Анатомія і фізіологія людини

1. Загальні характеристики крові та її фізико-хімічні властивості.

3. Групи крові. Система АВ0 та система резус.

5. Фізіологія системи кровообігу

1. Загальні характеристики крові та її фізико-хімічні властивості

Система крові – це сукупність виконавчих структур (плазма, формені елементи) і кроворуйнування та апарату регуляції, діяльність якого спрямована на підтримання адекватних змін об’єму і складових компонентів крові для забезпечення пристосувальних реакцій організму.

Кров виконує наступні функції:

– Транспортну (забезпечує організм поживними речовинами, киснем. Гормонами тощо та видаляє продукти обміну;

– Захисну – як імунна система знешкоджує мікроорганізми та чужорідні елементи та припиняє кровотечу;

– Гомеостатичну – підтримує сталість внутрішнього середовища.

Кров – це рідка сполучна тканина, що містить плазму та формені елементи в об’єм 5-6 л. Відношення об’єму клітин до кількості плазм суха речовина и називають гематокритним показником. До формених елементів крові належать: еритроцити, лейкоцити, гранулоцити, лімфоцити. Моноцити, тромбоцити. Об’єм плазми крові становить 4-5 % від маси тіла. Плазма на 92 % – це рідина + суха речовина: білки, продукти їх синтезу та солі з іонами натрію, калію, кальцію, хлору, карбонатів, фосфатів тощо. Головна роль належить натрію. До білків крові, які становлять 7 %, відносять альбуміни, глобуліни альфа-1 та альфа-2, бета та гама глобуліни, а також фібриноген. Глобуліни альфа-1 циркулюють в крові, створюють онкотичний тиск, транспортують глюкозу, ліпіди, кортизол та інші речовини; альфа-2 представлені церулоплазміном, який переносить 90 % міді і володіє оксидатною активністю, разом з іншими білками стимулюють кровотворення, беруть участь у зсіданні крові та розчиненні тромбів; бета глобуліни транспортують ліпопротеїди, холестерин, полісахариди та залізо; гама глобуліни – найбільша фракція, містить 5 класів імуноглобулінів – це захисний тил організму. Фібриноген належить до глобулінів. Приймає участь у зсіданні крові, забезпечуючи коагуляцію, а плазма крові без фібриногену називається сироваткою.

Колір крові визначається вмістом гемоглобіну . Артеріальна кров яскрава за рахунок насичення гемоглобіну киснем, венозна кров має велику кількість оксигемоглобіну. В’язкість крові обумовлена еритроцитами та білками. Осмотичний тиск виконує важливу роль у розподілі води між внутрішнім середовищем і клітинами організму. Зміна осмотичного тиску призводить до втрати рівноваги у позаклітинній та клітинній рідині. При зміні тиску змінюється стан еритроцитів і їх зміни носять назву осмотичного гемолізу. Осмотична рівновага підтримується за допомогою гормону вазопресину.

Онкотичний тиск утворюється білками плазми крові, при порушенні якого відбувається інтенсивний перехід води у міжклітинний простір, викликаючи набряки.

Кров – це суспензія, в плазмі якої формені елементи перебувають у зваженому стані. Еритроцити у плазмі крові підтримуються гідрофільною природою їх поверхні і негативним зарядом. При зростанні у крові позитивно заряджених білків, вони зв’язуються з від’ємно зарядженими еритроцитами, знижуючи їх негативний заряд та зменшуючи електричну відстань між ними, вони склеюються і закупорюють капіляри. Цю властивість клітин крові називають швидкість зсідання еритроцитів (ШОЕ). Дослідження ШОЕ використовують як діагностичний і прогностичний метод. В нормі в чоловіків це показник становить -6-12 мм /год, в жінок – 2-15 мм/ год. ШОЕ збільшується при запаленні, пухлинах, змінах концентрації фібриногену та глобулінів. В нормі може підвищуватися у зв’язку з фізичною роботою, вагітністю, після прийому їжі.

Внутрішнє середовище організму залежить від сталості кислотно-основної реакції крові. Це здійснюється завдяки:

– За участі систем дихання та виділення.

Буферні системи крові – це гемоглобінова (містить відновлений гемоглобін і калієву соль відновленого гемоглобіну). В легенях поводить себе як кислота, попереджаючи залуження крові після видалення з неї вуглецю). Бікарбонатна – швидка за реагуванням (бікарбонати та солі натрію), що забезпечують рН на рівні 7,4. Нормальне співвідношення бікарбонатів і кислот забезпечують:

– Легені, що виводять надлишок СО₂ та вугільну кислоту;

– Нирки, що постачають у кров бікарбонатні іони, які утворюються в епітеліальних клітинах нефрона в ході карбоангідразної реакції. Фосфатна буферна система утворена дігідрофосфатом ( NaH ₂ PO ₄₎ та гідрофосфатом ( Na ₂ HPO ₄ ) натрію. Забезпечує рН на рівні 7,4. Білкова буферна система пов’язана з амфотерними властивостями їхніх амінокислот. Система зв’язує близько 7 % іонів водню. У кислому середовищі білки діють як основи, а у лужному – як кислоти. За величиною рН судять про концентрацію іонів водню – нормальна чи змінена.

Розрізняють два типи порушень: ацидоз та алкалоз. Якщо вони пов’язані з порушенням вентиляції легень, то це дихальні ацидоз та алкалоз. Вони розвиваються при патології легень (бронхіти, пневмонії, бронхіальна астма, емфізема). При порушенні обміну речовин (накопичення летких кислот при діабеті) або функції нирок (гломерулонефрит) виникає метаболічний ацидоз та алкалоз.

Дихальна система приймає участь у регуляції кислотно-лужної рівноваги через гідрокарбонатну буферну систему. Легені виступають у ролі фізіологічної константи, яка виводить надлишок леткої вугільної кислоти в атмосферу або може затримувати вуглекислий газ в організмі.

Нирки виводять нелеткі органічні та неорганічні кислоти, що утворюються завдяки секреції епітелієм канальців нирок. Зміни у той чи інший бік свідчать про порушення роботи видільної системи.

Найбільш небезпечним є метаболічний ацидоз, що свідчить про кисневе голодування тканин і посилення анаеробного гліколізу та катаболізму білків та жирів, порушення видільної функції нирок та зневоднюванні (тривалих проносах та блюванні).

2.Формені елементи крові.

Всі формені елементи крові синтезуються в кістковому мозку з стовбурової клітини, але мають різні функції.

Еритроцити – червоні кров’яні тільця без ядра – це спеціалізовані клітини, з основною функцією – транспортування О₂ до клітин та СО₂ від клітин до легень, завдяки наявності в них гемоглобіну. Вони не здатні до синтезу білків і ліпідів, окисного фосфорилювання й більшу частину енергії отримують через анаеробних шлях, зберігаючи її у вигляді АТФ. Тривалість життя еритроцитів від 100 до 120 діб. На відміну відмерлим еритроцитам, у ядерних стовбурних клітинах у червоному кістковому мозку утворюються нові еритроцити. Зміни в насиченості еритроциту гемоглобіном свідчать про порушення еритропоезу. Гемоглобін – хромопротеїд, що складається з гему (небілкова) та глобіну(білкова) частини. Синтез починається з еритробластів. Гем синтезується з оцтової кислоти й гліцину у мітохондріях, глобін – на рибосомах разом утворюють поліпептидний ланцюг, що являє собою молекулу гемоглобіну. М’язовий гемоглобін носить назву міоглобіну.

Об’єм кисню, який міститься в 1 л крові наз. кисневою ємністю крові і залежить від кількості гемоглобіну в 1 л. молекула гемоглобіну містить 4 молекули гему, тому може транспортувати не більше 4 молекул кисню, не змінюючи при цьому валентність заліза. Так приєднання називають оксигенацією. Відносна величина, що характеризує насичення еритроцита гемоглобіном і відображає її процентне відношення – це кольоровий показник.

Кількість заліза, що надходить з їжею повинна бути не менше 15 мг/добу.

Всмоктування заліза в тонкому кишківнику відбувається за наступних умов:

– Наявність H С l у шлунковому соку, завдяки чому воно вивільняється із комплексів у вигляді Fe 2+ й активно всмоктується у верхній частині дуоденум, де рН = 3;

– Від властивостей Fe 2+ , яке більше розчиняється в нейтральному середовищі, ніж Fe 3+;

– від глікопротеїнів у шлунку, які декретуються парієтальними клітинами слизової оболонки.

Залізо, яке всмокталося переходить з перетвореннями у трансферин і транспортується плазмою до клітин деяких тканин, де вивільнюється. У цитоплазмі клітин надлишок заліза комбінується з білком апоферитином, утворюючи феритин. Невелика частка заліза зберігається у розчинній формі у вигляді гемосидерину. Залізо виділяється з організму з фекаліями. Мідь відіграє роль в еритропоезі і її нестача призводить до розвитку анемії за рахунок недорозвинення еритроцитів. У синтезі гемоглобіну приймає участь кобаламін

Кров приймає участь у захисних реакціях організму, а саме:

– неспецифічні (вроджені – вроджений імунітет);

– специфічні або набуті – (набутий імунітет)

Лейкоцити- білі ядерні клітини, що утворюються у кістковому мозку, а дозрівають у тимусі, лімфатичних вузлах та селезінці. Вони чинять захист організму від мікроорганізмів та їх токсинів, чужорідних тіл, продуктів розпаду тканин, приймають участь у формуванні імунітету. До них належать: нейтрофіли, базофіли, еозинофіли. До гранулоцитів відносяться моноцити та лімфоцити.

Головна функція нейтрофілів – це фагоцитоз тканинного розпаду та знищення мікроорганізмів.

Базофіли мігрують у тканини. Їх функція – продукція гістаміну, що бере участь у алергічних реакціях та вивільнюють активатор плазміногену, що бере участь у регуляції кількості фібрину при утворенні тромбу. Еозинофіли беруть участь у протиалергійних, антипаразитарних та запальних реакціях на пізніх стадіях, розщеплюючи речовини. Активація еозинофілів здійснюється інтерлейкінами, фактором активації тромбоцитів, фактором некрозу пухлин. Моноцити не містять зернистості живуть 2-4 доби, перетворюються на макрофаги, живуть довго, утворюються у місцях запалення й руйнування тканин. Основна функція – фагоцитоз. Лімфоцити – 25-40 % від усіх лейкоцитів. Невеликі мононуклеарні клітини, без зернистості, носії імунної інформації в організмі. Поділяються на Т-лімфоцити (Т-хелпери – спрямовують імунну відповідь у певному напрямку, індукують розмноження та активацію інших клітин; Т-кілери – здійснюють лізис клітин-мішеней (збудників хвороб), Т-супресори – гальмують імунну відповідь; Т-клітини пам’яті (зберігають інформацію про агентів, що діяли раніше, тобто регулюють вторинну відповідь.

В-лімфоцити виходять з червоного мозку незрілими, дозрівають у лімфоїдних бляшках тонкої кишки, апендикс, бронхи, де дозрівають і перетворюються у плазматичні клітини, що продукують антитіла (імуноглобуліни). Імунна система складається з великої популяції В-лімфоцитів, кожен клон має унікальні рецептори, ідентичні антитілам, що будуть утворюватись. Зрілі В-лімфоцити знаходяться у селезінці та центрах лімфатичних вузлів. 10 % лімфоцитів складають так звані 0-лімфоцити, їх відносять до природних кілерів, оскільки вони проникають через пори у чужу клітину і знищують її.

