Кровеносная система человека: строение и функции, самые распространенные заболевания

Схема, органы и компоненты сердечно-сосудистой системы

Схема кровообращения человека. Изображение: Wikimedia Commons

Сердечно-сосудистая человека состоит из 4 основных частей, которые выполняют определенные роли и функции. К жизненно важным компонентам системы кровообращения относятся:

• Сердце
• Кровь (технически кровь считается тканью, а не органом)
• Кровеносные сосуды
• Лимфатическая система

Сердце

Сердце – мышечный орган, расположенный в грудной полости между легкими. Человеческое сердце разделено на четыре камеры: а именно, две верхние камеры, называемые предсердиями, и две нижние камеры, называемые желудочками.

Схема строения сердца. Изображение: Yaddah, перевод: Wassily / Wikimedia Commons

Хотя у других животных есть сердце, их система кровообращения функционирует совершенно иначе, чем у людей. Кровеносная система человека гораздо более развита по сравнению с насекомыми или моллюсками.

Два круга кровообращения

Способ, которым кровь течет в человеческом теле, уникален, и в тоже время довольно эффективен. Кровь циркулирует через сердце дважды, так как у нас два круга (петли) кровообращения: большой и малый. Например, рыбы, имеют замкнутую систему кровообращения, в которой кровь завершает цикл через все тело животного за один раз.

Главное преимущество двойной циркуляции состоит в том, что каждая ткань в организме имеет постоянный запас насыщенной кислородом крови, и она не смешивается с дезоксигенированной кровью.

Кровь

Кровь – это жидкая соединительная ткань организма, которая является жизненно важной часть сердечно-сосудистой системы человека. Ее основная функция – доставлять кислород, питательные вещества, гормоны, минералы и другие важные компоненты к различным частям тела

Кровь течет по определенному набору путей, называемых кровеносными сосудами. Органом, который перекачивает кровь к различным частям тела, является сердце. Клетки крови, плазма крови, белки и другие минеральные компоненты (такие как натрий, калий и кальций) составляют кровь человека.

Кровь состоит из:

• Плазма – жидкая часть крови, на 90% состоящая из воды.
• Эритроциты, лейкоциты и тромбоциты составляют глобулярную (твердую) часть крови.

Типы клеток крови

В организме человека есть три типа клеток крови, а именно:

Красные кровяные тельца (ККТ) / эритроциты. Красные кровяные тельца в основном участвуют в транспортировке кислорода, питательных веществ и других веществ к различным частям тела. Эти клетки крови также удаляют отходы метаболизма из организма.

• Лейкоциты – это специализированные клетки, которые функционируют как защитная система организма. Они обеспечивают иммунитет, защищая от патогенов и вредных микроорганизмов.
• Тромбоциты – это клетки, которые помогают образовывать сгустки (свертывание крови) и останавливать кровотечение. Они действуют на месте травмы или раны.

Кровеносные сосуды

Кровеносные сосуды – это сеть путей, по которым кровь распространяется по телу. Артерии и вены – два основных типа кровеносных сосудов в системе кровообращения.

Артерии

Артерии – это кровеносные сосуды, которые транспортируют насыщенную кислородом кровь от сердца к различным частям тела. Они толстые, эластичные и разделены на небольшую сеть кровеносных сосудов, называемых капиллярами. Единственным исключением из этого правила являются легочные артерии, по которым дезоксигенированная кровь попадает в легкие.

Вены

Вены – это кровеносные сосуды, по которым дезоксигенированная кровь направляется к сердцу из различных частей тела. Они тонкие, эластичные и располагаются ближе к поверхности кожи. Однако легочные и пупочные вены – единственные вены, по которым насыщенная кислородом кровь проходит по всему телу.

Лимфа – это бесцветная жидкость, состоящая из солей, белков, воды, которая транспортирует и распространяет переваренную пищу и абсорбированный жир в межклеточные пространства в тканях. В отличие от системы кровообращения, лимфа не перекачивается сердцем; вместо этого он пассивно течет через сеть судов.

