Krążenie to ciągły ruch krwi przez zamknięty układ sercowo-naczyniowy, zapewniający funkcje życiowe organizmu. Układ sercowo-naczyniowy obejmuje narządy, takie jak serce i naczynia krwionośne.
Serce
Serce jest centralnym narządem krążenia krwi, który zapewnia przepływ krwi przez naczynia.
Serce jest wydrążonym czterokomorowym narządem mięśniowym, mającym kształt stożka, zlokalizowanym w jamie klatki piersiowej, w śródpiersiu. Jest podzielony na prawą i lewą połowę solidną przegrodą. Każda z połówek składa się z dwóch części: przedsionka i komory, połączonych ze sobą otworem, który jest zamykany zastawką klapową. W lewej połowie zawór składa się z dwóch klap, w prawej z trzech. Zastawki otwierają się w kierunku komór. Ułatwiają to włókna ścięgien, które z jednej strony są przymocowane do płatków zastawki, az drugiej do mięśni brodawkowatych znajdujących się na ścianach komór. Podczas skurczu komór włókna ścięgien nie pozwalają zastawkom obrócić się w kierunku przedsionka. Krew wpływa do prawego przedsionka z żyły głównej górnej i dolnej oraz żył wieńcowych samego serca, a cztery żyły płucne wpływają do lewego przedsionka.
Z komór powstają naczynia: prawa - do pnia płucnego, który dzieli się na dwie gałęzie i przenosi krew żylną do prawego i lewego płuca, czyli do krążenia płucnego; lewa komora daje początek lewemu łukowi aorty, ale krew tętnicza dostaje się do krążenia ogólnoustrojowego. Na granicy lewej komory i aorty, prawej komory i pnia płucnego znajdują się zastawki półksiężycowate (po trzy płatki). Zamykają światła aorty i pnia płucnego i umożliwiają przepływ krwi z komór do naczyń, ale zapobiegają wstecznemu przepływowi krwi z naczyń do komór.
Ściana serca składa się z trzech warstw: wewnętrznej - wsierdziowej, utworzonej przez komórki nabłonkowe, środkowej - mięśniowej, mięśniowej i zewnętrznej - nasierdziowej, składającej się z tkanki łącznej.
Serce leży swobodnie w worku osierdziowym tkanki łącznej, w którym stale obecny jest płyn, nawilżający powierzchnię serca i zapewniający jego swobodny skurcz. Główna część ściany serca jest umięśniona. Im większa siła skurczu mięśni, tym silniej rozwija się warstwa mięśniowa serca, na przykład największa grubość ścian w lewej komorze (10–15 mm), ściany prawej komory są cieńsze (5–8 mm ), a ściany przedsionków są jeszcze cieńsze (23 mm).
W strukturze mięsień sercowy jest podobny do mięśni poprzecznie prążkowanych, ale różni się od nich zdolnością do automatycznego rytmicznego kurczenia się z powodu impulsów, które występują w samym sercu, niezależnie od warunków zewnętrznych - automatyzmu serca. Dzieje się tak za sprawą specjalnych komórek nerwowych zlokalizowanych w mięśniu sercowym, w których pobudzenia zachodzą rytmicznie. Automatyczne skurcze serca trwają nawet wtedy, gdy są odizolowane od ciała.
Prawidłowy metabolizm w organizmie zapewnia ciągły ruch krwi. Krew w układzie sercowo-naczyniowym przepływa tylko w jednym kierunku: z lewej komory przez krążenie ogólnoustrojowe wpływa do prawego przedsionka, następnie do prawej komory, a następnie przez krążenie płucne wraca do lewego przedsionka, a z niego do lewej komory . Ten ruch krwi jest determinowany pracą serca w wyniku następujących po sobie naprzemiennych skurczów i rozkurczów mięśnia sercowego.
W pracy serca wyróżnia się trzy fazy: pierwsza to skurcz przedsionków, druga to skurcz komór (skurcz), trzecia to jednoczesne rozluźnienie przedsionków i komór, rozkurcz lub pauza. Serce bije rytmicznie około 70-75 razy na minutę w spoczynku lub 1 raz na 0,8 sekundy. Z tego czasu skurcz przedsionków wynosi 0,1 sekundy, skurcz komór - 0,3 sekundy, a całkowita pauza serca trwa 0,4 sekundy.
Okres od jednego skurczu przedsionka do drugiego nazywa się cyklem pracy serca. Ciągła czynność serca składa się z cykli, z których każdy składa się ze skurczu (skurcz) i rozkurczu (rozkurcz). Mięsień sercowy wielkości pięści i ważący około 300 g, pracujący nieprzerwanie przez dziesięciolecia, kurczy się około 100 tysięcy razy dziennie i pompuje ponad 10 tysięcy litrów krwi. Tak wysoka wydolność serca wynika z jego zwiększonego ukrwienia oraz wysokiego poziomu zachodzących w nim procesów metabolicznych.
Nerwowa i humoralna regulacja czynności serca koordynuje jego pracę z potrzebami organizmu w danym momencie, niezależnie od naszej woli.
Serce jako organ pracujący jest regulowane przez układ nerwowy zgodnie z wpływami środowiska zewnętrznego i wewnętrznego. Unerwienie odbywa się przy udziale autonomicznego układu nerwowego. Jednak para nerwów (włókien współczulnych) w przypadku podrażnienia zwiększa się i przyspiesza skurcze serca. Gdy podrażniona jest inna para nerwów (przywspółczulny lub błędny), impulsy docierające do serca osłabiają jego aktywność.
Na czynność serca wpływa również regulacja humoralna. Tak więc adrenalina wytwarzana przez nadnercza ma taki sam wpływ na serce jak nerwy współczulne, a wzrost zawartości potasu we krwi spowalnia pracę serca, podobnie jak nerwy przywspółczulne (błędne).
Krążenie
Ruch krwi w naczyniach nazywa się krążeniem. Tylko będąc w ciągłym ruchu, krew spełnia swoje główne funkcje: dostarczanie składników odżywczych i gazów oraz usuwanie końcowych produktów rozkładu z tkanek i narządów.
Krew przepływa przez naczynia krwionośne - wydrążone rurki o różnych średnicach, które bez przerwy przechodzą do innych, tworząc zamknięty układ krążenia.