Антигени – чужорідні для конкретного організму речовини, які можуть викликати імунну відповідь. В результаті дії антигену утворюються антитіла, активуються лімфоцити, беручи участь у імунній відповіді. Антигени вибірково реагують з певними антитілами утворюючи комплекс «антиген-антитіло». Процес утворення комплексу досягається завдяки:

– реакції аглютинації (склеювання бактерій, еритроцитів, з утворенням грудочок);

– реакції преципітації (осадження комплексу «антиген-антитіло», що випадає у осад);

– лізис – розчинення мембран клітин та їх компонентів;

– Фагоцитоз – підвищення продуктами компліменту фагоцитарної активності, що призводить до поглинання комплексу «антиген-антитіло»);

– Хемотаксис – підвищення кількісної міграції нейтрофілів і фагоцитів;

– Активація базофілів і мастоцитів під впливом ферментів, які виділяються з комплексу.

Цитокіни – це гормоноподібні молекули, що регулюють імунну відповідь паракринним шляхом, виділяються макрофагами, лімфоцитами, ендотеліальними та гліальними клітинами тощо.

Імунітет є захисним механізмом організму від пошкоджуючи факторів згідно клітинної теорії І.Мечникова та гуморальної теорії П.Ерліха. Імунітет є спадковим (неспецифічним) та набутим (специфічним). Найважливішими характерними рисами набутого імунітету є специфічність та імунологічна пам’ять, тобто здатність імунної системи розрізняти своє від чужого та генерувати імунну відповідь. Імунологічна пам’ять проявляється у здатності організму відповідати на повторний контакт з антигеном прискореною та посиленою реакцією Специфічний набутий імунітет складається з гуморального та клітинного. Гуморальний є головним захисним механізмом при бактеріальних інфекціях. Клітинний – при знешкодженні вірусів, грибів та деяких бактерій (мікобактерій туберкульозу та пухлин).

Імунні реакції пов’язані з нейрогуморальною регуляцією організму. Підкіркові структури великого мозку (гіпоталамус, сірий горб, таламус) можуть як стимулювати, так і гальмувати імунні реакції. Гіпофіз та епіфіз через тропні гормони впливають на діяльність тимуса. Окрім нейрогуморальної регуляції існує і імунна регуляція, яка впливає на морфогенез, регенерацію тканин, еритро- та лейкопоез; змінює діяльність нервової системи, органів травлення, серцево-судинної системи, мускулатури тощо.

3. Групи крові. Система АВ0 та система резус.

На початку 20 століття були описані групи крові та методи їх дослідження (К.Ландштейнер та Я. Янський).

У мембрані еритроцитів людей знаходяться А і В-антигени, у плазмі крові –α і β- аглютиніни (антитіла). За їх комбінацією розрізняють 4 групи крові: I (0) група – відсутні аглютиногени, в плазмі α і β- антитіла; II (А) – присутній А-антиген і β- антитіла; III (В)- присутній В-антиген і α-антитіла; IV (АВ) – містить А і В антигени, антитіла відсутні.

Для визначення групи крові забезпечується механізм реакції аглютинації еритроцитів. Стандартні сироватки – це очищена донорська плазма без фібриногену з високою концентрацією антитіл до одного або кількох антигенів однієї групової системи. при гемо трансфузії несумісної крові виникає реакція аглютинації однойменних антигенів з відповідними антитілами, що спричиняє гемотрансфузійні ускладнення. Тому потрібно переливати ту групу крові, яку має реципієнт.

Крім системи АВ0, виражену несумісність проявляє система резус. Rh -фактор було виявлено К.Ландштейнером і А Вінером у макаки-резус (1940р).

Rh -фактор знаходиться також в еритроцитах людини і представлений трьома антигенами: C , D, E . Найчастіше зустрічаються антиген D . Кров з наявністю даного антигену називають резус позитивною ( Rh + ), якщо він відсутній – резус-негативною ( Rh – ). Більшість людей мають резус-позитивну кров. Резус-антитіла утворюються після контакту резус-негативної людини з антигеном D при помилковій трансфузії резус-позитивної крові, або імунізації матері під час вагітності, якщо плід має резус-позитивні еритроцити, а крові матері – резус-негативна. Ускладненням резус-конфлікту є відшарування плаценти під час пологів, а при повторній вагітності – аглютинація еритроцитів плода та виникнення гемолітичної хвороби новонародженої дитини. При вираженому гемолізі плід можу загинути ще до народження, або в нього розвивається жовтяниця, анемія або набряк мозку.

Тромбоцити – формені елементи крові, позбавлені ядра, утворюються в кістковому мозку, мають цитоплазматичну мембрану, на якій є рецептори для фізіологічних активаторів тромбоцитів (АТФ, адреналін, серотонін, тромбоксан А ₂)_.

– Запускають систему гемостазу (утворюють білі тромби в судинах мікроциркуляторного русла);

– У місцево пошкоджену ділянку виділяють речовини, що звужують судини;

– Активують початок коагуляційного гемостазу з утворенням фібринового тромбу;

– Регулюють місцеві запальні реакції.

Активація тромбоцитів пов’язана з ушкодженням судинного епітелію. До поверхні мембрани (змінюється стан її глікопротеїнів) тромбоцита прикріпляється фібриноген, що сприяє агрегації тромбоцитів і утворенню тромбу. Тромбоцити виділяють фактор росту з α-гранул пошкодження, що сприяє проліферації фібробластів і репарації пошкодженої тканини.

Гемостаз – це процес утворення тромбу в пошкоджених судинах, направлений на зупинку кровотечі і забезпечення рідкого стану крові у просвіті судин.

Розрізняють види гемостазу:

– судинно-тромбоцитарний (первинний) завдяки утворенню білого тромбу у місці пошкодження;

– коагуляційний гемостаз – це зупинка кровотечі при пошкодженні стінки кровоносної судини завдяки утворенню нерозчинного білка фібрину та формування разом з форменими елементами крові червоного тромбу.

Судинно-тромбоцитарний гемостаз може зупинити кровотечу вже за 5-10 сек (час кровотечі до 4 хвилин). Коагуляційний гемостаз триває довше і має етапи утворення тромбу протягом 2-3 годин. При пошкодженні судини одночасно відбувається процес зсідання крові – коагуляційний гемостаз (вторинний). Загальний шлях зсідання крові розпочинається з утворення тромбу із протромбіну під впливом протромбінази. Протромбін синтезується гепатоцитами під впливом вітаміну К.Тромбін викликає гідроліз фібриногену, який міститься в тромбоцитах. Його синтез стимулюється пошкодженням тканин, запальними процесами, а також стресами. Від його кількості залежить стан коагуляційного гемостазу, який завершується утворенням червоного тромбу, який ущільнюється та розвивається рефракція тромбу.

Антикоагулянти – це чинники, які протидіють або блокують коагуляційний гемостаз – утворення червоного тромбу.

Плазміни (фібринолізини) – це чинники, які руйнують фібрин, що утворився при коагуляційному гемостазі. Фібринолітична система складається з неактивної форми елементів – плазміногенів, що синтезуються в печінці. Частково в нирках та еозинофілах та під впливом активаторів переходять в активний стан – плазміни( фібринолізиин): протеолітичні ферменти, які гідролізують фібрин. Активація відбувається двома шляхами: внутрішня активація (під впливом факторів XII , XI , прекалікреїну, калікреїну та кініногену), завдяки чому стає можливим подальший фібриноліз.

Зовнішня активація є основним шляхом активації плазміногену. Відбувається вона за рахунок тканинного активатора плазміногену. Цей фермент циркулює в крові разом із своїм інгібітором, має високу спорідненість до фібриногену і фібриноліз починається там, де утворився фібрин. Плазміноген зв’язується з фібрином, перетворюється на плазмін, який гідролізує фібрин, до якого приєднується активатор плазміногену, продовжуючи їх активацію. До активаторів належать активований білок С, стрептокіназа, стафілокіназа, урокіназа.

Процес кровотворення з’являється на 19-ту добу розвитку ембріона у кров’яних острівцях стінки жовткового мішка. До 2-х місяців у плода гемопоез здійснюється в печінці, а з 4 – розпочинається у червоному кістковому мозку та селезінці.

5. Фізіологія системи кровообігу

Система кровообігу – це сукупність виконавчих органів та апарату регуляції, які забезпечують безперервний рух і об’єм крові, необхідний організму. Серце виконує функцію насоса, судини транспортують кров. Апарат регуляції складається з нервових та гуморальних механізмів, які забезпечують потреби організму.

Рух крові здійснюється по великому та малому колах кровообігу. Велике коло починається з лівого шлуночка та закінчується у правому передсерді, а точніше у порожнистих венах, що в нього впадають. Мале коло кровообігу починається від правого шлуночка до лівого передсердя. Передсердя,як і шлуночки відокремлені один від одного суцільною перетинкою, тоді як передсердя і шлуночки сполучаються між собою за допомогою отворів з клапанами (атріовентрикулярний). Від шлуночків відходять артеріальні судини: від лівого – аорта, від правого – легенева артерія. У місці їх відходження є півмісяцеві клапани. Рух крові забезпечує робота серцевого м’язу.

Серце має м’язову структуру, але неоднакову товщину. Це три шари: ендокард (зсередини серця, має кровоносні судини і нерви); міокард (виконує основну насосну функцію серця), епікард (зовнішня стінка, що утворює серцеву сумку). Між епікардом та міокардом є щілина, заповнена невеликою кількістю перикардіальної рідини для зменшення тертя серця об внутрішню поверхню. Міокард складається з посмугованої м’язової тканини, як і скелетна мускулатура.

Властивості міокарда, динаміка збудження серця.

До фізіологічних властивостей міокарда належать: автоматія, збудливість, провідність та скоротливість.

Автоматія – це здатність атипових пейсмекерних клітин серця до спонтанної, ритмічної деполяризації мембрани, що призводить до генерації

потенціалів та скорочення міокарда. Синоатріальний вузол є водієм ритму, що забезпечує генерацію потенціалів дії з частотою, яка обумовлює частоту скорочень серця як насоса у фізіологічних умовах. У гирлах порожнистих вен, при впадінні у праве передсердя знаходяться клітини синоатріального вузла, що володіють потенціалом біля 60 мВ. Водій ритму працює фазно: перша фаза – повільна діастолічна деполяризація, що обумовлює автоматію за рахунок іонів кальцію та натрію. Друга фаза – швидкої деполяризації (вхід іонів кальцію). Третя фаза – реполяризації (збільшення виходу іонів калію з клітини). Частота генерації потенціалу дії клітинами сіноатріального вузла (пейсмекерами) залежить від тривалості фази потенціалу дії, величини порогу деполяризації та амплітуди потенціалу спокою. Ритм серця, обумовлений роботою сіноатріального вузла називається синусним ритмом. Він дорівнює в середньому 75 уд/хв. він СА вузла імпульси потрапляють у атріовентрикулярний вузол, що забезпечує ритм 50-55 уд/хв., пучок Гіса – 40-50, а волокна Пуркіньє – 30-20 уд/хв.. при пошкодженні СА вузла наступні структури стають водієм ритму.

Збудливість – здатність клітин міокарда генерувати потенціали дії при дії на них подразника. Серце відповідає за поодинокі порогові та над порогові подразнення максимальними скороченнями, тобто «або все, або нічого». У процесі збудливості є періоди рефрактерний (не збуджений), який поділяється на абсолютний рефрактерний період (відсутня збудливість),коли клітини не спроможні генерувати потенціал дії, що наступає після фази швидкої деполяризації (вхід кальцію, вихід калію), та відносний – велика сила викликає слабу реакцію потенціалу дії, за рахунок неповної активації калієвих каналів.

Потенціал дії складається з наступних фаз:

1. Фаза швидкої деполяризації ( вхід натрію та активація нервових волокон);

2. Фаза швидкої початкової реполяризації (натрієва активація, вхід хлору та початок виходу калію);

3. Фаза плато (вхід іонів кальцію, активація кальцієвих каналів);

4. Фаза остаточної реполяризації (швидкий вихід іонів калію та закриття кальцієвих каналів, що супроводжується відновленням потенціалу спокою);

5. Потенціал спокою – повне відновлення збудження до врівноваження.

