постепенно укрупняются и, наконец, впадают в два грудных протока. Правый грудной проток собирает лимфу из половины головы, правой половины грудной клетки и из правой руки, а левый — из остальной, большей части тела. Оба протока впадают в крупные вены.
Лимфа течет очень медленно, в крупных лимфатических сосудах 0,25—0,3 мм/мин. По ходу лимфатических сосудов расположены лимфатические узлы, в которых лимфа обогащается лимфоцитами. В лимфатических узлах происходит обезвреживание микробов и чужеродных веществ путем фагоцитоза и образования антител.
Лимфатические узлы имеют бобовидную форму. Снаружи они покрыты соединительнотканой оболочкой, от которой внутрь узла отходят перекладины, образующие путем переплетений опору для нежной лимфатической ткани. Лимфатическая ткань состоит из сети особых клеток, выполняющих функцию фагоцитов, и из лимфатических фолликулов, в которых образуются скапливающиеся в них лимфоциты. Несколько приносящих лимфатических сосудов вступают в лимфатический узел на выпуклой его стороне, теряя
С. И. Гальперин 129
свои стенки; следовательно, втекающая в узел лимфа вливается в его ткань. В центре лимфатических фолликулов расположены реактивные центры, где обезвреживаются микробы и чужеродные вещества, поступившие с лимфой. Между фолликулами есть лимфатические пространства, которые, сливаясь, образуют выносящие лимфатические сосуды, проходящие вместе с артерией и венами в выемке лимфатического узла — его воротах. Лимфатические узлы окончательно формируются на 3-м году жизни ребенка,
а реактивные центры появляются в них значительно позднее.
Рис. 49. Разрез нёбной миндалины: / — ямки между складками слизистой оболочки, 2 — многослойный плоский эпителий, инфильтрированный лейкоцитами, 3 — многослойный плоский эпителий, не инфильтрированный лейкоцитами, 4 — вторичные узелки с реактивными центрами, 5 — железы |
Наиболее крупные лимфатические узлы находятся на ноге под коленным суставом (подколенные), около тазобедренного сустава (паховые) , на руке — около локтевого сустава (локтевые), у плечевого сустава (подмышечные), на туловище — впереди поясничных позвонков (поясничные), на шее —впереди шейных позвонков (шейные), в легких и бронхах (легочно-бронхиальные).
Особенное значение для иммунитета имеют миндалины и лимфатические узлы пищеварительного канала. Миндалины в виде кольца расположены в ротовой полости вокруг зева. Они развиваются очень быстро в течение первых лет жизни. После 4—5 лет их развитие идет медленнее. У взрослого они долгое время не изменяются.
Миндалины представляют собой лимфоидные скопления. Одна их поверхность обращена в полость зева и снабжена бухтами, в которые попадают микробы, на другой стороне находятся выносящие сосуды; приносящих сосудов нет (рис. 49). У детей при ангине, дифтерите, скарлатине и других болезнях в первую очередь наступает воспаление миндалин; они распухают, краснеют и начинают болеть. Здесь разыгрывается первый бой между микробами и защитными силами организма. У детей с пониженным сопротивлением к инфекции вследствие хронического воспаления миндалины увеличиваются. Увеличенные миндалины, называемые аденоидами, закрывают выход из полости носа и затрудняют дыхание и акт еды. Дети с аденоидными разращениями в носоглотке
не могут продолжительное время сосредоточить внимание и легко утомляются при умственной работе.
В кишечнике лимфа, поступающая из ворсинок слизистой оболочки при всасывании, проходит несколько линий лимфатических узлов, в которых обезвреживаются микробы и чужеродные вещества. Первая линия лимфатических узлов находится в стенке кишечника. Вторая и последующие — в брыжейке. В червеобразном отростке кишки расположено скопление лимфоидной ткани, называемое кишечной миндалиной. Аппендицит —воспаление этой миндалины "и последующее воспаление червеобразного отростка.
Лимфатическая система участвует и в обмене веществ, так как лимфа и тканевая жидкость участвуют в доставке питательных веществ и кислорода ко всем клеткам тела, а остаточные продукты обмена веществ из всех клеток в составе тканевой жидкости, а затем лимфы поступают в вены, т. е. в кровеносную систему.
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА
8 |
Форма, строение, местоположение, вес и объем сердца.Сердце
имеет форму конуса, несколько сдавленного в сагиттальном на-
направлении. Закругленная верхушка
сердечного конуса обращена вниз,
влево и вперед. Стенка сердца состоит
из оболочек: I) наружной серозной
оболочки, плотно приращенной к сред
ней и называемой эпикардом, 2) сред
ней, толстой мышечной оболочки
(стр. 59) — миокарда и 3) внутренней оболочки, состоящей из плоского
эпителия, под которым расположена s
соединительная ткань, — эндокарда.
