Круги кровообращения у человека: эволюция, строение и работа большого и малого, дополнительные, особенности

В человеческом организме кровеносная система устроена так, чтобы полностью отвечать его внутренним потребностям. Немаловажную роль в продвижении крови играет наличие замкнутой системы, в которой разделены артериальный и венозный кровяные потоки. И осуществляется это с помощью наличия кругов кровообращения.

Историческая справка

В прошлом, когда под рукой у ученых еще не было информативных приборов, способных изучать физиологические процессы на живом организме, величайшие деятели науки вынуждены были заниматься поиском анатомических особенностей у трупов. Естественно, что у умершего человека сердце не сокращается, поэтому некоторые нюансы приходилось домысливать самостоятельно, а иногда и попросту фантазировать. Так, еще во втором веке нашей эры Клавдий Гален, обучающийся по трудам самого Гиппократа, предполагал, что артерии содержат в своем просвете воздух вместо крови. На протяжении дальнейших столетий было выполнено немало попыток объединить и связать воедино имеющиеся анатомические данные с позиции физиологии. Все ученые знали и понимали, как устроена система кровообращения, но вот как это работает?

Колоссальный вклад в систематизацию данных по работе сердца внесли ученые Мигель Сервет и Уильям Гарвей в 16-м веке. Гарвей, ученый, впервые описавший большой и малый круги кровообращения, в 1616 году определил наличие двух кругов, но вот как связаны между собой артериальное и венозное русло, он объяснить в своих трудах не мог. И лишь впоследствии, в 17-м веке, Марчелло Мальпиги, один из первых начавший использовать микроскоп в своей практике, открыл и описал наличие мельчайших, невидимых невооруженным глазом капилляров, которые служат связующим звеном в кругах кровообращения.

Филогенез, или эволюция кругов кровообращения

В связи с тем, что по мере эволюции животные класса позвоночных становились все более прогрессивными в анатомо-физиологическом отношении, им требовалось сложное устройство и сердечно-сосудистой системы. Так, для более быстрого движения жидкой внутренней среды в организме позвоночного животного появилась необходимость замкнутой системы циркуляции крови. По сравнению с иными классами животного царства (например, с членистоногими или с червями), у хордовых появляются зачатки замкнутой сосудистой системы. И если у ланцетника, к примеру, отсутствует сердце, но существует брюшная и спинная аорта, то у рыб, амфибий (земноводных), рептилий (пресмыкающихся) появляется двух- и трехкамерное сердце соответственно, а у птиц и млекопитающих — четырехкамерное сердце, особенностью которого является средоточие в нем двух кругов кровообращения, не смешивающихся между собой.

Таким образом, наличие у птиц, млекопитающих и человека, в частности, двух разделенных кругов кровообращения – это не что иное, как эволюция кровеносной системы, необходимая для лучшего приспособления к условиям окружающей среды.

Анатомические особенности кругов кровообращения

Круги кровообращения – это совокупность кровеносных сосудов, представляющая собой замкнутую систему для поступления во внутренние органы кислорода и питательных веществ посредством газообмена и обмена нутриентами, а также для выведения из клеток двуокиси углерода и иных продуктов метаболизма. Для организма человека характерны два круга — системный, или большой круг, а также легочной, называемый также малым кругом.

Видео: круги кровообращения, мини-лекция и анимация

Большой круг кровообращения

Основной функцией большого круга является обеспечение газообмена во всех внутренних органах, кроме легких. Он начинается в полости левого желудочка; представлен аортой и ее ответвлениями, артериальным руслом печени, почек, головного мозга, скелетной мускулатуры и других органов. Далее данный круг продолжается капиллярной сетью и венозным руслом перечисленных органов; и посредством впадения полой вены в полость правого предсердия заканчивается в последнем.

Итак, как уже сказано, начало большого круга – это полость левого желудочка. Сюда направляется артериальный кровяной поток, содержащий в себе большую часть кислорода, нежели двуокиси углерода. Этот поток в левый желудочек попадает непосредственно из кровеносной системы легких, то есть из малого круга. Артериальный поток из левого желудочка посредством аортального клапана проталкивается в крупнейший магистральный сосуд – в аорту. Аорту образно можно сравнить со своеобразным деревом, которое имеет множество ответвлений, потому что от нее отходят артерии ко внутренним органам (к печени, почкам, желудочно-кишечному тракту, к головному мозгу – через систему сонных артерий, к скелетным мышцам, к подкожно-жировой клетчатке и др). Органные артерии, также имеющие многочисленные разветвления и носящие соответственные анатомии названия, несут кислород в каждый орган.

В тканях внутренних органов артериальные сосуды подразделяются на сосуды все меньшего и меньшего диаметра, и в результате формируется капиллярная сеть. Капилляры – это наимельчайшие сосуды, практически не имеющие среднего мышечного слоя, а представленные внутренней оболочкой – интимой, выстланной эндотелиальными клетками. Просветы между этими клетками на микроскопическом уровне настолько велики по сравнению с другими сосудами, что позволяют беспрепятственно проникать белкам, газам и даже форменным элементам в межклеточную жидкость окружающих тканей. Таким образом, между капилляром с артериальной кровью и жидкой межклеточной средой в том или ином органе происходит интенсивный газообмен и обмен других веществ. Кислород проникает из капилляра, а углекислота, как продукт метаболизма клеток – в капилляр. Осуществляется клеточный этап дыхания.