Проведення збудження відбувається одностороннє – від передсердь до шлуночків, тому серцевий ритм не порушується.

Робота серця може бути записана. Електрокардіограма – це запис зміни сумарних електричних потенціалів з поверхні тіла, що відбуваються у серці протягом серцевого циклу. ЕКГ була описана В.Ейнтховеном майже 100 років тому, за що йому присудили Нобелівську премію.

При збудженні в серці одночасно виникає багато векторів, які мають різну величину та напрямок. ЕКГ записує сумарний вектор, який визначається як алгебраїчна сума всіх векторів, що входять до його складу. Реєстрація ЕКГ здійснюється з поверхні шкіри тіла людини. Відведення є біполярними та уніполярними. Біполярні стандартні відведення реєструють динаміку зміни потенціалів між двома електродами кінцівок. Лінії відведення утворюють рівнобічний трикутник (трикутник Ейнтховена), в центрі якого мститься серцевий єдиний диполь. Перпендикуляри, опущені з центра трикутника ділять кожну лінію відведення на позитивну та негативну частини. Якщо моментний вектор проектується на позитивну частину, то зубець буде позитивний,, якщо на негативну – негативний.

Уніполярні підсилені відведення за Гольдбергером aVR , aVF , aVL – записуються від активного електрода, який приєднується завжди до позитивного полюса (+) електрокардіографа, та двома електродами, об’єднаними в один, що використовуються при реєстрації стандартних відведень.

Грудні уніполярні відведення за Вільсоном реєструють різницю потенціалів у 6 точках ( V ₁– V ₆ ) передньої грудної стінки:

V ₁ – 4 міжребер’я справа від грудини; V ₂ – 4 міжребер’я зліва від грудини; V ₃ – 5 міжребер’я зліва від грудини; V ₄ – 5 міжребер’я по середній ключичній лінії; V ₅ – 5 міжребер’я вліво від V ₄ ; V ₆ – 5 міжребер’я по середній пахвовій лінії.

ЕКГ в нормі має зубці, інтервали та сегменти. Зубці прийнято позначати літерами латинського алфавіту. Інтервали – це відстань між зубцями на ЕКГ, вони характеризують швидкість поширення процесів деполяризації або реполяризації від однієї структури серця до іншої. Сегменти – це ділянки ЕКГ, які розташовані на ізолінії, що означає відсутність різниці потенціалів.

Зубець Р – відображає деполяризацію міокарда передсердь; в нормі він позитивний в стандартних відведеннях ( I , II , III ), а негативним він є у відведенні aVR . Його амплітуда дорівнює 0, 2 мВ, тривалість 0,11 сек.

Шлуночковий комплекс QRS відображає деполяризацію шлуночків.

Зубець Q – завжди є негативним і відображає початок деполяризації міжшлуночкової перегородки, де розташовані структури провідної системи шлуночків. Амплітуда його 0,04 с.

Зубець R – відображає подальшу деполяризацію від міжшлуночкової перегородки до міокарда правого та лівого шлуночків. Він завжди позитивний. Амплітуда його 1,4-1,6 мВ, тривалість -0,04 с.

Зубець S – кінцевий вектор деполяризації. Завжди негативний, з різною амплітудою, тривалість 0,06 с.

Зубець Т– відображає реполяризацію шлуночків, позитивний в стандартних відведеннях, негативний у відведенні aVR . Амплітуда в стандартних відведеннях дорівнює 0,5-0,6 мВ, у грудних – 1,5-1,7 мВ, тривалість – 0,16-1,2 с.

Зубець U – невелике відхилення вверх від ізолінії, що реєструється у відведеннях V ₂ і V ₃ в деяких людей. В нормі його амплітуда складає біля 2 мм.

Інтервал PQ – відстань від початку зубця P до початку зубця Q , відображає час від початку деполяризації передсердь до початку деполяризації міжшлуночкової перегородки і характеризує швидкість проведення збудження передсердями, АВ – вузлом, пучком Гіса та його розгалуженнями. Тривалість його 0,1-0,21 с.

Інтервал QRS – відстань на ЕКГ відображає час поширення деполяризації шлуночками серця. Тривалість його -0,06-0,1 с.

Інтервал Q Т – відображає час деполяризації і реполяризації шлуночків і характеризує швидкість цих процесів. Тривалість його 0,35-0,4 с.

Інтервал RR – відстань між верхівками зубців R , характеризує тривалість серцевого циклу. В нормі становить 0,8 с.

Сегмент PQ – відстань від ізолінії від кінця зубця Р до початку зубця Q , характеризує тривалість затримки проведення збудження в АВ- вузлі.

Сегмент S Т – відстань від кінця зубця S до початку зубця Т – характеризує час повної деполяризації шлуночків.

Швидкість руху стрічки електрокардіографа виставляється на 50 мм/с, отже рух стрічки становить 0,02 с. тривалість зубців вираховують за кількістю міліметрів, які множать на 0,02.

Електрична вісь серця характеризує напрям деполяризації шлуночків серця і є середнім результуючим вектором QRS . Положення визначається величиною кута α, утвореного лінією I стандартного відведення і віссю. При нормальному положенні кут дорівнює від + 30 до + 69; при вертикальному – 70-90 0; при горизонтальному – від 0 до 29 0; відхилення праворуч – кут дорівнює від + 91 до + 180 0 ; відхилення ліворуч – від 0 до – 90 0 . Як правило електрична вісь збігається з анатомічною. Скорочення міокардіальних клітин подібне до скорочення м’язових посмугованих тканин.

Серцевий цикл складається з станів скорочення (систоли) та розслаблення (діастоли). Ці скорочення відбуваються циклічно. Цикл дорівнює 0,8 с при частоті 75 уд/хв. у правій та лівій половинах серця під час загальної діастоли передсердь та шлуночків знаходиться приблизно по 130-140 мл крові.

Із збудженням синоатріального вузла починається систола передсердь, що триває 0,1 с. скорочення передсердь пов’язано із зростанням в них тиску до 5-8 мм .рт. ст., виштовхування крові через відкриті атріовентрикулярні клапани в шлуночки, внаслідок чого їх об’єм збільшується до 130-140 мл. Після систоли настає діастола передсердь, яка триває 0,7 с. Передсердя виконують резервуарну та скоротливу функції, під час систоли наповнюють шлуночки кров’ю. Збудження від передсердь через АВ–вузол, пучок Гіса, волокна Пуркіньє поширюється на міокард шлуночків , починається систола тривалістю 0,33 с, яка складається з 2-х періодів та двох фаз: період напруження – скорочення шлуночків. Підвищення тиску крові в аорті (70-80 мм.рт. ст.) і легеневій артерії (10-15 мм.рт.ст). Період складається з фази асинхронного скорочення (0,05 с) – скорочення всіх кардіоміоцитів і фази ізометричного скорочення (0,03 с)- скорочення клітин шлуночків (підвищення тиску в шлуночках, що спричиняє закриття атріовентрикулярних клапанів Другий період – вигнання крові (0,25 с) розпочинається відкриттям півмісяцевих клапанів аорти та легеневої артерії і ділиться на фази швидкого

(012с) та повільного (013 с) вигнання. Аортальні та легеневі клапани відкриваються, кров виштовхується, підвищується тиск крові, що сприяє викиду крові у судини (повільна фаза).

Діастола шлуночків характеризується появою на ЕКГ ізоелектричної лінії. Вона триває 0,47 с після виштовхуваня крові. Кров під високим тиском йде у судини через відкриті півмісяцеві клапани і зворотним током закриває їх. Час від викиду та закриття клапанів називається протодіастолічним періодом (0,04 с). Напруга міокарда спадає, розвивається ізометричний період розслаблення (0,08 с), шлуночки розправляються. Піл час діастоли передсердь (0,7 с). тиск крові в них падає і в порожнини починає притікати кров, яка при відкритих атріовентрикулярних клапанах прямує у шлуночки і починається період наповнення шлуночків кров’ю (0,25 с). Він складається з двох фаз: швидкого (0,08с) та повільного (0,17 с) наповнення. Наповнення серця кров’ю здійснюється завдяки механізмам венозного притоку:

– Негативний тиск у грудній клітці під час вдиху (розширення порожнистих вен і передсердь, за рахунок чого присмоктування в них крові) ;

– Зміщення атріовентрикулярної перегородки до верхівки серця, що збільшує об’єм передсердь та притік крові до них;

– Перехід кінетичної енергії в потенціальну шляхом підпору більш високим тиском (у венах великого кола кровообігу – 7 мм. рт. ст.).

– Венозної помпи. Всі скелетні м’язи проштовхують кров у напрямку серця.

Вигнання крові з шлуночків в аорту та легеневу артерію здійснюється під час систоли завдяки градієнту тисків між лівим шлуночком і аортою, правим шлуночком і легеневою артерією, що відкриває півмісяцеві клапани.

Серцевий викид залежить від скоротливості, переднавантаження та післянавантаження міокарда шлуночків.

Кількість крові, що викидається серцем за одне скорочення називається систолічним або ударним об’ємом і визначається із величини хвилинного об’єму та частоти серцевих скорочень. В дорослої людини від становить 50-70 мм.

Інтегральним показником функції серця як насоса є хвилинний об’єм крові, обумовлений систолічним об’ємом та ЧСС. У стані спокою він становить 5 л/хв.

Скорочення шлуночків серця здійснюють роботу з переміщення крові у судини, які чинять при цьому опір. Її визначають за формулою:

V – швидкість переміщення об’єму крові;

Потужність серця становить приблизно 0,1 кгс м/ с (1 Вт).

Робота серця супроводжується звуковими явищами – це серцевий поштовх (виникає при ударі серця об передню стінку грудної клітки під час систоли) та тони серця, які можна записати на фонокардіограму.

Насосну функцію серця під час одного серцевого циклу досліджують за допомогою катетеризації порожнин серця, в основі якої лежить визначення систолічного та діастолічного тиску в шлуночках.

Робота серця відображає 4 періоди:

1. Період наповнення ( в лівому шлуночку знаходиться до 50 мл крові шляхом притоку з передсердя її об’єм збільшується на 70 мл, тобто досягає 120 мл);

2. Період ізометричного скорочення – усі серцеві клапани закриті , об’єм крові не змінюється, а тиск у шлуночках збільшується від 0 до рівня діастолічного тиску в аорті (80 мм.рт.ст);

3. Період вигнання – скорочення шлуночків та відкриття аортальних клапанів і вихід крові в аорту (систолічний тиск 130 мм.рт.ст);

4. Період ізометричного розслаблення – закриття аортальних клапанів, зниження тиску в лівому шлуночку до дістолічного рівня (0 мм.рт.ст).

Регуляція діяльності серця

Регуляція діяльності серця здійснюється місцевими та центральними механізмами. Місцеві – міогенні (внутрішньоклітинна регуляція завдяки скоротливим властивостям структур міокарду. Вона залежить від наповнення камер серця та переднавантаження; опору крові в аорті та легеневій артерії; частоти скорочень серця. Міогенна регуляція здійснюється за трьома законами: Франка-Старлінга (сила скорочень залежить від довжини м’язових волокон (переднавантаження); ефекту Анрепа – зростання коронарного кровотоку, що збільшує постачання кисню, поживних речовин і гуморальних регуляторів; драбина Боудіча – сила скорочень залежить від частоти діяльності серця), нервові (наявність рефлекторних дуг на рівні самого серця за типом периферичних рефлексів) та гуморальні (синтез біологічно активних сполук, як натрійдиуретичний гормон, катехоламіни, ренін-ангіотензивний комплекс тощо, які причетні до регуляції скорочення міокарду), що є в серці.