Эпикард переходит в околосердечную
сумку из соединительной ткани — перикард. 4
Рис. 50. Сердце спереди: / — верхушка сердца, 2 — левый желудочек, 3 — левое предсердие, 4 — правый желудочек, 5 — правое Предсердие, 6 —- легочная артерия, 7 — аорта,8 — безымянная артерия, 9 — левая общая сонная артерия, 10 — левая подключичная артерия, // — верхняя полая вена |
Сердце человека делится на изолированные друг от друга правую и левую части. В правую половину сердца впадают вены, приносящие венозную кровь, поэтому ее называют венозным сердцем. В левую половину по легочным венам поступает артериальная кровь, поэтому ее называют артериальным сердцем. Каждая половина сердца состоит из двух камер: предсердия и желудочка. Следовательно, сердце состоит из четырех камер: двух предсердий и двух желудочков. Внешний вид сердца до некоторой степени отражает его внутреннее строение. Так, на границе предсердий и желудочков сердце опоясано
5*
поперечной бороздой, а на границе левого и правого желудочков проходят 2 продольные борозды — передняя и задняя. В бороздах расположены кровеносные сосуды (рис. 50). Миокард состоит из поперечнополосатой мышечной ткани, образующей Синцитий. В сердце имеется система, проводящая нервные импульсы. Она начинается в устье верхней полой вены в правом предсердии, в котором расположен нервный синусоатриальный узел, или узел Кейт-Флака. Из этого узла отходят 2 ветви: одна направляется к устью нижней полой вены, а другая — к атриовентрикулярному нервному узлу, или узлу Ашоф-Тавара, расположенному на границе предсердий и желудочков. От этого узла отходят 2 ветви
пучка Гиса в правый плевый желудочки. В узлах сердца находятся нервные клетки и особая, богатая гликогеном атипическая мышечная ткань, а в ветвях, соединяющих узлы, и пучке Гиса находятся нервные волокна и атипическая мышечная ткань (рис. 51).
У взрослого человека сердце расположено несимметрично: около двух третей его лежит влево от срединной плоскости тела и только одна треть — вправо.
Рис. 51. Проводящая система сердца: / — синусоатриальный узел, 2 — атриовентрикулярный узел, 3 — пучок Гиса |
По характеру телосложения и форме грудной клетки можно судить до известной степени о форме и положении сердца. У людей с широкой и короткой грудной клеткой оно расположено горизонтально, с узкой и длинной грудной
клеткой — вертикально, а с промежуточным типом грудной клетки — косо.
Вес сердца взрослого человека 300—350 г.
Артерии и капилляры.В артериях кровь течет из сердца, а в венах — к сердцу. Стенка артерий и вен состоит из трех оболочек: внутренней, представленной однослойным плоским эндотелием, средней — гладкой мышечной тканью, наружной — из соединительной ткани. В артериях мышечная оболочка значительно толще, чем в венах. Из сердца выходит самый крупный артериальный сосуд—аорта, разветвляющийся на артерии.
Различают артерии эластического типа, в средней оболочке которых преобладают эластические волокна (аорта, легочная артерия), и артерии мышечного типа, в которых больше гладких мышечных волокон (остальные артерии).
Распределение артерий соответствует двусторонней симметрии тела. .
Каждая часть тела имеет одну крупную артерию, по которой поступает кровь: туловище — аорту, каждая половина головы и шеи — общую сонную артерию, рука — подключичную артерию,
продолжающуюся в подкрыльцовую, нога — наружную подвздошную, продолжающуюся в бедренную.
Дальнейшие разветвления этих артерий соответствуют строению частей тела и органов, в которые они входят. В грудной полости артерии делятся на парные (бронхиальные артерии к легким) и непарные (к перикарду, пищеводу, диафрагме). В брюшной полости — парные (надпочечные, почечные, семенные) и непарные (диафрагмальная, чревная). Каждая общая сонная артерия делится на наружную и внутреннюю.
Артерии дают ветви к костям, суставам и мышцам. Отчетливо выступает параллелизм в строении сосудистой системы и скелета. Ход артерии к органу всегда кратчайший, вступает она в орган обычно с внутренней стороны, обращенной к средней линии тела. Места вхождения сосудов в органы называются воротами органа. Распределение сосудов в органе соответствует его строению, функции и развитию.
Мелкие артерии переходят в самые мелкие — артериолы, а артериолы — в капилляры.
Стенка капилляров состоит из одного слоя эндотелиальнык клеток, между которыми располагаются особые сократительные клетки Руже, имеющие звездчатую форму. Диаметр капилляра 4—20 мкм. Самые узкие капилляры находятся в мышечной ткани.
Вены. Капилляры сливаются в мельчайшие вены — венулы, а венулы — в мелкие вены, которые по мере слияния становятся венами среднего калибра, а затем впадают в более крупные.