После того, как в ткани перешло большее количество кислорода, а из тканей была удалена вся углекислота, кровь становится венозной. Весь газообмен осуществляется с каждым новым притоком крови, и за тот промежуток времени, пока она движется по капилляру в сторону венулы – сосудика, собирающего венозную кровь. То есть с каждым сердечным циклом в том или ином участке организма осуществляется поступление кислорода в ткани и удаление из них двуокиси углерода.

Указанные венулы объединяются в вены покрупнее, и формируется венозное русло. Вены, аналогично артериям, носят те названия, в каком органе они располагаются (почечные, мозговые и др). Из крупных венозных стволов формируются притоки верхней и нижней полой вены, а последние затем впадают в правое предсердие.

Особенности кровотока в органах большого круга

Некоторые из внутренних органов имеют свои особенности. Так, например, в печени существует не только печеночная вена, «относящая» венозный поток от нее, но и воротная, которая наоборот, приносит кровь в печеночную ткань, где выполняется очищение крови, и только потом кровь собирается в притоки печеночной вены, чтобы попасть к большому кругу. Воротная вена приносит кровь от желудка и кишечника, поэтому все, что человек съел или выпил, должно пройти своеобразную «очистку» в печени.

Кроме печени, определенные нюансы существуют и в других органах, например, в тканях гипофиза и почек. Так, в гипофизе отмечается наличие так называемой «чудесной» капиллярной сети, потому что артерии, приносящие кровь в гипофиз из гипоталамуса, разделяются на капилляры, которые затем собираются в венулы. Венулы, после того, как кровь с молекулами релизинг-гормонов собрана, вновь разделяются на капилляры, а затем уже формируются вены, относящие кровь от гипофиза. В почках дважды на капилляры разделяется артериальная сеть, что связано с процессами выделения и обратного всасывания в клетках почек – в нефронах.

Малый круг кровообращения

Его функцией является осуществление газообменных процессов в легочной ткани с целью насыщения «отработанной» венозной крови кислородными молекулами. Он начинается в полости правого желудочка, куда из право-предсердной камеры (из «конечной точки» большого круга) поступает венозный кровяной поток с крайне незначительным количеством кислорода и с большим содержанием углекислоты. Эта кровь посредством клапана легочной артерии продвигается в один из крупных сосудов, называемый легочным стволом. Далее венозный поток двигается по артериальному руслу в легочной ткани, которое также распадается на сеть из капилляров. По аналогии с капиллярами в других тканях, в них осуществляется газообмен, вот только в просвет капилляра поступают молекулы кислорода, а в альвеолоциты (клетки альвеол) проникает углекислота. В альвеолы при каждом акте дыхания поступает воздух из окружающей среды, из которого кислород через клеточные мембраны проникает в плазму крови. С выдыхаемым воздухом при выдохе поступившая в альвеолы углекислота выводится наружу.

После насыщения молекулами O 2 кровь приобретает свойства артериальной, протекает по венулам и в конечном итоге добирается до легочных вен. Последние в составе четырех или пяти штук открываются в полость левого предсердия. В результате, через правую половину сердца протекает венозный кровяной поток, а через левую половину — артериальный; и в норме эти потоки смешиваться не должны.

В ткани легких имеется двойная сеть капилляров. При помощи первой осуществляются газообменные процессы с целью обогащения венозного потока молекулами кислорода (взаимосвязь непосредственно с малым кругом), а во второй осуществляется питание самой легочной ткани кислородом и нутриентами (взаимосвязь с большим кругом).

Дополнительные круги кровообращения

Данными понятиями принято выделять кровоснабжение отдельных органов. Так, например, к сердцу, которое больше других нуждается в кислороде, артериальный приток осуществляется из ответвлений аорты в самом ее начале, которые получили название правой и левой коронарных (венечных) артерий. В капиллярах миокарда происходит интенсивный газообмен, а венозный отток осуществляется в коронарные вены. Последние собираются в коронарный синус, который открывается прямо в право-предсердную камеру. Таким путем осуществляется сердечный, или коронарный круг кровообращения.

венечный (коронарный) круг кровообращения в сердце

Виллизиев круг представляет собой замкнутую артериальную сеть из мозговых артерий. Мозговой круг обеспечивает дополнительное кровоснабжение мозга при нарушении мозгового кровотока по другим артериям. Это защищает столь важный орган от недостатка кислорода, или гипоксии. Мозговой круг кровообращения представлен начальным сегментом передней мозговой артерии, начальным сегментом задней мозговой артерии, передними и задними соединительными артериями, внутренними сонными артериями.

виллизиев круг в мозге (классический вариант строения)

Плацентарный круг кровообращения функционирует только во время вынашивания плода женщиной и осуществляет функцию «дыхания» у ребенка. Плацента формируется, начиная с 3-6 недели беременности, и начинает функционировать в полную силу с 12-й недели. В связи с тем, что легкие плода не работают, поступление кислорода в его кровь осуществляется посредством потока артериальной крови в пупочную вену ребенка.

кровообращение плода до рождения

Таким образом, всю кровеносную систему человека можно условно разделить на отдельные взаимосвязанные участки, выполняющие свои функции. Правильное функционирование таких участков, или кругов кровообращения, является залогом здоровой работы сердца, сосудов и всего организма в целом.

Кровообращение - циркуляция крови в организме. Кровь может выполнять свои функции, только циркулируя в организме.