Центральні нервові механізми здійснюються завдяки впливу симпатичної та парасимпатичної нервових систем. Симпатичні нерви через медіатор норадреналін та його взаємодію з β-адренорецепторами викликають проникність мембран для входу іонів кальцію і виникнення 4 позитивних ефектів:

– позитивний ізотропний – збільшення сили скорочень;

– позитивний хронотропний – збільшення ЧСС;

– позитивний дромотропний – збільшення швидкості проведення збудження провідною системою серця;

– позитивний батмотропний – підвищення збудливості серця.

Парасимпатичні нерви (блукаючий) через медіатор ацетилхолін збуджує М-холінорецептори, що зумовлює проникність мембрани для іонів калію та виникнення гіперполяризації клітин камер серця і всієї провідної системи. це призводить до:

– негативної ізотропної дії (зменшення сили скорочень передсердь та частково шлуночків);

– негативної дромотропної (зменшення швидкості проведення збудження провідною системою серця;

– негативної хронотропної – зменшення ЧСС;

– негативної батмотропної – зниження збудливості серця.

Інтра- та екстракардіальні системи тісно взаємодіють. Внутрішньосерцева система може забезпечувати периферичні рефлекси, що мають значення в саморегуляції кровообігу.

Рефлекторна регуляція здійснюється при подразненні баро і хеморецепторів рефлексогенних судинних зон. Виникають кардіо-кардіальні рефлекси з рецепторів різних частин серця, які активуються гуморальними або механічними подразниками. Це вільні нервові закінчення, що лежать під епітелієм. Аферентні волокна, які відходять від них, несуть інформацію в довгастий мозок, де замикаються рефлекторні дуги. Парасимпатичні рефлекси послаблюють та уповільнюють частоту та силу серцевих скорочень, симпатичні діють у протилежному полі. Кардіоваскулярні рефлекси здійснюються при розтягуванні порожнин серця, легеневої артерії і призводять до розширення судин великого кола кровообігу, зниження частоти і сили серцевих скорочень. При перерозтягуванні гирла порожнистих вен виникає рефлекс Бенбріджа (зростання сили частоти серцевих скорочень), який пов’язаний з збудженням синоатріального вузла. Спряжені рефлекси – виникають як відповідь на подразнення механо- та хеморецепторів поза межами серцевої системи (у внутрішніх органах) і природа їх пов’язана із збудження парасимпатичної нервової системи.

Гуморальна регуляція здійснюється завдяки гормону адреналіну (гормон стресу). Він викликає симпатичний ефект. Гормони щитоподібної залози тироксин та трийодтиронін збільшують частоту і силу серцевих скорочень.Глюкокортикоїди кор. Наднирників та глюкагон також викликають позитивний інотроптний ефект. На роботу серця чинять вплив концентрація іонів натрію, кальцію та калію. Таким чином, серце працює завдяки калієво-натрієвому насосу.

Рух крові здійснюється по судинах, які разом з серцем утворюють єдине кровоносне русло, або коло кровообігу. Рух крові по судинах здійснюється за градієнтом тисків на кожній ділянці кровоносного русла. Неперервність руху крові відбувається завдяки еластичності великих судин. Опір судин залежить від в’язкості крові, довжини судин та сумарного радіусу кровоносних судин. Швидкість крові залежить від поперечного перерізу судин, а ємність зумовлена їх здатністю до розтягування при збільшенні об’єму крові. Судини поділяються на великі – амотризуючі (аорта та великі артерії), прекапілярні резистивні (судини опору)- це артерії та артеріоли, шунтуючі судини (артеріовенозні анастомози) та обмінні судини – капіляри. Процес дифузії відбувається за наявності різниці тисків та концентрації речовин (від більшої концентрації до меншої). Згідно з гіпотезою Старлінга, рух рідини через стінку капіляра відбувається завдяки: 1- гідростатичному тиску, що виштовхує плазму з капіляра, 2 – онкотичному тиску, створеному білками крові, як не проходять через стінку капіляра, що попереджує вихід плазми із судини, тобто це положення про непроникність стінки капіляра для білків. Зараз встановлено, що прохідність білків залежить від їх діаметра, такі як (0,3 нм) проходять через пори капілярної стінки. Високомолекулярні білки з діаметром 10 нм проникають через товщу ендотеліальної клітини за механізмом мікропіноцитозу. Посткапілярні судини опору – це венули. Вени – ємнісні судин, в яких міститься біля 76 % загального об’єму крові, вони виконують депонуючу функцію. Центральний венозний тиск залежить від роботи правого серця як насоса та об’єму крові у венах, що повертається до серця. Вони отримують симпатичну іннервацію через гіпоталамус та пресорні центри довгастого мозку.

Мікроциркуляція – це кровообіг у капілярах та всіх судинах, що прилягають до них: дрібні артерії, артеріоли, центральні канали, метартеріоли, пре капілярні та посткапілрні сфінктери, венули і артеріоло-венозні анастомози. Все це носить назву мікроциркуляторного русла.

Міогенна регуляція судин здійснюється завдяки наявності гладких м’язових клітин у стінці судин, які можуть спонтанно деполяризуватись, втягуючи в процес сусідні ділянки. Нервова регуляція залежить від стану симпатичної та парасимпатичної нервової системи.

Артеріальний тиск – один з головних параметрів системи кровообігу. Це тиск крові під час серцевого циклу. Його величина залежить від об’єму крові, що виштовхується у судини та їх загального периферичного опору.

Систолічний тиск – це найбільший тиск крові в артеріальних судинах під час серцевого циклу, обумовлений систолою лівого шлуночка. В нормі дорівнює 100-140 мм.рт.ст.

Діастолічний тиск- це найменший тиск крові в артеріальних судинах під час серцевого циклу, обумовлений діастолою лівого шлуночка. В нормі він дорівнює 60-90 мм.рт.ст.

Пульсовий тиск – це різниця між систолічним та діастолічним тиском.

Артеріальний пульс – це ритмічне коливання стінок артерій, зумовлене роботою серця. Його визначають методом пальпації променевої артерії на зап’ястку. Частота пульсу відображає частоту скорочень серця.

Регуляція системного кровообігу

Регуляція системного кровообігу забезпечує пристосування хвилинного об’єму крові до метаболічних потреб організму, перед усім транспортування до клітин кисню та поживних речовин. Величина системного артеріального тиску є показником, який змінюється під впливом на дію барорецепторів, розташованих у аорті та каротидному синусі. Найважливішими механізмами регуляції системного артеріального тиску є гуморальна та нервова. Нервова здійснюється за допомогою пресорних та депресорних рефлексів, які регулюють опір судин та серцевий викид, що відображається силою скорочень серця та частотою скорочень. Проміжна регуляція відбувається за допомогою вазопресину, який діє на об’єм циркулюючої крові, венозний тонус та хвилинний об’єм крові.

Центральна регуляція викликає зміни функції системи кровообігу. В ній приймають участь структури довгастого мозку. Нейрони передньої (симпатоактивуючі) та задньої (гальмуючі активність симпатичних нейронів)

вентролатеральної зони є складовими частинами судинорухового центру.

До рефлексів, що замикаються у судиноруховому центрі довгастого мозку і супроводжуються змінами артеріального тиску та роботи серця відносять рефлекси з рефлекторних зон серцево-судинної системи, вони носять назву власних. Рефлекси з інших ділянок тіла називають спряженими. Власні виникають з баро- (розтягування судин під час їх наповнення кров’ю) та хеморецепторів рефлексогенних зон, внаслідок зміни кров’яного тиску або концентрації хімічних речовин у крові. Аферентні волокна йдуть по волокнах нерва Герінга у довгастий мозок, чутливі волокна йдуть по блукаючому нерву і закінчуються у довгастому мозку.

До структур ЦНС, які відповідають за регуляцію кровообігу належать кора та лімбічна система, які через гіпоталамус здійснюють активуючі та гальмівні впливи на структури гемодинамічного центру, забезпечуючи пристосувальні реакції кровообігу. Гіпоталамус викликає різнонаправлені зміни артеріального тиску, виконуючи свої функції через симпатичну та парасимпатичну нервові системи та залози внутрішньої секреції. Нейрогуморальні механізми регуляції залежать від відповіді барорецепторів та їх стимуляції гіпоталамусом та механізмів ренін-ангіотензинової та ренін-ангіотензин-альдостеронової системи. Системний кровообіг регулюють також передсерді натрійуретичні пептиди, які виділяються у кров із передсердь при їх розтягненні їх об’ємом. Вони зменшують ОЦК, розслабляють м’язи артеріол та вену, збільшують клубочкову фільтрацію нирок, збільшують проникність стінки капілярів до води, знижують секрецію реніну та утворення ангіотензину 2.

Спинний мозок є проміжною ланкою сигналів від локального гемодинамічного центру до серця та кровоносних судин. Центри спинного мозку в нормі беруть участь в регуляції артеріального тиску, ядра спинного мозку беруть участь у регуляції судинного тонусу і звуженні судин та передають судинорозширювальні імпульси від гіпоталамуса до кровоносних судин скелетних м’язів.

Місцеві механізми регуляції кровообігу – це регуляція кровопостачання тканин і органів адекватно до їх регуляція за участіметаболізму за рахунок зміни локального тонусу судин, що призводить до збільшення кровопостачання тих структур, де підвищується інтенсивність обмінних процесів. До них належать: міогенна саморегуляція (відповідь гладких м’язів судин на їх розтягнення під тиском об’єму крові), метаболічна регуляція (зменшення напруги кисню та підвищення напруги вуглекислого газу, збільшення концентрації іонів водню); регуляція за участі ендотеліальних факторів (оксид азоту, простагландини, тромбоксани, ендотеліни); регуляція за участю тканинних гормонів (гістамін, кініни).

5. Регіональний кровообіг

Серце постачає кров у сьому організму, але і кровопостачає само себе. Від синусів позаду двох стулок аортального клапану в корені аорти відходять дві коронарні артерії. Права з них забезпечує кров’ю правий шлуночок і задню стінку лівого шлуночка. Ліва – передню і бокову стінки лівого шлуночка. Артерії проходять під епікардом та віддають численні гілки вглиб серцевого м’яза. Між дрібними коронарними артеріями субендокардіальних сплетень є чисельні анастомози, які харчують кров’ю серцевий м’яз. Венозна кров відтікає до камер серця через венозний синус, тебезієві вени, артеріосинусоїдні та артеріолюмінальні судини.

Специфіка роботи серця висуває особливі вимоги до коронарного кровообігу. Використання кисню у серці вище, ніж в усіх інших органах, водночас кровозабезпечення у серці менше, ніж у нирках, печінці та мозку. Необхідність збільшення у роботі серця вимагає підвищеного кисневого забезпечення, що досягається шляхом посилення коронарного кровоточу та його регуляторних механізмів. Основним енергетичним субстратом для серця є вільні жирні кислоти, глюкози і молочна кислота. Головною небезпекою для серця є дефіцит кисню.

Під час серцевого циклу коронарний кровотік зазнає суттєвих коливань. В систолу коронарні судини стискаються, зменшуючи кровотік. Під час діастоли він навпаки досягає максимуму. Незважаючи на такі різкі коливання, метаболізм серця підтримується на високому рівні, що досягається завдяки:

1. Високою швидкістю кровоточу та легким розтягненням судин;

2. Густою капілярною сіткою;

3. Короткою відстанню від капіляра до кардіоміоциту;

4. Фазними коливаннями венозного відтоку;

5. Високою екстракцією кисню з крові;

6. Функцією судин Тебезія-В ’ єнсена.