Сердце и его особенности

Сердце человека имеет типичные характеристики, присущие млекопитающим. Речь идет о четырехкамерном сердце, где симметрично расположен правый и левый желудочек и, соответственно, правое и левое предсердие.

В предсердия входят сосуды: в левое – легочные вены, в правое – полые. Из левого желудочка, который имеет самую толстую стенку, выходит восходящая аорта, из правого – легочная артерия.

Сердце – полый мышечный орган, в строении которого выделяют несколько слоев:

• эпикард или внешняя оболочка сердца, защищает его внутренние части от повреждения и инфекций;

• миокард – средняя оболочка, обеспечивает качественное сокращение, вот поэтому так опасен инфаркт миокарда, ведь нарушается сократительная способность, и начинают страдать все органы;

• эндокард – внутренняя оболочка, а за счет ее складок образуются сердечные клапаны, обеспечивающие правильный кровоток.

Известно, что течение крови по сосудам обеспечивает сердце, и чтобы осуществить это действие, в нем сосредоточена проводящая система: специальные мышечные волокна, узлы и пучки, состоящие из волокон. По своему строению они напоминают сочетание мышечной и нервной ткани. Как раз за счет координации сокращений отделов проводящая система обеспечивает автоматизм работы сердца и ритмичность его сокращений – ритм.

Кровеносная система человека для детей. Круг кровообращения

Сама кровь не может двигаться по организму человека, ее «заставляет» двигаться сердце.

Почти 2 тысячи лет ученые пытались разгадать, как работает сердце. И только в XVII веке английский ученый Уильям Гарвей (рис. 5) доказал, что сердце работает, как живой никогда не останавливающийся насос для перекачки крови.

Рис. 5. Уильям Гарвей ( Источник )

После Гарвея многие ученые изучали сердце, и теперь человек имеет достаточное количество знаний об этом органе.

Сердце – это мышца, которая находится в левой части груди, размером примерно с кулак. Сердечная мышца обеспечивает циркуляцию, т. е. круговорот, крови в организме человека. Иногда человек слышит, как бьется его сердце. Можно несколько раз ритмично сжать в кулак и разжать ладонь, примерно так сжимается и расслабляется сердечная мышца, проталкивая через себя кровь. Сердце работает день и ночь, не переставая.

Стенки сердца образованы мощными мускулами, внутри которых есть полости (левая и правая) (рис. 6).

Рис. 6. Строение сердца ( Источник )

Внутри оно разделено на четыре камеры: два предсердия (левое и правое) и два желудочка (левый и правый) (рис. 7).

Рис. 7. Строение сердца ( Источник )

Левая и правая половины сердце действуют, как два насоса. Правая половина получает отработанную, полную углекислого газа, кровь (рис. 8).

Рис. 8. Система кровообращения человека ( Источник )

Она темного цвета, потому что уже отдала кислород и питательные вещества клеткам. Для обогащения этой крови кислородом сердце выталкивает ее в легкие, где она отдает углекислый газ и обогащается кислородом (рис. 9).

Рис. 9. Система кровообращения человека ( Источник )

Из легких ярко-алая, насыщенная кислородом кровь поступает в левую половину сердца, которая выталкивает ее в кровеносные сосуды, идущие через все тело (рис. 10).

Рис. 10. Система кровообращения человека ( Источник )

Самый большой и самый главный сердечный сосуд – аорта (рис. 11).

Рис. 11. Система кровообращения человека ( Источник )

В нее кровь поступает из левого желудочка. Когда стенки сердца сокращаются, кровь идет по боковым сосудам – артериям и получает название артериальная кровь , далее по более мелким сосудам ко всем внутренним органам человека, конечностям, голове. Постепенно сосуды становятся все тоньше и, наконец, становятся совсем невидимыми – даже клетки крови должны проходить по сосудам поодиночке.

Рис. 12. Капилляр с эритроцитами ( Источник )

Эти невидимые простым глазом сосуды получили название капилляры (рис. 12). Разглядеть капилляры можно только под микроскопом. У английского ученого Гарвея микроскопа не было, их открыл позже другой ученый, итальянец Марчелло Мальпиги (рис. 13).

