Stavba a funkcia srdca a obehového systému. Štruktúra ľudského srdca a jeho funkcie
Obehové kruhy u ľudí: evolúcia, štruktúra a práca veľkých a malých, ďalšie funkcie
V ľudskom tele je obehový systém navrhnutý tak, aby plne vyhovoval jeho vnútorným potrebám. Dôležitú úlohu v pohybe krvi zohráva prítomnosť uzavretého systému, v ktorom sú oddelené arteriálne a venózne prietoky krvi. A to sa deje prostredníctvom prítomnosti kruhov krvného obehu.
Historický odkaz
V minulosti, keď vedci ešte nemali po ruke informačné prístroje, ktoré by mohli študovať fyziologické procesy v živom organizme, boli najväčší vedci nútení pátrať po anatomických črtách v mŕtvolách. Prirodzene, srdce zosnulej osoby sa nesťahuje, takže niektoré nuansy bolo potrebné zistiť samostatne a niekedy ich jednoducho fantazírovať. Takže späť v druhom storočí nášho letopočtu Claudius Galen, samouk Hippokrates, predpokladali, že artérie obsahujú vzduch namiesto krvi v ich lúmene. Počas nasledujúcich storočí sa uskutočnilo mnoho pokusov spojiť a spojiť existujúce anatomické údaje z hľadiska fyziológie. Všetci vedci vedeli a pochopili, ako funguje obehový systém, ale ako to funguje?
Vedci výrazne prispeli k systematizácii údajov o funkcii srdca. Miguel Servet a William Harvey v 16. storočí. Harvey, vedec, ktorý ako prvý opísal systémový a pľúcny obeh v roku 1616 určil prítomnosť dvoch kruhov, ale nedokázal vo svojich prácach vysvetliť, ako sú tepnové a žilové lôžka navzájom spojené. A až neskôr, v 17. storočí, Marcello Malpighi, jeden z prvých, ktorý vo svojej praxi použil mikroskop, objavil a opísal prítomnosť drobných, voľným okom neviditeľných kapilár, ktoré slúžia ako spojovací článok v krvnom obehu.
Fylogenéza alebo vývoj krvného obehu
Vzhľadom na to, že ako sa zvieratá triedy stavovcov vyvíjali, boli z anatomického a fyziologického hľadiska čoraz progresívnejšie, vyžadovali si komplexnú štruktúru kardiovaskulárneho systému. Pre rýchlejší pohyb tekutého vnútorného prostredia v tele stavovca teda vznikla potreba uzavretého systému krvného obehu. V porovnaní s inými triedami živočíšnej ríše (napríklad článkonožce alebo červy) sa u strunatcov objavujú základy uzavretého cievneho systému. A ak napríklad lancelet nemá srdce, ale je tam brušná a chrbtová aorta, potom sa u rýb, obojživelníkov (obojživelníkov), plazov (plazov) objaví dvoj- a trojkomorové srdce, resp. vtákov a cicavcov sa objavuje štvorkomorové srdce, ktorého zvláštnosťou je, že sa v ňom sústreďujú dva kruhy krvného obehu, ktoré sa navzájom nemiešajú.
Prítomnosť dvoch oddelených obehových kruhov najmä u vtákov, cicavcov a ľudí teda nie je ničím iným ako evolúciou obehového systému, ktorá je potrebná na lepšie prispôsobenie sa podmienkam prostredia.
Anatomické vlastnosti krvného obehu
Obehový systém je súbor krvných ciev, ktorý je uzavretým systémom na zásobovanie vnútorných orgánov kyslíkom a živinami prostredníctvom výmeny plynov a živín, ako aj na odstraňovanie oxidu uhličitého a iných produktov látkovej premeny z buniek. Ľudské telo charakterizujú dva kruhy – systémový, čiže veľký kruh, a pľúcny, nazývaný aj malý kruh.
