У млекопитающих и человека кровеносная система самая сложная. Это замкнутая система, состоящая из двух кругов кровообращения. Обеспечивающая теплокровность, она более энергетически выгодна и позволяет человеку занять ту нишу обитания, в которой он сейчас находится.
Система кровообращения - это группа полых мышечных органов, ответственных за циркуляцию крови по сосудам организма. Она представлена сердцем и сосудами разного калибра. Это мышечные органы, которые образуют круги кровообращения. Схема их предлагается во всех учебниках по анатомии и описана в данной публикации.
Понятие о кругах кровообращения
Система кровообращения состоит из двух кругов - телесного (большого) и легочного (малого). Кругом кровообращения называется система сосудов артериального, капиллярного, лимфатического и венозного типа, которая осуществляет подачу крови из сердца в сосуды и ее движение в обратном направлении. Центральным является сердце, так как в нем без смешения артериальной и венозной крови перекрещивается два круга кровообращения.
Большой круг кровообращения
Большим кругом кровообращения называется система обеспечения периферических тканей артериальной кровью и ее возврата к сердцу. Он начинается от откуда кровь выходит в аорту через аортальное отверстие с Из аорты кровь направляется к более мелким телесным артериям и доходит до капилляров. Это совокупность органов, образующая приводящее звено.
Здесь в ткани поступает кислород, а из них эритроцитами захватывается углекислота. Также в ткани кровь транспортирует аминокислоты, липопротеиды, глюкозу, продукты метаболизма которых выносятся из капилляров в венулы и далее в более крупные вены. Они впадают в полые вены, которые возвращают кровь непосредственно к сердцу в правое предсердие.
Правым предсердием заканчивается большой круг кровообращения. Схема выглядит так (по ходу циркуляции крови): левый желудочек, аорта, эластические артерии, мышечно-эластические артерии, мышечные артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены и полые вены, возвращающие кровь к сердцу в правое предсердие. От большого круга кровообращения питаются головной мозг, вся кожа, кости. В общем, все ткани человека питаются от сосудов большого круга кровообращения, а малый является лишь местом оксигенации крови.
Малый круг кровообращения
Легочной (малый) круг кровообращения, схема которого представлена ниже, берет начало от правого желудочка. В него кровь попадает из правого предсердия через атриовентрикулярное отверстие. Из полости правого желудочка обедненная кислородом (венозная) кровь через выходной (легочной) тракт поступает в легочной ствол. Эта артерия тоньше аорты. Она делится на две ветви, которые направляются к обоим легким.
Легкие - это центральный орган, который образует малый круг кровообращения. Схема человека, описанная в учебниках по анатомии, поясняет, что легочной кровоток нужен для оксигенации крови. Здесь она отдает углекислый газ и вбирает кислород. В синусоидальных капиллярах легких с нетипичным для тела диаметром около 30 мкм и идет газообмен.
Впоследствии кровь, насыщенная кислородом, направляется по системе внутрилегочных вен и собирается в 4 пульмональные вены. Все они прикреплены к левому предсердию и несут туда богатую кислородом кровь. На этом и заканчиваются круги кровообращения. Схема малого легочного круга выглядит так (по ходу движения крови): правый желудочек, легочная артерия, внутрилегочные артерии, легочные артериолы, легочные синусоиды, венулы, левое предсердие.
Особенности системы кровообращения
Ключевой особенностью системы кровообращения, которая состоит из двух кругов, является необходимость наличия сердца с двумя и более камерами. У рыб круг кровообращения один, ведь у них нет легких, а весь газообмен протекает в сосудах жабер. В итоге рыбье сердце однокамерное - это насос, проталкивающий кровь лишь в одном направлении.
У земноводных и рептилий есть органы дыхания и, соответственно, круги кровообращения. Схема их работы проста: из желудочка кровь направляется в сосуды большого круга, из артерий - в капилляры и вены. Венозный возврат к сердцу также реализован, однако из правого предсердия кровь попадает в общий для двух кругов кровообращения желудочек. Поскольку сердце у этих животных трехкамерное, то кровь из обоих кругов (венозная и артериальная) смешивается.