Рис. 13. Марчелло Мальпиги ( Источник )

Через тончайшие стенки капилляров кровь отдает каждой клетке тела кислород и питательные вещества и забирает углекислый газ, при этом она получает название венозной .

Из капилляров кровь идет по венам, которые становятся все толще и толще, образуют два больших сосуда и впадают в правое предсердие. И начинается новый круг кровообращения (рис. 14).

Строение кровеносной системы

Кровеносная система имеет важную роль в жизнедеятельности организма млекопитающих, доставляя к органам кислород, обеспечивая нормальный обмен веществ. Ее строение таково: сердце и три вида сосудов.

Сердце

Это самый важный орган, обеспечивающий жизнь любому млекопитающему. Он работает без отдыха на протяжении всей жизни, ритмично перекачивая кровь.

Сердце состоит из четырех отделений:

• правого предсердия,
• правого желудочка,
• левого предсердия,
• левого желудочка.

Сердце разделено на две половинки, между которыми находится прочная стенка. Кровь не может поступить из правого в левый желудочек. Она идет только из предсердия в желудочек.

В этом органе есть клапаны, направляющие движение крови и не дающие ей идти в неправильном направлении.

Размеры сердца, как и частота сердечных сокращений, свидетельствуют об обмене веществ. Чем ниже пульс и больше размеры сердца, тем слабее обмен веществ.

Артерии большого круга

Сосуды разделяются на три типа:

• артерии,
• капилляры,
• вены.

Артерии — самые крупные и прочные сосуды. Они несут кровь от сердца к органам. Самый крупный из них — аорта. Одна из них идет от левого желудочка, другая аорта выходит из правого желудочка и называется легочная.

Вены большого круга

Задача вен — нести кровь к сердцу. Давление в венах меньше, чем в артериях, но больше, чем в капиллярах.

Вены делятся на:

• полые,
• хвостовые,
• подвздошные,
• подъяремные,
• ключичные.

Полые вены есть двух видов: передняя и задняя. Обе вены входят в правое предсердие.

Кровь из головы идет в яремные вены. Соединяясь с подключичными, они впадают в переднюю полую вену.

Со спины кровь поступает в подвздошную и хвостовую вены. Они соединяются в заднюю полую вену.

Сосуды малого круга

Самые мелкие сосуды, идущие по всему телу, называются капиллярами. Стенки их тонкие, однослойные. Скорость течения крови в капиллярах минимальная. Но они снабжают все тело кислородом.

Строение сердца

Сердце весит около 300 г и по форме напоминает грейпфрут (Рисунок 1); имеет два предсердия, два желудочка и четыре клапана; получает кровь из двух полых вен и четырех легочных вен, а выбрасывает ее в аорту и легочный ствол. Сердце перекачивает 9 л крови в день, делая от 60 до 160 ударов в минуту.

Сердце покрыто плотной фиброзной оболочкой — перикардом, образующим серозную полость, заполненную небольшим количеством жидкости, что предотвращает трение при его сокращении. Сердце состоит из двух пар камер — предсердий и желудочков, которые действуют как самостоятельные насосы. Правая половина сердца «прокачивает» венозную, богатую углекислым газом кровь, через легкие; это — малый круг кровообращения. Левая половина выбрасывает насыщенную кислородом кровь, поступившую из легких, в большой круг кровообращения.

Венозная кровь из верхней и нижней полых вен попадает в правое предсердие. Четыре легочные вены доставляют артериальную кровь в левое предсердие.

Атриовентрикулярные клапаны имеют особые сосочковые мышцы и тонкие сухожильные нити, закрепленные на концах заостренных краев клапанов. Эти образования фиксируют клапаны и предотвращают их «проваливание» (пролапс) обратно в предсердия во время систолы желудочков.

Левый желудочек образован более толстыми мышечными волокнами, чем правый, так как он противостоит более высокому давлению крови в большом круге кровообращения и должен совершать большую работу по его преодолению во время систолы. Между желудочками и отходящими от них аортой и легочным стволом находятся полулунные клапаны.