Video: kruhy krvného obehu, miniprednáška a animácia
Systémový obeh
Hlavnou funkciou veľkého kruhu je zabezpečiť výmenu plynov vo všetkých vnútorných orgánoch okrem pľúc. Začína v dutine ľavej komory; reprezentované aortou a jej vetvami, arteriálnym riečiskom pečene, obličiek, mozgu, kostrového svalstva a iných orgánov. Ďalej tento kruh pokračuje kapilárnou sieťou a venóznym lôžkom uvedených orgánov; a cez vstup vena cava do dutiny pravej predsiene končí v posledne menovanej.
Takže, ako už bolo povedané, začiatok veľkého kruhu je dutina ľavej komory. Posiela sa sem arteriálny prietok krvi, ktorý obsahuje viac kyslíka ako oxidu uhličitého. Tento tok vstupuje do ľavej komory priamo z obehového systému pľúc, to znamená z malého kruhu. Arteriálny tok z ľavej komory je tlačený cez aortálnu chlopňu do najväčšej veľkej cievy - aorty. Aortu môžeme obrazne prirovnať k akémusi stromu, ktorý má veľa vetiev, pretože z nej sa rozprestierajú tepny do vnútorných orgánov (do pečene, obličiek, tráviaceho traktu, do mozgu – cez systém krčných tepien, až ku kostrovým svalom, ku kostrovým svalom). na podkožné tukové vlákno atď.) Orgánové tepny, ktoré majú tiež početné vetvy a nesú názvy zodpovedajúce ich anatómii, prenášajú kyslík do každého orgánu.
V tkanivách vnútorných orgánov sú arteriálne cievy rozdelené na cievy menšieho a menšieho priemeru a v dôsledku toho sa vytvára kapilárna sieť. Kapiláry sú najmenšie cievy, prakticky bez strednej svalovej vrstvy a sú reprezentované vnútornou membránou - intimou, vystlanou endotelovými bunkami. Medzery medzi týmito bunkami na mikroskopickej úrovni sú v porovnaní s inými cievami také veľké, že umožňujú bielkovinám, plynom a dokonca aj formovaným prvkom ľahko preniknúť do medzibunkovej tekutiny okolitých tkanív. Medzi kapilárou s arteriálnou krvou a tekutým medzibunkovým prostredím v určitom orgáne teda dochádza k intenzívnej výmene plynov a výmene iných látok. Z kapiláry preniká kyslík a do kapiláry oxid uhličitý ako produkt bunkového metabolizmu. Nastáva bunkové štádium dýchania.
Po prechode väčšieho množstva kyslíka do tkanív a odstránení všetkého oxidu uhličitého z tkanív sa krv stáva žilovou. Všetka výmena plynov nastáva s každým novým prítokom krvi a počas doby, kým sa pohybuje pozdĺž kapiláry smerom k venule - cieve, ktorá zhromažďuje venóznu krv. To znamená, že s každým srdcovým cyklom v jednej alebo druhej časti tela vstupuje kyslík do tkanív a z nich sa odstraňuje oxid uhličitý.
Tieto žilky sa spájajú do väčších žíl a vzniká žilové lôžko. Žily, podobne ako tepny, sú pomenované podľa orgánu, v ktorom sa nachádzajú (obličkové, mozgové atď.). Z veľkých žilových kmeňov sa vytvárajú prítoky hornej a dolnej dutej žily a tie potom ústia do pravej predsiene.
Vlastnosti prietoku krvi v orgánoch systémového kruhu
Niektoré vnútorné orgány majú svoje vlastné charakteristiky. Takže napríklad v pečeni nie je len pečeňová žila, ktorá z nej „odvádza“ venózny tok, ale aj portálna žila, ktorá naopak privádza krv do pečeňového tkaniva, kde prebieha čistenie krvi. vykonaná a až potom sa krv zhromažďuje v prítokoch pečeňovej žily, aby vstúpila do veľkého kruhu. Vrátnica privádza krv zo žalúdka a čriev, takže všetko, čo človek zje alebo vypije, musí prejsť akousi „čistou“ v pečeni.
