Кровообращением называют движение крови в организме человека. Оно состоит из трех основных частей: крови, кровеносных сосудов (артерий, вен, капилляров) и сердца.
Мы решили подготовить ознакомительный материал, чтобы каждый из вас был осведомлен обо всех нюансах работы сердечнососудистой системы. Это важно, чтобы вы вовремя могли понять, с какой проблемой могли или можете столкнуться в дальнейшем, а также, чтобы терминологические выражения нашего специалиста на очной консультации не казались вам иностранным языком.
Сердце – основа системы кровообращения
Сердце представляет собой мышечный орган размером с человеческий кулак, который располагается в левой части грудной клетки, чуть спереди легких. Этот орган фактически является мощным двойным насосом с четырьмя камерами, перекачивающим кровь и поддерживающим ее движение по всему телу.
Правая часть сердца состоит из верхней (предсердие) и нижней (желудочек) камер. Предсердие принимает переработанную венозную кровь, насыщенную углекислым газом, после чего направляет ее к желудочку. Из него она попадает в легочные артерии, где вновь насыщается кислородом. «Свежая» кровь циркулирует к левой верхней камере (атриуму), откуда попадает в аорту и начинает обновленную транспортировку по всему организму.
Сердечная мышца совершает более 3 миллиардов ударов в течение жизни.
Кровеносные сосуды
Кровеносные сосуды имеют разную форму, структуру и объем, в зависимости от их роли в организме.
1. Артерии являются самыми прочными сосудами в теле человека. Их стенки плотны и эластичны, состоят из трех слоев – эндотелия, волокон гладкой мускулатуры и фиброзной ткани. Задача артерий обстоит в насыщении всех органов и тканей кровью, обогащенной кислородом и питательными веществами. Исключением являются артерии малого круга кровообращения, по которым венозная кровь течет от сердца к легким. Самым крупным артериальным сосудом является аорта.
3. Капилляры – тончайшие сосуды, схожие по объему с человеческим волосом. Они являются ответвлениями крупных периферических артерий. Именно через них ткани и органы снабжаются кислородом и нутриентами. Они также обладают коммуникацией с венами, чтобы отдавать им клеточные отходы. Следовательно, эти крошечные сосуды одновременно являются кормильцами и санитарами нашего организма.
Нормальную циркуляцию крови внутри сосудистой системы обеспечивает артериальное давление.
Клеточное строение крови
Кровь состоит из двух компонентов: плазмы (50-60%) и взвешенных форменных элементов (40-50%).
Ко второй категории относятся:
· Эритроциты (красные кровяные тельца) – самые многочисленные из форменных элементов. Согласно данным официальных исследований, одна капля крови содержит порядка 5 миллионов эритроцитов. Красные кровяные тельца отвечают за транспорт газов – кислорода и диоксида углерода. Содержат в себе белок гемоглобин, обеспечивающий связывание молекул кислорода в легких. Эритроциты доставляют кислород ко всем тканям и органам, после чего вбирают в себя углекислый газ и несут его к легким. Он удаляется из организма в процессе дыхания.
· Лейкоциты (белые клетки крови) – элементы, защищающие наш организм от чужеродных тел и соединений, являются частью иммунной системы. Белые клетки крови распознают и атакуют патогенные микроорганизмы посредством вырабатываемых антител и макрофагов. Когда в организм проникает инфекция, продукция лейкоцитов существенно усиливается. В норме их количество уступает концентрации в крови других форменных элементов.
· Тромбоциты (кровяные пластинки) – клетки, обеспечивающие коагуляцию (свертывание) крови, вытекающей из поврежденного сосуда, и предохраняющие организм от обильных кровопотерь. Они приклеиваются к отверстию в поврежденном сосуде, формируя «запечатывающую» пробку для остановки кровотечения. Именно тромбоциты могут склеиваться между собой и образовать патологические сгустки крови внутри сосудов, называемые тромбами.
Все форменные элементы синтезируются костным мозгом и распространяются при помощи плазмы – жидкой части крови.