Trzy rodzaje naczyń krwionośnych
Istnieją trzy rodzaje naczyń: tętnice, żyły i naczynia włosowate. tętnice Naczynia, którymi krew płynie z serca do narządów to tzw. Największym z nich jest aorta. W narządach tętnice rozgałęziają się na naczynia o mniejszej średnicy - tętniczki, które z kolei rozpadają się na naczynia włosowate. Poruszając się przez naczynia włosowate, krew tętnicza stopniowo zamienia się w krew żylną, która przepływa żyły.
Dwa kręgi krążenia krwi
Wszystkie tętnice, żyły i naczynia włosowate w ludzkim ciele są połączone w dwa kręgi krążenia krwi: duży i mały. Krążenie systemowe zaczyna się w lewej komorze, a kończy w prawym przedsionku. Mały krąg krążenia krwi rozpoczyna się w prawej komorze, a kończy w lewym przedsionku.
Krew przepływa przez naczynia dzięki rytmicznej pracy serca, a także różnicy ciśnień w naczyniach, gdy krew opuszcza serce iw żyłach, kiedy wraca do serca. Rytmiczne fluktuacje średnicy naczyń tętniczych wywołane pracą serca to tzw puls.
Łatwo jest określić liczbę uderzeń serca na minutę za pomocą pulsu. Prędkość propagacji fali pulsacyjnej wynosi około 10 m/s.
Szybkość przepływu krwi w naczyniach wynosi około 0,5 m/s w aorcie, a tylko 0,5 mm/s w naczyniach włosowatych. Ze względu na tak niskie tempo przepływu krwi w naczyniach włosowatych, krew ma czas na dostarczenie tlenu i składników odżywczych do tkanek oraz przyjęcie ich produktów przemiany materii. Spowolnienie przepływu krwi w naczyniach włosowatych tłumaczy się tym, że ich liczba jest ogromna (około 40 miliardów) i pomimo ich mikroskopijnych rozmiarów ich całkowite światło jest 800 razy większe niż światło aorty. W żyłach, wraz z ich rozszerzeniem w miarę zbliżania się do serca, całkowite światło krwi zmniejsza się, a szybkość przepływu krwi wzrasta.
Ciśnienie krwi
Kiedy kolejna porcja krwi jest wyrzucana z serca do aorty i do tętnicy płucnej, powstaje w nich wysokie ciśnienie krwi. Ciśnienie krwi wzrasta, gdy serce, kurcząc się szybciej i mocniej, wyrzuca więcej krwi do aorty, a także gdy tętniczki zwężają się.
Jeśli tętnice rozszerzają się, ciśnienie krwi spada. Na ciśnienie krwi wpływa również ilość krążącej krwi i jej lepkość. W miarę oddalania się od serca ciśnienie krwi spada i staje się najmniejsze w żyłach. Różnica między wysokim ciśnieniem krwi w aorcie i tętnicy płucnej a niskim, równym podciśnieniem w żyłach pustych i płucnych zapewnia ciągły przepływ krwi w całym krążeniu.
U osób zdrowych: u osób w spoczynku maksymalne ciśnienie krwi w tętnicy ramiennej wynosi normalnie około 120 mm Hg. Art., A minimum - 70-80 mm Hg. Sztuka.
Trwały wzrost ciśnienia krwi w spoczynku nazywa się nadciśnieniem, a spadek ciśnienia krwi nazywa się niedociśnieniem. W obu przypadkach dopływ krwi do narządów zostaje zakłócony, a warunki ich pracy pogarszają się.
Pierwsza pomoc w przypadku utraty krwi
Pierwsza pomoc w przypadku utraty krwi zależy od charakteru krwawienia, które może być tętnicze, żylne lub włośniczkowe.
Najniebezpieczniejsze krwawienie tętnicze, które występuje, gdy tętnice są uszkodzone, gdy krew jest jasnoszkarłatna i bije silnym strumieniem (klawisz).W przypadku uszkodzenia ręki lub nogi konieczne jest uniesienie kończyny, utrzymanie jej w w pozycji zgiętej i uciskać uszkodzoną tętnicę palcem powyżej rany (bliżej serca); następnie konieczne jest nałożenie ciasnego bandaża z bandaża, ręcznika, kawałka materiału nad ranę (również bliżej serca). Ciasnego bandaża nie należy pozostawiać dłużej niż półtorej godziny, dlatego ofiarę należy jak najszybciej zabrać do placówki medycznej.
W przypadku krwawienia żylnego wypływająca krew ma ciemniejszy kolor; aby go zatrzymać, uszkodzoną żyłę uciska się palcem w miejscu urazu, poniżej (dalej od serca) zabandażowuje się rękę lub nogę.
Przy małej ranie pojawia się krwawienie włośniczkowe, aby je zatrzymać, wystarczy zastosować ciasny sterylny bandaż. Krwawienie ustanie z powodu powstania skrzepu krwi.
Krążenie limfy
Nazywa się krążenie limfy, przesuwasz limfę przez naczynia. Układ limfatyczny przyczynia się do dodatkowego odpływu płynu z narządów. Ruch limfy jest bardzo powolny (03 mm/min). Porusza się w jednym kierunku - od narządów do serca. Naczynia limfatyczne przechodzą do większych naczyń, które gromadzą się w prawym i lewym przewodzie piersiowym, wpływając do dużych żył. Węzły chłonne znajdują się wzdłuż naczyń limfatycznych: w pachwinie, w jamie podkolanowej i pachowej, pod dolną szczęką.
Węzły chłonne zawierają komórki (limfocyty), które pełnią funkcję fagocytarną. Neutralizują drobnoustroje i wykorzystują obce substancje, które dostały się do limfy, powodując puchnięcie węzłów chłonnych, co staje się bolesne. Migdałki - nagromadzenia limfoidalne w gardle. Czasami pozostają w nich patogeny, których produkty przemiany materii niekorzystnie wpływają na funkcję narządów wewnętrznych. Często uciekają się do chirurgicznego usunięcia migdałków.
Testy
27-01. W jakiej komorze serca warunkowo rozpoczyna się krążenie płucne?
