§ 34. Будова та функції кровоносних судин. Рух крові

Пригадайте! Що таке серцево-судинна система?

Геракліт Ефеський (544-483 до н.е.) – грецький філософ, який вважав усе абсолютно змінним, у світі нічого не повторюється, все є минущим й одноразовим – «все тече». Ці відомі слова зберіг для історії філософ Платон: «Геракліт говорить, що все рухається й нічого не стоїть на місці, і, прирівнюючи існуюче до течії річки, доповнює, що двічі ввійти в одну й ту саму річку неможливо». Чи можна «двічі ввійти» в «червону річку», яка рухається серцево-судинною системою людини?

Які особливості будови кровоносних судин?

КРОВОНОСНІ СУДИНИ – еластичні трубки, по яких кров транспортується до усіх органів і тканин, а потім знову збирається до серця. Будова кровоносних судин тісно взаємопов’язана з їхніми функціями.

Іл. 71. Кровоносні судини: 1 – артерії; 2 – артеріоли; 3 – капіляри; 4 – венули; 5 – вени

Артерії – кровоносні судини, по яких кров рухається від серця до органів і тканин. Стінки артерій мають три оболонки і різняться товщиною і еластичністю, оскільки їм доводиться витримувати великий тиск і швидкість крові. Зовнішня оболонка стінок артерій побудована з сполучної тканини. Середня оболонка складається з гладких м’язів і еластичних волокон. Завдяки м’язам артерії змінюють діаметр й регулюють течію крові, а еластичні волокна надають їм пружності. Внутрішня оболонка утворена особливою сполучною тканиною (ендотелієм), клітини якої мають гладкі поверхні, що сприяє руху крові. Артерії розгалужуються на артеріоли, що переходять у капіляри.

Капіляри – найдрібніші кровоносні судини, які поєднують між собою артерії і вени та забезпечують обмін речовин між кров’ю і тканинною рідиною. Їх стінки утворені одним шаром клітин, тому що тиск крові незначний, а швидкість крові – найменша серед усіх судин. Різні органи мають різний рівень розвитку капілярної сітки. Наприклад, у шкірі на 1 мм 2 є 40 капілярів, а в м’язах – близько 1000. Кров із капілярів надходить у венули, і далі у вени.

Вени – кровоносні судини, по яких кров рухається від органів і тканин до серця. Стінки вен мають таку саму будову, як і артерії, але з тоншими оболонками. Це зумовлено низьким тиском і дещо більшою швидкістю крові, порівняно з артеріями. Ще однією особливістю будови вен є наявність кишенькових клапанів, які перешкоджають зворотному руху крові.

Отже, будова судин пов’язана із їхніми функціями і залежить, здебільшого, від швидкості та тиску крові.

Яке значення малого та великого кіл кровообігу?

Кровоносні судини утворюють мале і велике кола кровообігу (іл. 72).

Мале (легеневе) коло кровообігу починається з правого шлуночка легеневим стовбуром, що розгалужується на дві легеневі артерії, що несуть венозну кров до легень. Легеневі артерії входять у легені й розгалужуються на легеневі капіляри, у яких венозна кров перетворюється на артеріальну. Від капілярів починаються дрібні вени, що утворюють чотири легеневі вени. Ці легеневі вени несуть артеріальну кров і впадають у ліве передсердя. Таким чином, у малому колі кровообігу легеневі артерії несуть венозну кров, а легеневі вени – артеріальну. Обіг крові по малому, або легеневому, колі кровообігу здійснюється за 4-5 с. Шлях крові від правого шлуночка через легені до лівого передсердя називається малим колом кровообігу.