Распространенные проблемы с кровообращением
К категории самых распространенных заболеваний кровеносной системы следует отнести:
1. Атеросклероз – хроническая патология, характеризующаяся отложением холестерина и других липидов на стенках артериальных сосудов, которая приводит к нарушению тока крови и окклюзии артерии;
2. Аневризма – выпячивание части артериальной стенки на фоне неудовлетворительной регуляции тонуса сосуда (его растяжения или истончения);
3. Инфаркт миокарда – некроз части миокарда, обусловленный полной или частичной недостаточностью его кровоснабжения на фоне истончения местных сосудов;
4. Артериальная гипертензия (гипертония) – устойчивое повышение кровяного давления, обусловленное нарушением регуляторных факторов деятельности сердечнососудистой системы;
5. Варикозное расширение вен – хроническое заболевание, обусловленное необратимой деформацией вен, связанное с недостаточностью венозных клапанов и нарушением венозного тока крови.
Нормальное кровообращение является важнейшей составляющей здорового организма. Если вы отмечаете у себя характерные признаки того или иного заболевания сердечнососудистой системы, не медлите с обращением к сосудистому хирургу или флебологу. Помните, что игнорирование симптомов в данном случае может стоить вам жизни.
Смотреть что такое «Замкнутая кровеносная система» в других словарях:
КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА — совокупность сосудов и полостей, по которым циркулирует кровь или гемолимфа. У большинства беспозвоночных незамкнутая кровеносная система (сосуды прерываются щелевидными пространствами); у некоторых высших беспозвоночных, всех позвоночных… … Большой Энциклопедический словарь
кровеносная система — ▲ система органов животного ↑ кровеносный сосуд система кровообращения:хордовым присуща замкнутая кровеносная система с сердцем на брюшной стороне; у всех наземных позвоночных два круга кровообращения: большой круг кровобр. от левого желудочка… … Идеографический словарь русского языка
кровеносная система — совокупность сосудов и полостей, по которым циркулирует кровь или гемолимфа. У большинства беспозвоночных незамкнутая кровеносная система (сосуды прерываются щелевидными пространствами); у некоторых высших беспозвоночных, всех позвоночных… … Энциклопедический словарь
КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА — КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА, комплекс полостей и каналов, служащих для распределения жидкостей, содержащих прежде всего питательные вещества и кислород, по всему организму и для извлечения из отдельных частей организма продуктов обмена, подлежащих затем… … Большая медицинская энциклопедия
КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА — совокупность сосудов и полостей, по к рым циркулирует кровь или гсмолимфа. У большинства беспозвоночных незамкнутая К. с. (сосуды прерываются ще лсвидиыми пространствами); у нек рых высших беспозвоночных, всех позвоночных животных и человека… … Естествознание. Энциклопедический словарь
СИСТЕМАТИКА ЖИВОТНЫХ. ТИПЫ И КЛАССЫ — В современных системах классификации царство животных (Animalia) делят на два подцарства: паразои (Parazoa) и настоящие многоклеточные (Eumetazoa, или Metazoa). К паразоям относится лишь один тип губки. У них нет настоящих тканей и органов,… … Энциклопедия Кольера
КРОВЬ — КРОВЬ, жидкость, заполняющая артерии, вены и капиляры организма и состоящая из прозрачной бледножелтоват. цвета плаз мы и взвешенных в ней форменных элементов: красных кровяных телец, или эритроцитов, белых, или лейкоцитов, и кровяных бляшек, или … Большая медицинская энциклопедия
Червеобразные — или Vermidea группа или подтип типа червей (см.) или Vermes, к которой относят животных по внешнему виду или по внутренней организации напоминающих червей, но отличающихся довольно существенно от типичных представителей этого типа и… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ТИП ФОРОНИДЫ (PHORONOIDEA) — Форониды очень небольшая, охватывающая всего несколько видов группа морских донных одиночных животных. Живут форониды в трубочках из органического вещества, обычно инкрустированных песчинками, образуя скопления дерновинки из… … Биологическая энциклопедия
кольчатые черви — (кольчецы, аннелиды), тип червей. Тело поделено внутренними перегородками на сегменты, которым соответствует наружная кольчатость. Длина от долей мм до 3 м. Развитие прямое (без метаморфоза) или с личинкой трохофорой. Повсеместно в морях, пресных … Энциклопедический словарь
Как устроена кровеносная система у разных животных?