В отличие от артерий средняя — мышечная — оболочка в венах значительно тоньше, чем в артериях, а внутренняя во многих местах, главным образом на руках и особенно ногах, образует клапаны, имеющие вид кармашков. Они препятствуют движению крови в обратном направлении. Артерии, кроме аорты и легочной артерии, клапанов не имеют.
Распределение вен такое же, как и артерий. Каждая часть тела имеет одну крупную вену, в которую собирается оттекающая от нее кровь. Из ног венозная кровь собирается в бедренные вены, переходящие в наружные подвздошные, а из органов таза — во внутренние подвздошные. Внутренняя и наружная подвздошные вены каждой стороны сливаются в две общие подвздошные вены, которые, соединяясь, дают начало нижней полой вене; в нее впадают все вены полости живота.
Очень важна роль воротной вены, собирающей кровь из всех непарных органов брюшной полости (желудка, кишечника, поджелудочной железы, селезенки) и поступающей по ней в печень. Затем из печени по печеночным венам кровь попадает в нижнюю полую вену. Из области головы и шеи кровь оттекает по двум яремным венам, а из рук — по подключичным. Яремные и подключичные вены, соединяясь, образуют две безымянные вены. Из двух слившихся безымянных вен образуется верхняя полая вена (см. рис. 50).
Вены шире артерий. Кроме вен, сопровождающих артерии, есть много поверхностных, подкожных вен. В некоторых органах одну артерию сопровождают две вены, например, на руках и ногах. Там, где органы расположены в полостях, образованных плоскими костями, есть густые венозные сплетения (таз, позвоночный канал). В полости черепа венозная кровь находится в специальных вместилищах с неподатливыми стенками, образованными листками твердой мозговой оболочки (венозные синусы).
Для кровообращения исключительное значение имеет суммарное поперечное сечение всех кровеносных сосудов. Самым узким местом кровеносной системы является аорта. Сумма просветов артериол во много раз больше просвета аорты, а суммарный просвет капилляров в 600—800 раз шире аорты.
Чем больше разветвляются кровеносные сосуды, тем больше становится их поперечное сечение. Особенно резко возрастает просвет кровеносных сосудов при их ветвлении на капилляры, например, в кишечнике — в 170 тыс. раз, а в легких — в 270 тыс. раз. Это имеет решающее значение для обмена веществами и газами между плазмой крови, протекающей в капиллярах, и клетками тканей. При слиянии капилляров в венулы и вены их просвет уменьшается, например, просвет полых вен только в 1,2—1,8 раз больше просвета аорты.
Большой и малый круги кровообращения.В правое предсердие впадают две крупнейшие вены, не имеющие клапанов — верхняя и нижняя полые вены, собирающие кровь со всего тела. Место впадения полых вен называется венозным синусом, который у человека составляет часть правого предсердия. В правое предсердие открывается также венечный синус — общий сток вен сердца.
На границе правого предсердия и правого желудочка находится атриовентрикулярное отверстие, через которое кровь из предсердия поступает в желудочек. Благодаря трехстворчатому клапану (створки которого являются складками эндокарда), это отверстие открывается, пропуская кровь, и закрывается. Своими основаниями створки клапана укреплены по окружности отверстия, а свободными краями, к которым прикрепляются сухожильные нити, обращены друг к другу. Сухожильные нити переходят в три сосочковые мышцы (по числу створок клапана), которые начинаются от мышечного слоя правого желудочка. Сосочковые мышцы сокращаются в самом начале сокращения правого желудочка. При этом сухожильные нити тянут- створки клапана, что препятствует выворачиванию их в сторону правого предсердия при сокращении правого желудочка. Когда расслабляется правый желудочек, сосочковые мышцы тоже расслабляются, а под влиянием давления крови, наполнившей правый желудочек, створки клапана поднимаются и закрывают отверстие. Натяжение сухожильных нитей, возникающее при поднятии створок, препятствует их прогибанию в сторону предсердия и прохождению в него крови из желудочка.
8 |
Рис. 52. Ток крови через сердце: / — левое легкое, 2, 5 — легочные артерии, 3, 6 — легочные вены, 4 — правое легкое, 7 — верхняя полая вена, 8 — нижняя полая вена, 9 — аорта |
Кроме атриовентрикулярного, в правом желудочке есть еще одно отверстие — легочной артерии, через которое кровь выбрасывается из правого желудочка в легочную артерию и в легкие. Так начинается малый круг кровообращения. Отверстие легочной артерии снабжено тремя клапанами, препятствующими обратному току крови из нее в желудочек. Эти клапаны имеют вид карманов полулунной формы. Давление крови, которая выбрасывается в легочную артерию при сокращении правого желудочка, открывает полулунные клапаны, как двери, прижимая их к стенкам артерии, а при начинающемся расслаблении желудочка кровь, находящаяся в легочной артерии, попадает в карманы клапанов и опускает их вниз, закрывая отверстие. Клапаны прикреплены к краям отверстия, поэтому они не прогибаются в сторону желудочка. В левое предсердие артериальная кровь поступает из легких но двум или четырем легочным венам. Часть легочных вен клапанов не имеет. Так заканчивается малый круг кровообращения. На границе левого предсердия и левого желудочка находится отверстие, которое снабжено двухстворчатым клапаном. Строение и механизм действия двухстворчатого клапана такие же, как и трехстворчатого. При сокращении левого желудочка двухстворчатый клапан закрывается и открываются три полулунных клапана аорты, построенные и функционирующие так же, как и полулунные клапаны легочной артерии. При этом отверстие аорты открывается, в нее поступает кровь из левого желудочка — здесь начинается большой круг кровообращения (рис. 52).