A) w prawej komorze
B) w lewym przedsionku
B) w lewej komorze
D) w prawym przedsionku
Odpowiedź
27-02. Które stwierdzenie poprawnie opisuje ruch krwi w krążeniu płucnym?
A) zaczyna się w prawej komorze i kończy w prawym przedsionku
B) zaczyna się w lewej komorze i kończy w prawym przedsionku
B) zaczyna się w prawej komorze i kończy w lewym przedsionku
D) zaczyna się w lewej komorze i kończy w lewym przedsionku
Odpowiedź
27-03. Do której komory serca dociera krew z żył krążenia ogólnoustrojowego?
A) lewy przedsionek
B) lewa komora
B) prawy przedsionek
D) prawa komora
Odpowiedź
27-04. Jaka litera na rysunku wskazuje komorę serca, w której kończy się krążenie płucne?
Odpowiedź
27-05. Rysunek przedstawia ludzkie serce i duże naczynia krwionośne. Jaka litera oznacza żyłę główną dolną? 
Odpowiedź
27-06. Jakie liczby wskazują naczynia, przez które przepływa krew żylna?
2.3
B) 3.4
B) 1.2
D) 1.4
Odpowiedź
27-07. Które z poniższych stwierdzeń poprawnie opisuje ruch krwi w krążeniu systemowym?
A) zaczyna się w lewej komorze i kończy w prawym przedsionku
B) zaczyna się w prawej komorze i kończy w lewym przedsionku
B) zaczyna się w lewej komorze i kończy w lewym przedsionku
D) zaczyna się w prawej komorze i kończy w prawym przedsionku
Odpowiedź
27-08. Krew w ludzkim ciele po wyjściu zmienia się z żylnej w tętniczą
A) naczynia włosowate płuc
B) lewy przedsionek
B) naczynia włosowate wątroby
D) prawa komora
Odpowiedź
27-09. W którym naczyniu płynie krew żylna?
A) łuk aorty
B) tętnica ramienna
B) żyła płucna
D) tętnica płucna
W ludzkim ciele układ krążenia jest tak zaprojektowany, aby w pełni zaspokajać jego wewnętrzne potrzeby. Ważną rolę w promocji krwi odgrywa obecność układu zamkniętego, w którym rozdzielone są przepływy krwi tętniczej i żylnej. Odbywa się to za pomocą obecności kręgów krążenia krwi.
Odniesienie historyczne
W przeszłości, kiedy naukowcy nie dysponowali jeszcze instrumentami informacyjnymi zdolnymi do badania procesów fizjologicznych w żywym organizmie, najwięksi naukowcy byli zmuszeni szukać cech anatomicznych w zwłokach. Oczywiście serce zmarłego nie kurczy się, więc niektóre niuanse trzeba było przemyśleć samodzielnie, a czasem po prostu fantazjować. Tak więc w II wieku naszej ery Klaudiusz Galen, samouczek Hipokrates przyjęli, że w świetle tętnic zamiast krwi znajduje się powietrze. W ciągu następnych stuleci podejmowano wiele prób łączenia i łączenia ze sobą dostępnych danych anatomicznych z pozycji fizjologii. Wszyscy naukowcy wiedzieli i rozumieli, jak działa układ krążenia, ale jak to działa?
Ogromny wkład w usystematyzowanie danych o pracy serca wnieśli naukowcy Miguela Serveta i Williama Harveya w XVI wieku. Harvey, naukowiec, który jako pierwszy opisał krążenie systemowe i płucne , w 1616 r ustalił obecność dwóch kręgów, ale nie potrafił wyjaśnić w swoich pismach, w jaki sposób kanały tętnicze i żylne są ze sobą połączone. I dopiero później, w XVII w. Marcello Malpighi, jeden z pierwszych, który zaczął używać mikroskopu w swojej praktyce, odkrył i opisał obecność najmniejszych niewidocznych gołym okiem naczyń włosowatych, które służą jako ogniwo w kręgach krążenia krwi.
Filogeneza, czyli ewolucja kręgów krążenia
Ze względu na to, że w miarę postępu ewolucji zwierzęta z klasy kręgowców stawały się coraz bardziej postępowe pod względem anatomicznym i fizjologicznym, potrzebowały złożonego urządzenia i układu sercowo-naczyniowego. Tak więc, aby przyspieszyć ruch płynnego środowiska wewnętrznego w ciele kręgowca, pojawiła się potrzeba zamkniętego układu krążenia. W porównaniu z innymi klasami królestwa zwierząt (na przykład ze stawonogami lub robakami), strunowce mają początki zamkniętego układu naczyniowego. A jeśli na przykład lancet nie ma serca, ale jest aorta brzuszna i grzbietowa, to ryby, płazy (płazy), gady (gady) mają odpowiednio dwu- i trójkomorowe serce, a ptaki i ssaki mają czterokomorowe serce, którego cechą jest skupienie w nim dwóch kręgów krążenia krwi, nie mieszających się ze sobą.
Tak więc obecność u ptaków, ssaków, a zwłaszcza ludzi, dwóch oddzielnych kręgów krążenia to nic innego jak ewolucja układu krążenia, niezbędna do lepszego przystosowania się do warunków środowiskowych.
Cechy anatomiczne kręgów krążenia
Kręgi krążeniowe to zbiór naczyń krwionośnych, który stanowi zamknięty system wprowadzania tlenu i składników odżywczych do narządów wewnętrznych poprzez wymianę gazową i odżywczą, a także do usuwania dwutlenku węgla i innych produktów przemiany materii z komórek. Charakterystyczne dla ludzkiego ciała są dwa koła - systemowy, czyli duży, oraz płucny, zwany też małym.
Wideo: kręgi krążenia, mini-wykład i animacja
Krążenie systemowe
Główną funkcją koła wielkiego jest zapewnienie wymiany gazowej we wszystkich narządach wewnętrznych, z wyjątkiem płuc. Zaczyna się w jamie lewej komory; reprezentowana przez aortę i jej gałęzie, łożysko tętnicze wątroby, nerki, mózg, mięśnie szkieletowe i inne narządy. Co więcej, koło to jest kontynuowane z siecią naczyń włosowatych i łożyskiem żylnym wymienionych narządów; i przez ujście żyły głównej do jamy prawego przedsionka kończy się w tym ostatnim.