В этой статье мы расскажем об основах строения кровеносной системы у разных организмов и подробно обсудим кровеносную систему и сердце млекопитающих, в частности человека. Статья будет полезна школьникам при подготовке к ЕГЭ, а также олимпиадникам.
Кровеносная система – это система органов многих животных и человека, обеспечивающая циркуляцию крови по организму (кровообращение). Её деятельность прежде всего направлена на доставку питательных веществ и кислорода к органам и тканям тела, а также на удаление продуктов метаболизма и отходов жизнедеятельности из них. Таким образом кровеносная система прежде всего обеспечивает функцию газообмена и питания, поэтому у многих организмов она тесно связана с дыхательной и выделительной системами.
Разнообразие кровеносных систем у беспозвоночных
Часть беспозвоночных животных, например кишечнополостные (стрекающие, Cnidaria), плоские черви (Plathelminthes) и круглые черви (Nemathelminthes), не имеет кровеносной системы, а газообмен у них осуществляется через поверхность тела. Но у большинства типов животных кровеносная система есть, и имеет свои особенности. Какие же? Давайте рассмотрим их по очереди.
Тип кольчатые черви (Annelida)
Среди известных со школы животных кровеносная система впервые появляется у кольчатых червей (Annelida). Их кровеносная система замкнутая, это означает, что кровь течёт исключительно по сосудам и никогда не выходит в полость тела. У кольчатых червей имеется два главных сосуда: спинной и брюшной, соединенные в каждом сегменте кольцевыми сосудами, способными к сокращению. Именно благодаря способности к сокращению подобные кольцевые сосуды называют «сердцами», хотя как такового сердца у кольчатых червей нет. В спинном сосуде кровь движется от заднего конца к голове, а с брюшном – в противоположном направлении, от головы назад. Ответвления главных сосудов образуют тончайшие капилляры, которые сначала несут кровь к органам, а затем возвращают обратно в главные сосуды.
Дополнительная информация.У малощетинковых червей (Oligochaeta) эта сеть капилляров особенно разветвлена под кожей, поскольку дыхание у них осуществляется через всю поверхность тела. У многих многощетинковых червей (Polychaeta) функцию дыхания принимают на себя участки параподий (примитивные «ножки», отходящие от каждого сегмента), поэтому их капиллярная сеть разветвлена не столько под кожей, сколько внутри жабр на параподиях.
Кровь кольчатых червей нередко окрашена в красный цвет, например у пескожила (Arenicola sp.), от присутствия в ней железосодержащего вещества, близкого к гемоглобину позвоночных. Однако это вещество находится не в особых кровяных клетках, а растворено в жидкости крови. У некоторых сидячих полихет кровь зеленой окраски из-за присутствия в ней хлорокруорина, по свойствам близкого к гемоглобину.
Тип моллюски (Mollusca)
Тип членистоногие (Arthropoda)
У членистоногих (Arthropoda) кровеносная система так же незамкнутая. По сосудам, а также в полости тела у них циркулирует гемолимфа. Дело в том, что у членистоногих целом (вторичная полость тела) частично редуцируется и на определенном этапе развития сливается с первичной полостью тела, которая обычно дает начало полости кровеносных сосудов. Жидкости, находящиеся в первичной и вторичной полости тела, также сливаются, так что в итоге пространство между органами и кровеносные сосуды заполняются одной и той же жидкостью — гемолимфой.
Подробнее о полостях тела читайте в следующих наших статьях.
Основная функция гемолимфы — снабжение тканей и органов питательными веществами. Кроме того, в неё поступают растворенные продукты обмена, которые переносятся к органам выделения. Гемолимфа содержит фагоциты, обеспечивающие иммунитет, а также специальные кровяные клетки, функции которых сильно варьируют. Функцию газообмена гемолимфа может выполнять только при наличии в ней особых дыхательных пигментов, которые отсутствуют у некоторых представителей этих двух типов.