Okrem pečene existujú určité nuansy aj v iných orgánoch, napríklad v tkanivách hypofýzy a obličiek. V hypofýze je teda zaznamenaná prítomnosť takzvanej „úžasnej“ kapilárnej siete, pretože tepny, ktoré privádzajú krv do hypofýzy z hypotalamu, sú rozdelené na kapiláry, ktoré sa potom zhromažďujú do venulov. Venuly sa po odbere krvi s molekulami uvoľňujúcich hormónov opäť rozdelia na kapiláry a následne sa vytvoria žily, ktoré odvádzajú krv z hypofýzy. V obličkách je arteriálna sieť rozdelená dvakrát na kapiláry, čo je spojené s procesmi vylučovania a reabsorpcie v obličkových bunkách - v nefrónoch.
Pľúcny obeh
Jeho funkciou je vykonávať procesy výmeny plynov v pľúcnom tkanive, aby sa „odpadová“ venózna krv nasýtila molekulami kyslíka. Začína v dutine pravej komory, kde z pravej predsieňovej komory (z „koncového bodu“ veľkého kruhu) vstupuje venózny prietok krvi s extrémne malým množstvom kyslíka a veľkým obsahom oxidu uhličitého. Táto krv sa pohybuje cez pľúcnu chlopňu do jednej z veľkých ciev nazývaných pľúcny kmeň. Ďalej sa žilový tok pohybuje pozdĺž arteriálneho lôžka v pľúcnom tkanive, ktoré sa tiež rozpadá na sieť kapilár. Analogicky s kapilárami v iných tkanivách dochádza v nich k výmene plynov, iba molekuly kyslíka vstupujú do lúmenu kapiláry a oxid uhličitý preniká do alveolocytov (buniek alveol). Pri každom úkone dýchania sa do alveol z okolia dostáva vzduch, z ktorého cez bunkové membrány preniká kyslík do krvnej plazmy. Pri výdychu sa spolu s vydychovaným vzduchom vylúči aj oxid uhličitý, ktorý sa dostane do alveol.
Po nasýtení molekulami O2 krv nadobúda vlastnosti arteriálnej krvi, preteká venulami a nakoniec sa dostáva do pľúcnych žíl. Ten, ktorý pozostáva zo štyroch alebo piatich kusov, sa otvára do dutiny ľavej predsiene. Výsledkom je, že venózna krv preteká pravou polovicou srdca a arteriálna krv preteká ľavou polovicou; a normálne by sa tieto toky nemali miešať.
Pľúcne tkanivo má dvojitú sieť kapilár. Pomocou prvého sa uskutočňujú procesy výmeny plynov s cieľom obohatiť venózny tok molekulami kyslíka (vzťah priamo s malým kruhom) a v druhom sa samotné pľúcne tkanivo zásobuje kyslíkom a živinami (vzťah s veľký kruh).
Dodatočné cirkulačné kruhy
Tieto pojmy slúžia na rozlíšenie prekrvenia jednotlivých orgánov. Napríklad do srdca, ktoré potrebuje kyslík viac ako iné, sa arteriálny prítok uskutočňuje z vetiev aorty na samom začiatku, ktoré sa nazývajú pravá a ľavá koronárna (koronárna) artéria. V kapilárach myokardu dochádza k intenzívnej výmene plynov a venózny odtok do koronárnych žíl. Tie sa zhromažďujú v koronárnom sínuse, ktorý ústi priamo do pravej predsieňovej komory. Týmto spôsobom sa vykonáva srdcový alebo koronárny obeh.
koronárny (koronárny) kruh krvného obehu v srdci
Willisov kruh je uzavretá arteriálna sieť mozgových tepien. Dreň poskytuje dodatočný prísun krvi do mozgu, keď je narušený prietok krvi mozgom cez iné tepny. To chráni taký dôležitý orgán pred nedostatkom kyslíka, čiže hypoxiou. Cerebrálny obeh je reprezentovaný počiatočným segmentom prednej mozgovej tepny, počiatočným segmentom zadnej mozgovej tepny, prednými a zadnými komunikačnými tepnami a vnútornými krčnými tepnami.