У человека (и млекопитающих) сердце имеет 4-камерную структуру. В нем перегородками разделены два желудочка и два предсердия. Отсутствие смешения двух видов крови (артериальной и венозной) стало гигантским эволюционным изобретением, которое обеспечило теплокровность млекопитающих.
и сердца
В системе кровообращения, которая состоит из двух кругов, особую важность имеет питание легкого и сердца. Это важнейшие органы, обеспечивающие замкнутость кровеносного русла и целостность дыхательной и кровеносной систем. Итак, легкие имеют в своей толще два круга кровообращения. Но их ткань питается за счет сосудов большого круга: от аорты и от внутригрудных артерий ответвляются бронхиальные и легочные сосуды, несущие кровь к паренхиме легкого. А из правых отделов орган питаться не может, хотя часть кислорода диффундирует и оттуда. Значит, большой и малый круги кровообращения, схема которых описана выше, выполняют разные функции (один обогащает кровь кислородом, а второй отправляет ее к органам, забирая деоксигенированную кровь от них).
Сердце также питается от сосудов большого круга, но находящаяся в его полостях кровь способна обеспечивать кислородом эндокард. При этом часть вен миокарда, преимущественно мелких, впадает непосредственно в Примечательно, что пульсовая волна на коронарные артерии распространяется в сердечную диастолу. Потому орган кровоснабжается только тогда, когда "отдыхает".
Круги кровообращения человека, схема которых представлена выше в соответствующих разделах, обеспечивают и теплокровность, и высокую выносливость. Пусть человек не является тем животным, которое часто использует свою силу для выживания, но остальным млекопитающим это позволило заселить определенные ареалы обитания. Ранее они были недоступны земноводным и рептилиям, а тем более рыбам.
В филогенезе большой круг появился ранее и был характерен для рыб. А малый круг дополнил его только у тех животных, которые целиком или полностью вышли на сушу и ее заселили. С момента его появления система дыхания и кровообращения рассматриваются вместе. Они связаны функционально и структурно.
Это важный и уже нерушимый эволюционный механизм выхода из водной среды обитания и заселения суши. Потому продолжающееся усложнение организмов млекопитающих теперь направится не по пути усложнения респираторной и кровеносной системы, а по направлению усиления кислородсвязывающей и увеличения площади легких.
Большой круг кровообращения позволяет крови обеспечить все клетки человека кислородом, доставить к ним необходимые для нормальной жизнедеятельности питательные элементы, гормоны, удалить углекислый газ и другие продукты распада. Кроме того, благодаря кровотоку в организме поддерживается стабильная температура тела, взаимосвязь всех органов и систем.
Кровообращение являет собой беспрерывный ток крови (жидкой ткани, что состоит из плазмы, лейкоцитов, тромбоцитов, эритроцитов) по сердечно-сосудистой системе, что пронизывает все ткани организма. Устроена эта система сложно, к ней относятся сердце, вены, артерии, капилляры, при этом ток крови происходит по большому и малому кругах.
Центральным органом в этой системе является сердце, которое представляет собой мышцу, способную ритмически сокращаться под воздействием импульсов, возникающих внутри неё, вне зависимости от внешних факторов.
Состоит сердечная мышца из четырех камер:
- левого и правого предсердия;
- двух желудочков.
Основной задачей сердца является обеспечивать беспрерывный ток крови по сосудам. Перемещение жидкой ткани происходит согласно последовательной схеме. По артериям, которые относятся к большому кругу, к клеткам транспортируется кровь, богатая на кислород, гормоны и питательные элементы. Жидкая субстанция, текущая к сердцу, насыщена углекислотой, продуктами распада и другими элементами. В малом круге кровотока наблюдается иная картина: по артериям двигается жидкая ткань, наполненная углекислотой, по венам – насыщенная кислородом.
Все ткани человеческого организма пронизаны мельчайшими сосудами – капиллярами, с помощью которых артериолы соединяются с венулами (так называются небольшие артерии и вены). В капиллярах большого круга кровообращения происходит обмен: кровь отдает клеткам кислород и полезные компоненты, а те передают ей углекислый газ и продукты распада.
Большой и малый круги
Во время перемещения жидкой ткани по малому кругу, происходит её насыщение кислородом, здесь же она избавляется от углекислоты. Путь берет свое начало от правого желудочка, куда из правого предсердия при расслаблении сердечной мышцы из вены перемещается кровь.