Система органов кровообращения: сердце (центральный орган кровообращения) и кровеносные сосуды (артерии, вены, капилляры).

Строение сердца

Сердце - полый четырехкамерный мышечный орган. Величина сердца приблизительно соответствует размеру кулака. Масса сердца в среднем 300 г. Наружная оболочка сердца - перикард . Он состоит из двух листков: один образует околосердечную сумку , другой - наружную оболочку сердца - эпикард . Между околосердечной сумкой и эпикардом имеется полость, наполненная жидкостью для уменьшения трения при сокращении сердца. Средняя оболочка сердца - миокард . Он состоит из поперечно-полосатой мышечной ткани особого строения (сердечная мышечная ткань) . В ней соседние мышечные волокна связаны между собой цитоплазматическими мостиками. Межклеточные соединения не препятствуют проведению возбуждения, благодаря чему сердечная мышца способна быстро сокращаться. В нервных клетках и скелетных мышцах каждая клетка возбуждается изолированно. Внутренняя оболочка сердца - эндокард . Он выстилает полость сердца и образует створки - клапаны.

Сердце человека состоит из четырех камер: 2 предсердия (левое и правое) и 2 желудочка (левый и правый). Мышечная стенка желудочков (особенно левого) толще стенки предсердий. В правой половине сердца течет венозная кровь, в левой - артериальная.

Между предсердиями и желудочками имеются створчатые клапаны (между левыми - двустворчатый, между правыми - трехстворчатый). Между левым желудочком и аортой и между правым желудочком и легочной артерией имеются полулунные клапаны (состоят из трех листков, напоминающих кармашки). Клапаны сердца обеспечивают движение крови только в одном направлении: из предсердий в желудочки, а из желудочков в артерии.

Работа сердца

Сердце сокращается ритмично: сокращения чередуются с расслаблениями. Сокращение отделов сердца называется систолой , а расслабление - диастолой . Сердечный цикл - период, охватывающий одно сокращение и одно расслабление. Он продолжается 0,8 с и состоит из трех фаз: I фаза - сокращение (систола) предсердий - длится 0,1 с; II фаза - сокращение (систола) желудочков - длится 0,3 с; III фаза - общая пауза - и предсердия и желудочки расслаблены - длится 0,4 с. В состоянии покоя частота сердечных сокращений взрослого человека составляет 60-80 раз в 1 мин. Миокард образован особой поперечно-полосатой мышечной тканые сокращающейся непроизвольно. Для сердечной мышцы характерна автоматия - способность сокращаться под действием импульсов, возникающих в самом сердце. Это связано с особыми клетками, залегающими в сердечной мышце, в которых ритмично появляются возбуждения-

Рис. 1. Схема строения сердца (вертикальный разрез):

1 - мышечная стенка правого желудочка, 2 - сосочковые мышцы, от которых отходят сухожильные нити (3), прикрепляющиеся к клапану (4), расположенному между предсердием и желудочком, 5 - правое предсердие, 6 - отверстие нижней полой вены; 7 - верхняя полая вена, 8 - перегородка между предсердиями, 9 - отверстия четырех легочных вен; 10 - правое предсердие, 11 - мышечная стенка левого желудочка, 12 - перегородка между желудочками

Автоматическое сокращение сердца продолжается и при изоляции из организма. При этом возбуждение, поступившее в одну точку, переходит на всю мышцу и все ее волокна сокращаются одновременно.

В работе сердца различают три фазы. Первая - сокращение предсердий, вторая - сокращение желудочков - систола, третья - одновременное расслаблениe предсердий и желудочков - диастола, или пауза в последней фазе оба предсердия заполняются кровью вен и она свободно проходит в желудочки. Поступившая в желудочки кровь давит на клапаны предсердий с нижней стороны, и они закрываются. При сокращении обоих желудочков в их полостях нарастает давление крови и она поступает в аорту и легочную артерию (в большой и малый круги кровообращения). После сокращения желудочков наступает их расслабление. За паузой следует сокращение предсердий, затем желудочков и т. д.

Период от одного сокращения предсердий до другого называют сердечным циклом. Каждый цикл длится 0,8 с. Из этого времени на сокращение предсердий приходится 0,1 с, на сокращение желудочков - 0,3 с, а общая пауза сердца длится 0,4 с. Если частота сердечных сокращений увеличивается, время каждого цикла уменьшается. Это происходит в основном за счет укорочения общей паузы сердца. При каждом сокращении оба желудочка выбрасывают в аорту и легочную артерию одинаковое количество крови (в среднем около 70 мл), которое называется ударным объемом крови.

Работа сердца регулируется нервной системой в зависимости от воздействия внутренней и внешней среды: концентрации ионов калия и кальция, гормона щитовидной железы, состояния покоя или физической работы, эмоционального напряжения. К сердцу как к рабочему органу подходят два вида центробежных нервных волокон, относящихся к вегетативной нервной системе. Одна пара нервов (симпатические волокна) при раздражении усиливает и учащает сердечные сокращения. При раздражении другой пары нервов (ветви блуждающего нерва) импульсы, поступающие к сердцу, ослабляют его деятельность.

Работа сердца связана с деятельностью других органов. Если возбуждение в центральную нервную систему передается от работающих органов, то из центральной нервной системы оно передается на нервы, усиливающие функцию сердца. Так рефлекторным путем устанавливается соответствие между деятельностью различных органов и работой сердца. Сердце сокращается 60-80 раз в минуту.