Дополнительная информация.Для обеспечения функции газообмена в гемолимфе могут содержаться дыхательные пигменты. В редких случаях это может быть привычный нам гемоглобин, но более характерен для неё пигмент, который называется гемоцианин. В своём активном центре он содержит атомы меди, а не железа, как гемоглобин. Восстановленная форма гемоцианина бесцветна, окисленная окрашивается в голубой цвет. Гемоцианин, в отличие от гемоглобина, содержащегося в эритроцитах, растворен в гемолимфе.
У членистоногих строение кровеносной системы сильно зависит от степени развития органов дыхания. Развитая кровеносная система помогает транспортировать кислород от органов дыхания к клеткам тканей других органов. Если органы, осуществляющие газообмен, сосредоточены в одной части тела (например, жабры), то кислород от них распределяется при помощи кровеносных сосудов — кровеносная система хорошо развита. В ином случае, если дыхание совершается через всю поверхность тела или имеются развитые органы дыхания, распределяющие кислород по всему телу (например, трахеи), кровеносная система упрощается. Тогда от кровеносной системы на спинной стороне сохраняется только сердце или же кровеносная система исчезает совсем. Именно поэтому у паукообразных(Arachnida) и насекомых (Insecta) в связи с наличием развитой трахейной системы, кровеносная развита сравнительно слабо.
Дополнительная информация.У паукообразных с ясно выраженной метамерией (скорпионы) сердце представляет собой трубку, расположенную в брюшке над кишечником и снабженную по бокам семью парами щелевидных остий — снабженных клапанами отверстий, по которым гемолимфа поступает в сердце. У пауков остий остается 3-4 пары, а у клещей сердце представляет собой в лучшем случае в мешочек, имеющий одну пару остий, а у большинства сердце исчезает совсем.
У насекомых в брюшке над кишечником залегает длинное трубковидное сердце. Задний конец его слепо замкнут, а полость поделена перегородками, несущими отверстия с клапанами. Перегородки разделяют сердце на несколько камер, каждая из которых снабжена парой боковых остий.На переднем конце сердце продолжается в мускулистую головную аорту, которая, достигнув мозга, заканчивается отверстием, из которого гемолимфа поступает в полость тела.
Дополнительная информация. Гемолимфа насекомых обычно представляет собой бесцветную или желтоватую жидкость. Дыхательная функция гемолимфы, в связи с развитием трахейной системы, невелика. В редких случаях, как, например, у личинок комаров Tendipes, растворенный гемоглобин придает ей ярко-красный цвет.
Разнообразие кровеносных систем у позвоночных
Позвоночные животные (Vertebrata)— один из подтипов типа хордовых. Кровеносная система имеется у всех представителей типа, однако у каждого подтипа имеются свои особенности.
Дополнительная информация. Помимо позвоночных, к хордовым относятся подтипы бесчерепные (Acrania) и оболочники (Tunicata). Кровеносная система оболочников незамкнута. Отходящие от сердца кровеносные сосуды, у них переходят в расположенные неправильной сетью незамкнутые лакуны, по которым циркулирует кровь. Некоторые оболочники из класса асцидий обладают уникальной особенностью: в их крови содержится ванадий.
Кровеносная система бесчерепных (см. ниже схему строения ланцетника)частично замкнута и отграничена от окружающих органов стенками кровеносных сосудов. Мелкие сосуды лишены эндотелиальной выстилки, эндотелий крупных сосудов не сплошной.
Кровеносная система позвоночных (Vertebrata) всегда замкнутая и в ней имеется мышечный орган, качающий кровь, — сердце. Кровь имеет красный цвет за счёт содержания в ней красных кровяных телец — эритроцитов, в которых находится дыхательный пигмент гемоглобин.
Надкласс Рыбы (Pisces)
У всех первичноводных позвоночных животных, к которым относятся классы круглоротые (Cyclostomata), хрящевые рыбы (Chondrichthyes) и костные рыбы (Osteichthyes), сердце состоит из двух камер и в нём всегда находиться только венозная кровь. Такое сердце способно качать кровь по одному кругу кровообращения. Так, у рыб венозная кровь, придя через венозный синус в предсердие, попадает из него в желудочек, откуда, пройдя по артериальному конусу, попадает в брюшную аорту, от которой отходят жаберные артерии. Кровь направляется к жабрам, где наполняется кислородом и становится артериальной. А дальше артериальная кровь разносится различными артериями ко всем органам и тканям, отдавая им кислород и забирая углекислый газ, вновь становясь венозной. Венозная кровь собирается от органов в вены, а вены в свою очередь собираются в венозный синус, который снова направляет кровь к сердцу.