Willisov kruh v mozgu (klasický variant štruktúry)
Placentárny obeh funguje iba počas tehotenstva u ženy a vykonáva funkciu „dýchania“ u dieťaťa. Placenta sa tvorí od 3. do 6. týždňa tehotenstva a naplno začína fungovať od 12. týždňa. Vzhľadom na to, že plodu nefungujú pľúca, kyslík sa do jeho krvi dostáva prietokom arteriálnej krvi do pupočnej žily bábätka.
obeh plodu pred narodením
Celý obehový systém človeka teda možno rozdeliť na samostatné prepojené časti, ktoré plnia svoje funkcie. Správne fungovanie takýchto oblastí alebo kruhov krvného obehu je kľúčom k zdravému fungovaniu srdca, ciev a celého tela ako celku.
Srdce má zložitú štruktúru a vykonáva rovnako zložitú a dôležitú prácu. Rytmicky sa sťahuje a zabezpečuje prietok krvi cez cievy.
Srdce sa nachádza za hrudnou kosťou, v strednej časti hrudnej dutiny a je takmer úplne obklopené pľúcami. Môže sa mierne pohybovať do strany, pretože voľne visí na krvných cievach. Srdce je umiestnené asymetricky. Jeho dlhá os je naklonená a zviera s osou tela uhol 40°. Smeruje zhora doprava, dopredu, dole doľava a srdce sa otáča tak, že jeho pravá časť je naklonená viac dopredu a ľavá dozadu. Dve tretiny srdca sú vľavo od strednej čiary a jedna tretina (dutá žila a pravá predsieň) je vpravo. Jeho základňa je otočená smerom k chrbtici a jeho vrchol smeruje k ľavým rebrám, presnejšie k piatemu medzirebrovému priestoru.
Anatómia srdca
Sternokostálny povrch srdiečka sú vypuklejšie. Nachádza sa za hrudnou kosťou a chrupavkami III-VI rebier a smeruje dopredu, nahor a doľava. Pozdĺž nej prebieha priečna koronárna ryha, ktorá oddeľuje komory od predsiení a tým rozdeľuje srdce na hornú časť tvorenú predsieňami a dolnú časť pozostávajúcu z komôr. Ďalšia drážka sternokostálnej plochy - predná pozdĺžna - prebieha pozdĺž hranice medzi pravou a ľavou komorou, pričom pravá tvorí najväčšiu časť prednej plochy, ľavá menšiu.
Diafragmatický povrch plochejšie a priliehajúce k stredu šľachy bránice. Pozdĺž tohto povrchu prebieha pozdĺžna zadná drážka, ktorá oddeľuje povrch ľavej komory od povrchu pravej. V tomto prípade ľavý tvorí väčšinu plochy a pravý menšiu časť.
Predné a zadné pozdĺžne drážky na svojich dolných koncoch sa spájajú a tvoria srdcový zárez vpravo od srdcového hrotu.
Existujú tiež bočné plochy umiestnené vpravo a vľavo a smerujúce k pľúcam, preto sa nazývajú pľúcne.
Pravý a ľavý okraj srdcia nie sú rovnaké. Pravý okraj je zahrotenejší, ľavý je viac tupý a zaoblený v dôsledku hrubšej steny ľavej komory.
Hranice medzi štyrmi komorami srdca nie sú vždy jasne definované. Orientačnými bodmi sú ryhy, v ktorých sa nachádzajú krvné cievy srdca, pokryté tukovým tkanivom a vonkajšia vrstva srdca – epikardium. Smer týchto rýh závisí od toho, ako je srdce umiestnené (šikmo, vertikálne, priečne), čo je dané typom tela a výškou bránice. U mezomorfov (normostenikov), ktorých proporcie sú blízke priemeru, sa nachádza šikmo, u dolichomorfov (asténikov) s tenkou postavou - vertikálne, u brachymorfov (hyperstenikov) so širokými krátkymi formami - priečne.
Zdá sa, že srdce je zavesené na základni na veľkých cievach, zatiaľ čo základňa zostáva nehybná a vrchol je vo voľnom stave a môže sa pohybovať.
Štruktúra srdcového tkaniva
Srdcová stena sa skladá z troch vrstiev:
- Endokard je vnútorná vrstva epitelového tkaniva, ktorá zvnútra vystiela dutiny srdcových komôr a presne opakuje ich reliéf.