Tak więc, jak już wspomniano, początkiem dużego koła jest jama lewej komory. Wysyłany jest tutaj przepływ krwi tętniczej, zawierający więcej tlenu niż dwutlenku węgla. Ten przepływ wpływa do lewej komory bezpośrednio z układu krążenia płuc, to znaczy z małego koła. Przepływ tętniczy z lewej komory przez zastawkę aortalną jest wpychany do największego naczynia głównego - aorty. Aortę można w przenośni porównać do rodzaju drzewa, które ma wiele gałęzi, ponieważ odchodzą od niej tętnice do narządów wewnętrznych (do wątroby, nerek, przewodu pokarmowego, do mózgu - poprzez układ tętnic szyjnych, do mięśni szkieletowych, do tłuszcz podskórny), błonnik itp.). Tętnice narządów, które również mają liczne rozgałęzienia i noszą nazwy odpowiadające anatomii, przenoszą tlen do każdego narządu.
W tkankach narządów wewnętrznych naczynia tętnicze dzielą się na naczynia o coraz mniejszej średnicy, w wyniku czego powstaje sieć naczyń włosowatych. Naczynia włosowate to najmniejsze naczynia, które praktycznie nie mają środkowej warstwy mięśniowej, ale są reprezentowane przez wewnętrzną powłokę - błonę wewnętrzną wyłożoną komórkami śródbłonka. Szczeliny między tymi komórkami na poziomie mikroskopowym są tak duże w porównaniu z innymi naczyniami, że umożliwiają swobodną penetrację białek, gazów, a nawet uformowanych pierwiastków do płynu międzykomórkowego otaczających tkanek. Tak więc między naczyniami włosowatymi z krwią tętniczą a płynnym ośrodkiem międzykomórkowym w jednym lub drugim narządzie zachodzi intensywna wymiana gazowa i wymiana innych substancji. Tlen przenika z kapilary, a dwutlenek węgla, jako produkt metabolizmu komórkowego, dostaje się do kapilary. Przeprowadzany jest komórkowy etap oddychania.
Gdy więcej tlenu przeniknie do tkanek i cały dwutlenek węgla zostanie usunięty z tkanek, krew staje się żylna. Wszelka wymiana gazowa odbywa się przy każdym nowym napływie krwi i przez czas, w którym przemieszcza się ona przez naczynie włosowate w kierunku żyłki - naczynia zbierającego krew żylną. Oznacza to, że z każdym cyklem pracy serca w określonej części ciała tlen jest dostarczany do tkanek, a dwutlenek węgla jest z nich usuwany.
Te żyłki łączą się w większe żyły i tworzy się łożysko żylne. Żyły, podobnie jak tętnice, noszą nazwy narządów, w których się znajdują (nerka, mózg itp.). Z dużych pni żylnych powstają dopływy żyły głównej górnej i dolnej, które następnie wpływają do prawego przedsionka.
Cechy przepływu krwi w narządach dużego koła
Niektóre narządy wewnętrzne mają swoje własne cechy. Na przykład w wątrobie znajduje się nie tylko żyła wątrobowa, która „przenosi” z niej przepływ żylny, ale także żyła wrotna, która wręcz przeciwnie, doprowadza krew do tkanki wątrobowej, gdzie krew jest oczyszczana, i dopiero wtedy krew jest zbierana w dopływach żyły wątrobowej, aby dostać się do dużego koła. Żyła wrotna doprowadza krew z żołądka i jelit, więc wszystko, co człowiek zjadł lub wypił, musi przejść swego rodzaju „oczyszczenie” w wątrobie.
Oprócz wątroby pewne niuanse istnieją w innych narządach, na przykład w tkankach przysadki mózgowej i nerek. Tak więc w przysadce mózgowej obserwuje się obecność tak zwanej „cudownej” sieci naczyń włosowatych, ponieważ tętnice doprowadzające krew do przysadki mózgowej z podwzgórza są podzielone na naczynia włosowate, które następnie gromadzą się w żyłki. Żyłki, po pobraniu krwi z cząsteczkami uwalniającymi hormony, ponownie dzielą się na naczynia włosowate, a następnie tworzą się żyły, które przenoszą krew z przysadki mózgowej. W nerkach sieć tętnic jest dwukrotnie podzielona na naczynia włosowate, co wiąże się z procesami wydalania i wchłaniania zwrotnego w komórkach nerek - w nefronach.
Mały krąg krążenia krwi
Jego funkcją jest realizacja procesów wymiany gazowej w tkance płucnej w celu nasycenia „odpadów” krwi żylnej cząsteczkami tlenu. Rozpoczyna się w jamie prawej komory, gdzie z komory prawego przedsionka (od „punktu końcowego” koła wielkiego) wpływa krew żylna z bardzo małą ilością tlenu i dużą zawartością dwutlenku węgla. Ta krew przez zastawkę tętnicy płucnej przechodzi do jednego z dużych naczyń, zwanego pniem płucnym. Ponadto przepływ żylny porusza się wzdłuż łożyska tętniczego w tkance płucnej, która również rozpada się na sieć naczyń włosowatych. Analogicznie do naczyń włosowatych w innych tkankach zachodzi w nich wymiana gazowa, do światła naczynia włosowatego dostają się jedynie cząsteczki tlenu, a dwutlenek węgla wnika do pęcherzyków płucnych (komórek pęcherzyków płucnych). Podczas każdego aktu oddychania do pęcherzyków płucnych dostaje się powietrze ze środowiska, z którego tlen przenika przez błony komórkowe do osocza krwi. Wraz z wydychanym powietrzem podczas wydechu dwutlenek węgla, który dostał się do pęcherzyków płucnych, jest usuwany na zewnątrz.
Po nasyceniu cząsteczkami O 2 krew nabiera właściwości tętniczych, przepływa przez żyłki i ostatecznie dociera do żył płucnych. Ten ostatni, składający się z czterech lub pięciu części, otwiera się do jamy lewego przedsionka. W rezultacie przepływ krwi żylnej przepływa przez prawą połowę serca, a przepływ tętniczy przez lewą połowę; i normalnie te strumienie nie powinny się mieszać.