Сердечная деятельность.При сокращениях предсердий и желудочков кровь перекачивается по малому и большому кругам кровообращения, и создается разница давления крови в артериальной и венозной системах, благодаря чему кровь движется по сосудам. Сокращение камер сердца обозначается как систола, а их расслабление — диастола.
внешние проявления деятельности сердца. Во время систолы у здорового человека в 5-м межреберьи на палец кнутри от сосковой линии выслушивается первый тон сердца, который вызывается закрытием трех- и двухстворчатого клапанов и
сокращением мускулатуры желудочков. Во время диастолы во втором межреберье у грудины выслушивается второй тон сердца, который вызывается захлопыванием полулунных клапанов. Первый тон—глухой, низкий и .протяжный, второй — ясный, высокий, короткий. При систоле в том же месте, где выслушивается первый тон, вследствие удара верхушки сердца в грудную стенку ощущается толчок.
Деятельность сердца проявляется также в биотоках малого напряжения, запись которых обозначается как электрокардиограмма (рис. 53). Благодаря косому расположению сердца в груд-
Рис. 53. Диаграмма, показывающая происхождение зубцов электрокардиограммы. I — возбуждение предсердий; II — возбуждение атриовентрикулярного узла; III — начало возбуждения желудочков:
/ — синусоатриальный узел, 2 — атриовентрикулярный узел
ной клетке биотоки можно отводить от правой и левой руки, от правой руки и левой ноги и от левой руки и левой ноги. Зубец Р отражает систолу предсердий, а зубцы Q, R, S и Т — систолу желудочков. Зубец Р — результат алгебраического суммирования биотоков обоих предсердий, из которых правое возбуждается раньше, что вызывает положительно направленный зубец Р. Через 0,02—0,03 сек возбуждается левое предсердие — это вызывает отрицательно направленный зубец Р. Так как биотоки, возникающие в обоих предсердиях, имеют разное направление, то в результате зубец Р имеет небольшую величину. Этот зубец снижается при повышенной возбудимости блуждающих нервов сердца и повышается при увеличении возбудимости симпатических нервов сердца. Он повышается также при выполнении мышечной работы и тем больше, чем она интенсивнее.
Зубец Q — очень непостоянный и записывается у взрослых только в 3% случаев.
Зубец R— самый постоянный и высокий в желудочковом комплексе. Он состоит из восходящего и нисходящего колен, отражая уровень обмена веществ в миокарде, при котором потребляется кислород. При уменьшении потребления кислорода сердечной мышцей зубец R снижается. Зубец S—непостоянный, как и зубцы Q и R, он отражает возбуждение желудочков. Зубец Т — относительно постоянный. У взрослых его отношение к зубцу R от 1/2 до 1/з- При увеличении возбудимости симпатических нервов он повышается.
При физической нагрузке появляется зубец U.
Нормальный тип электрокардиограммы (нормограмма) изменяется в зависимости от положения сердца в грудной клетке, изменения толщины желудочков и состояния проводящей системы сердца. Нормограмма получается у взрослых, когда отношение толщины стенки правого желудочка к толщине левого желудочка равно 1:2—3. Когда это отношение равно 1:4, 1:5, то получается левограмма, так как биотоки левого желудочка запаздывают, а когда оно равно 2:1 или 1:1, то записывается правограмма.
Ритм сердечных сокращений. У здорового взрослого человека сердце ритмически сокращается в покое 65—75 раз в минуту. В горизонтальном положении частота сердцебиений меньше, чем в вертикальном. У женщин она несколько больше, чем у мужчин. Наибольшая частота сердцебиений в утренние часы, наименьшая— ночью. При мышечной работе она значительно увеличивается.
Цикл сердечной деятельности в покое при частоте 75 сокращений в минуту состоит из систолы предсердий, которая продолжается около 0,1 сек, систолы желудочков — 0,3 сек и их диастолы— 0,5 сек. Так как систола предсердий начинается за 0,1 сек до окончания диастолы желудочков, то весь сердечный цикл продолжается 0,8 сек, а общая систола предсердий и желудочков — 0,4 сек. У человека нет паузы в работе сердца и восстановление его работоспособности происходит во время диастолы.