Клапаны (Рисунок 2) обеспечивают течение крови через сердце только в одном направлении, не давая ей возможности возвращаться. Клапаны состоят из двух или трех створок, которые смыкаются, закрывая проход, как только кровь пройдет через клапан. Митральный и аортальный клапаны управляют потоком насыщенной кислородом крови с левой стороны; трехстворчатый клапан и клапан легочной артерии контролируют прохождение лишенной кислорода крови справа.

Изнутри полости сердца выстланы эндокардом и разделены вдоль на две половины сплошными межпредсердной и межжелудочковой перегородками.

Система автоматизма сердца

Как известно сердце способно сокращаться или работать вне организма, т.е. изолированно. Правда это оно может выполнять непродолжительное время. При создании нормальных условий (питание и кислород) для его работы оно может сокращаться почти до бесконечности. Такая способность сердца связана с особым строением и обменом веществ. В сердце различают рабочую мускулатуру, представлен­ную поперечнополосатой (Рисунок ) мышцей и специальную, ткань, в которой возникает и проводится возбуждение.

Специальная ткань состоит из малодифференцирован­ных мышечных волокон. В определенных участках сердца обнаружено значительное количество нервных клеток, нервных волокон и их окончаний, которые здесь образуют нервную сеть. Скопления нервных клеток в определенных участках сердца назвали узлами. К этим узлам подходят нервные волокна от вегетативной нервной системы (блуждающие и симпати­ческие нервы).У высших позвоночных животных, в том числе и у человека, атипическая ткань состоит из:

1. расположенного в ушке правого предсердия, синоатриальный узела, являющийся ведущим узлом («пейс-меккер» I порядка) и посылающий импульсы к двум предсердиям, вызывая их систолу;

2. предсердно-желудочкового узла (атриовентрикулярный узел), находящийся в стенке правого предсердия вблизи перегородки между предсер­диями и желудочками;

3) предсердно-желудочкового пучка (пучок Гиса) (Рисунок 3).

Возбуждение, возникшее в синоатриальном узле, передается на атриовентрикулярный («пейс-меккер» II порядка) узел и быстро распространяется по ветвям пучка Гиса, вызывая синхронное сокращение (систолу) желудочков.

По современным представлениям, причина автоматизма сердца объясняется, тем, что в процессе жизнедеятель­ности в клетках синусно-предсердного узла накапливаются продукты конечного обмена (СО₂, молочная кислота и т. д.), которые и вызывают возникновение возбуждения в специальной ткани.

Анатомия кровеносной системы

Существуют три различных типа кровеносных сосудов, которые играют различную роль в системе кровообращения. Артерии несут кровь, обогащенную кислородом и питательными веществами.  Вены «возвращают» кровь обратно к сердцу, но уже с углекислым газом и продуктами жизнедеятельности клеток. Также есть лимфатические сосуды, они  являются третьим компонентом. Они фильтруют  кровь прежде, чем вернуть ее к сердцу.

В норме обогащенная кислородом кровь выходит из левой части сердца через очень крупные артерии, несет кислород к органам и тканям, где кровеносные сосуды очень малы, их возможно рассмотреть только под  микроскопом. «Место» где конец артериальной системы соединяется с началом венозной системы называется «капиллярное русло». Кровеносные сосуды «капиллярного русла» очень маленькие, тонкостенные. Это позволяет легко выделять кислород и питательные вещества (сахара, жиры и т.д.) в ткани. Затем кровь возвращается по венам к правой стороне сердца, откуда она снова попадает  в легкие и снова обогащается  кислородом.

Венозная система имеет глубокие и поверхностные вены. Глубокие вены являются основными, они «лежат» в мышцах рук и ног, идут от крупных органов, возвращая кровь к сердцу. Поверхностные вены собирают кровь от кожи и несут ее сеть в глубоких вен.

Регуляция кровотока находится под контролем  центральной нервной системы, а также местных химических веществ, которые могут быть выделены  в тканях. Такая сложная иннервация позволяет регулировать поток крови через артерии и вены. Например, увеличивать приток крови, когда человек занимается спортом, или уменьшить, когда мышцы расслаблены. Например, кровеносные сосуды в коже играют важную роль в поддержании температуры тела. Когда холодно, они сжимаются и кровь двигается  от кожи к центру тела, чтобы сохранить тепло, и когда жарко, наоборот, чтобы увеличить потерю тепла.