Дополнительная информация. Строение сердца хрящевых и костных рыб несколько отличается тем, что у последних редуцирован артериальный конус (см. ниже схему внутреннего строения сердца рыб). Внешне артериальныйконус кажется расширенным началом брюшной аорты, но отличие состоит в типе мышечной ткани (сердечной вместо гладкой), находящейся внутри него, и наличии клапанов, препятствующих обратному току крови. У костных рыб сохраняется лишь один клапан артериального конуса, а у хрящевых рыб артериальный конус вытянут и имеет множество клапанов.
В кровеносных системах хордовых животных есть особые участки, называемые воротными системами. Воротные системы– это системы кровообращения, в которых, в отличие от обычных, кровь проходит по капиллярам не между артерией и веной, а между двумя венами. По приносящим, или воротным, венам кровь притекает к органу, в котором эти вены разветвляются на капилляры, собирающиеся в выносящие вены. В качестве органов, к которым отходят воротные вены, может выступать печень или почки. Воротная система печени известна для всех позвоночных и бесчерепных, а воротная система почек имеется у всех позвоночных, за исключением круглоротых и млекопитающих.
Класс земноводные (Amphibia)
С выходом на сушу кровеносная система усложняется тем, что в ней появляется дополнительной круг кровообращения, который идет к органам дыхания – легким. Для разделения двух кругов кровообращения у первых наземных позвоночных, земноводных (Amphibia), появляется трёхкамерное сердце. Сердце состоит из двух предсердий (в правом предсердии кровь смешанная, преимущественно венозная, а в левом — артериальная) и одного желудочка. Внутри стенки желудочка образуют складки, уменьшающие смешивание артериальной и венозной крови. Из желудочка выходит артериальный конус, снабжённый спиральным клапаном.
Дополнительная информация. Поскольку у земноводных есть как лёгочное, так и кожное дыхание, малый круг кровообращения начинается кожно-лёгочными артериями, несущими кровь к органам дыхания (лёгким и коже). От лёгких обогащённая кислородом кровь собирается в парные лёгочные вены, впадающие в левое предсердие. Из левого предсердия кровь попадает в желудочек, откуда через артериальный конус попадает в дуги аорты и разносится по всему организму. От них кровь собирается в вены, которые впадают в венозный синус. Кроме того, в передние полые вены попадает артериальная кровь от кожи, и поэтому кровь в правом предсердии смешанная.
Класс Пресмыкающиеся (Reptilia)
Как и амфибии, большинство пресмыкающихся (Reptilia) обладают трёхкамерным сердцем, состоящим двух предсердий и из желудочка, от которого отходят две дуги аорты и лёгочная артерия. Однако сердце трёхкамерного типа у рептилий развилось независимо от такового у современных земноводных, и различается по строению у разных групп. У большинства желудочек разделён неполной перегородкой на две половины: верхнюю и нижнюю, и может быть условно разделён на три отдела. Лишь крокодилы, относящиеся к группе архозавров (к которой относятся и птицы), обладают четырёхкамерным сердцем. Перегородка полностью разделяет желудочек на две половины: правую — венозную и левую — артериальную, таким образом обосабливая полноценное четырёхкамерное сердце.
Подробнее про кровеносную систему крокодила читайте в нашей статье.
Дополнительная информация. Трёхкамерное сердце большинства рептилий имеет неполную перегородку в желудочке сердца (см. ниже схему строения сердца рептилий). Наличие неполной перегородки желудочка позволяет создать градиент (разность) количества кислорода крови. После сокращения предсердий артериальная кровь из левого предсердия оказывается в верхней левой половине желудочка и вытесняет венозную кровь, излившуюся из правой части желудочка, в нижнюю половину. В правой части желудочка оказывается смешанная кровь. При сокращении желудочка каждая порция крови устремляется к ближайшему отверстию: артериальная кровь из верхней левой половины — в правую дугу аорты, венозная кровь из нижней части желудочка— в лёгочную артерию, а смешанная кровь из правой части желудочка — в левую дугу аорты. Поскольку именно правая дуга аорты несёт кровь к мозгу, мозг получает наиболее обогащённую кислородом кровь.