Затем насыщенная углекислотой жидкая субстанция оказывается в общей легочной артерии, которая, разделившись надвое, отправляет её в легкие. Здесь артерии расходятся на капилляры, которые ведут к легочным пузырькам (альвеолам), где и происходит избавление крови от углекислоты и обогащение её кислородом. Благодаря кислороду жидкая субстанция светлеет, и по капиллярам перемещается в вены, затем оказывается в левом предсердии, где завершает путь по схеме малого круга.
Но ток крови на этом не заканчивается. Дальше начинается большой круг кровообращения согласно последовательной схеме. Сначала жидкая ткань попадает в левый желудочек, оттуда перемещается в аорту, являющую собой крупнейшую артерию в человеческом организме.
Аорта расходится на артерии, что тянутся ко всем клеткам человека, и достигнув нужного органа, разветвляются сначала на артериолы, затем – на капилляры. Через капиллярные стенки кровь передает клеткам кислород и нужные для их жизнедеятельности вещества и забирает продукты метаболизма и углекислоту.
Соответственно, на этом участке состав жидкой ткани несколько меняется, и она становится более темного цвета. Затем по капиллярам перемещается в венулы, после этого – в вены. На завершающем этапе вены сходятся в два крупных ствола. По ним жидкая субстанция перемещается в правое предсердие. На этом этапе большой круг кровотока заканчивается.
Распределение крови регулирует центральная нервная система человека путем расслабления гладкой мускулатуры того или иного органа: это вызывает расширение ведущей к нему артерии, и к органу поступает больше крови. В то же время к другим частям тела из-за этого она доходит в меньшем количестве.
Таким образом, к органам, что выполняют определенную задачу, а потому пребывают в рабочем состоянии, поступает больше крови за счет органов, что находятся в состоянии покоя. Но если так случается, что расширяются сразу все артерии, происходит резкое снижение артериального давления и замедляется скорость передвижения плазмы по сосудам.
От чего зависит ток крови
Поскольку кровь является жидкой субстанцией, как и любая жидкость, путь её лежит от участка с более высоким давлением в сторону более низкого. Чем больше разница между давлениями, тем быстрее течет плазма. Разницу в давлении между начальной и конечной точкой пути большого круга создает сердце ритмическими сокращениями.
Согласно исследованиям, если сердце сокращается от семидесяти до восьмидесяти раз в минуту, кровь проходит большой круг кровообращения немногим более чем за двадцать секунд.
На участках пути, где жидкая ткань максимально насыщена кислородом (в левом желудочке и в аорте), давление значительно больше, чем в правом предсердии и впадающих в него венах. Эта разница позволяет крови быстро передвигаться по организму. Движение по малому кругу обеспечивается за счет разности между давлениями в правом желудочке (давление выше) и в левом предсердии (ниже).
Во время перемещения жидкая субстанция трется о стенки сосудов, из-за чего давление понемногу уменьшается. Особенно низких показателей оно достигает в артериолах и капиллярах. Когда кровь попадает в вены, давление продолжает уменьшаться, и когда жидкая ткань добирается до полых вен, становится равным атмосферному, и может быть даже меньше его.
Также скорость кровотока зависит от ширины сосуда. В аорте, которая является самой широкой артерией, максимальная скорость составляет полметра в секунду. Когда плазма переходит в более узкие артерии, скорость замедляется, и в капиллярах составляют 0,5 мм/сек. Благодаря низкой скорости течения, а также тому, что капилляры в совокупности способны перекрыть огромную площадь, кровь успевает передать тканям все необходимые для их функционирования питательные элементы, кислород и впитать продукты их жизнедеятельности.
Когда жидкая субстанция оказывается в венулах, которые постепенно переходят в более крупные вены, скорость тока по сравнению с движением в капиллярах увеличивается. Надо заметить, что в венах всегда находится около семидесяти процентов крови. Это вызвано тем, что они имеют более тонкие стенки, а потому легче растягиваются, что позволяет им вместить большее количество жидкой субстанции, чем артерии.
Ещё одним фактором, от которого зависит перемещение крови по венозным сосудам, является дыхание, когда при вдохе давление в груди снижается, что увеличивает разницу в конце и начале венозной системы. Кроме того, находящаяся в венах кровь приходит в движение под влиянием скелетных мышц, которые при сокращении сдавливают вены, способствуя кровотоку.