Работа сердца. В покое во время систолы правый и левый желудочки выбрасывают одинаковое количество крови — 60—80 см3 (систолический, или ударный, объем). При умножении систолического объема на число сокращений сердца в минуту определяется минутный объем, который в покое равен 3,5—5 дм3. Работа сердца состоит из двух слагаемых: 1) выбрасывание систолического объема крови на высоту среднего уровня давления крови в аорте и 2) сообщение скорости движения этому объему. У взрослого человека работа сердца в покое равна 17280 кГ • м в сутки (169344 дж1), а при физической работе еще больше. Следовательно, сердце в сутки совершает работу, равную подъему веса тела (70 кг) на высоту в 250—300 м. При физическом труде и физических упражнениях работа сердца увеличивается, так как частота сердцебиений и систолический объем возрастают. Во
1 1 кГ*м равен 9,8 дж.
время физической работы благодаря растяжению мышцы сердца и временному его расширению систолический объем возрастает до 200—220 еж3, а частота сердцебиений увеличивается до 200 и больше в минуту. Поэтому минутный объем доходит до 25—30 дм3, иногда даже до 40—50 дмъ.
У людей, тренированных к физической работе, частота сердцебиений в покое меньше, чем у нетренированных. Во время физической работы частота сердцебиений у них возрастает больше, чем у нетренированных, и систолический объем увеличивается больше, что зависит от более сильной систолы вследствие большего развития сердечной мышцы и лучшего ее кровоснабжения и питания. Поэтому у тренированных минутный объем во время интенсивной мышечной работы возрастает больше, чем у нетренированных.
Рис. 54. Схема иннервации сердца: / — продолговатый мозг, 2 — блуждающий нерв, 3 — нервные узлы сердца, 4 — грудные сегменты спинного мозга с / по V, 5 — звездчатый узел, 6 — симпатические послеузловые волокна |
Регуляция работы сердца.Сердце детей и взрослых обладает способностью ритмически сокращаться в течение многих часов, даже будучи удаленным из организма, если его жизнедеятельность поддерживается пропусканием крови, содержащей питательные вещества и кислород. Эта способность называется сердечным автоматизмом и зависит от ритмических импульсов возбуждения в синусоатриальном узле, связанных с изменениями обмена веществ и колебаниями в нем биопотенциалов.
В целостном организме автоматизм сердца регулируется в соответствии с изменениями внешней
среды и внутренней среды двумя механизмами: нервным и нервно-гуморальным. Центробежные нервные импульсы поступают к сердцу по двум парам нервов. Два блуждающих нерва, по одному с каждой стороны шеи, проводят импульсы из продолговатого мозга к обоим нервным узлам сердца: синусоатриальному и атриовентрикулярному, из которых импульсы направляются непосредственно к мышце сердца. Нервные волокна двух симпатических нервов начинаются в верхней части грудного отдела спинного мозга, доходят до первого грудного узла симпатической цепочки, присоединяются к блуждающим нервам у черепа и затем вместе с ними поступают в сердце непосредственно к его мышце. Следовательно, на шее у общих сонных артерий располагаются смешанные нервы, состоящие из волокон блуждающего и симпатического (рис. 54). Блуждающие нервы замедляют сокращения сердца, уменьшают силу сокращений, снижают возбудимость и проводимость. Симпатиче-
ские нервы ускоряют и усиливают сокращения сердца, повышают возбудимость и проводимость.
Различие в действии обеих пар нервов состоит также в том, что у взрослого человека блуждающие нервы всегда оказывают некоторое сдерживающее действие на сердечный автоматизм. Это называется тонусом блуждающих нервов. Кроме того, они перестают действовать еще во время их возбуждения, в отличие от симпатических нервов, которые действуют еще некоторое время после окончания их возбуждения (последействие).
Симпатические и блуждающие нервы оказывают влияние на обмен веществ в сердечной мышце, регулируют ее питание и тем самым изменяют работу сердца. Такое влияние нервов на обмен веществ органа называется трофическим. Например, усиление работы сердца при действии симпатических нервов происходит в результате диссимиляции веществ в миокарде и освобождения при этом запасов энергии, а при действии блуждающих нервов, наоборот, происходит преобладание ассимиляции веществ в миокарде и увеличение запасов энергии в нем.
Нервно-гуморальная регуляция деятельности сердца осуществляется через кровь. При возбуждении блуждающих нервов сердца в нее поступает ацетилхолин, действующий как блуждающие нервы, а при возбуждении симпатических нервов сердца в кровь поступают норадреналин и адреналин, действующие как симпатические нервы. Такое же влияние оказывает гормон щитовидной железы, возбуждающий работу сердца.