Велике коло кровообігу починається з лівого шлуночка, звідки артеріальна кров потрапляє в аорту й через систему артерій і капілярів надходить у різні ділянки тіла. Капіляри поступово зливаються у вени. Найбільші з них – верхня й нижня порожнисті вени – впадають у праве передсердя. Рухаючись великим колом, кров розносить кисень і поживні речовини до клітин, забирає від них вуглекислий газ і продукти обміну, відбувається перетворення артеріальної крові у венозну. Обіг крові по великому колі кровообігу здійснюється за 20-23 с. Шлях крові від лівого шлуночка через тканини й органи тіла до правого передсердя називається великим колом кровообігу.

Отже, по малому колу кров від серця надходить до легень, де вбирає кисень і віддає вуглекислий газ. По великому колу кровообігу кров розносить кисень і поживні речовини до клітин усього тіла і забирає від них вуглекислий газ і продукти обміну.

Як рухається кров по судинах?

Рух крові по судинах у людини зумовлений ритмічною роботою чотирикамерного серця, яке забезпечує різницю тисків на початку й в кінці кіл кровообігу. Допоміжні чинники кровообігу є: скорочення скелетних м’язів, наявність клапанів у венах за течією крові, еластичні сили судин, які запасають енергію під час скорочень серця. Як було з’ясовано в результаті досліджень, основними чинниками, від яких залежить рух крові у судинах, є кров’яний тиск (Р) та швидкість руху крові (V).

Іл. 72. Схема кровообігу людини: 1 – мале коло кровообігу; 2 – ліве передсердя; 3 – лівий шлуночок; 4 – велике коло кровообігу; 5 – правий шлуночок; 6 – праве передсердя

Кров’яний тиск – тиск у судинах, який зумовлений ритмічною роботою серця. Залежно від типу судин, розрізняють артеріальний, капілярний та венозний тиск. Найлегше виміряти артеріальний тиск.

Швидкість руху крові визначається як відстань, що її проходить кров за одиницю часу (у сантиметрах за секунду). Рух крові в різних судинах відбувається з різною швидкістю. Вона залежить від різниці тиску уданій частині судинної системи і від загального діаметра судин. Чим більший поперечний діаметр, тим повільніше рухається кров.

Таблиця 29. ОСОБЛИВОСТІ РУХУ КРОВІ ПО РІЗНИХ ТИПАХ КРОВОНОСНИХ СУДИН

Особливості руху крові

Тиск крові найбільший (≈120 мм рт.ст.) і найбільша швидкість її руху (≈0,5 м/с).

Тиск крові менший за середній рівень (≈20 мм рт.ст.), найменша швидкість руху крові (≈0,5 мм/с), оскільки сума поперечних розрізів усіх капілярів більш яку 500 разів перевищує діаметр аорти

Тиск крові найменший (≈2-8 мм рт.ст.), але швидкість її руху по венах збільшується (досягає 0,2 м/с), оскільки: а) загальний діаметр зменшується; б) впливають скорочення скелетних м’язів і присмоктувальна дія грудної клітки; в) є півмісяцеві клапани.

Отже, показники руху крові в різних судинах є різними. Це пов’язано з функціями артерій, капілярів й вен, що й визначає особливості руху крові в різних частинах кровоносної системи.

Лабораторне дослідження

ВИМІРЮВАННЯ ЧАСТОТИ СЕРЦЕВИХ СКОРОЧЕНЬ

Мета: формувати практичні уміння визначати частоту серцевих скорочень.

Обладнання: секундомір.

Теоретична частина

Артеріальний пульс – ритмічні коливання стінки артерій, зумовлені роботою серця. Пульс легко відчувається під пальцями на великих поверхнево розташованих артеріях (скронева, променева). Одне коливання відповідає одному удару серця, тому за пульсом можна визначити частоту серцевих скорочень за одну хвилину. Артеріальний пульс дає інформацію про частоту серцевих скорочень, стан судин і роботу серця. Частота пульсу є індивідуальною і становить у підлітків 72-85 уд./хв, а в дорослих – 60-75 уд./хв. З віком еластичність артеріальних стінок зменшується, тому швидкість розповсюдження пульсової хвилі збільшується і пульс стає частішим.