Забота о здоровье
Организм человека способен работать нормально лишь при отсутствии патологических процессов в сердечно-сосудистой системе. Именно от скорости кровотока зависит степень снабжения клеток нужными им веществами и своевременное избавление их от продуктов распада.
При физической работе нужда организма человека в кислороде увеличивается вместе с ускорением сокращения мышцы сердца . Поэтому чем сильнее она будет, тем более выносливым и здоровым будет человек. Чтобы тренировать сердечную мышцу, нужно заниматься спортом, физкультурой. Особенно это важно для людей, чья работа не связана с физической деятельностью. Чтобы кровь человека максимально обогатилась кислородом, упражнения лучше делать на свежем воздухе. Следует иметь в виду, что чрезмерные нагрузки могут спровоцировать проблемы в работе сердца.
Чтобы сердце нормально функционировало, необходимо отказаться от спиртных напитков, никотина, наркотиков, которые отравляют организм и способны вызывать серьезные сбои в работе сердечно-сосудистой системы. Согласно статистике, у молодых людей, которые курят и злоупотребляют спиртными напитками, намного чаще наблюдаются спазмы сосудов, сопровождающиеся сердечными приступами и способные привести к летальному исходу.
Малый круг кровообращения
Круги кровообращения - данное понятие условно, так как только у рыб круг кровообращения полностью замкнут. У всех других животных конец большого круга кровообращения является началом малого и наоборот, что не дает возможности говорить об их полной замкнутости. Фактически, оба круга кровообращения составляют единое целое кровеносное русло, в двух участках которого (правом и левом сердце), крови сообщается кинетическая энергия.
Круг кровообращения - это сосудистый путь, имеющий своё начало и конец в сердце.
Большой (системный) круг кровообращения
Структура
Начинается с левого желудочка, выбрасывающего во время систолы кровь в аорту. От аорты отходят многочисленные артерии, в результате кровоток распределяется по нескольким параллельным региональным сосудистым сетям, каждая из которых кровоснабжает отдельный орган. Дальнейшее деление артерий происходит на артериолы и капилляры. Общая площадь всех капилляров в организме человека примерно 1000 м².
После прохождения органа начинается процесс слияния капилляров в венулы, которые в свою очередь собираются в вены. К сердцу подходят две полые вены: верхняя и нижняя, которые при слиянии образуют часть правого предсердия сердца , являющееся концом большого круга кровообращения. Круговорот крови в большом круге кровообращения происходит за 24 секунды.
Исключения в структуре
- Кровообращение селезенки и кишечника . В общую структуру не входит кровообращение в кишечнике и селезенке, так как после образования селезеночной и кишечных вен, они сливаются образуя воротную вену. Воротная вена повторно распадается в печени на капиллярную сеть, а только после этого кровь поступает к сердцу.
- Кровообращение почки . В почке, так же существуют две капиллярные сети - артерии распадаются на приносящие артериолы капсулы Шумлянского-Боумена, каждая из которых распадается на капилляры и собирается в выносящую артериолу. Выносящая артериола доходит до извитого канальца нефрона и повторно распадается на капиллярную сеть.
Функции
Кровоснабжение всех органов организма человека, в том числе легких.
Малый (легочный) круг кровообращения
Структура
Начинается в правом желудочке, выбрасывающем кровь в легочный ствол. Легочный ствол делится на правую и левую легочную артерию. Артерии дихотомически делятся на долевые, сегментарные и субсегментарные артерии. Субсегментарные артерии делятся на артериолы, распадающиеся на капилляры. Отток крови идет по венам, собирающемся в обратном порядке, которые в количестве 4-х штук впадают в левое предсердие. Круговорот крови в малом круге кровообращения происходит за 4 секунды.
Малый круг кровообращения впервые был описан Мигелем Серветом в XVI веке в книге «Восстановление христианства».
Функции
- Теплоотдача
Функцией малого круга не является питание легочной ткани.
«Дополнительные» круги кровообращения
В зависимости от физиологического состояния организма, а так же практической целесообразности иногда выделяют дополнительные круги кровообращения:
- плацентарный,
- сердечный.