Стенки артерий и вен состоят из трех слоев: внутренний (тонкий слой эпителиальных клеток), средний (толстый слой эластичных волокон и клеток гладкой мышечной ткани) и наружный (рыхлая соединительная ткань и нервные волокна). Капилляры состоят из одного слоя эпителиальных клеток.

Артерии - сосуды, по которым кровь течет от сердца к органам и тканям. Стенки состоят из трех слоев. Различают следующие типы артерий: артерии эластического типа (ближайшие к сердцу крупные сосуды), артерии мышечного типа (средние и мелкие артерии, которые оказывают сопротивление кровотоку и тем самым регулируют приток крови к органу) и артериолы (последние разветвления артерии, переходящие в капилляры).

Капилляры - тонкие сосуды, в которых происходит обмен жидкостями, питательными веществами и газами между кровью и тканями. Их стенка состоит из одного слоя эпителиальных клеток..

Вены - сосуды, по которым кровь течет от органов к сердцу. Стенки их (как и у артерий) состоят из трех слоев, но они тоньше и беднее эластическими волокнами. Поэтому вены менее упруги. Большинство вен снабжено клапанами, которые препятствуют обратному току крови.

Анатомия и физиология сердца: строение, функции, гемодинамика, сердечный цикл, морфология

Строение сердца любого организма имеет много характерных нюансов. В процессе филогенеза, то есть эволюции живых организмов к более сложным, сердце птиц, животных и человека приобретает четыре камеры вместо двух камер у рыб и трех камер у земноводных. Такое сложное строение наилучшим образом приспособлено для разделения потоков артериальной и венозной крови. Кроме этого, анатомия сердца человека подразумевает множество мельчайших деталей, каждая из которых выполняет свои строго определенные функции.

Сердце как орган

Итак, сердце является не чем иным, как полым органом, состоящим из специфической мышечной ткани, которая и осуществляет моторную функцию. Сердце располагается в грудной клетке за грудиной, больше слева, а продольная ось его направлена кпереди, влево и вниз. Спереди сердце граничит с легкими, почти полностью прикрываясь ими, оставляя лишь незначительную часть, непосредственно прилегающую к грудной клетке изнутри. Границы этой части по другому называются абсолютной сердечной тупостью, а определить их можно с помощью простукивания грудной стенки ().

У людей с нормальной конституцией сердце имеет полугоризонтальное положение в грудной полости, у лиц с астенической конституцией (худощавых и высоких) — почти вертикальное, а у гиперстеников (плотных, коренастых, с большой мышечной массой) — почти горизонтальное.

положение сердца

Задняя стенка сердца прилегает к пищеводу и к крупным магистральным сосудам (к грудному отделу аорты, к нижней полой вене). Нижняя часть сердца расположена на диафрагме.

внешнее строение сердца

Возрастные особенности

Сердце человека начинает формироваться на третьей неделе внутриутробного периода и продолжается весь период вынашивания беременности, проходя стадии от однокамерной полости к четырехкамерному сердцу.

развитие сердца во внутриутробном периоде

Формирование четырех камер (двух предсердий и двух желудочков) происходит уже в первые два месяца беременности. Мельчайшие структуры полностью формируются к родам. Именно в первые два месяца сердце эмбриона наиболее уязвимо для негативного влияния некоторых факторов на будущую маму.

Сердце плода участвует в кровотоке по его организму, но отличается кругами кровообращения — у плода пока не работает собственное дыхание легкими, а «дышит» он через плацентарную кровь. В сердце плода существуют некоторые отверстия, позволяющие «выключать» легочной кровоток из кровообращения до родов. Во время родов, сопровождающихся первым криком новорожденного, и, следовательно, в момент повышения внутригрудного давления и давления в сердце ребенка, эти отверстия закрываются. Но это происходит далеко не всегда, и у ребенка они могут остаться, например, (не следует путать с таким пороком, как дефект межпредсердной перегородки). Открытое окно пороком сердца не является, и впоследствии, по мере роста ребенка, зарастает.

гемодинамика в сердце до и после рождения

Сердце новорожденного ребенка имеет округлую форму, а размеры его составляют 3-4 см в длину и 3-3.5 см в ширину. В первый год жизни ребенка сердце значительно увеличивается в размерах, причем больше в длину, чем в ширину. Масса сердца новорожденного ребенка составляет около 25-30 грамм.

По мере роста и развития малыша сердце также растет, иногда значительно опережая развитие самого организма согласно возрасту. К 15 годам масса сердца возрастает почти в десять раз, а объем его увеличивается более, чем в пять раз. Наиболее интенсивно сердце растет до пяти лет, а затем в период полового созревания.

У взрослого человека размеры сердца составляют около 11-14 см в длину, и 8-10 см в ширину. Многие справедливо полагают, что размеры сердца каждого человека соответствуют размеру его сжатого кулака. Масса сердца у женщин составляет около 200 грамм, а у мужчин — около 300-350 грамм.

После 25 лет начинаются изменения в соединительной ткани сердца, которая образует сердечные клапаны. Эластичность их уже не такая, как в детстве и юношестве, а края могут стать неровными. По мере взросления, а затем и старения человека изменения происходят во всех структурах сердца, а также в сосудах, его питающих (в коронарных артериях). Эти изменения могут приводить к развитию многочисленных кардиологических заболеваний.