Травмы вызывают  выброс химических веществ, которые могут увеличить или уменьшить кровоток. Увеличение кровотока дает локализованные отеки, такие как, например, в случае ожога или перелома.

Вены имеют  довольно тонкие стенки и способны менять свою форму в зависимости от объема крови, поступающего в нее. Объем крови пропорционален давлению в венах. Когда количество крови (или давление) в вене низкое, вены являются плоскими, как пустой баллон. Если давление в венозной системе повышается и вены переполны кровью, это может привести к выпотеванию жидкой части крови в окружающие ткани, что приводит к отекам.

Состав крови

У млекопитающих кровь имеет вид вязкой жидкости красного цвета. Она имеет характерный запах и солоноватый привкус.

Состав крови:

• плазма,
• эритроциты (красные тельца),
• лейкоциты (белые тельца),
• тромбоциты (кровяные пластинки).

Количество составляющих у каждого вида млекопитающих разное. Например, у коров находится 6—10 миллионов эритроцитов, 7 тысяч лейкоцитов в одном кубометре крови. У овец — 9 миллионов эритроцитов в таком же объеме, 9 тысяч лейкоцитов. У свиньи — 6 миллионов эритроцитов, 7 тысяч лейкоцитов.

Плазма крови светло-желтого цвета, содержит альбумин, глобулин, фибриноген и другие сывороточные белки, а также ферменты, аминокислоты, углеводы, жиры. Окраска плазмы у разных животных отличается по цвету.

Эритроциты — это красные кровяные тельца, находящиеся во взвешенном состоянии в большом количестве в крови. Они имеют круглую вогнутую форму. Диаметр их разный у различных животных. Попадая в воду, они набухают и лопаются, высвобождая при этом гемоглобин. Это явление называется гемолизом. Образуются эритроциты в костном мозге.

Лейкоцитами называются белые кровяные тельца. Они имеют ядро и способны самостоятельно передвигаться. Лейкоциты могут обезвреживать бактерии, выделяя при этом антитоксины. Они бывают зернистые и незернистые. Зернистые, в отличие от незернистых, могут размножаться.

Тромбоциты — это кровяные пластинки, имеющие наименьший размер. Это зерна разной формы, не имеющие окраски. Они обладают способностью слипаться друг с другом. При распаде тромбоцитов выделяется тромбин (важный фермент для свертываемости крови).

Части кровеносной системы

Кровеносная система состоит из сердца, крови, кровеносных сосудов, лимфатических и лимфатических сосудов. В то время сердце – единственный «орган» из кровеносной системы, это действительно только сосуд, окруженный мышцами. Система кровообращения не имеет стандартных органов.

Сердце

У людей сердце представляет собой четырехкамерный орган, содержащий два предсердия и два желудочка. Предсердия являются приемными камерами и получают кровь из вен. С другой стороны, желудочки разработаны как эффективные насосы, отправляющие кровь в артерии. Оксигенированная кровь из легких поступает через легочную вену в левое предсердие. Он проходит в левый желудочек через митральный клапан во время предсердия систола или сокращение. Во время систолы желудочков эта кровь перекачивается в аорту для циркуляции в организме через артерии, артериолы и капилляры.

Обмен материалами происходит через одноклеточные эндотелиальные стенки капилляров. Дезоксигенированная кровь из различных тканей затем возвращается в правое предсердие сердца через две основные вены – верхнюю и нижнюю полую вену. Как только деоксигенированная кровь попадает в правый желудочек через трехстворчатый клапан, она перекачивается в легкие во время систолы желудочков через легочную артерию. В легких газообмен у альвеол.

Изображение выше показывает четыре камеры сердца вместе с основными кровеносными сосудами и клапанами. Следовательно, система кровообращения у людей может быть разделена на две петли, которые сосредоточены вокруг сердца. Первый называется легочным кровообращением и несет кровь между сердцем и легкими. Другая обширная петля называется системной циркуляцией и начинается с аорты и снабжает кислородом и питательными веществами все ткани организма, включая мышцы самого сердца.