Кроме того, на работу сердца влияет соотношение ионов калия и кальция в крови. При преобладании ионов калия возбуждаются блуждающие нервы, а ионов кальция — симпатические.
Движение крови в кровеносных сосудах.Кровь движется в кровеносных сосудах благодаря разнице давлений при выходе ее из сердца в артерии и при поступлении в сердце по венам. Непрерывность течения крови, несмотря на то что сердце сокращается ритмично, т. е. с перерывами, обеспечивается эластичностью артериальных сосудов (аорты и крупных артерий). Артериальные сосуды растягиваются систолическим объемом крови, а во время диастолы пассивно спадаются, отдавая запас энергии, затраченный сердцем на их растяжение во время систолы. Потенциальная энергия, накопленная благодаря работе сердца в эластических и мышечных волокнах аорты и артерий, во время диастолы превращается в кинетическую энергию движения крови. Следовательно, единственным двигателем крови в кровеносных сосудах является сердце.
Работа сердца по передвижению крови облегчается присасывающим действием грудной клетки: давление в ней меньше атмосферного, в то время как в брюшной полости, где находится большая , часть крови, оно выше атмосферного. Поступлению крови в сердце способствуют также сокращения скелетной мускулатуры, которые сдавливают вены и действуют, как мышечный насос.
Большая часть энергии давления крови, создаваемого сердцем, затрачивается на внешнее трение крови — о стенки кровеносных сосудов, и внутреннее трение — частиц крови друг о друга, а меньшая часть этой энергии затрачивается на движение крови. Особенно велико внешнее и внутреннее трение в капиллярах. В каж ком капилляре просвет так узок, что через него еле проталкивается эритроцит. По мере слияния капилляров в вены суммарный просвет снова становится значительно меньше, поэтому наибольшая скорость движения крови — в аорте, наименьшая — в капиллярах, а в полых венах она снова увеличивается. В покое во Рис. 55. Зависимость кровяного давления и скорости тока крови от суммарного просвета кровяного русла. / — кровяное давление; 2 — скорость тока крови; 3 — суммарный просвет кровяного русла: |
а — артерии, б — артериолы, в — капилляры, г — вены |
время систолы скорость движения крови у взрослого в аорте 500—600 мм/сек, во время диастолы 150—200 мм/сек, в капиллярах — 0,5 мм/сек, а в полых венах возрастает до 200 мм/сек. Наименьшая скорость течения крови в капиллярах способствует обмену веществ между кровью и тканями (рис. 55).
Рис. 56. Сфигмограмма |
Пульс.Артериальным пульсом называются колебания стенок артерий, вызываемые поступлением крови при систолах сердца. Поступление систолического объема крови в аорту сопровождается толчком в эластическую стенку аорты и в находящуюся в ней кровь. В результате возникает пульсовая волна, которая представляет собой волнообразное колебание стенки аорты и артерий, совпадающее по времени с волнообразным колебанием крови в них. Запись этого колебания стенки артерии обозначается как сфигмограмма (рис. 56). Крутой подъем пульсовой волны вызван начальным толчком, который произвел систолический объем крови, а небольшой подъем на спуске волны является результатом второго толчка крови от захлопнувшихся в конце систолы полулунных клапанов аорты. Пульс характеризуется: 1) частотой,
2) быстротой, или продолжительностью пульсовой волны, 3) величиной, или размахом колебаний стенки артерии, 4) напряжением, или силой, необходимой для сдавления артерии, и 5) ритмом, или продолжительностью промежутков времени между пульсовыми волнами. Так как пульсовая волна распространяется со скоростью, значительно превышающей максимальную скорость
движения крови, то ясно, что пульсовые колебания сосудов не являются причиной движения крови, но они отражают работу сердца и соответствуют скорости распространения колебаний кровяного давления.
Кровяное давление.Как упоминалось, разность кровяного давления в аорте и в полых венах создается работой сердца. При учащении и усилении систол оно возрастает, при их замедлении и ослаблении — снижается, при остановке сердца — падает до нуля. Кроме того, величина артериального кровяного давления зависит от суммарного просвета кровеносных сосудов (при сужении артериол и капилляров оно возрастает, а при их расширении снижается) и от объема крови в организме (увеличение объема крови, например при питье воды, повышает кровяное давление, а уменьшение объема крови, например при кровопотерях, ведет к его падению). Особенно большое влияние на артериальное кровяное давление оказывают изменения просвета капилляров брюшной полости, в которых протекает основная масса крови.
Артериальное кровяное давление поддерживается сердцем на определенном уровне благодаря тонусу, или напряжению, мышечных стенок средних и мелких артерий, артериол и сжатию большей части капилляров звездчатыми клетками Руже в неработающих органах. При повышении этого тонуса и активном сокращении мышечных стенок этих артериальных сосудов и клеток Руже кровяное давление возрастает. У здорового человека нервные и нервно-гуморальные механизмы, регулируя просвет артерий
мышечного типа и капилляров, поддерживают кровяное давление на относительно постоянном уровне, а также перераспределяют кровь между работающими органами.