1. Знайдіть пульс у себе на лівому зап’ястку, де проходить променева артерія. Пульс можна фіксувати і на ділянках, де проходять скронева або сонна артерії.

2. Знайдіть пульс, увімкніть секундомір і починайте рахувати упродовж 30 секунд. Одержане число помножте на 2. Так ви визначите кількість власних серцевих скорочень за 1 хв. Порівняйте свій пульс з пульсом інших дітей.

РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ВПРАВ Кровоносні судини

На ілюстрації зображено різні типи судин людини. Які ознаки є спільними для них усіх?

1 утворюють замкнену систему для транспорту речовин

2 внутрішній шар утворений клітинами ендотелію

3 стінки мають три оболонки: внутрішню, середню та зовнішню

4 будова стінки судини залежить від швидкості руху крові та кров’яного тиску

5 забезпечують рух крові до серця

6 усі судини містять кишенькові клапани

БІОЛОГІЯ + ФІЗКУЛЬТУРА Фізичне навантаження й кровообіг

Проаналізуйте порівняльні дані таблиці та запропонуйте власні судження про вплив фізичного навантаження на систему кровообігу в організмі людини.

Таблиця 30. КРОВООБІГ В ОКРЕМИХ ОРГАНАХ ЛЮДИНИ ЗА РІЗНИХ СТАНІВ

Кровообіг, мл/хв

Легке навантаження

Середнє навантаження

Максимальне навантаження

Артеріальна кров – чим відрізняється від венозної, з чого складається і які функції виконує?

Кров в організмі є основним біологічним середовищем. Безпосередньо за рахунок неї до органів і тканин доставляються корисні речовини, кисень, які необхідні для метаболізму. Залежно від насичення киснем виділяють два кардинально різних поняття: артеріальна кров і венозна.

Зміст матеріалу

• Що таке артеріальна кров?
• Властивості артеріальної крові
• Склад артеріальної крові
• Функції артеріальної крові
• Рух артеріальної крові
• По яких судинах тече артеріальна кров?
• До судин, що несуть артеріальну кров, належать аорта, артерії та артеріоли. Головним з них є аорта, яка виходить з лівого шлуночка серця. Розгалужуючись, вона поступово поділяється на дрібні артеріальні судини. Залежно від розташування виділяють:
• Як артеріальна кров перетворюється на венозну?
• Відзнаки артеріальної та венозної крові
• Артеріальна і венозна кров циркулюють по організму окремо і ніколи не змішуються (можливо при наявності аномалії будови серця). Відомо, що артеріальна кров, на відміну від венозної, насичена киснем. Однак це не єдина відмінність між ними. Серед інших можна виділити наступне:
• Дослідження газів артеріальної крові
• Для проведення аналізу зразок крові поміщають у газовий аналізатор. Спеціальні електроди визначають так званий парціальний тиск кисню і вуглекислого газу, а також співвідношення кислотних і лужних сполук у крові – рН. На проведення самого аналізу потрібно не більше 1 хвилини. Гази артеріальної крові повинні укладатися в зазначені значення норми:
• Що робити при артеріальній кровотечі?
• Як визначити артеріальну кровотечу?
• Для початку необхідно переконатися, що вражено безпосередньо артеріальну посудину. Зробити це легко, знаючи, як виглядає артеріальна кровотеча, ознаки даного порушення. До основних належать:
• Як зупинити артеріальну кровотечу?
• Тактика зупинки кровотечі з урахуванням пошкодженої артерії виглядає так:

Що таке артеріальна кров?

Це визначення відомо багатьом ще зі шкільної лави. Артеріальна кров – це насичена киснем кров. Вона циркулює безперервно по кровоносних судинах, які називають артеріями. Так відбувається в межах великого кола кровообігу. У малому колі оксигенована кров протікає по венах.