Анатомические и функциональные особенности сердца

Анатомически сердце представляет собой орган, разделенный с помощью перегородок и клапанов на четыре камеры. «Верхние» две называются предсердиями (atrium), а «нижние» две — желудочками (ventriculum). Между правым и левым предсердиями располагается межпредсердная перегородка, а между желудочками — межжелудочковая. В норме эти перегородки не имеют в себе отверстия. Если же отверстия имеются, это приводит к смешиванию артериальной и венозной крови, и, соответственно, к гипоксии многих органов и тканей. Такие отверстия называются дефектами перегородок и относятся к .

базовое строение камер сердца

Границами между верхними и нижними камерами являются атрио-вентрикулярные отверстия — левое, прикрытое створками митрального клапана, и правое, прикрытое створками трикуспидального клапана. Целостность перегородок и правильная работа клапанных створок предотвращают смешивание кровяных потоков в сердце, и способствуют четкому однонаправленному движению крови.

Предсердия и желудочки отличаются — предсердия имеют меньшие размеры, нежели желудочки, и меньшую толщину стенок. Так, стенка предсердий составляет порядка всего трех миллиметров, стенка правого желудочка — около 0.5 см, а левого — около 1.5 см.

У предсердий имеются небольшие выступы – ушки. Они обладают незначительной присасывающей функцией для лучшего нагнетания крови в полость предсердий. В правое предсердие возле его ушка впадает устье полой вены, а в левое – легочные вены в количестве четырех (реже пяти). От желудочков отходят легочная артерия (называемая чаще легочным стволом) справа и луковица аорты слева.

строение сердца и входящих в него сосудов

Изнутри верхние и нижние камеры сердца тоже отличаются и имеют свои особенности. Поверхность предсердий является более гладкой, чем желудочков. От клапанного кольца между предсердием и желудочком берут начало тонкие соединительнотканные клапаны — двустворчатый (митральный) слева и трехстворчатый (трикуспидальный) справа. Другим краем створки обращены внутрь желудочков. Но для того, чтобы они не свисали свободно, их как бы поддерживают тонкие сухожильные нити, называемые хордами. Они словно пружинки, растягиваются при смыкании створок клапанов и сжимаются при раскрытии створок. Хорды берут начало от сосочковых мышц из стенки желудочков — в составе трех в правом и двух в левом желудочке. Именно поэтому желудочковая полость имеет неровную и бугристую внутреннюю поверхность.

Функции предсердий и желудочков также различаются. В связи с тем, что предсердиям кровь необходимо проталкивать в желудочки, а не в более крупные и длинные сосуды, преодолевать сопротивление мышечной ткани им приходится меньшее, поэтому предсердия меньше по размеру и стенки их тоньше, нежели у желудочков. Желудочки проталкивают кровь в аорту (слева) и в легочную артерию (справа). Условно сердце разделяется на правую и левую половину. Правая половина служит для потока исключительно венозной крови, а левая – для артериальной. Схематично «правое сердце» обозначается синим цветом, а «левое сердце» — красным. В норме эти потоки никогда не смешиваются.

гемодинамика в сердце

Один сердечный цикл длится около 1 секунды и осуществляется следующим образом. В момент наполнения кровью предсердий стенки их расслабляются – происходит диастола предсердий. Открыты клапаны полых вен и легочных вен. Трикуспидальный и митральный клапаны закрыты. Затем предсердные стенки напрягаются и выталкивают кровь в желудочки, трикуспидальный и митральный клапаны открыты. В этот момент происходит систола (сокращение) предсердий и диастола (расслабление) желудочков. После принятия крови желудочками трикуспидальный и митральный клапаны закрываются, а клапаны аорты и легочной артерии открываются. Далее сокращаются уже желудочки (систола желудочков), а предсердия вновь наполняются кровью. Наступает общая диастола сердца.

сердечный цикл

Основная функция сердца сводится к насосной, то есть к проталкиванию определенного кровяного объема в аорту с такими давлением и скоростью, чтобы кровь была доставлена к самым отдаленным органам и к мельчайшим клеточкам организма. Причем в аорту проталкивается артериальная кровь с высоким содержанием кислорода и питательных веществ, поступающая в левую половину сердца из сосудов легких (притекает к сердцу по легочным венам).

Венозная кровь, с низким содержанием кислорода и других веществ, собирается от всех клеток и органов с систему полых вен, и притекает в правую половину сердца из верхней и нижней полых вен. Далее венозная кровь выталкивается из правого желудочка в легочную артерию, а затем в легочные сосуды с целью осуществления газообмена в альвеолах легких и с целью обогащения кислородом. В легких артериальная кровь собирается в легочные венулы и вены, и вновь притекает в левую половину сердца (в левое предсердие). И так регулярно сердце осуществляет перекачивание крови по организму с частотой 60-80 ударов в минуту. Данные процессы обозначаются понятием «кругов кровообращения». Их два – малый и большой:

Малый круг включает в себя поток венозной крови из правого предсердия через трикуспидальный клапан в правый желудочек – затем в легочную артерию — далее в артерии легких – обогащение крови кислородом в легочных альвеолах – поток артериальной крови в мельчайшие вены легких – в легочные вены – в левое предсердие.
Большой круг включает поток артериальной крови из левого предсердия посредством митрального клапана в левый желудочек – через аорту в артериальное русло всех органов – после газообмена в тканях и органах кровь становится венозной (с большим содержанием углекислого газа вместо кислорода) – далее в венозное русло органов – в систему полых вен — в правое предсердие.