У взрослых максимальное, или систолическое, давление в аорте равно 120—140 мм рт. ст., в плечевой артерии— 110—125 мм рт. ст. (минимальное, диастолическое — 70—80 мм рт. ст.), в мелких артериях— 70—90 мм рт. ст., в артериолах — 40—60 мм рт. ст., в капиллярах— 20—40 мм рт. ст., в крупных венах— 10—15 мм рт. ст., и в полых венах во время выдоха 2—5 мм рт. ст., а во время вдоха оно становится на 3—7 мм рт. ст. ниже атмосферного, что при ранении на шее с повреждением вен создает опасность засасывания воздуха в кровеносную систему. Разница между максимальным и минимальным давлением называется пульсовым давлением и равняется 30—40 мм рт. ст. (рис. 57). При мышечной работе максимальное кровяное давление возрастает.
Рефлекторные влияния на просвет кровеносных сосудов.Уровень кровяного давления регулируется нервной системой посредством центростремительных и центробежных нервов. Центростремительные нервы, вызывающие рефлекторное сужение сосудов, называются прессорами, а центростремительные нервы, вызывающие рефлекторное расширение сосудов, — депрессорами. Прессоры и депрессоры проводят нервные импульсы из рецепторов, расположенных внутри кровеносных сосудов. Центробежные нервы, вызывающие сужение кровеносных сосудов, называются сосудосуживателями, или вазоконстрикторами, а центробежные нервы, вызывающие расширение сосудов, сосудорасширителями, или вазодилятаторами.
В покое прессоры рефлекторно поддерживают тонус средних и мелких артерий, артериол и капилляров.
Рефлекторная саморегуляция просвета кровеносных сосудов производится при раздражении определенных групп рецепторов внутри кровеносных сосудов повышением кровяного давления или изменением химического состава крови. Для поддержания кровяного давления на обычном уровне особенно велико значение двух основных участков кровеносной системы, в которых имеются рецепторы, а именно в дуге аорты и в месте разветвления общей сонной артерии на наружную и внутреннюю, которое называется каротидным синусом. Повышение кровяного давления в дуге аорты и в каротидном синусе вызывает падение давления во всем организме — депрессорный рефлекс. Поэтому сдавление каротид-ных синусов, расположенных у углов нижней челюсти, опасно для жизни, что следует учесть: дети, играя, иногда сдавливают их. Центростремительные импульсы из этих рецепторов непрерывно поступают в центральную нервную систему, в продолговатый мозг и вызывают депрессорный рефлекс, который усиливается при повышении кровяного давления выше среднего уровня и ослабляется при понижении кровяного давления ниже этого уровня.
Депрессорный рефлекс состоит в увеличении тонуса ядер блуждающих нервов и в увеличении тонуса сосудорасширяющих цент-
ров, что ведет к падению кровяного давления. Понижение кровяного давления вызывает прессорный рефлекс. Прессорный рефлекс состоит в уменьшении тонуса блуждающих нервов и в увеличении тонуса сосудосуживающих центров, что ведет к повышению кровяного давления. При прессорном рефлексе возбуждаются также симпатические нервы сердца. Раздражение рецепторов кровеносных сосудов рук, ног, скелетной мускулатуры, легких, головного мозга, органов брюшной полости также вызывает депрессорные и прессорные рефлексы.
При раздражении рецепторов, расположенных в устье полых вен, при увеличении притока крови к сердцу вследствие уменьшения тонуса блуждающих нервов и увеличения тонуса симпатических нервов сердца и кровеносных сосудов, вызывающих их сужение, получается прессорный рефлекс учащения и усиления деятельности сердца. Расширение и сужение кровеносных сосудов вызывается также условными рефлексами на изменение просвета кровеносных сосудов.
Химические влияния на просвет кровеносных сосудов.На просвет кровеносных сосудов влияет увеличение концентрации водородных ионов в результате повышения обмена веществ в работающем органе. Увеличение концентрации водородных ионов вызывает расширение капилляров в работающем органе, что усиливает его кровоснабжение.
Расширение артериол и капилляров вызывает ацетилхолин. Однако его действие непродолжительно, так как он быстро разрушается при участии фермента холинэстеразы. Расширяет капилляры также гистамин — продукт распада белков.
Сужение подавляющего большинства артериол и капилляров вызывают норадреналин и адреналин. Венечные сосуды сердца и сосуды головного мозга адреналин расширяет. В небольших концентрациях адреналин суживает капилляры скелетных мышц, а в больших — расширяет. Действие норадреналина и адреналина прекращается вследствие их разрушения при участии фермента моноаминоксидазы, но оно более продолжительно, чем ацетилхолина. Сужение капилляров вызывает также гормон нейрогипофиза вазопрессин.