Tkanka płuc ma podwójną sieć naczyń włosowatych. Za pomocą pierwszego przeprowadzane są procesy wymiany gazowej w celu wzbogacenia przepływu żylnego cząsteczkami tlenu (związek bezpośrednio z małym kółkiem), a w drugim sama tkanka płuc jest odżywiana tlenem i składnikami odżywczymi (związek z duże koło).
Dodatkowe kręgi krążenia krwi
Pojęcia te służą do rozróżnienia ukrwienia poszczególnych narządów. Na przykład do serca, które potrzebuje tlenu bardziej niż inne, napływ tętniczy odbywa się z gałęzi aorty na samym jej początku, które nazywane są prawą i lewą tętnicą wieńcową (wieńcową). W naczyniach włosowatych mięśnia sercowego dochodzi do intensywnej wymiany gazowej, a odpływ żylny odbywa się do żył wieńcowych. Te ostatnie są gromadzone w zatoce wieńcowej, która otwiera się bezpośrednio do komory prawego przedsionka. W ten sposób jest to realizowane krążenie sercowe lub wieńcowe.
krążenie wieńcowe (wieńcowe) w sercu
koło willisa jest zamkniętą siecią tętniczą tętnic mózgowych. Koło mózgowe zapewnia dodatkowy dopływ krwi do mózgu z naruszeniem mózgowego przepływu krwi przez inne tętnice. Chroni to tak ważny narząd przed niedotlenieniem, czyli niedotlenieniem. Krążenie mózgowe jest reprezentowane przez początkowy odcinek przedniej tętnicy mózgowej, początkowy odcinek tylnej tętnicy mózgowej, przednie i tylne tętnice łączące oraz wewnętrzne tętnice szyjne.
krąg Willisa w mózgu (klasyczna wersja struktury)
Krążenie łożyskowe funkcjonuje tylko podczas ciąży płodu przez kobietę i pełni funkcję „oddychania” u dziecka. Łożysko tworzy się od 3-6 tygodnia ciąży, a pełną mocą zaczyna funkcjonować od 12 tygodnia. Ze względu na to, że płuca płodu nie działają, dostarczanie tlenu do jego krwi odbywa się poprzez przepływ krwi tętniczej do żyły pępowinowej dziecka.
krążenie płodu przed porodem
W ten sposób cały ludzki układ krążenia można warunkowo podzielić na oddzielne połączone ze sobą sekcje, które wykonują swoje funkcje. Prawidłowe funkcjonowanie takich obszarów, czyli kręgów krążenia, jest kluczem do zdrowego funkcjonowania serca, naczyń krwionośnych i całego organizmu jako całości.
Krążenie- jest to ruch krwi w układzie naczyniowym, który zapewnia wymianę gazową między ciałem a środowiskiem zewnętrznym, metabolizm między narządami i tkankami oraz humoralną regulację różnych funkcji organizmu.
układ krążenia obejmuje i - aortę, tętnice, tętniczki, naczynia włosowate, żyłki, żyły i. Krew przepływa przez naczynia w wyniku skurczu mięśnia sercowego.
Krążenie krwi odbywa się w układzie zamkniętym składającym się z małych i dużych kręgów:
- Duży krąg krążenia krwi zaopatruje wszystkie narządy i tkanki w krew z zawartymi w niej składnikami odżywczymi.
- Mały lub płucny krąg krążenia ma na celu wzbogacenie krwi w tlen.
Kręgi krążeniowe zostały po raz pierwszy opisane przez angielskiego naukowca Williama Harveya w 1628 roku w jego pracy Anatomical Studies on the Movement of the Heart and Vessels.
Mały krąg krążenia krwi Zaczyna się od prawej komory, podczas skurczu której krew żylna dostaje się do pnia płucnego i przepływając przez płuca wydziela dwutlenek węgla i jest nasycona tlenem. Wzbogacona w tlen krew z płuc przez żyły płucne wpływa do lewego przedsionka, gdzie kończy się małe kółko.
Krążenie systemowe zaczyna się od lewej komory, podczas skurczu której krew wzbogacona tlenem jest pompowana do aorty, tętnic, tętniczek i naczyń włosowatych wszystkich narządów i tkanek, a stamtąd przepływa żyłkami i żyłami do prawego przedsionka, gdzie duże koło kończy się.
Największym naczyniem w krążeniu systemowym jest aorta, która wychodzi z lewej komory serca. Aorta tworzy łuk, od którego odchodzą tętnice doprowadzające krew do głowy (tętnice szyjne) i kończyn górnych (tętnice kręgowe). Aorta biegnie w dół wzdłuż kręgosłupa, gdzie odchodzą od niej gałęzie, doprowadzając krew do narządów jamy brzusznej, do mięśni tułowia i kończyn dolnych.
Bogata w tlen krew tętnicza przepływa przez całe ciało, dostarczając niezbędnym do ich funkcjonowania komórkom narządów i tkanek substancje odżywcze i tlen, aw układzie naczyń włosowatych zamienia się w krew żylną. Krew żylna, nasycona dwutlenkiem węgla i komórkowymi produktami przemiany materii, wraca do serca, a stamtąd dostaje się do płuc w celu wymiany gazowej. Największe żyły krążenia systemowego to żyła główna górna i dolna, które uchodzą do prawego przedsionka.
Ryż. Schemat małych i dużych kręgów krążenia krwi
Należy zwrócić uwagę, w jaki sposób układy krążenia wątroby i nerek wchodzą w skład krążenia ogólnoustrojowego. Cała krew z naczyń włosowatych i żył żołądka, jelit, trzustki i śledziony wchodzi do żyły wrotnej i przechodzi przez wątrobę. W wątrobie żyła wrotna rozgałęzia się na małe żyły i naczynia włosowate, które następnie ponownie łączą się we wspólny pień żyły wątrobowej, która wpływa do żyły głównej dolnej. Cała krew narządów jamy brzusznej przed wejściem do krążenia ogólnoustrojowego przepływa przez dwie sieci naczyń włosowatych: naczynia włosowate tych narządów i naczynia włosowate wątroby. System wrotny wątroby odgrywa ważną rolę. Zapewnia neutralizację toksycznych substancji, które powstają w jelicie grubym podczas rozpadu aminokwasów, które nie są wchłaniane w jelicie cienkim i są wchłaniane przez błonę śluzową okrężnicy do krwi. Wątroba, podobnie jak wszystkie inne narządy, również otrzymuje krew tętniczą przez tętnicę wątrobową, która odchodzi od tętnicy brzusznej.