круги кровообращения

Видео: анатомия сердца и сердечный цикл кратко

Морфологические особенности сердца

Если рассмотреть срезы сердца под микроскопом, то можно увидеть особенный тип мускулатуры, который больше не встречается ни в одном органе. Это разновидность поперечно-полосатой мускулатуры, но имеющей существенные гистологические отличия от обычных скелетных мышц и от мышц, выстилающих внутренние органы. Основная функция сердечной мышцы, или миокарда, заключается в обеспечении важнейшей способности сердца, составляющей основу жизнедеятельности всего организма в целом. Это способность к сокращению, или сократимость.

Для того, чтобы волокна сердечной мышцы сокращались синхронно, к ним необходимо подвести электрические сигналы, которые и возбуждают волокна. В этом заключается другая способность сердца — .

Проводимость и сократимость возможны за счет того, что сердце в автономном режиме генерирует в себе электричество. Данные функции (автоматизм и возбудимость) обеспечиваются особенными волокнами, которые являются составной частью проводящей системы. Последняя представлена электрически активными клетками синусового узла, атрио-вентрикулярного узла, пучком Гиса (с двумя ножками — правой и левой), а также волокнами Пуркинье. В том случае, когда у пациента поражение миокарда затрагивает эти волокна, развиваются , по-другому называемые .

сердечный цикл

В норме электрический импульс зарождается в клетках синусового узла, который располагается в зоне ушка правого предсердия. За короткий промежуток времени (около половины миллисекунды) импульс распространяется по миокарду предсердий, а далее попадает в клетки атрио-вентрикулярного соединения. Обычно сигналы передаются к АВ-узлу по трем основным трактам – пучкам Венкенбаха, Тореля и Бахмана. В клетках АВ-узла время передачи импульса удлиняется до 20-80 миллисекунд, а затем импульсы попадают посредством правой и левой ножек (а также передней и задней ветвей левой ножки) пучка Гиса к волокнам Пуркинье, и в итоге, к рабочему миокарду. Частота передачи импульсов по всем проводящим путям равна частоте сердечных сокращений и составляет 55-80 импульсов в минуту.

Итак, миокард, или сердечная мышца является средней оболочкой в стенке сердца. Внутренняя и внешняя оболочки представляют собой соединительную ткань, и называются эндокардом и эпикардом. Последний слой входит в состав перикардиальной сумки, или сердечной «сорочки». Между внутренним листком перикарда и эпикардом образуется полость, заполненная очень незначительным количеством жидкости, для обеспечения лучшего скольжения листков перикарда в моменты сердечных сокращений. В норме объем жидкости составляет до 50 мл, превышение данного объема может свидетельствовать о перикардите.

строение сердечной стенки и оболочки

Кровоснабжение и иннервация сердца

Несмотря на то, что сердце является насосом по обеспечению всего организма кислородом и питательными веществами, само оно тоже нуждается в артериальной крови. В связи с этим вся стенка сердца имеет хорошо развитую артериальную сеть, которая представлена разветвлением коронарных (венечных) артерий. Устья правой и левой венечных артерий отходят от корня аорты и подразделяются на ветви, проникающие в толщу сердечной стенки. Если эти важнейшие артерии забиваются тромбами и атеросклеротическими бляшками, у пациента разовьется , и орган уже не сможет выполнять свои функции в полном объеме.

расположение коронарных артерий, кровоснабжающих сердечную мышцу (миокард)

На то, с какой частотой и силой бьется сердце, оказывают влияние нервные волокна, отходящие от важнейших нервных проводников — блуждающего нерва и симпатического ствола. Первые волокна обладают способностью замедлять частоту ритма, последние – увеличивать частоту и силу сердцебиения, то есть действуют подобно адреналину.

иннервация сердца

В заключение необходимо отметить, что анатомия сердца может иметь какие-либо отклонения у отдельных пациентов, поэтому определить норму или патологию у человека способен только врач после проведения обследования, способного наиболее информативно визуализировать сердечно-сосудистую систему.

Видео: лекция по анатомии сердца

Работа 60.

1. Нарисуйте схему образования тканевой жидкости и лимфы. В скобках поставьте цифры, которыми вы обозначали эти структуры на своем рисунке.

2. Вставьте в текст пропущенные слова, названия структур и цифры, которые их обозначают на вашем рисунке.

Клетки и ткаи органов с кровью непостредственно не соприкасаются, потому что кровь течет по кровеносным сосудам . Обмен между тканями и кровью происходит через тканевую жидкость . Избыток ее всасывается в лимфотические капилляры и оттекает по лимфососудам в виде лимфы , которая впадает в систему верхней полой вены.

Работа 61. Обозначьте номера, которым на рисунке отмечена соответствующая структура сердца.

Работа 62.

1. На рисунке к работе 61 закрасьте камеры сердца и сосуды с артериальной кровью красным цветом, а камеры и сосуды с венозной кровью - синим.

2. Артерии, в которых движется венозная кровь, называются вены. Вены, несущие артериальную кровь, называются артерии.

Работа 63.

1. Подрисуйте к створчатым клапанам сердца сосочковые мышцы и схожильные нити, которые в моменты сокращения желудочков препятствуют створчатым клапанам выворчаиваться в сторону предсердий. Что бы случилось, если бы это произошло?