Кровообращение организма при разных условиях.В деятельном состоянии организма часть крови оттекает из кровяных депо (капилляров печени, селезенки и подкожной клетчатки) и притекает в большем количестве, чем в покое, в те органы, которые начинают усиленно функционировать. Например, кровоснабжение работающей мышцы возрастает в 25—50 раз вследствие увеличения более чем в 10 раз количества расширенных капилляров (по сравнению с неработающей мышцей) и увеличения при мышечной работе общего кровяного давления в результате сужения капилляров в неработающих мышцах, коже и органах брюшной полости. Так как капилляры суживаются и расширяются под влиянием местных нервных и нервно-гуморальных механизмов, то их роль в перераспределении крови особенно велика. В зависимости от
кровоснабжения в результате повышения или понижения скорости течения крови по артериолам кожа становится теплее или холоднее. Цвет кожи зависит от количества крови, которое содержится в ее капиллярах и венулах; при их сужении она бледнеет, а расширении — краснеет.
Если расширяются капилляры и суживаются артериолы,— кожа красная, синюшная и холодная, если суживаются капилляры и артериолы, — кожа бледная и холодная, при суживании капилляров и расширении артериол — бледная и горячая.
Основная роль в изменении кровообращения в разных условиях принадлежит сосудосуживающим нервам, особенно чревному, ин-нервирующему сосуды брюшной полости, и кожным нервам, в которых содержится много сосудосуживающих волокон. Во время пищеварения расширяются капилляры в органах брюшной полости и суживаются капилляры кожи, скелетной мускулатуры и центральной нервной системы, что увеличивает кровоснабжение органов пищеварения на 30—80%. Во время умственной 'работы суживаются капилляры кожи, особенно рук, ног и органов брюшной полости. При мышечной работе благодаря возбуждению чревного нерва в скелетные мышцы и другие работающие органы поступает 3/4 крови, находящейся в органах брюшной полости, где сосредоточена примерно половина всей массы крови. При этом кровь поступает и из селезенки, которая сокращается.
Переход из положения лежа в положение стоя вызывает вследствие сужения мелких кровеносных сосудов органов брюшной полости под действием чревного нерва поступление крови к голове. Наибольшее количество крови протекает через железы внутренней секреции, почки, печень и головной мозг. Большое число сосудосуживателей в нервах кожи имеет значение в регуляции ее температуры, а следовательно, температуры всего тела и также в перераспределении крови между кожей и органами брюшной полости. При резком увеличении скорости движения тела кровь отбрасывается в сторону, противоположную движению, а при резком замедлении — в сторону движения, что может привести к потере сознания из-за быстрого прилива большого количества крови к головному мозгу или отлива от него, в зависимости от положения тела. При резкой остановке движения, например длительного бега, вследствие прекращения работы мышечного насоса кровь скапливается в ногах, что может привести к потере сознания в результате ее отлива от головного мозга (гравитационный шок).
Влияние психики на функции сердечно-сосудистой системы.Работа сердца и просвет кровеносных сосудов изменяются при непосредственном раздражении больших полушарий головного мозга, преимущественно лобных долей и нижележащих его отделов (промежуточного мозга и др.).
Влияние психики на функции сердечно-сосудистой системы у здорового человека осуществляется головным мозгом благодаря поступлению в нервную систему центростремительных импульсов из органов чувств, расположенных на внешней поверхности тела.
Центростремительные импульсы, поступающие в нервную систему из рецепторов внутренних органов, в нормальных условиях жизни определяют только общее самочувствие, но не вызывают ощущений.
При разных ощущениях, например боли и переживаниях (эмоциях), вначале возбуждаются нервные центры мозгового ствола (продолговатого, среднего и промежуточного мозга). Находящиеся в них скопления нервных клеток, особенно сетевидное образование мозгового ствола (ретикулярная формация) и разные ядра (миндалевидные и др.), возбуждаются при эмоциях и вызывают изменения работы сердца и просвета кровеносных сосудов. При эмоциях возбуждается также опоясывающая извилина, окружающая мозолистое тело (входящая в состав лимбической системы), которая вызывает изменения функций сердечно-сосудистой системы. Наконец, как упоминалось, изменения деятельности сердца и сосудов вызываются главным образом лобными долями больших полушарий. Поэтому различные ощущения, переживания и мысли могут изменять функции сердечно-сосудистой системы независимо от желания человека. Только очень немногие люди могут произвольно изменять работу сердца и сосудов, а у подавляющего большинства функции сердечно-сосудистой системы изменяются только при раздражении органов чувств и под влиянием психики. В изменениях работы сердца и просвета кровеносных сосудов значительная роль принадлежит рефлексам из рецепторов двигательного аппарата при его реагировании на психические влияния разнообразными движениями.
Дата добавления: 2015-06-10; просмотров: 2078;