Кровеносный сосуд

Есть два основных типа кровеносный сосуд – те, которые приносят кровь к сердцу, называются венами, а те, которые несут кровь от сердца к другим тканям и органам, называются артериями. Артерии и вены подвергаются повторному разветвлению с образованием артериол и венул. Самые тонкие кровеносные сосуды представляют собой капилляры, состоящие из одного слоя сквамозных эпителиальных клеток. Эти тонкие трубчатые структуры являются основным местом обмена веществ между кровеносной системой и тканями.

На изображении выше показана сеть кровеносных сосудов, проходящих через тело, с артериями, представленными красным, а вены – синими. Это имеет место с реальной кровью, поскольку артериальная кровь обычно имеет ярко-красный цвет из-за большого количества кислорода, который она несет, в то время как венозная кровь темнее и больше сине-пурпурного цвета. Кровь, взятая для рутинных анализов, часто берется из вен. Артерии системного кровообращения содержат оксигенированную кровь, а вены – деоксигенированную кровь, содержащую большое количество углекислого газа, к сердцу. Обратное справедливо для легочного кровообращения, поскольку кровь получает кислород в легких, а затем направляется обратно к сердцу для выкачивания в организм.

Лимфатическая циркуляция

бесцветный решение который омывает все клетки организма и образует основной компонент внеклеточной жидкости, Он образуется из-за гидростатической силы крови в капиллярах, что приводит к выходу воды, ионов и небольших растворов из кровеносной системы. Таким образом, тканевая жидкость во многом похожа на плазму крови. Некоторая часть этой жидкости начинает течь в расширенную открытую сеть трубчатых структур, образующих лимфатическую циркуляцию. Эта жидкость теперь называется лимфой и проходит через лимфатические узлы, где патогены, поврежденные клетки или раковые клетки могут быть пойманы и уничтожены. Метаболические отходы и остатки клеток затем перемещаются в кровоток и обрабатываются перед тем, как быть высланными или выведенными из организма в качестве отходов организма.

Изображение показывает артериолу в красном, венулу в голубом и кровоток через капилляры. Открытая сеть лимфатических сосудов представлена ​​зеленым цветом со стрелками, указывающими на вход ткань жидкость в лимфатическую циркуляцию.

Одна из важных функций лимфатическая система заключается в поддержании гомеостаза жидкости между жидкостью в крови и содержанием жидкости в тканевой жидкости. Правильно функционирующая сеть лимфатических сосудов и узлов предотвращает отеки, способствует иммунитету и имеет решающее значение для поглощения жиров и жирорастворимых витаминов.

Осложнения ССЗ

По данным ВОЗ, кардиоваскулярные патологии являются основной причиной смерти, часто приводят к инвалидности. Летальный исход нередок при обширных инфарктах и инсультах, массивной ТЭЛА, сердечной недостаточности, осложнённой отёком лёгких, кардиогенным шоком. Перенесённый инсульт может повлечь широкий спектр неврологических расстройств, хроническое нарушение мозгового кровообращения – к прогрессирующим когнитивным нарушениям. Периферические артериальные патологии опасны развитием гангрены с последующей ампутацией конечности (нередко в молодом возрасте). ССЗ пагубно влияют на состояние репродуктивной сферы: у мужчин нередко регистрируется импотенция, у женщин – бесплодие и бездетность.

Количественные показатели и их взаимосвязь

Ударный объём сердца (V_contr) — объём, который левый желудочек выбрасывает в аорту (а правый — в лёгочный ствол) за одно сокращение. У человека равен 50—70 мл.

Минутный объём кровотока (V_minute) — объём крови, проходящий через поперечное сечение аорты (и лёгочного ствола) за минуту. У взрослого человека минутный объём приблизительно равен 5-7 литров.

Частота сердечных сокращений (Freq) — число сокращений сердца в минуту.

Артериальное давление — давление крови в артериях.

Систолическое давление — наивысшее давление во время сердечного цикла, достигаемое к концу систолы.

Диастолическое давление — самое низкое давление во время сердечного цикла, достигается в конце диастолы желудочков.