Регуляція коронарного кровоточу здійснюється за допомогою біогенного тонусу (гладка мускулатура), нервових механізмів (симпатичної та парасимпатичної нервових систем), рефлекторних впливів з коронарних судин (наявність у коронарних судинах механорецепторів та хеморецепторів), гуморальної регуляції (медіатор парасимпатичної НС – ацетилхолін викликає дилатацію судин, збільшення коронарного кровообігу, медіатор симпатичної нервової системи – норадреналін викликає розширення судин при дії на β-рецептори. На β-рецептори діють і катехоламіни, викликаючи звуження судин. Розширення судин викликають гормони – інсулін, тироксин; звуження – адреналін, вазопресин, ангіотензин тощо; метаболічна регуляція здійснюється за рахунок перетворення АТФ (АТФ- АДФ- АМФ – аденозин, який блокує кальцієві канали, підвищує місцевий регіональний кровотік)

Кровопостачання головного мозку відбувається через дві внутрішні сонні та дві вертебральні артерії, які формують Вілізієве коло, що дає початок бічним гілкам. Внутрішні сонні артерії є найважливішими у забезпеченні головного мозку кров’ю. Венозний відтік здійснюється у внутрішню яремну вену через вени та порожнини синусів твердої мозкової оболонки. Капіляри мозку виконують роль гематоенцефалічного бар’єру, який дозволяє підтримувати склад позаклітинної рідини на певному рівні, що важливо для нейронів. Права половина мозку кровопостачається краще, ніж ліва, найбільше кровопостачання у лобових та пре моторній ділянках. На величину мозкового кровообігу впливає спинномозкова рідина. Її 150 мл у порожнинах шлуночків та субарахноїдальному просторі. таким чином, на мозковий кровообіг впливають: внутрішньочерепний тиск, місцева регуляція тонусу судин, середній артеріальний тиск на рівні головного мозку, середній венозний тиск на рівні головного мозку та в’язкість крові.

Церебральний кровообіг здійснюється декількома механізмами регуляції: міогенна саморегуляція (гладкі м’язи артеріальних судин); нейрогенні впливи; гуморальна регуляція (дія на гладкі м’язи мозкових судин вазо активних речовин); метаболічна регуляція (зростання іонів водню та підвищення напруги вуглекислого газу, що призводить до ацидозу у спинномозковій рідині і зміні мозкового кровоточу. Локальне збільшення функціональної активності нейронів викликає зростання у міжклітинному середовищі аденозину та іонів калію, що веде до розширення судин мозку і підвищення його кровотоку. Цей механізм є контуром регуляції мозкового кровообігу.

Легені забезпечуються кров’ю двома колами кровообігу. Мале коло через легеневу артерію заносить венозну кров у легені, де відбувається насичення її киснем та через легеневі вени вона потрапляє до лівого передсердя. Від системних артерій великого кола відходять бронхіальні артерії з множинними анастомозами. Бронхіальний кровообіг забезпечує поживними речовинами бронхи і плевру. Бронхіальні вени впадають у непарну вену. Кровопостачання легень здійснюється:

1. Кров’ю, що заноситься з лівого шлуночка у праве передсердя правий шлуночок і легені.

2. Частиною бронхіальної крові через бронхолегеневі капілярні анастомози і вени.

3. Кров’ю, що відтікає з коронарних артерій у камери лівої половини серця.

За хвилину через легені протікає біля 5 л крові. Розподіл кровоточу в легенях нерівномірний у кровопостачанні верхніх та нижніх частин, оскільки кров у судинах перебуває під подвійним тиском – гемодинамічним та гравітаційним. У нижніх ділянках легень альвеолярний тиск нижчий, ніж в судинах, тому зростає їх кровопостачання. Легеневий кровотік має нервову регуляцію (парасимпатичну та симпатичну), рефлекторну регуляцію (легенева артерія та її біфуркація є рефлексогенною зоною), гуморальну регуляцію (через відповідні рецептори викликаються певні судинні ефекти).

Травна система отримує біля 30 % об’єму крові від серцевого викиду з черевного відділу аорти, верхньої та нижньої мезентеріальних артерій. Відтік здійснюється брижовими венами та портальною системою печінки, а з неї до нижньої порожнистої вени. Регуляція кровотоку в судинах травного тракту здійснюється гуморальними та нервовими механізмами. Гуморальна – через: 1. система кінін-брадикінін- калідин та 2. пептиди – гастрит, холецистокінін- панкреозимін, секретин, вазоактивний інтестинальний пе птид.

Нирки отримують біля 1,5 л крові у хвилину, забезпечуючи тиск у капілярному клубочку в межах 50 мм.рт.мт. Кровозабезпечення нирок здійснюється нирковими артеріями (від бічної аорти). Регуляція кровообігу у нирках відбувається напругою кисню у кірковому шарі, місцевими гуморальними механізмами – оксидом азоту і пептидами, завдяки паракринному впливу та метаболічними потребами конкретної ділянки нефрону.

Скелетні м’язи утилізують близько 20 % кисню від загальної потреби організму. Більше кровопостачання м’язів, які мають червоні м’язові волокна ніж у білих. В них є симпатична іннервація, але переважає місцева метаболічна регуляція.

Кровообіг у шкірі здійснюється за рахунок наявності щільної сітки під шаром дерми. Артеріовенозні анастомози слугують шунтами, а судини шкіри мають симпатичну адренергічну іннервацію. Вони приймають участь у процесах терморегуляції.

В людини існує додаткова дренажна система. завдяки якій міжклітинна рідина відтікає до кровоносних судин – це лімфатична система. лімфатичні капіляри є у всіх тканинах, за винятком поверхневих шарів шкіри, ЦНС, рогівки та кісткової тканини. Капіляри зливаються у крупніші судини – грудну і праву лімфатичні протоки, які впадають у вени. За добу в нормі утворюється біля 2,5 л лімфи, що становить частину міжклітинної рідини, яка не реабсорбується в капіляри. Лімфа утворюється з міжклітинної рідини. Рухається лімфа з малою швидкістю і переважно за рахунок скорочення гладком’язових клітин у лімфатичних судинах, які мають клапани, подібні до венозних . Вони не дають можливості лімфі повернути назад. Основна функція лімфатичної системи – прибрати з міжклітинної рідини ті білки та інші речовини, що не реабсорбується в капіляри, бо підвищення колоїдно-осмотичного тиску міжклітинної рідини викликає набряк, який також виникає в разу пошкодження відтоку через лімфатичні судини.

Кровоносна система людини – визначення, будова, органи, функції

Кровоносна система людини — це складна мережа кровоносних судин, включаючи артерії, вени та капіляри, керована серцем, що відповідає за транспортування поживних речовин, кисню, гормонів і продуктів життєдіяльності по всьому тілу.

Особливості системи кровообігу

Кровоносна система людини, наріжний камінь фізіологічної функціональності, може похвалитися декількома відмінними рисами, які підкреслюють її значення для підтримки організму. гомеостазу. Ці функції виділяються таким чином:

1. компоненти: Кровоносна система – це злиття серця, крові, кровоносних судин і лімфи. Кожен компонент відіграє ключову роль у забезпеченні ефективного транспортування речовин по всьому організму.
2. Подвійна циркуляція: унікальним для кровоносної системи людини є її механізм подвійної циркуляції. Це тягне за собою дві різні петлі: одна присвячена циркуляції збагаченої киснем крові, а інша – циркуляції крові, збідненої киснем.
3. Будова серця: Серце людини, м’язовий насос системи, поділено на чотири камери. До них відносяться два шлуночки, відповідальні за відкачування крові з серця, і два передсердя (або передсердя), які отримують кров, що повертається до серця.
4. Судинна мережа: Кровоносна система характеризується розгалуженою мережею кровоносних судин, що охоплює артерії, вени та капіляри. Артерії транспортують збагачену киснем кров від серця, вени несуть дезоксигеновану кров назад до серця, а капіляри сприяють обміну газів, поживних речовин і продуктів життєдіяльності між кров’ю та тканинами.
5. Функціональна роль: Основна мета системи кровообігу двояка. По-перше, це забезпечує доставку кисню та необхідних поживних речовин до кожного осередок і тканини в організмі. По-друге, він відіграє вирішальну роль у зборі та видаленні відходів метаболізму, тим самим допомагаючи детоксикації.
6. Розширення судин: Чудовим аспектом кровоносної системи, який часто не помічають на стандартних діаграмах, є її величезний простір. Загальна довжина вен, артерій і капілярів людського тіла, якщо їх вирівняти послідовно, становитиме приголомшливі 1,00,000 XNUMX XNUMX кілометрів. Це дорівнює обведенню діаметра Землі приблизно вісім разів.

Підсумовуючи, кровоносна система людини з її складним дизайном і багатогранною функціональністю є свідченням чудес фізіологічної інженерії.

Будова кровоносної системи

Кровоносна система людини, чудо фізіологічної інженерії, являє собою складну структуру, призначену для ефективного транспортування крові по всьому тілу. Складна архітектура цієї системи представлена ​​таким чином:

1. Основні компоненти: За своєю суттю кровоносна система охоплює серце, кровоносні судини та кров. Кожен із цих компонентів відіграє ключову роль у забезпеченні оптимального функціонування системи.
2. Серцево-судинна система: У всіх хребетних серцево-судинна система складається з серця та розгалуженої мережі кровоносних судин. Ця система відіграє важливу роль у забезпеченні циркуляції крові до різних частин тіла та з них.
3. Круги кровообігу:
   • Легеневий кровообіг: Цей контур починається з правого боку серця, спрямовуючи дезоксигеновану кров до легенів. Тут кров насичується киснем і згодом повертається в ліву частину серця.
   • Системний кровообіг: Цей контур полегшує доставку збагаченої киснем крові від лівих відділів серця до всього тіла. Після доставки кисню дезоксигенована кров повертається до правого серця через видатні вени, які називаються порожнистими венами. Системний кровообіг можна розділити на:
     • Макроциркуляція: Відноситься до великих кровоносних судин.
     • Мікроциркуляція: залучає дрібніші кровоносні судини, забезпечуючи надходження поживних речовин до органів через заплутану мережу капілярів.
4. Об’єм крові: Середньостатистична система кровообігу дорослої людини містить приблизно 4.7-5.7 літрів крові, що дорівнює майже 7% від загальної маси тіла. Ця кров складається з плазми, червоних і білих кров’яних тілець і тромбоцитів.
5. Взаємодія з травною системою: Кровоносна система тісно взаємодіє з травною системою, отримуючи необхідні поживні речовини для підтримки серцевої діяльності.
6. Спеціалізовані циркуляторні шляхи: Кровоносна система також включає в себе спеціалізовані шляхи, що обслуговують певні органи. До них відносяться коронарний кровообіг (серце), мозковий кровообіг (мозок), нирковий кровообіг (нирки) і бронхіальний кровообіг (легені).
7. Закрита система: Кровоносна система людини працює як замкнута сутність, гарантуючи, що кров залишається обмеженою в судинній мережі. Така конструкція сприяє ефективній доставці поживних речовин через дрібні кровоносні судини мікроциркуляції до різних органів.
8. Лімфатична підсистема: Невід’ємною частиною кровоносної системи є лімфатична система, яка включає лімфатичні судини, вузли, органи, тканини та циркулюючу лімфу. На відміну від замкнутої системи кровообігу, лімфатична система працює як відкрита система. Його основні функції включають транспортування лімфи, дренаж надлишку міжтканинної рідини та співпрацю з імунною системою для забезпечення захисту від патогенів.

Підсумовуючи, кровоносна система людини з її багатогранною структурою та функціональністю є свідченням складної конструкції та фізіологічної спроможності організму.