Плацентарный круг кровообращения
Существует у плода, находящегося в матке.
Кровь, не полностью насыщенная кислородом , отходит через пупочную вену, проходящую в пуповине. Отсюда, большая часть крови поступает через венозный проток в нижнюю полую вену, смешиваясь с неоксигенированной кровью от нижней части тела. Меньшая часть крови поступает в левую ветвь воротной вены, проходит через печень и печеночные вены и поступает в нижнюю полую вену .
По нижней полой вене течет смешанная кровь, насыщение которой кислородом составляет около 60 %. Почти вся эта кровь поступает через овальное отверстие в стенке правого предсердия в левое предсердие. Из левого желудочка кровь выбрасывается в большой круг кровообращения.
Кровь из верхней полой вены сначала поступает в правый желудочек и легочный ствол. Так как легкие находятся в спавшемся состоянии, давление в легочных артериях больше, чем в аорте, и практически вся кровь проходит через артериальный (Боталлов) проток в аорту . Артериальный проток впадает в аорту после отхождения от нее артерий головы и верхних конечностей, что обеспечивает их более обогащенной кровью. В лёгкие поступает очень малая часть крови, которая в дальнейшем поступает в левое предсердие.
Часть крови (~60 %) из большого круга кровообращения, через две пупочные артерии поступает в плаценту; остальная часть - к органам нижней части тела.
Сердечный круг кровообращения или коронарная система кровообращения
Структурно является частью большого круга кровообращения, но в связи с важностью органа и его кровоснабжения иногда можно встретить упоминание об этом круге в литературе.
Артериальная кровь к сердцу поступает по правой и левой коронарной артерии. Они начинаются у аорты выше её полулунных клапанов. От них отходят более мелкие ветви, которые заходят в мышечную стенку ветвятся до капилляров. Отток венозной крови происходит в 3 вены: большая, средняя, малая, вена сердца. Сливаясь они образуют венечный синус и он открывается в правое предсердие.
Wikimedia Foundation . 2010 .
В кровеносной системе различают два круга кровообращения: большой и малый. Они начинаются в желудочках сердца, а заканчиваются в предсердиях (рис. 232).
Большой круг кровообращения начинается аортой из левого желудочка сердца. По нему артериальные сосуды приносят в капиллярную систему всех органов и тканей кровь, богатую кислородом и питательными веществами.
Венозная кровь из капилляров органов и тканей попадает в мелкие, затем в более крупные вены и в конечном итоге через верхнюю и нижнюю полые вены собирается в правом предсердии, где заканчивается большой круг кровообращения.
Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке легочным стволом. По нему венозная кровь достигает капиллярного русла легких, где она освобождается от избытка углекислоты, обогащается кислородом и по четырем легочным венам (по две вены из каждого легкого) возвращается в левое предсердие. В левом предсердии малый круг кровообращения заканчивается.
Сосуды малого круга кровообращения. Легочный ствол (truncus pulmonalis) начинается из правого желудочка на передне-верхней поверхности сердца. Он поднимается вверх и влево и пересекает лежащую позади него аорту. Длина легочного ствола 5-6 см. Под дугой аорты (на уровне IV грудного позвонка) он делится на две ветви: правую легочную артерию (a. pulmonalis dextra) и левую легочную артерию (a. pulmonalis sinistra). От конечного отдела легочного ствола к вогнутой поверхности аорты идет связка (артериальная связка) * . Легочные артерии делятся на долевые, сегментарные и субсегментарные ветви. Последние, сопровождая разветвления бронхов, образуют капиллярную сеть, густо оплетающую альвеолы легких, в области которых происходит газообмен между кровью и находящимся в альвеолах воздухом. Вследствие разницы парциального давления углекислота из крови переходит в альвеолярный воздух, а из альвеолярного воздуха в кровь поступает кислород. В этом газообмене большую роль играет гемоглобин, содержащийся в эритроцитах.