W nerkach są również dwie sieci naczyń włosowatych: w każdym kłębuszku Malpighiego znajduje się sieć naczyń włosowatych, następnie te naczynia włosowate są połączone w naczynie tętnicze, które ponownie rozpada się na naczynia włosowate oplatające skręcone kanaliki.
Ryż. Schemat krążenia krwi
Cechą krążenia krwi w wątrobie i nerkach jest spowolnienie przepływu krwi, które zależy od funkcji tych narządów.
Tabela 1. Różnica między przepływem krwi w krążeniu systemowym i płucnym
|
Przepływ krwi w ciele |
Krążenie systemowe |
Mały krąg krążenia krwi |
|
W jakiej części serca zaczyna się koło? |
W lewej komorze |
W prawej komorze |
|
W której części serca kończy się koło? |
W prawym przedsionku |
W lewym przedsionku |
|
Gdzie zachodzi wymiana gazowa? |
W naczyniach włosowatych zlokalizowanych w narządach klatki piersiowej i jamy brzusznej, mózgu, kończynach górnych i dolnych |
w naczyniach włosowatych pęcherzyków płucnych |
|
Jaka krew przepływa przez tętnice? |
Arterialny |
Żylny |
|
Jaka krew płynie w żyłach? |
Żylny |
Arterialny |
|
Czas krążenia krwi w kole |
||
|
funkcja okręgu |
Zaopatrzenie narządów i tkanek w tlen oraz transport dwutlenku węgla |
Nasycenie krwi tlenem i usuwanie dwutlenku węgla z organizmu |
Czas krążenia krwi czas pojedynczego przejścia cząsteczki krwi przez duże i małe kręgi układu naczyniowego. Więcej szczegółów w dalszej części artykułu.
Wzory ruchu krwi w naczyniach
Podstawowe zasady hemodynamiki
Hemodynamika jest gałęzią fizjologii, która bada wzorce i mechanizmy ruchu krwi w naczyniach ludzkiego ciała. Podczas jej studiowania używana jest terminologia i brane są pod uwagę prawa hydrodynamiki, nauki o ruchu płynów.
Szybkość, z jaką krew przepływa przez naczynia, zależy od dwóch czynników:
- z różnicy ciśnienia krwi na początku i na końcu naczynia;
- od oporu, jaki płyn napotyka na swojej drodze.
Różnica ciśnień przyczynia się do ruchu płynu: im jest większa, tym intensywniejszy jest ten ruch. Opór w układzie naczyniowym, który zmniejsza prędkość przepływu krwi, zależy od wielu czynników:
- długość naczynia i jego promień (im dłuższa długość i mniejszy promień, tym większy opór);
- lepkość krwi (jest 5 razy większa od lepkości wody);
- tarcie cząstek krwi o ściany naczyń krwionośnych i między sobą.
Parametry hemodynamiczne
Prędkość przepływu krwi w naczyniach odbywa się zgodnie z prawami hemodynamiki, wspólnymi z prawami hydrodynamiki. Prędkość przepływu krwi charakteryzuje się trzema wskaźnikami: objętościową prędkością przepływu krwi, liniową prędkością przepływu krwi i czasem krążenia krwi.
Objętościowa prędkość przepływu krwi - ilość krwi przepływającej przez przekrój wszystkich naczyń danego kalibru w jednostce czasu.
Liniowa prędkość przepływu krwi - prędkość ruchu pojedynczej cząsteczki krwi wzdłuż naczynia w jednostce czasu. W środku naczynia prędkość liniowa jest maksymalna, a w pobliżu ściany naczynia jest minimalna ze względu na zwiększone tarcie.
Czas krążenia krwi czas, w którym krew przepływa przez duże i małe kręgi krążenia.Zwykle jest to 17-25 s. Przejście przez małe kółko zajmuje około 1/5, a przejście przez duże koło - 4/5 tego czasu
Siłą napędową przepływu krwi w układzie naczyniowym każdego z kręgów krążenia jest różnica ciśnienia krwi ( ΔР) w początkowym odcinku łożyska tętniczego (aorta dla koła wielkiego) i końcowym odcinku łożyska żylnego (żyła główna i prawy przedsionek). różnica ciśnienia krwi ( ΔР) na początku naczynia ( P1) i na końcu ( R2) jest siłą napędową przepływu krwi przez dowolne naczynie układu krążenia. Siła gradientu ciśnienia krwi jest wykorzystywana do pokonania oporu przepływu krwi ( R) w układzie naczyniowym iw każdym pojedynczym naczyniu. Im większy gradient ciśnienia krwi w krążeniu lub w osobnym naczyniu, tym większy jest w nich objętościowy przepływ krwi.
Najważniejszym wskaźnikiem ruchu krwi przez naczynia jest objętościowa prędkość przepływu krwi, Lub objętościowy przepływ krwi(Q), przez co rozumie się objętość krwi przepływającej przez całkowity przekrój łożyska naczyniowego lub przekrój pojedynczego naczynia w jednostce czasu. Objętościowe natężenie przepływu jest wyrażane w litrach na minutę (L/min) lub mililitrach na minutę (ml/min). Aby ocenić objętościowy przepływ krwi przez aortę lub całkowity przekrój dowolnego innego poziomu naczyń krążenia systemowego, stosuje się pojęcie wolumetryczne krążenie systemowe. Ponieważ cała objętość krwi wyrzucanej przez lewą komorę w tym czasie przepływa przez aortę i inne naczynia krążenia systemowego w jednostce czasu (minutę), pojęcie (MOV) jest równoznaczne z pojęciem ogólnoustrojowego objętościowego przepływu krwi. IOC osoby dorosłej w spoczynku wynosi 4-5 l / min.
Rozróżnij także objętościowy przepływ krwi w ciele. W tym przypadku oznaczają całkowity przepływ krwi przepływający w jednostce czasu przez wszystkie doprowadzające tętnicze lub odprowadzające naczynia żylne narządu.