Артериальная и венозная кровь смешались, а количество крови, доставляемой к органам, снизилось, т.к. кровь наполовину была бы насыщена кислородом, а наполовину углекислым газом и продуктами метаболизма.

2. Створчатые клапаны закрыты и полулунные открыты только в момент сокращения желудочков. В остальное время створчатые клапаны открыты, а полулунные закрыты. Объясните почему?

Это препятствует смешению крови.

Работа 64. Работа сердца состоит из трех фаз: сокращения предсердий, сокращения желудочков, паузы. Ответьте на вопросы.

В каких фазах сердце наполняется кровью?

Сокращение предсердий.

В какой фазе кровь выбрасывается желудочками в артерии?

Сокращение желудочков.

Работа 65. Определите сосуды, изображенные на рисунке.

Работа 66.

1. Подержите одну руку опущенной вниз, а другую поднятой над головой. Объясните, почему поднятая рука побелела. В каком положении были кармановидные клапаны вен?

Они были открыты. Отток крови к сердцу усилился, а приток крови по артериям меньшился, поэтому рука побелела.

Почему кармановидные клапаны вен опущенной руки были закрыты?

Потому что в опущенной руке прошел приток крови по артериям.

Рука покраснела, так как:

приток артериальной крови усилился, а кровь не убывала.

2. Определите по рисунку, в поднятом или опущенном положении находится рука? Объясните свою точку зрения.

Рука опущена вниз, т.к. клапан закрыт и кровь движется вверх.

Работа 67.

1. Рассмотрите схему кровообращения. Проследите по схеме движение крови от легких к мышцам ноги и от мышц ноги к легким. Заполните таблицу.

2. Объясните.

Что проиходит в легких?

Венозная кровь в легких насыщается кислородом и освобождается от углекислого газа, становится артериальной. Далее она разносится по органам.

Что происодит в тканях мышц ног?

Через тонкие стенки капилляров артериальая кровь вместе с кислородом попадает в мышцы, а венозная кровь в сосуды и несется к правому желудочку.

Работа 68. Перетяните ненаолго палец аптечным резиновым кольцом, перекручивая его восьмеркой. Объясните причины наблюдаемых явлений.

Для того чтобы обеспечить адекватное питание внутренних органов, сердце перекачивает в день в среднем семь тонн крови. Его размер при этом равен сжатому кулаку. На протяжении жизни этот орган совершает приблизительно 2,55 миллиардов ударов. Окончательное формирование сердца происходит к 10 неделе внутриутробного развития. После рождения кардинально меняется вид гемодинамики – от питания плацентой матери к самостоятельному, легочному дыханию.

Читайте в этой статье

Мышечные волокна (миокард) являются преобладающим видом клеток сердца. Они составляют его основную массу и находятся в среднем слое. Снаружи орган покрыт эпикардом. Он на уровне прикрепления аорты и легочной артерии заворачивается, направляясь книзу. Таким образом формируется околосердечная сумка – перикард. В нем содержится около 20 — 40 мл прозрачной жидкости, которая не дает листкам слипаться и травмироваться при сокращениях.

Внутренняя оболочка (эндокард) складывается вдвое в местах перехода предсердий в желудочки, устьев аортального и легочного ствола, образуя клапаны. Их створки крепятся к кольцу из соединительной ткани, а свободная часть движется потоком крови. Для того, чтобы не происходило выворачивание частей в предсердие, к ним присоединены нити (хорды), отходящие от сосочковых мышц желудочков.

Сердце имеет следующую структуру:

три оболочки – эндокард, миокард, эпикард;
перикардиальную сумку;
камеры с артериальной кровью – левое предсердие (ЛП) и желудочек (ЛЖ);
отделы с венозной кровью – правое предсердие (ПП) и желудочек (ПЖ);
клапаны между ЛП и ЛЖ (митральный) и трехстворчатый справа;
два клапана разграничивают желудочки и крупные сосуды (аортальный слева и легочной артерии справа);
перегородка делит сердце на правую и левую половину;
выносящие сосуды, артерии – пульмональная (венозная кровь из ПЖ), аорта (артериальная из ЛЖ);
приносящие, вены – легочные (с артериальной кровью) заходят в ЛП, полые вены впадают в ПП.

Внутренняя анатомия и особенности строения клапанов, предсердий, желудочков

Каждая часть сердца имеет свою функцию и анатомические особенности. В целом, более мощным является ЛЖ (по сравнению с правым), так как он с усилием продвигает кровь в артерии, преодолевая высокое сопротивление сосудистых стенок. ПП развито больше левого, оно принимает кровь из всего организма, а левое всего лишь из легких.

Правое предсердие

Получает кровь из полых вен. Рядом с ними располагается овальное отверстие, соединяющее ПП и ЛП в сердце плода. У новорожденного оно закрывается после открытия легочного кровотока, а затем полностью зарастает. В систолу (сокращение) венозная кровь проходит в ПЖ через трехстворчатый (трикуспидальный) клапан. ПП имеет достаточно мощный миокард и кубическую форму.

Левое предсердие

Артериальная кровь из легких проходит в ЛП по 4 легочным венам, а затем течет через отверстие в ЛЖ. Стенки ЛП в 2 раза тоньше, чем у правого. По форме ЛП похоже на цилиндр.