Нерідко щодо артеріальної крові говорять оксигенована кров – це значить насичена киснем. Безпосередньо вона доставляє його органам і тканинам. У метаболізмі відбувається перетворення кисню на вуглекислий газ, який насичує артеріальну кров. В результаті вона стає венозною.

Властивості артеріальної крові

Артеріальна кров знаходиться в кровоносному руслі, циркулюючи за артеріями. Найбільшою є аорта. Вона ділиться на верхню і нижню, які постачають відповідні відділи людського тіла. Артеріальна кров обтікає всі органи і тканини за допомогою густої мережі капілярів. Серед основних фізико-хімічних властивостей артеріальної крові можна виділити такі (артеріальна і кров):

• висока швидкість течії – кров викидається з серця в аорту під високим тиском;
• забарвлення – гемоглобін, що з ‘єднується з киснем, забезпечує яскраво-червоний колір артеріальної крові.

Склад артеріальної крові

Однією з головних характеристик є газовий склад артеріальної крові. Він враховує співвідношення в ній кисню і вуглекислого газу. Основною функцією артеріальної крові є доставка кисню до органів і тканин. У зв ‘язку з цим зниження насичуваності ним може свідчити про порушення функції дихання або захворювання кровоносної системи.

Крім газів, кров, що біжить по артеріях, містить у своєму складі велику кількість поживних речовин. Поступаючи до тканин, вони забезпечують трофічні процеси, які важливі для правильного функціонування. У складі ж венозної крові спостерігається велика концентрація продуктів метаболізму та обміну, які адсорбуються печінкою і нирками.

Функції артеріальної крові

Як вже було зазначено вище, одна з найважливіших функцій артеріальної крові – транспортна. Безпосередньо вона здійснює доставку молекул кисню та поживних речовин по судинах великого кола кровообігу та венах малого. Проходячи крізь клітини тканин, вона доставляє їм кисень, що надійшов з повітрям, який використовується організмом для численних реакцій окислення, утворення енергії.

Крім цього, необхідно відзначити, що артеріальна кров, надходячи в органи, протікаючи по всьому організму і віддаючи тканинам кисень, поступово зв ‘язується з молекулами СО2. У результаті таких змін вона перетворюється на венозну. Безпосередньо в дрібних артеріальних судинах і відбувається газообмін, що забезпечує нормальну життєдіяльність організму.

Рух артеріальної крові

З “єднуючись між собою, кровоносні судини утворюють замкнуту систему. Її прийнято називати колом кровообігу. У складі організму людини виділяють малий і великий кола. По малому кров протікає через легені, де насичується киснем і в альвеолах стає артеріальною. В результаті оксигенована кров надходить у ліве передсердя по легеневих венах. Далі вона прямує з лівого шлуночка через аорту у велике коло кровообігу.

По великому колу збагачена киснем кров доставляється всім тканинам і системам організму. Після того як ці структури забирають усі поживні речовини з капілярів, кров стає венозною і надходить у вени, прямує до серця. Потім з цього центрального органу системи кровообігу кров знову прямує до легеневих артерій в мале коло кровообігу, щоб знову стати артеріальною. Такий рух артеріальної крові у людини дозволяє постачати органи і тканини киснем безперервно.

По яких судинах тече артеріальна кров?

До судин, що несуть артеріальну кров, належать аорта, артерії та артеріоли. Головним з них є аорта, яка виходить з лівого шлуночка серця. Розгалужуючись, вона поступово поділяється на дрібні артеріальні судини. Залежно від розташування виділяють:

Ті судини, що знаходяться поза органами, частіше налічують 3-5 порядків гілки, а внутрішньоорганні – 5-8. У міру того як артерії гілляються на більш дрібні, діаметр їх поступово зменшується. Загалом розмір їх у перетині коливається в межах 2-8 мм. Найдрібнішими є капіляри, в яких і відбувається процес газообміну. При цьому від легенів по судинах тече артеріальна кров.

Як артеріальна кров перетворюється на венозну?