- Myokard je hrubá vrstva tvorená svalovým tkanivom (priečne pruhovaná). Srdcové myocyty, z ktorých pozostáva, sú spojené mnohými mostíkmi, ktoré ich spájajú do svalových komplexov. Táto svalová vrstva zabezpečuje rytmickú kontrakciu srdcových komôr. Myokard je najtenší v predsieňach, najväčší je v ľavej komore (asi 3-krát hrubší ako pravá), pretože potrebuje väčšiu silu na vytlačenie krvi do systémového obehu, v ktorom je odpor prietoku niekoľkonásobne väčší ako v malý kruh. Predsieňový myokard pozostáva z dvoch vrstiev, komorový myokard - z troch. Predsieňový myokard a komorový myokard sú oddelené vláknitými prstencami. Prevodový systém, ktorý zabezpečuje rytmickú kontrakciu myokardu, je jeden pre komory a predsiene.
- Epikardium je vonkajšia vrstva, ktorá je viscerálnym okvetným lístkom srdcového vaku (perikard), čo je serózna membrána. Pokrýva nielen srdce, ale aj počiatočné časti kmeňa a aorty pľúcnice, ako aj konečné časti pľúcnice a dutej žily.
Anatómia predsiení a komôr
Srdcová dutina je rozdelená priehradkou na dve časti - pravú a ľavú, ktoré spolu nekomunikujú. Každá z týchto častí pozostáva z dvoch komôr – komory a predsiene. Prepážka medzi predsieňami sa nazýva interatriálna priehradka a priehradka medzi komorami sa nazýva interventrikulárna priehradka. Srdce sa teda skladá zo štyroch komôr – dvoch predsiení a dvoch komôr.
Pravé átrium
Má tvar nepravidelnej kocky s ďalšou dutinou vpredu nazývanou pravé ucho. Átrium má objem 100 až 180 metrov kubických. Má päť stien s hrúbkou 2 až 3 mm: prednú, zadnú, hornú, bočnú, strednú.
Do pravej predsiene (zhora, zozadu) ústi aj dolná dutá žila (dole). Vpravo dole je koronárny sínus, kde odteká krv zo všetkých srdcových žíl. Medzi otvormi hornej a dolnej dutej žily je intervenózny tuberkul. V mieste, kde dolná dutá žila ústi do pravej predsiene, sa nachádza záhyb vnútornej vrstvy srdca – chlopňa tejto žily. Sínus dutej žily je zadná rozšírená časť pravej predsiene, do ktorej ústia obe tieto žily.
Komora pravej predsiene má hladký vnútorný povrch a len v pravom úponu s priľahlou prednou stenou je povrch nerovný.
Do pravej predsiene ústi veľa presných otvorov malých žíl srdca.
Pravá komora
Skladá sa z dutiny a arteriálneho kužeľa, čo je lievik smerujúci nahor. Pravá komora má tvar trojuholníkovej pyramídy, ktorej základňa smeruje nahor a vrchol smeruje nadol. Pravá komora má tri steny: prednú, zadnú, strednú.
Predná strana je vypuklá, zadná strana je plochejšia. Mediálna je interventrikulárna priehradka, pozostávajúca z dvoch častí. Väčší, svalnatý, sa nachádza dole, menší, blanitý, je navrchu. Pyramída je obrátená základňou do predsiene a má dva otvory: zadný a predný. Prvý je medzi dutinou pravej predsiene a komorou. Druhá ide do pľúcneho kmeňa.
Ľavá predsieň
Má vzhľad nepravidelnej kocky, nachádza sa za pažerákom a zostupnou aortou a prilieha k nim. Jeho objem je 100-130 metrov kubických. cm, hrúbka steny – od 2 do 3 mm. Rovnako ako pravá predsieň má päť stien: prednú, zadnú, hornú, doslovnú, strednú. Ľavá predsieň pokračuje vpredu do ďalšej dutiny nazývanej ľavý prívesok, ktorá smeruje k kmeňu pľúc. Do predsiene (vzadu a hore) prúdia štyri pľúcne žily, v ktorých otvoroch nie sú žiadne ventily. Mediálna stena je interatriálna priehradka. Vnútorný povrch predsiene je hladký, svaly pectineus sú prítomné iba v ľavom prívesku, ktorý je dlhší a užší ako pravý a od komory je zreteľne oddelený intercepciou. S ľavou komorou komunikuje cez atrioventrikulárny otvor.