* (Артериальная связка представляет собой остаток заросшего артериального (боталлова) протока плода. В период эмбрионального развития, когда не функционируют легкие, большая часть крови из легочного ствола по боталлову протоку переводится в аорту и, таким образом, минует малый круг кровообращения. К недышащим легким в этот период от легочного ствола идут лишь небольшие сосуды - зачатки легочных артерий. )
Из капиллярного русла легких кровь, насыщенная кислородом, переходит последовательно в субсегментарные, сегментарные и затем долевые вены. Последние в области ворот каждого легкого образуют две правые и две левые легочные вены (vv. pulmonales dextra et sinistra). Каждая из легочных вен обычно отдельно впадает в левое предсердие. В отличие от вен других областей тела легочные вены содержат артериальную кровь и не имеют клапанов.
Сосуды большого круга кровообращения. Основным стволом большого круга кровообращения является аорта (aorta) (см. рис. 232). Она начинается из левого желудочка. В ней различают восходящую часть, дугу и нисходящую часть. Восходящая часть аорты в начальном отделе образует значительное расширение - луковицу. Длина восходящей части аорты равна 5-6 см. На уровне нижнего края рукоятки грудины восходящая часть переходит в дугу аорты, которая уходит назад и влево, перекидывается через левый бронх и на уровне IV грудного позвонка переходит в нисходящую часть аорты.
От восходящей части аорты в области луковицы отходят правая и левая венечные артерии сердца. От выпуклой поверхности дуги аорты последовательно справа налево отходят плече-головной ствол (безымянная артерия), затем левая общая сонная артерия и левая подключичная артерия.
Конечными сосудами большого круга кровообращения являются верхняя и нижняя полые вены (vv. cavae superior et inferior) (см. рис. 232).
Верхняя полая вена является крупным, но коротким стволом, ее длина 5-6 см. Она лежит справа и несколько сзади от восходящей части аорты. Верхняя полая вена образуется слиянием правой и левой плече-головных вен. Место слияния этих вен проецируется на уровне соединения I правого ребра с грудиной. Верхняя полая вена собирает кровь от головы, шеи, верхних конечностей, органов и стенок грудной полости, из венозных сплетений позвоночного канала и частично от стенок брюшной полости.
Нижняя полая вена (рис. 232) представляет собой самый крупный венозный ствол. Она образуется на уровне IV поясничного позвонка слиянием правой и левой общих подвздошных вен. Нижняя полая вена, поднимаясь вверх, достигает одноименного отверстия сухожильного центра диафрагмы, проходит через него в грудную полость и тотчас впадает в правое предсердие, которое в этом месте прилежит к диафрагме.
В брюшной полости нижняя полая вена лежит на передней поверхности правой большой поясничной мышцы, справа от тел поясничных позвонков и аорты. Нижняя полая вена собирает кровь из парных органов брюшной полости и стенок брюшной полости, венозных сплетений позвоночного канала и нижних конечностей.
Цели урока
- Раскрыть понятие кровообращение, причины движения крови.
- Особенности строения органов кровообращения в связи с их функциями, закрепить знания учащихся о большом и малом кругах кровообращения.
Задачи урока
- обобщение и углубление знаний по теме “ Круги кровообращения ”
- активизирование внимания учащихся на особенностях строения органов кровообращения
- осуществление практического применения имеющихся знаний, умений и навыков (работа с таблицами, справочными материалами)
- развитие у учащихся познавательного интереса к предметам естественного цикла
- развитие мыслительных операций анализа, синтеза
- формирование рефлексивных качеств (самоанализ, самокоррекция)
- развитие коммуникативных умений
- создание психологически комфортной среды
Основные термины
- Кровообращение - движение крови по кровеносной системе, обеспечивающее обмен веществ.
- Сердце (от греч. ἀνα- - вновь, сверху и τέμνω - «режу», «рублю») – центральный орган кровеносной системы, сокращениями которого осуществляется циркуляция крови по сосудам
- Клапаны:
трёхстворчатый (между правым предсердием и правым желудочком), клапан лёгочной артерии, двустворчатый (митральный) между левым предсердием и левым желудочком сердца, клапан аорты.
- Артерии (лат. arteria)– сосуды, несущие кровь от сердца.
- Вены – сосуды, несущие кровь к сердцу.
- Капилляры (от лат. capillaris - волосяной) – микроскопические сосуды, которые находятся в тканях и соединяют артериолы с венами, осуществляют обмен веществ между кровью и тканями.
Повторение домашнего задания
Проверка знаний учеников
Предмети > Биология > Биология 8 класс