Zatem przepływ objętościowy Q = (P1 - P2) / R.
Formuła ta wyraża istotę podstawowego prawa hemodynamiki, które mówi, że ilość krwi przepływającej przez całkowity przekrój poprzeczny układu naczyniowego lub pojedynczego naczynia w jednostce czasu jest wprost proporcjonalna do różnicy ciśnienia krwi na początku i na końcu układu naczyniowego (lub naczynia) i odwrotnie proporcjonalna do aktualnej rezystancji krwi.
Całkowity (ogólnoustrojowy) minutowy przepływ krwi w dużym kole jest obliczany z uwzględnieniem wartości średniego hydrodynamicznego ciśnienia krwi na początku aorty P1 i u ujścia żyły głównej P2. Ponieważ w tej części żył ciśnienie krwi jest zbliżone 0 , a następnie do wyrażenia do obliczenia Q lub wartość IOC jest zastępowana R równe średniemu hydrodynamicznemu ciśnieniu krwi na początku aorty: Q(MKOl) = P/ R.
Jedną z konsekwencji podstawowego prawa hemodynamiki - siły napędowej przepływu krwi w układzie naczyniowym - jest ciśnienie krwi wytwarzane przez pracę serca. Potwierdzeniem decydującego znaczenia ciśnienia tętniczego dla przepływu krwi jest pulsacyjny charakter przepływu krwi w całym cyklu pracy serca. Podczas skurczu serca, gdy ciśnienie krwi osiąga maksymalny poziom, przepływ krwi wzrasta, a podczas rozkurczu, gdy ciśnienie krwi jest najniższe, przepływ krwi maleje.
Gdy krew przepływa przez naczynia od aorty do żył, ciśnienie krwi spada, a tempo jego spadku jest proporcjonalne do oporów przepływu krwi w naczyniach. Ciśnienie w tętniczkach i naczyniach włosowatych spada szczególnie szybko, ponieważ mają one duży opór przepływu krwi, mają mały promień, dużą długość całkowitą i liczne rozgałęzienia, tworząc dodatkową przeszkodę w przepływie krwi.
Opór stawiany przepływowi krwi w całym łożysku naczyniowym krążenia systemowego to tzw całkowity opór obwodowy(OPS). Dlatego we wzorze do obliczania objętościowego przepływu krwi symbol R możesz go zastąpić analogiem - OPS:
Q = P/OPS.
Z tego wyrażenia wynika szereg ważnych konsekwencji, które są niezbędne do zrozumienia procesów krążenia krwi w organizmie, oceny wyników pomiaru ciśnienia krwi i jego odchyleń. Czynniki wpływające na opór naczynia dla przepływu płynu opisuje prawo Poiseuille'a, zgodnie z którym
Gdzie R- opór; Ł jest długością statku; η - lepkość krwi; Π - numer 3.14; R jest promieniem naczynia.
Z powyższego wyrażenia wynika, że od liczb 8 I Π są trwałe, Ł u osoby dorosłej zmienia się niewiele, wówczas wartość oporu obwodowego na przepływ krwi określa się zmieniając wartości promienia naczyń R i lepkości krwi η ).
Wspomniano już, że promień naczyń typu mięśniowego może się szybko zmieniać i mieć istotny wpływ na wielkość oporu przepływu krwi (stąd ich nazwa – naczynia oporowe) oraz wielkość przepływu krwi przez narządy i tkanki. Ponieważ opór zależy od wartości promienia do potęgi 4, nawet niewielkie wahania promienia naczyń mają ogromny wpływ na wartości oporu przepływu krwi i przepływu krwi. Na przykład, jeśli promień naczynia zmniejszy się z 2 do 1 mm, wówczas jego opór wzrośnie 16-krotnie, a przy stałym gradiencie ciśnienia przepływ krwi w tym naczyniu również zmniejszy się 16-krotnie. Odwrotne zmiany oporu będą obserwowane, gdy promień naczynia zostanie podwojony. Przy stałym średnim ciśnieniu hemodynamicznym przepływ krwi w jednym narządzie może wzrosnąć, w innym - zmniejszyć się, w zależności od skurczu lub rozluźnienia mięśni gładkich doprowadzających naczyń tętniczych i żył tego narządu.
Lepkość krwi zależy od zawartości we krwi liczby czerwonych krwinek (hematokrytu), białka, lipoprotein w osoczu krwi, a także od stanu skupienia krwi. W normalnych warunkach lepkość krwi nie zmienia się tak szybko, jak światło naczyń. Po utracie krwi, z erytropenią, hipoproteinemią, zmniejsza się lepkość krwi. W przypadku znacznej erytrocytozy, białaczki, zwiększonej agregacji erytrocytów i nadkrzepliwości lepkość krwi może znacznie wzrosnąć, co prowadzi do wzrostu oporu przepływu krwi, zwiększenia obciążenia mięśnia sercowego i może mu towarzyszyć upośledzenie przepływu krwi w naczyniach układ mikronaczyniowy.
W ustalonym reżimie krążenia objętość krwi wydalonej przez lewą komorę i przepływającej przez przekrój aorty jest równa objętości krwi przepływającej przez całkowity przekrój naczyń dowolnej innej części krążenia ogólnoustrojowego. Ta objętość krwi wraca do prawego przedsionka i wchodzi do prawej komory. Krew jest z niej wydalana do krążenia płucnego, a następnie wraca żyłami płucnymi do lewego serca. Ponieważ IOC lewej i prawej komory są takie same, a krążenie systemowe i płucne są połączone szeregowo, objętościowa prędkość przepływu krwi w układzie naczyniowym pozostaje taka sama.
Jednak podczas zmian warunków przepływu krwi, takich jak przechodzenie z pozycji poziomej do pionowej, gdy grawitacja powoduje chwilowe nagromadzenie krwi w żyłach dolnej części tułowia i nóg, przez krótki czas dochodzi do zatrzymania lewej i prawej komory serca. dane wyjściowe mogą się różnić. Wkrótce wewnątrzsercowe i pozasercowe mechanizmy regulacji pracy serca wyrównują objętość przepływu krwi przez małe i duże kręgi krążenia.