Органи системи кровообігу

Кровоносна система людини, диво фізіологічного дизайну, організована набором первинних органів, кожен з яких сприяє загальному функціонуванню системи. Ці органи, невід’ємні від функціонування системи кровообігу, пояснюються наступним чином:

1. СерцеСерце, розташоване в центрі грудної порожнини, служить м’язовим насосом кровоносної системи. Він відповідає за рух крові по всьому тілу, забезпечуючи доставку кисню та поживних речовин до тканин і видалення відходів. Ритмічні скорочення та розслаблення серця полегшують циркуляцію крові через велику мережу кровоносних судин.
2. Кров: Хоча кров традиційно класифікується як тканина, кров відіграє настільки важливу роль, що її часто називають поряд з основними органами кровоносної системи. Кров, що складається з плазми, еритроцитів, лейкоцитів і тромбоцитів, є середовищем, через яке кисень, поживні речовини, гормони та продукти життєдіяльності транспортуються по всьому тілу.
3. Кровоносні судини: цю розгалужену мережу трубчастих структур поділяють на три основні типи: артерії, вени та капіляри. Артерії відповідають за перенесення збагаченої киснем крові від серця до тканин тіла. Навпаки, вени транспортують збіднену киснем кров назад до серця. Капіляри, найменші кровоносні судини, сприяють обміну газів, поживних речовин і продуктів життєдіяльності між кров’ю та клітинами організму.
4. Лімфатична системаЛімфатична система, яку часто вважають допоміжним, але життєво важливим компонентом системи кровообігу, складається з мережі лімфатичних судин, лімфатичних вузлів і пов’язаних з ними органів. Його основною функцією є транспортування лімфи, прозорої рідини, що містить лейкоцити, по всьому тілу. Ця система відіграє вирішальну роль у підтримці балансу рідини, фільтрації шкідливих речовин і підтримці імунної системи.

По суті, органи системи кровообігу своєю злагодженою діяльністю забезпечують ефективний транспорт і обмін життєво важливих речовин, підтримуючи тим самим фізіологічну рівновагу організму.

Серце

Серце, розташоване в грудній порожнині, є міцним м’язовим органом, розташованим між легенями, з невеликим нахилом вліво. Цей життєво важливий орган, оточений перикардом, служить стрижнею кровоносної системи, забезпечуючи ефективне транспортування крові по всьому тілу.

Камерна структура: Серце людини поділено на чотири окремі камери. Верхні дві камери називаються передсердями (в однині: атріум), а дві нижні — шлуночками. Ця чотирикамерна конфігурація є ключовою для функції подвійного кровообігу серця. Зокрема, серце складається з лівого передсердя, лівого шлуночка, правого передсердя та правого шлуночка.

Функціональна динаміка:

• Легеневий кровообіг: Цей шлях кровообігу починається з правого передсердя, яке отримує збіднену киснем кров з тіла через верхню та нижню порожнисті вени. Ця дезоксигенована кров проходить через трикуспідальний клапан і потрапляє в правий шлуночок. Згодом він просувається в легеневу артерію, що веде до легенів. У легенях відбувається критичний газообмін: вуглекислий газ викидається з крові, а кисень засвоюється. Відновлена, збагачена киснем кров потім повертається до серця, потрапляючи в ліве передсердя через легеневу вену.
• Системний кровообіг: Виходячи з лівого передсердя, насичена киснем кров направляється в лівий шлуночок. Звідси він штовхається в аорту, починаючи свою подорож, щоб живити все тіло. Після доставки кисню та поживних речовин дезоксигенована кров збирається та повертається до правого передсердя серця через дві основні вени: верхню порожнисту вену та нижню порожнисту вену. Цей контур, що охоплює як макроциркуляцію (більші кровоносні судини), так і мікроциркуляцію (менші кровоносні судини), забезпечує ефективну доставку та повернення крові.

У той час як фундаментальна структура та функція серця зберігаються у всіх хребетних, існують помітні варіації в системах кровообігу різних видів. Наприклад, кровоносна система людини демонструє вищий ступінь еволюції та складності порівняно з деякими безхребетними, такими як комахи чи молюски.

По суті, серце з його складною конструкцією та подвійними шляхами кровообігу є свідченням фізіологічної спроможності організму, забезпечуючи підтримку життя завдяки безперервній доставці та очищенню крові.

Серце людини демонструє оксигенацію крові до легенів і системного кровообігу | Джерело зображення: Sasha River Santilla, CC BY-SA 4.0через Wikimedia Commons

Подвійна циркуляція

• У сфері фізіології людини механізм кровообігу виділяється своєю відмінною та ефективною структурою. Ця система, яка називається «подвійною циркуляцією», гарантує, що кров проходить серце двічі протягом одного повного кругообігу по всьому тілу.
• Навпаки, деякі види, такі як риба, демонструють систему «одного кругообігу». У цій моделі кров проходить через весь організм лише один раз по одному контуру.
• Основна перевага подвійної системи кровообігу полягає в її здатності постійно доставляти збагачену киснем кров до кожної тканини. Це гарантує, що всі клітини організму отримують необхідний кисень і поживні речовини для оптимального функціонування. Крім того, ця система ретельно відокремлює оксигеновану та дезоксигеновану кров, запобігаючи будь-якій потенційній домішці. Така конструкція не тільки підвищує ефективність доставки кисню, але й забезпечує ефективне видалення відходів.
• Підсумовуючи, подвійна система кровообігу втілює еволюційну складність фізіології серцево-судинної системи людини, забезпечуючи постійний і відокремлений потік крові для оптимальної роботи організму.

Кров

Кров, квінтесенція компонента кровоносної системи людини, класифікується як рідка сполучна тканина організму. Він відіграє важливу роль у транспортуванні життєво важливих речовин, забезпечуючи ефективну доставку поживних речовин, гормонів, мінералів та інших необхідних компонентів до різних частин тіла. Серце, м’язовий орган, відповідає за рух цієї життєво важливої ​​рідини через спеціальну мережу, відому як кровоносні судини.

1. Плазма: Утворюючи рідку матрицю крові, плазма в основному складається з води, що становить приблизно 90% її об’єму. Це рідке середовище сприяє суспензії та транспортуванню клітинних і молекулярних компонентів у крові.
2. Клітинні компоненти: Тверда фракція крові складається з трьох основних типів клітин:
   • Червоні кров’яні клітини (еритроцити) або еритроцити: Ці двоввігнуті клітини в основному відповідають за транспортування кисню та поживних речовин до тканин і органів. Одночасно вони допомагають у видаленні продуктів метаболізму, забезпечуючи клітинний гомеостаз.
   • Лейкоцити (лейкоцити) або Лейкоцити: Виконуючи роль авангарду імунної системи організму, лейкоцити є спеціалізованими клітинами, які забезпечують захист від чужорідних загарбників, включаючи патогени та шкідливі мікроорганізми. Їх основна функція – захистити організм від інфекцій і хвороб.
   • Тромбоцити або тромбоцити: Ці маленькі дископодібні клітини відіграють ключову роль у гемостазі. Зіткнувшись з порушенням у судинній системі, таким як рана або травма, тромбоцити швидко накопичуються в цьому місці, ініціюючи процес згортання, щоб зупинити кровотечу.

По суті, кров — це не просто рідина, а динамічна тканина, яка виконує безліч функцій, від живлення клітин до захисту організму від зовнішніх загроз. Його складний склад і функціональність підкреслюють його значення для підтримки фізіологічної рівноваги людського організму.

Типи клітин крові

Ці клітини можна розділити на три різні типи, кожен зі своєю унікальною структурою та функціями:

1. Червоні кров’яні клітини (еритроцити) або еритроцити: Еритроцити, які зазвичай називають еритроцитами (еритроцити), є найпоширенішим типом клітин у крові людини. Їхня основна функція полягає в тому, щоб сприяти транспортуванню кисню з легенів до тканин організму та транспортувати вуглекислий газ, метаболічний відхід, із тканин у легені для видиху. За структурою еритроцити є двоввігнутими дисками, які містять гемоглобін, білок, який зв’язується з киснем. Ця унікальна форма збільшує їх площу поверхні, оптимізуючи кисневий обмін. Крім того, еритроцити відіграють важливу роль у доставці поживних речовин і видаленні відходів, забезпечуючи отримання клітинами необхідних поживних речовин для метаболічних процесів і одночасно виводячи побічні продукти метаболізму.

2. Білі кров’яні тільця (WBC) або лейкоцити: Лейкоцити, відомі як лейкоцити (лейкоцити), є вартовими імунної системи. На відміну від еритроцитів, їх менше, але вони відіграють ключову роль у захисті організму від інфекційних агентів та іноземних загарбників. Лейкоцити можуть бути додатково розділені на основі їх морфології та функції. Вони активно вишукують і знешкоджують хвороботворні мікроорганізми, в тому числі бактерії, віруси та інші шкідливі мікроорганізми. Завдяки цьому вони відіграють центральну роль у захисних механізмах організму, забезпечуючи стримування та усунення інфекцій.

3. Тромбоцити або тромбоцити: Тромбоцити, які зазвичай називають тромбоцитами, є невеликими фрагментами клітин у формі диска, які відіграють вирішальну роль у гемостазі, процесі зупинки кровотечі. Коли кровоносна судина пошкоджується, тромбоцити швидко прилипають до місця пошкодження, агрегуючи, утворюючи тимчасову «тромбоцитарну пробку». Вони також виділяють хімічні речовини, які ініціюють каскад згортання крові, що призводить до утворення стабільного фібринового згустку. Цей механізм згортання крові гарантує, що втрата крові зведена до мінімуму, і забезпечує основу для відновлення тканин.

Таким чином, різні типи клітин крові – еритроцити, лейкоцити та тромбоцити – виконують різні, але взаємопов’язані ролі. Разом вони забезпечують ефективну доставку кисню та поживних речовин, міцний імунний захист і швидку реакцію на пошкодження судин, таким чином підтримуючи загальний стан здоров’я та життєву силу організму.

Функції клітин крові

Клітини крові відіграють ключову роль у підтримці фізіологічної рівноваги організму та загального здоров’я. Кожен тип клітин крові виконує певні функції, які сприяють гомеостазу організму. Ось детальна розбивка функцій первинних клітин крові:

• Транспортування кисню: Еритроцити містять гемоглобін, білок, який зв’язується з киснем у легенях і доставляє його до тканин по всьому тілу.
• Видалення вуглекислого газу: Після доставки кисню еритроцити забирають вуглекислий газ, відпрацьований продукт клітинного метаболізму, і транспортують його назад у легені для видиху.
• Кислотно-лужний баланс: Еритроцити допомагають підтримувати рН-баланс організму, переносячи вуглекислий газ (у формі бікарбонату) до легенів і буферизуючи кров гемоглобіном.

• Імунний захист: Лейкоцити є основними захисниками від патогенів, включаючи бактерії, віруси та інших чужорідних загарбників.
• Фагоцитоз: Деякі лейкоцити, такі як нейтрофіли та макрофаги, поглинають і перетравлюють патогени в процесі, який називається фагоцитозом.
• Виробництво антитіл: Лімфоцити, тип лейкоцитів, виробляють антитіла, спрямовані на специфічні збудники, забезпечуючи швидку відповідь на майбутні інфекції.
• Регулювання запалення: Лейкоцити виділяють хімічні речовини, які сприяють або зменшують запалення, ключовий компонент імунної відповіді організму.
• Алергічні реакції: Деякі лейкоцити, такі як еозинофіли та базофіли, відіграють роль у алергічних реакціях та астмі.

• Згортання крові: Після пошкодження судини тромбоцити прилипають до місця та вивільняють хімічні речовини, які ініціюють каскад згортання крові, що призводить до утворення стабільного фібринового згустку.
• Загоєння ран: Тромбоцити вивільняють фактори росту, які сприяють відновленню тканин і регенерація на місці травми.
• Модуляція запалення: Тромбоцити можуть виділяти хімічні речовини, які впливають на запальну реакцію, посилюючи або пригнічуючи її залежно від потреб організму.

Разом ці клітини крові працюють узгоджено, щоб забезпечити ефективну доставку кисню та поживних речовин, міцну імунну відповідь і швидке загоєння після травм. Їх скоординовані дії необхідні для виживання організму та загального благополуччя.