Правый желудочек

Он имеет вид перевернутой пирамиды. Емкость ПЖ составляет около 210 мл. В нем можно выделить две части – артериальный (легочной) конус и собственно полость желудочка. В верхней части расположены два клапана: трикуспидальный и пульмонального ствола.

Левый желудочек

Похож на перевернутый конус, его нижняя часть образует верхушку сердца. Толщина миокарда самая большая – 12 мм. Вверху размещены два отверстия – для соединения с аортой и ЛП. Оба они перекрываются клапанами – аортальным и митральным.

Трикуспидальный клапан

Правый предсердно-желудочковый клапан состоит из уплотненного кольца, ограничивающего отверстие, и створок, их может быть не 3, а от 2 до 6.

У половины людей встречается именно трехстворчатая конфигурация.

Функция этого клапана состоит в препятствии забросу крови в ПП при систоле ПЖ.

Клапан легочного ствола

Он не дает крови пройти обратно в ПЖ после его сокращения. В составе имеются заслонки, близкие по форме к полумесяцу. Посредине каждой есть узелок, герметизирующий смыкание.

Митральный клапан

Имеет две створки, одна находится спереди, а другая сзади. Когда клапан открыт, то кровь поступает из ЛП в ЛЖ. При сжимании желудочка его части смыкаются для того, чтобы обеспечить прохождение крови в аорту.

Клапан аорты

Образован тремя заслонками полулунной формы. Подобно пульмональному не содержит нитей, которые удерживают створки. В зоне расположения клапана аорта расширяется и имеет углубления, названные синусами.

Схема кругов кровообращения

Газообмен происходит в альвеолах легких. В них приходит венозная кровь из пульмональной артерии, выходящей из ПЖ. Несмотря на название, легочные артерии переносят кровь венозного состава. После отдачи углекислоты и насыщения кислородом по пульмональным венам кровь проходит в ЛП. Так формируется малый круг кровотока, названный легочным.

Большой круг охватывает весь организм в целом. Из ЛЖ артериальная кровь разносится по всем сосудам, питая ткани. Лишенная кислорода, венозная кровь течет из полых вен в ПП, затем в ПЖ. Круги замыкаются между собой, обеспечивая непрерывный поток.

Для того чтобы кровь попала в миокард, она должна пройти вначале в аорту, а затем в две венечные артерии. Они названы так из-за формы разветвлений, напоминающий корону (венец). Венозная кровь из сердечной мышцы преимущественно поступает в венечный синус. Он открывается в правое предсердие. Этот круг кровообращения считается третьим, коронарным.

Смотрите на видео о строении сердца человека:

Чем особенное строение сердца у ребенка

До шестилетнего возраста сердце имеет форму шара за счет больших предсердий. Его стенки легко растягиваются, они гораздо тоньше, чем у взрослых. Постепенно формируется сеть сухожильных нитей, фиксирующих створки клапанов и сосочковых мышц. Полное развитие всех структур сердца оканчивается к 20 годам.

Положение сердца новорожденного в грудной клетке вначале косое, прилегающее к передней поверхности. Это вызвано увеличением объема легочной ткани и уменьшением массы вилочковой железы.

До двух лет сердечный толчок образует правый желудочек, а затем и часть левого. По скорости роста до 2 лет лидируют предсердия, а после 10 – желудочки. До десяти лет ЛЖ опережает правый.

Основные функции миокарда

Сердечная мышца отличается по строению от всех других, так как имеет несколько уникальных свойств:

Автоматизм – возбуждение под действием собственных биоэлектрических импульсов. Вначале они формируются в синусовом узле. Он – главный водитель ритма, генерирует сигналы около 60 — 80 за минуту. Нижележащие клетки проводящей системы – это узлы 2 и 3 порядка.
Проводимость - импульсы от места образования могут распространяться от синусового узла к ПП, ЛП, предсердно-желудочковому узлу, по миокарду желудочков.
Возбудимость- в ответ на внешние и внутренние раздражители миокард активизируется.
Сократимость – способность сокращаться при возбуждении. Эта функция и создает насосные возможности сердца. Сила, с которой миокард реагирует на электрический стимул, зависит от давления в аорте, степени растяжения волокон в диастолу, объема крови в камерах.

Как работает сердце

Функционирование сердца проходит три этапа:

Сокращение ПП, ЛП и расслабление ПЖ и ЛЖ с открыванием клапанов между ними. Переход крови в желудочки.
Систола желудочков – раскрываются клапаны сосудов, кровь течет в аорту и легочную артерию.
Общее расслабление (диастола) – кровь заполняет предсердия и надавливает на клапаны (митральный и трехстворчатый) вплоть до их раскрывания.

В период сокращения желудочков захлопнуты давлением крови клапаны между ними и предсердиями. В диастолу давление в желудочках падает, оно становится ниже, чем в крупных сосудах, тогда части пульмонального и аортального клапана смыкаются, чтобы поток крови не вернулся обратно.

Сердце обеспечивает продвижение крови по большому и малому кругу благодаря согласованной работе предсердий, желудочков, магистральных сосудов и клапанов. Миокард обладает способностью вырабатывать электрический импульс, проводить его от узлов автоматизма до клеток желудочков. В ответ на воздействие сигнала мышечные волокна переходят в активное состояние и сокращаются. Сердечный цикл состоит из систолического и диастолического периода.

Органы кровообращения строение и работа сердца 8. Видео: анатомия сердца и сердечный цикл кратко