Пульсовое давление — разность между систолическим и диастолическим.

Среднее артериальное давление (P_mean) проще всего определить в виде формулы. Итак, если артериальное давление во время сердечного цикла является функцией от времени, то

(2) Pmean=∫tbegintendP(t)dttend−tbegin{\displaystyle P_{mean}={\frac {\int _{t_{begin}}^{t_{end}}P(t)\,dt}{t_{end}-t_{begin}}}}

где t_begin и t_end — время начала и конца сердечного цикла, соответственно.

Физиологический смысл этой величины: это такое эквивалентное давление, что, будь оно постоянным, минутный объём кровотока не отличался бы от наблюдаемого в действительности.

Общее периферическое сопротивление — сопротивление, которое сосудистая система оказывает кровотоку. Прямо оно измерено быть не может, но может быть вычислено, исходя из минутного объёма и среднего артериального давления.

(3) Vminute=PmeanRperif{\displaystyle V_{minute}={\frac {P_{mean}}{R_{perif}}}}

Минутный объём кровотока равен отношению среднего артериального давления к периферическому сопротивлению.

Это утверждение является одним из центральных законов гемодинамики.

Сопротивление одного сосуда с жёсткими стенками определяется законом Пуазейля:

(4) Resist=8ηLπR4{\displaystyle Resist={\frac {8\eta L}{\pi R^{4}}}}

где η{\displaystyle \eta } — вязкость жидкости, R — радиус и L — длина сосуда.

Для последовательно включенных сосудов, сопротивления складываются:

(5) Resistseries=∑n=1NResistn{\displaystyle Resist_{series}=\sum _{n=1}^{N}Resist_{n}}

Для параллельных, складываются проводимости:

(6) 1Resistparallel=∑n=1N1Resistn{\displaystyle {\frac {1}{Resist_{parallel}}}=\sum _{n=1}^{N}{\frac {1}{Resist_{n}}}}

Таким образом, общее периферическое сопротивление зависит от длины сосудов, числа параллельно включённых сосудов и радиуса сосудов. Понятно, что не существует практического способа узнать все эти величины, кроме того, стенки сосудов не являются жёсткими, а кровь не ведёт себя как классическая Ньютоновская жидкость с постоянной вязкостью. В силу этого, как отмечал В. А. Лищук в «Математической теории кровообращения», «закон Пуазейля имеет для кровообращения скорее иллюстративную, чем конструктивную роль». Тем не менее, понятно, что из всех факторов, определяющих периферическое сопротивление, наибольшее значение имеет радиус сосудов (длина в формуле стоит в 1-й степени, радиус же — в 4-й), и что этот же фактор — единственный, способный к физиологической регуляции. Количество и длина сосудов постоянны, радиус же может меняться в зависимости от тонуса сосудов, главным образом, артериол.

С учётом формул (1), (3) и природы периферического сопротивления, становится понятно, что среднее артериальное давление зависит от объёмного кровотока, который определяется главным образом сердцем (см. (1)) и тонуса сосудов, преимущественно артериол.

Кто такие млекопитающие

Наука биология делит всех зверей на классы. Классификаций животного мира существует несколько. Одна из самых распространенных утверждает, что вся природа в ходе эволюции разделилась на пять царств.

Список царств:

• Бактерии,
• Простейшие,
• Грибы,
• Растения,
• Животные.

В свою очередь последние делятся на десять типов.

Типы:

• Губки,
• Мшанки,
• Плоские черви,
• Круглые черви,
• Кольчатые черви,
• Кишечнополостные,
• Членистоногие,
• Моллюски,
• Иглокожие,
• Хордовые.

Последний тип — самый распространенный. Его отличительный признак — наличие хордовой оси скелета. У подтипа позвоночных ось образована в позвоночник. В таблице представлено деление позвоночных животных на классы (Рыбы, Земноводные, Рептилии, Птицы, Млекопитающие) и млекопитающих — на отряды.