Гіллячись на дрібні судини, аорта утворює велику, густу мережу. По ній до органів і тканин надходить артеріальна кров, яка виштовхується лівим шлуночком у велике коло кровообігу. У результаті внутрішні органи отримують необхідні для роботи корисні речовини і кисень. При цьому одночасно кров артерій забирає продукти метаболізму і вуглекислий газ, після чого стає венозною.

Відбувається це в найдрібніших кровоносних судинах, капілярах. Капілярна мережа настільки густа і велика, що присутня у складі кожної системи та органу. За підрахунками фахівців, загальна їх площа досягає 1 км2. З капілярів венозна кров збирається у венули і венли, які спрямовуються до легенів. Тут, насичуючись киснем, кров знову стає артеріальною. Бронхи і легені кровопостачають оксигенованою кров ‘ю гілки артерій, що прагнуть до серця.

Відзнаки артеріальної та венозної крові

Артеріальна і венозна кров циркулюють по організму окремо і ніколи не змішуються (можливо при наявності аномалії будови серця). Відомо, що артеріальна кров, на відміну від венозної, насичена киснем. Однак це не єдина відмінність між ними. Серед інших можна виділити наступне:

• Артеріальна кров циркулює по лівій половині серця, венозна знаходиться в правій.
• Венозна кров має більшу температуру, ніж артеріальна.
• Артеріальна кров тече в глибині тіла, венозна – ближче до поверхні тіла
• Артеріальна кров тече за рахунок різкого викиду в результаті скорочення серця, а струму венозної крові сприяє клапана система кровоносних судин.

Дослідження газів артеріальної крові

Одним з методів оцінки стану артеріального кровотоку є дослідження газів артеріальної крові з визначенням концентрації кисню, вуглекислого газу і рН. Оцінка проводиться за допомогою спеціальної апаратури, здатної розшифрувати концентрацію газів у зразку крові. Варто зазначити, що показники норми не залежать від статі та віку пацієнта.

Для проведення аналізу зразок крові поміщають у газовий аналізатор. Спеціальні електроди визначають так званий парціальний тиск кисню і вуглекислого газу, а також співвідношення кислотних і лужних сполук у крові – рН. На проведення самого аналізу потрібно не більше 1 хвилини. Гази артеріальної крові повинні укладатися в зазначені значення норми:

Що робити при артеріальній кровотечі?

Кровотеча з артерії набагато небезпечніша від венозної. Кров стрімко покидає кровоносне русло, тому потрібна швидка кваліфікована допомога. В іншому випадку розвивається гіповолемічний шок, який призводить до поліорганної недостатності – поступової відмови всіх внутрішніх органів. Щоб цього уникнути, важливо чітко знати, як діяти і що потрібно робити при артеріальній кровотечі.

Як визначити артеріальну кровотечу?

Для початку необхідно переконатися, що вражено безпосередньо артеріальну посудину. Зробити це легко, знаючи, як виглядає артеріальна кровотеча, ознаки даного порушення. До основних належать:

• яскраве, алая забарвлення витікаючої з посудини крові;
• кров б ‘є струменем, пульсує в такт серцевих скорочень;
• пацієнт на очах стає блідим, млявим, втрачає свідомість.

Як зупинити артеріальну кровотечу?

У разі коли діагностовано артеріальну кровотечу, перша допомога повинна надаватися негайно. Залежно від місця поранення використовують різні тактики:

Тактика зупинки кровотечі з урахуванням пошкодженої артерії виглядає так:

• при пошкодженні сонної артерії – притискають посудину до остистих відросток шиї;
• пошкоджена щелепна артерія – до щелепного м ‘яза;
• скронева артерія – кпереду від краю вушної раковини;
• підключична – притискають кулаком до зовнішнього краю ключиці з заднього боку;
• плечова – притискається до внутрішньої сторони м ‘яза;
• стегнова – до лобкової кістки;
• підколінна – до колінної чашечки.