Класс птицы (Aves)
Полное разделение артериальной и венозной крови происходит в кровеносной системе птиц (Aves). У них четырёхкамерное сердце, состоящее из двух предсердий и двух желудочков, с полным разделением артериальной и венозной крови. Оно очень схоже со строением сердца млекопитающих, но в отличие от них, у птиц главной артерией является правая (а левая редуцируется) дуга аорты, с которой начинается большой круг кровообращения.
От дуги аорты отходят парные безымянные артерии, которые затем делятся на сонные артерии, мощные грудные и подключичные артерии, идущие к грудным мышцам и крыльям. Венозная система по строению очень близка к таковой у рептилий.
Класс млекопитающие (Mammalia)
У млекопитающих (Mammalia), как и у птиц, сердце четырёхкамерное (из правого (5) и левого (17) предсердий, правого (3) и левого (19) желудочков), а круги кровообращения разделены полной (межжелудочковой) перегородкой.
Дополнительная информация.Кровь млекопитающих отличается от таковой у остальных позвоночных тем, что в ней содержатся безъядерные эритроциты. Это позволяет использовать пространство, где должно было располагаться ядро, для образования формы двояковогнутого диска. Такая форма, вместе с мелкими размерами клеток, даёт более высокую суммарную площадь поверхности эритроцитов на единицу объёма крови, а значит и большую площадь газообмена, по сравнению с ядерными эритроцитами других классов.
Физиология кровообращения
Одна из самых основных функций крови у млекопитающих – обеспечение органов и тканей кислородом. Малый круг кровообращения (8, 12, 1, 2, 3) служит для насыщения крови кислородом, а большой круг (5, 4, 6, 9) – для распределения этого кислорода по организму. В лёгких кислород связывается с дыхательным пигментом гемоглобином, который превращается в форму оксигемоглобина, и по лёгочным венам (2) поступает в левое предсердие (3). Из левого предсердия через двустворчатый клапан кровь проходит в левый желудочек (5), который, сокращаясь, направляет кровь через полулунный (аортальный) клапан в аорту (4) и артерии, а затем – к капиллярам органов и тканей. Там гемоглобин отдает кислород и забирает углекислый газ, становясь карбоксигемоглобином, а кровь из артериальной превращается в венозную. Венозная кровь от органов собирается в вены, и затем поступает в правое предсердие. Теперь кровь должна снова насытиться кислородом и пройти по малому кругу кровообращения. Через трехстворчатый клапан она поступает в правый желудочек, а затем через полулунный клапан в лёгочную артерию. Легочная артерия направляет кровь в капиллярную сеть лёгких (1). Обратите внимание, что в малом (лёгочном) кругу кровообращения в лёгочной артерии течет венозная кровь, а по легочной вене – артериальная!
С кровеносной системой тесно связана лимфатическая. К тканям жидкость поступает только по артериям в составе крови, а оттекает от тканей по двум путям: по венам в составе крови и по лимфатическим сосудам (7, 10, 11) в виде лимфы. Недалеко от сердца потоки крови и лимфы вновь сливаются, что не только позволяет обеспечить ток крови, но является одним из механизмов, обеспечивающих циркуляцию лимфы.
Лимфатическая система играет очень важную роль в обмене веществ, транспорте липидов и связанных с ними соединений, а также она выполняет иммунные функции.
Литература
1) В. А. Догель, «Зоология беспозвоночных» / под ред. Ю. И. Полянского, 2013 г. – 614 с. ISBN 978-5-458-27946-8.
2) Дзержинский Ф.Я., Васильев Б.Д., Малахов В.В., «Зоология позвоночных», (Высшее профессиональное образование. Бакалавриат) М.: Академия, 2013. — 465 с. ISBN: 978-5-7695-7971-4.
4) Сапин М.Р., Билич Г.Л. «Нормальная анатомия человека: Учебник. В 2 кн. Кн. 1. — М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2010. — 480 с.: ил. ISBN: 978-5-8948-1814-6