По типу размножения млекопитающие бывают как яйцекладущие, так и живородящие. Яйцекладущие размножаются тем, что откладывают яйца, но детенышей кормят своим молоком. Живородящие бывают сумчатые и плацентарные. Сумчатые вынашивают недоношенных рожденных детенышей в специальном органе — сумке. А плацентарные рождают доношенных детенышей, развившихся в плаценте. Она осуществляет обмен веществ между организмом матери и детеныша в период внутриутробного развития.

Отличия от других животных

Млекопитающие — это животные, которые имеют способность вскармливать своих детенышей молоком. Водятся они везде: в горах, в лесу, даже в океане. Размеры их тоже различные: от огромного кита до маленькой землеройки.

Особенности млекопитающих, отличающие их от других зверей:

1. Волосяной покров тела. Но не у всех млекопитающих он заметен, у некоторых имеются лишь волосяные фолликулы. Некоторые из них имеют шерсть только во время внутриутробного развития (например, киты).
2. Молочные железы. Они имеются у особей обоего пола, но у самок они развиты.
3. Развитая нижняя челюсть. Она имеет большой ряд зубов для того, чтобы лучше пережевывать еду и кусаться.
4. Смена зубов. У всех млекопитающих молочные зубы сменяются постоянными только раз в жизни.
5. Слуховые косточки. У млекопитающих в ухе находятся три слуховые косточки, позволяющие лучше проводить звук.
6. Все млекопитающие являются теплокровными, это отличает их от других животных.
7. Только млекопитающие имеют четырехкамерное сердце.

Наличие диафрагмы и четырехкамерного сердца позволяет этим животным совершать более сложные телодвижения и выносить серьезные нагрузки.

Значение кровеносной системы для мышц

В статьях на сайте мы обсудим: (1) кровоток в скелетных мышцах; (2) кровоток в коронарной системе сердца. Регуляция кровотока в этих органах осуществляется главным образом за счет местных механизмов, регулирующих сосудистое сопротивление в соответствии с метаболическими потребностями мышечной ткани. Кроме того, при обсуждении мы коснемся таких вопросов, как: (1) регуляция сердечного выброса при физической нагрузке; (2) развитие сердечных приступов; (3) боль при стенокардии.

Тяжелая физическая нагрузка является самой мощной нагрузкой для системы кровообращения в целом. Дело в том, что скелетные мышцы составляют большую часть массы тела и требуют интенсивного кровотока при нагрузке. В связи с этим у нетренированных людей сердечный выброс увеличивается в 4-5 раз по сравнению с состоянием покоя, а у хорошо тренированных — в 6-7 раз.

В покое кровоток в скелетных мышцах составляет в среднем 3-4 мл/мин на 100 г ткани. При тяжелой физической нагрузке у тренированного спортсмена кровоток может возрастать в 15 и даже в 25 раз, достигая 50-80 мл/мин/100 г ткани.

Влияние ритмических мышечных сокращений на кровоток в икроножной мышце. Кровоток резко уменьшается в период сокращения и увеличивается в период расслабления мышцы

Кровоток во время сокращения мышц. На рисунке выше представлена регистрация изменений кровотока в икроножной мышце человека во время интенсивных ритмических сокращений

Обратите внимание, что кровоток увеличивается и уменьшается во время каждого сокращения. После выполнения упражнения кровоток остается на очень высоком уровне и только через несколько минут постепенно возвращается к исходному уровню

Во время ритмических сокращений кровоток каждый раз снижается, т.к. происходит сдавливание кровеносных сосудов сокращающимися скелетными мышцами. Если же мышцы сокращаются тетанически, то происходит длительное сдавливание сосудов; кровоток в мышцах практически прекращается, что, в свою очередь, ведет к быстрому ослаблению сокращения.

Увеличение кровотока в капиллярах скелетных мышц при физической нагрузке. В покое в значительной части мышечных капилляров кровоток очень низкий или даже отсутствует. Однако во время интенсивных сокращений все капилляры открываются. Открытие резервных, бездействующих капилляров уменьшает расстояние, которое приходится преодолевать кислороду и питательным веществам, диффундирующим из капилляров к волокнам скелетных мышц. Кроме того, в 2-3 раза увеличивается площадь поверхности капилляров, через которую происходит диффузия.