Кровоносні судини

Кровоносні судини служать заплутаною мережею шляхів, які полегшують транспортування крові по всьому тілу людини, забезпечуючи отримання кожною клітиною необхідних поживних речовин і кисню. Ці судини поділяються на три основні типи, кожен зі своєю особливою структурою та функцією:

1. Артерії: Артерії — це міцні судини, призначені для транспортування збагаченої киснем крові від серця до різних тканин організму. Їхні стінки, що складаються з товстих м’язових шарів, здатні витримувати високий тиск, спричинений скороченнями серця. Аорта є найвидатнішою артерією, розгалужуючись, утворюючи безліч дрібніших артерій, які пронизують все тіло. Подальше розгалуження призводить до утворення артеріол, які відіграють ключову роль у спрямуванні кровотоку до певних органів.

2. Вени: На відміну від артерій, на вени покладається перенесення дезоксигенованої крові від периферії тіла назад до серця. Їхні стінки порівняно тонші, і вони використовують комбінацію м’язових скорочень і спеціальних клапанів, щоб полегшити висхідний рух крові проти сили тяжіння. Порожниста вена, головна вена тіла, розгалужується на дві основні гілки, кожна з яких відповідає за збір крові з верхньої або нижньої половини тіла.

3. Капіляри: Виконуючи роль містка між артеріями та венами, капіляри є найдрібнішими кровоносними судинами, які характеризуються надтонкими стінками. Їхній мізерний діаметр вимагає, щоб червоні кров’яні тільця проходили через них одним потоком. Широко розподілені по всьому тілу, капіляри утворюють велику мережу, яка безперешкодно з’єднує артеріоли з венулами. Їх основна функція полягає в тому, щоб сприяти обміну газів, поживних речовин і продуктів життєдіяльності між кров’ю та навколишніми тканинами.

Функціональний огляд кровоносних судин

Кожен тип кровоносної судини виконує певні функції, що залежать від його структури та розташування. Ось детальна розбивка функцій первинних кровоносних судин:

• Транспорт збагаченої киснем крові: За винятком легеневої артерії, артерії несуть насичену киснем кров від серця до різних тканин і органів.
• Підтримка тиску: Еластичні стінки артерій допомагають підтримувати кров’яний тиск шляхом розширення та скорочення у відповідь на накачування серця.
• Проведення пульсу: Пульсаційний характер кровотоку, що виникає в результаті серцевих скорочень, відчувається в артеріях, особливо в тих, що прилягають до поверхні шкіри.

• Регуляція кровотоку: Артеріоли контролюють кількість крові, що надходить у капіляри, звужуючи або розширюючи. Ця регуляція має вирішальне значення для підтримки артеріального тиску та спрямування крові до тканин відповідно до їхніх потреб.
• Забезпечення опору: Артеріоли створюють опір кровотоку, що важливо для підтримки системного артеріального тиску.

• Обмін поживних речовин і газів: Капіляри сприяють обміну киснем, поживними речовинами та продуктами життєдіяльності між кров’ю та тканинами організму.
• Регулювання тепла: Кровотік у капілярах може допомогти регулювати температуру тіла шляхом перерозподілу тепла.

• Збір крові: Венули збирають дезоксигеновану кров з капілярів і направляють її у великі вени.
• Імунна відповідь: Деякі венули, зокрема посткапілярні венули, є місцями, де лейкоцити можуть виходити з кровотоку та проникати в тканини у відповідь на інфекцію чи запалення.

• Транспорт деоксигенованої крові: За винятком легеневих вен, вени несуть дезоксигеновану кров від тканин і органів тіла назад до серця.
• Резервуар крові: Вени можуть розширюватися й утримувати великий об’єм крові, діючи як резервуар, який можна мобілізувати за потреби.
• Утримання клапана: Вени, особливо в кінцівках, містять клапани, які перешкоджають зворотному руху крові, забезпечуючи односпрямований потік крові до серця.

Таким чином, кровоносні судини відіграють вирішальну роль у підтримці фізіологічної рівноваги організму. Вони забезпечують ефективну доставку кисню та поживних речовин, видалення продуктів життєдіяльності та регуляцію кровотоку та тиску, серед інших життєво важливих функцій.

Динаміка кровообігу обумовлена ​​ритмічними скороченнями серця, які з силою проганяють кров артеріями. Коли кров рухається по капілярах, необхідні обміни відбуваються на клітинному рівні. Зворотний шлях, який сприяють венах, залежить від спільної дії оточуючих м’яз скорочень і наявність клапанів для запобігання зворотного потоку. Цей безперервний цикл руху крові необхідний для підтримки життя та забезпечення оптимального функціонування безлічі систем організму.

Лімфатична система

Лімфатична система є важливою підсистемою кровоносної системи, відіграючи незамінну роль у гомеостазі рідини та зміцненні імунного захисту організму. Ця система являє собою складну сукупність лімфатичних судин, лімфатичних вузлів і спеціальних лімфоїдних органів, включаючи селезінку і вилочкову залозу.

1. Лімфатичні судини: Це тонкі канали, схожі на павутину, які пронизують тіло, відображаючи розподіл кровоносних судин. Їх основною функцією є транспортування лімфи, напівпрозорої рідини, збагаченої лейкоцитами, білками та ліпідами. Лімфа утворюється з міжтканинної рідини, яка омиває наші клітини, збираючи надлишок рідини, що витікає з кровоносних судин. Потім лімфатичні судини направляють цю рідину назад у кров, забезпечуючи збалансоване рідинне середовище в організмі.

2. Лімфатичні вузли: По всьому тілу розкидані невеликі структури у формі квасолі, відомі як лімфатичні вузли. Як правило, згруповані в групи, ці вузли діють як станції фільтрації для лімфи. Коли лімфа протікає через них, шкідливі сутності, такі як бактерії, віруси та навіть злоякісні клітини, затримуються та нейтралізуються. Крім того, ці вузли містять імунні клітини, які можуть розпізнавати та створювати захист від чужорідних загарбників, тим самим активуючи імунну відповідь організму.

3. Лімфоїдні органи: Селезінка і вилочкова залоза є основними лімфоїдними органами. Селезінка фільтрує кров, видаляючи застарілі клітини крові та сторонні частинки, а також служить резервуаром для тромбоцитів. З іншого боку, тимус є ключовим у ранньому віці, допомагаючи дозріванню певного типу лейкоцити, Т-лімфоцит.

У взаємодії з системою кровообігу лімфатична система забезпечує роботу імунної системи організму на піку. Доставляючи лейкоцити до лімфатичних вузлів, він сприяє швидкому виявленню та нейтралізації шкідливих агентів, які можуть порушити захисні сили організму. Крім того, лімфатична система відіграє ключову роль у сфері травлення, поглинаючи харчові жири та переправляючи їх у кровотік, де вони можуть метаболізуватися та використовуватися для отримання енергії. По суті, лімфатична система є охоронцем і регулятором, що забезпечує як захист від зовнішніх загроз, так і внутрішню рівновагу рідини.

Функції лімфатичної системи

Лімфатична система – це складна мережа судин, вузлів і органів, яка відіграє кілька життєво важливих ролей у підтримці здоров’я та стабільності організму. Ось основні функції лімфатичної системи:

• Лімфатична система збирає та повертає надлишок інтерстиціальної рідини (рідина, що оточує клітини тіла) у кров, забезпечуючи баланс рівнів рідини в тканинах організму.

• Молочні залози, спеціальні лімфатичні судини, розташовані у слизовій оболонці тонкої кишки, поглинають харчові жири та транспортують їх у кров.

• Продукція лімфоцитів: Лімфатичні вузли та інші лімфатичні органи виробляють і зберігають клітини (лімфоцити), які борються з інфекціями та хворобами.
• фільтрація: Лімфатичні вузли діють як фільтри, затримуючи сторонні частинки, бактерії, віруси та інші хвороботворні мікроорганізми, не даючи їм потрапити в кров.
• Презентація антигену: Лімфатична система піддає патогени впливу імунних клітин, сприяючи активації імунної відповіді.

• Лімфатична система збирає та транспортує відходи та токсини з тканин, зрештою повертаючи їх у кров для виведення.

• Білки, які виходять із кровотоку в інтерстиціальний простір, повертаються в кров через лімфатичну систему, запобігаючи накопиченню білка в тканинах.

• На відміну від крові, яку перекачує серце, лімфа рухається по його судинах в основному завдяки скороченню навколишніх м’язів. Клапани в лімфатичних судинах перешкоджають зворотному току, забезпечуючи односпрямований рух лімфи до серця.

• Лімфатична система постійно контролює організм на наявність патогенів, пошкоджених або ракових клітин. Коли він виявлений, він ініціює імунну відповідь для усунення загрози.

По суті, лімфатична система має вирішальне значення для підтримки балансу рідини, поглинання харчових жирів, підтримки імунної системи та видалення відходів з організму. Він працює в парі з іншими системами, щоб забезпечити оптимальне функціонування організму та захист від хвороб.

Як працює кровоносна система?

1. Посвячення в серці: Серце, центральний орган кровоносної системи, спочатку отримує дезоксигеновану та збіднену поживними речовинами кров з організму через дві основні вени: верхню порожнисту вену та нижню порожнисту вену.
2. Перехід через праві палати: Ця вхідна кров спрямовується в праве передсердя. При скороченні правого передсердя кров надходить у правий шлуночок.
3. Легеневий кровообіг: Правий шлуночок, скорочуючись, виштовхує кров у легеневу артерію, яка веде її до легенів.
4. Оксигенація в легенях: У легенях відбувається життєво важливий газообмін. Кров відмовляється від вуглекислого газу та поглинає кисень, перетворюючись з дезоксигенованого стану в насичений киснем.
5. Вхід до лівих палат: Знову насичена киснем кров потім транспортується з легенів через легеневу вену в ліве передсердя. Подальше скорочення лівого передсердя виштовхує цю кров у лівий шлуночок.
6. Початок системного кровообігу: Лівий шлуночок, скорочуючись, направляє збагачену киснем кров в аорту, головну артерію тіла.
7. Розподіл в організмі: Згодом аорта ділиться на численні менші артерії, які далі розгалужуються, забезпечуючи доставку кисню та необхідних поживних речовин до кожної частини тіла.
8. Обмін на Капілярах: Коли ці артерії завершуються капілярами, кисень і поживні речовини, що переносяться кров’ю, вивільняються для живлення клітин і тканин. Одночасно капіляри поглинають вуглекислий газ та інші відходи.
9. Зворотна подорож по венах: Після цього обміну дезоксигенована кров, насичена відходами, починає свій зворотний шлях. Спочатку він потрапляє в крихітні вени, відомі як венули, які згодом зливаються у більші вени.
10. Завершення циклу: Ці вени направляють дезоксигеновану кров назад до серця, відзначаючи завершення одного циклу кровообігу та початок наступного.

|Кровотік у малому та великому колах кровообігу | Джерело зображення: Коледж OpenStax, CC BY 3.0через Wikimedia Commons

По суті, кровоносна система працює як безперервна петля, забезпечуючи, щоб кожна клітина в організмі отримувала кисень і поживні речовини, які їй потрібні, одночасно сприяючи видаленню відходів.

Розвиток кровоносної системи

Генезис системи кровообігу — це ретельно організований процес, який починається під час ембріональної фази. Ця складна система, відповідальна за транспортування поживних речовин, кисню та продуктів життєдіяльності по всьому тілу, проходить ряд стадій розвитку, щоб досягти своєї остаточної форми.

Васкулогенез і ранній розвиток

Початок системи кровообігу відзначається васкулогенезом у ембріона. Під час цієї фази артеріальна та венозна системи виходять з окремих ембріональних областей. Зокрема, артеріальна система в основному розвивається з дуг аорти, серії з шести парних дуг, розташованих у верхній частині ембріона. Навпаки, венозна система починається з трьох двосторонніх вен між 4-м і 8-м тижнями ембріогенезу.

Кровообіг плоду

До 8-го тижня налагоджується кровообіг плода. Примітно, що ця циркуляція обходить легені, використовуючи натомість артеріальний стовбур. Плід отримує кисень і поживні речовини від матері за допомогою плаценти та пуповини.