Przy gwałtownym spadku żylnego powrotu krwi do serca, powodując zmniejszenie objętości wyrzutowej, ciśnienie tętnicze krwi może się zmniejszyć. Przy wyraźnym spadku przepływ krwi do mózgu może się zmniejszyć. To wyjaśnia uczucie zawrotów głowy, które może wystąpić przy ostrym przejściu osoby z pozycji poziomej do pionowej.
Objętość i prędkość liniowa przepływu krwi w naczyniach
Całkowita objętość krwi w układzie naczyniowym jest ważnym wskaźnikiem homeostazy. Jego średnia wartość wynosi 6-7% dla kobiet, 7-8% masy ciała dla mężczyzn i mieści się w przedziale 4-6 litrów; 80-85% krwi z tej objętości znajduje się w naczyniach krążenia ogólnoustrojowego, około 10% w naczyniach krążenia płucnego i około 7% w jamach serca.
Większość krwi znajduje się w żyłach (około 75%) – wskazuje to na ich rolę w odkładaniu się krwi zarówno w krążeniu ogólnoustrojowym, jak i płucnym.
Ruch krwi w naczyniach charakteryzuje się nie tylko objętością, ale także prędkość liniowa przepływu krwi. Rozumie się ją jako odległość, na jaką przemieszcza się cząsteczka krwi w jednostce czasu.
Istnieje zależność między objętościową i liniową prędkością przepływu krwi, którą opisuje wyrażenie:
V \u003d Q / Pr 2
Gdzie V- prędkość liniowa przepływu krwi, mm/s, cm/s; Q- wolumetryczna prędkość przepływu krwi; P- liczba równa 3,14; R jest promieniem naczynia. Wartość Pr 2 odzwierciedla pole przekroju naczynia.
Ryż. 1. Zmiany ciśnienia krwi, liniowej prędkości przepływu krwi i pola przekroju poprzecznego w różnych częściach układu naczyniowego
Ryż. 2. Charakterystyka hydrodynamiczna łożyska naczyniowego
Z wyrażenia zależności prędkości liniowej od prędkości objętościowej w naczyniach układu krążenia widać, że prędkość liniowa przepływu krwi (ryc. 1.) jest proporcjonalna do objętościowego przepływu krwi przez naczynie ( s) i odwrotnie proporcjonalne do pola przekroju poprzecznego tego naczynia (naczyń). Na przykład w aorcie, która ma najmniejsze pole przekroju poprzecznego w krążeniu ogólnoustrojowym (3-4 cm 2), prędkość liniowa krwi największy i znajduje się w spoczynku ok 20-30 cm/s. Przy aktywności fizycznej może wzrosnąć 4-5 razy.
W kierunku naczyń włosowatych zwiększa się całkowite światło poprzeczne naczyń, a co za tym idzie zmniejsza się liniowa prędkość przepływu krwi w tętnicach i tętniczkach. W naczyniach włosowatych, których całkowita powierzchnia przekroju jest większa niż w jakiejkolwiek innej części naczyń koła wielkiego (500-600 razy większy niż przekrój aorty), prędkość liniowa przepływu krwi staje się minimalna (mniej niż 1 mm/s). Powolny przepływ krwi w naczyniach włosowatych stwarza najlepsze warunki dla przepływu procesów metabolicznych pomiędzy krwią a tkankami. W żyłach liniowa prędkość przepływu krwi wzrasta z powodu zmniejszenia ich całkowitego pola przekroju w miarę zbliżania się do serca. Przy ujściu żyły głównej wynosi 10-20 cm/s, a pod obciążeniem wzrasta do 50 cm/s.
Liniowa prędkość ruchu plazmy zależy nie tylko od rodzaju naczyń, ale także od ich umiejscowienia w krwioobiegu. Istnieje laminarny typ przepływu krwi, w którym przepływ krwi można warunkowo podzielić na warstwy. W tym przypadku prędkość liniowa ruchu warstw krwi (głównie osocza) blisko lub w sąsiedztwie ściany naczynia jest najmniejsza, a warstwa w środku przepływu największa. Siły tarcia powstają między śródbłonkiem naczyń a okładzinowymi warstwami krwi, tworząc naprężenia ścinające w śródbłonku naczyń. Stresy te odgrywają rolę w produkcji czynników wazoaktywnych przez śródbłonek, które regulują światło naczyń i szybkość przepływu krwi.
Erytrocyty w naczyniach (z wyjątkiem naczyń włosowatych) znajdują się głównie w centralnej części krwioobiegu i poruszają się w niej ze stosunkowo dużą prędkością. Przeciwnie, leukocyty znajdują się głównie w warstwach ciemieniowych przepływu krwi i wykonują ruchy toczenia z małą prędkością. To pozwala im wiązać się z receptorami adhezyjnymi w miejscach mechanicznego lub zapalnego uszkodzenia śródbłonka, przylegać do ściany naczynia i migrować do tkanek, pełniąc funkcje ochronne.
Przy znacznym wzroście prędkości liniowej ruchu krwi w zwężonej części naczynia, w miejscach, gdzie jego odgałęzienia odchodzą od naczynia, laminarny charakter ruchu krwi może zmienić się na turbulentny. W takim przypadku warstwowanie ruchu jego cząstek w przepływie krwi może zostać zaburzone, a pomiędzy ścianą naczynia a krwią mogą wystąpić większe siły tarcia i naprężenia ścinające niż przy ruchu laminarnym. Rozwijają się wirowe przepływy krwi, wzrasta prawdopodobieństwo uszkodzenia śródbłonka i odkładania się cholesterolu i innych substancji w błonie wewnętrznej ściany naczynia. Może to prowadzić do mechanicznego przerwania struktury ściany naczynia i zapoczątkowania rozwoju skrzeplin ciemieniowych.
Czas pełnego krążenia krwi, tj. powrót cząsteczki krwi do lewej komory po jej wyrzuceniu i przejściu przez duże i małe kręgi krążenia, wynosi 20-25 s podczas koszenia lub po około 27 skurczach komór serca. Około jednej czwartej tego czasu poświęca się na przemieszczanie krwi przez naczynia małego koła, a trzy czwarte - przez naczynia krążenia ogólnoustrojowego.