Розвиток артеріальної системи

Основу артеріальної системи складають дуги аорти і дорсальні відділи аорти. У той час як перші дві дуги аорти регресують, даючи початок верхньощелепній і стремінній артеріям, артеріальна система переважно виникає з 3-ї, 4-ї та 6-ї дуг аорти. Дорсальні аорти, які спочатку були двосторонні, згодом зливаються, утворюючи попередницю аорти. Ця аорта згодом дає початок численним меншим артеріям, включаючи міжреберні, поперекові, бічні крижові та артерії кінцівок. Крім того, бічні гілки розвиваються в ниркові, надниркові та статеві артерії. Передні гілки аорти, а саме жовткова та пупкова артерії, метаморфозують у чревну, верхню та нижню брижові артерії шлунково-кишкового тракту. Після пологів пупкові артерії перетворюються на внутрішні клубові артерії.

Розвиток венозної системи

Генезис венозної системи в основному пояснюється жовтковими венами, пупковими венами та кардинальними венами, які сходяться у венозний синус. Жовткові вени відіграють особливу роль у формуванні венозної системи шлунково-кишкового тракту.

Таким чином, розвиток системи кровообігу людини є складним, багатоетапним процесом, який починається в ембріональній фазі та зазнає численних трансформацій для досягнення своєї зрілої форми, забезпечуючи ефективний кровотік і розподіл поживних речовин по всьому тілу.

Кровоносна система інших тварин

Кровоносна система, життєво важливий компонент багатьох організмів, демонструє низку складностей і варіацій у тваринному світі. У той час як хребетні тварини, включаючи людину, мають закриту кровоносну систему, деякі безхребетні працюють з відкритою системою. Еволюція та адаптація цих систем відображають різноманітні потреби та середовища цих організмів.

Відкрита кровоносна система: В таких організмах, як членистоногі, переважає відкрита кровоносна система, де рідина, яка називається гемолімфою, безпосередньо омиває органи. У цій системі немає чіткого розмежування між кров’ю та міжтканинною рідиною. Рух тварини сприяє циркуляції гемолімфи, яка заповнює внутрішній гемоцель тіла й оточує всі клітини. Гемолімфа складається з води, неорганічних солей і органічних сполук. Основним транспортером кисню в цій системі є гемоціанін. Крім того, у гемолімфі присутні вільно плаваючі клітини, відомі як гемоцити, які відіграють вирішальну роль в імунній відповіді членистоногих.

• риба: працює за допомогою одноконтурної системи, де кров перекачується через зяброві капіляри, а потім до капілярів тканин тіла. Серце їх складається з двох камер.
• Земноводні: Виявляють подвійну систему кровообігу, але з трикамерним серцем, яке не повністю розділяє два насоси.
• рептилії: мають неповну міжшлуночкову перегородку, що забезпечує альтернативний шлях кровотоку. Ця адаптація допомагає ектотермічним тваринам регулювати температуру тіла.
• Ссавці, птахи та крокодили: мати повністю розділене серце на два насоси, що призводить до чотирьох камер серця. Вважається, що ця еволюція птахів і крокодилів відбулася незалежно від ссавців. Подвійна система кровообігу в цих організмах забезпечує ефективну доставку кисню до тканин.

Відсутність кровоносної системи: Деякі тварини, такі як плоскі черви, взагалі не мають кровоносної системи. Конструкція їх тіла сприяє прямій дифузії поживних речовин до всіх клітин. Подібним чином медузи мають великі розгалуження від шлунково-судинної порожнини, що забезпечує пряму дифузію поживних речовин до зовнішніх шарів.

Підсумовуючи, кровоносні системи різних видів тварин демонструють безліч адаптацій та еволюційних шляхів. Ці системи, відкриті, закриті чи навіть відсутні, пристосовані до конкретних потреб і середовища кожної з них організму, забезпечуючи їх виживання та оптимальне функціонування.

Функції системи кровообігу

Кровоносна система, заплутана мережа судин, органів і рідин, відіграє ключову роль у підтримці фізіологічної рівноваги людського тіла. Його основною і найважливішою функцією є транспортування кисню до різних тканин і органів, забезпечення їх оптимальної функціональності. Однак обов’язки системи кровообігу виходять за рамки цієї основної ролі:

1. Підтримка систем органів: Кровоносна система відіграє важливу роль у підтримці та підтримці життєдіяльності всіх систем органів, забезпечуючи їх злагоджену та злагоджену роботу.
2. транспорт: Крім кисню, кровоносна система відповідає за ефективний транспорт крові, основних поживних речовин, гормонів і вуглекислого газу. Це гарантує, що клітини отримують необхідні поживні речовини для їх функціонування, одночасно полегшуючи видалення відходів.
3. захист: Кровоносна система відіграє захисну роль, захищаючи клітини від потенційних загроз, таких як патогени. Компоненти крові, зокрема лейкоцити, активно борються з цими чужорідними загарбниками та нейтралізують їх, захищаючи здоров’я організму.
4. Взаємодія «клітина-клітина».: Кровоносна система служить каналом для стільникового зв’язку. За допомогою різних сигнальних молекул і медіаторів, присутніх у крові, клітини можуть взаємодіяти, спілкуватися та координувати свої функції.
5. Відновлення тканин: Кров містить безліч речовин, включаючи фактори росту та згортаючі речовини, які допомагають у відновленні та регенерації пошкоджених тканин. Це забезпечує своєчасне загоєння і відновлення цілісності тканин.
6. Терморегуляція: Кровоносна система відіграє вирішальну роль у регуляції температури тіла. Кровоносні судини можуть розширюватися або звужуватися, щоб розсіювати або зберігати тепло, забезпечуючи підтримку оптимальної внутрішньої температури тіла.
7. Підтримка pH балансу: Кров у системі кровообігу допомагає підтримувати стабільний рівень pH в організмі, гарантуючи, що внутрішнє середовище залишається сприятливим для ферментативних і клітинних функцій.
8. Вивіз відходів: Окрім вуглекислого газу, система кровообігу допомагає транспортувати відходи метаболізму до нирок, печінки та легенів для виведення, гарантуючи, що організм залишається вільним від накопичення токсичних речовин.
9. Розподіл імунних клітин: Кровоносна система сприяє переміщенню імунних клітин, таких як лейкоцити та антитіла, забезпечуючи швидку реакцію на місця інфекції або травми.
10. Гормональний розподіл: Гормони, що виділяються ендокринними залозами, транспортуються системою кровообігу до цільових органів і тканин, забезпечуючи скоординовані фізіологічні реакції.
11. Активація механізму згортання: У разі травми кровоносна система активує механізм згортання, запобігаючи надмірній втраті крові та ініціюючи процес загоєння.
12. Поглинання та розподіл поживних речовин: Після травлення такі поживні речовини, як глюкоза, амінокислоти та ліпіди, всмоктуються в кров і транспортуються до клітин і тканин для отримання енергії, росту та відновлення.
13. Поглинання удару: Кровоносна система, зокрема вени, діє як «амортизатор», захищаючи органи від травм і запобігаючи потенційним пошкодженням.
14. Функція резервуара: вени, особливо великі, такі як порожнисті вени, діють як резервуари, що зберігають кров, яку можна мобілізувати під час підвищеної потреби, наприклад під час фізичного навантаження.
15. Полегшення газообміну: у легенях система кровообігу сприяє обміну кисню та вуглекислого газу, забезпечуючи клітинам отримання свіжого кисню, викидаючи метаболічний вуглекислий газ.

Таким чином, система кровообігу — це не просто транспортна мережа, а багатофункціональна система, яка забезпечує гомеостаз, захист і загальне благополуччя організму.

FAQ

Яка основна функція кровоносної системи?

Основною функцією кровоносної системи є транспортування кисню, поживних речовин і гормонів до клітин по всьому тілу та видалення відходів, таких як вуглекислий газ і побічні продукти метаболізму.

Які основні складові кровоносної системи?

Основні компоненти включають серце, кров і мережу кровоносних судин, які можна розділити на артерії, вени та капіляри.

Як серце перекачує кров по всьому тілу?

Серце має чотири камери: два передсердя і два шлуночки. Права сторона перекачує дезоксигеновану кров до легенів, а ліва – до решти тіла.

Яка різниця між артеріями та венами?

Артерії несуть кров від серця, зазвичай збагачену киснем, тоді як вени несуть кров назад до серця, яке зазвичай бідне на кисень, за винятком легеневих вен.

Яка роль капілярів у системі кровообігу?

Капіляри — це крихітні кровоносні судини, де відбувається обмін киснем, поживними речовинами та продуктами життєдіяльності між кров’ю та навколишніми тканинами.

Чому кровоносну систему у ссавців часто називають системою «подвійного кровообігу»?

Тому що він має два різних шляхи: легеневий кровообіг (між серцем і легенями) і системний кровообіг (між серцем і рештою тіла).

Як лімфатична система пов’язана з системою кровообігу?

Лімфатична система є допоміжною системою, яка повертає надлишок міжклітинної рідини в кров і відіграє важливу роль в імунному захисті.

Що таке артеріальний тиск і чому він важливий?

Артеріальний тиск – це сила, з якою кров тисне на стінки кровоносних судин. Це забезпечує ефективну циркуляцію крові по всьому тілу, доставляючи кисень і поживні речовини до тканин.

Як такі фактори способу життя, як дієта та фізичні вправи, впливають на кровоносну систему?

Здорове харчування та регулярні фізичні вправи можуть сприяти хорошому здоров’ю серцево-судинної системи, знижуючи ризик таких захворювань, як гіпертонія, атеросклероз та серцеві напади.

Які поширені розлади системи кровообігу?

Поширені розлади включають гіпертонію (високий кров’яний тиск), ішемічну хворобу серця, інфаркти, інсульти та варикозне розширення вен.

посилання

1. клініка Клівленда. (2021). Кровоносна система: анатомія та функції. Отримано з https://my.clevelandclinic.org/health/body/21775-circulatory-system.
2. Британська енциклопедія. (2023). Система кровообігу | Функції, частини та факти. Отримано з https://www.britannica.com/science/circulatory-system.
3. Лавінг, К. (2018). Розуміння кровоносної системи та її основних компонентів. Лінія здоров’я. Отримано з https://www.healthline.com/human-body-maps/circulatory-system.
4. InformedHealth.org. (2019). Як працює система кровообігу? Інститут якості та ефективності охорони здоров’я (IQWiG). Отримано з https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279250/.
5. Канал «Краще здоров’я». (nd). Серцево-судинна система. штат Вікторія. Отримано з https://www.betterhealth.vic.gov.au/health/conditionsandtreatments/circulatory-system.
6. Баум, Х. (nd). Кровоносна система: транспортна система організму. Університет Цинциннаті. Отримано з https://www.uc.edu/content/dam/uc/ce/docs/OLLI/Page%20Content/OLLI%20Circulatory_System.pdf.
7. LibreTexts. (2022). 15.3A: Анатомія кровоносної системи людини. Отримано з https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_and_General_Biology/Biology_(Kimball)/15%3A_The_Anatomy_and_Physiology_of_Animals/15.03%3A_Circulatory_Systems/15.3A%3A_Anatomy_of_Human_Circulatory_System.
8. Академія Хана. (2023). Огляд системи кровообігу. Отримано з https://www.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-human-body-systems/hs-the-circulatory-and-respiratory-systems/a/hs-the-circulatory-system- огляд.
9. Видиме тіло. (2023). Легеневий кровообіг і системний кровообіг: шляхи і функції кровотоку. Отримано з https://www.visiblebody.com/learn/circulatory/circulatory-pulmonary-systemic-circulation.
10. Британський фонд серця. (2021). Як працює ваше серце. Отримано з https://www.bhf.org.uk/informationsupport/how-a-healthy-heart-works.