Ľavá komora
Má tvar kužeľa, ktorého základňa smeruje nahor. Steny tejto komory srdca (predná, zadná, stredná) majú najväčšiu hrúbku - od 10 do 15 mm. Medzi prednou a zadnou časťou nie je jasná hranica. Na základni kužeľa sú otvory aorty a ľavý atrioventrikulárny otvor.
Okrúhly otvor aorty je umiestnený vpredu. Jeho ventil pozostáva z troch ventilov.
Veľkosť srdca
Veľkosť a hmotnosť srdca sa líši od človeka k človeku. Priemerné hodnoty sú nasledovné:
- dĺžka je od 12 do 13 cm;
- najväčšia šírka - od 9 do 10,5 cm;
- predozadná veľkosť - od 6 do 7 cm;
- hmotnosť u mužov - asi 300 g;
- hmotnosť u žien je asi 220 g.
Funkcie kardiovaskulárneho systému a srdca
Srdce a cievy tvoria kardiovaskulárny systém, ktorého hlavnou funkciou je transport. Spočíva v zásobovaní tkanív a orgánov výživou a kyslíkom a vracaním produktov látkovej premeny.
Srdce funguje ako pumpa – zabezpečuje nepretržitú cirkuláciu krvi v obehovom systéme a dodávanie živín a kyslíka do orgánov a tkanív. Pri strese alebo fyzickej námahe sa jeho práca okamžite mení: zvyšuje počet kontrakcií.
Prácu srdcového svalu možno opísať takto: jeho pravá časť (venózne srdce) prijíma odpadovú krv nasýtenú oxidom uhličitým zo žíl a dáva ju do pľúc, aby sa nasýtila kyslíkom. Z pľúc je krv obohatená o O2 nasmerovaná do ľavej strany srdca (arteriálnej) a odtiaľ je násilne tlačená do krvného obehu.
Srdce produkuje dva kruhy krvného obehu - veľký a malý.
Veľký zásobuje krvou všetky orgány a tkanivá vrátane pľúc. Začína v ľavej komore a končí v pravej predsieni.
Pľúcna cirkulácia spôsobuje výmenu plynov v pľúcnych alveolách. Začína v pravej komore a končí v ľavej predsieni.
Prietok krvi je regulovaný ventilmi: bránia tomu, aby prúdila v opačnom smere.
Srdce má také vlastnosti ako excitabilita, vodivosť, kontraktilita a automaticita (excitácia bez vonkajších podnetov pod vplyvom vnútorných impulzov).
Vďaka prevodovému systému dochádza k sekvenčnej kontrakcii komôr a predsiení a synchrónnemu začleneniu buniek myokardu do procesu kontrakcie.
Rytmické kontrakcie srdca zabezpečujú porciovaný tok krvi do obehového systému, ale jeho pohyb v cievach prebieha bez prerušenia, čo je spôsobené elasticitou stien a odporom prietoku krvi, ktorý sa vyskytuje v malých cievach.
Obehový systém má zložitú štruktúru a pozostáva zo siete nádob na rôzne účely: doprava, posun, výmena, distribúcia, kapacita. Existujú žily, tepny, venuly, arterioly, kapiláry. Spolu s lymfatickými udržiavajú stálosť vnútorného prostredia v tele (tlak, telesná teplota a pod.).
Tepny prenášajú krv zo srdca do tkanív. Ako sa vzďaľujú od stredu, stenčujú sa, tvoria arterioly a kapiláry. Arteriálne lôžko obehového systému dopravuje potrebné látky do orgánov a udržuje v cievach stály tlak.
Venózne lôžko je rozsiahlejšie ako arteriálne lôžko. Žily presúvajú krv z tkanív do srdca. Žily sa tvoria zo žilových kapilár, ktoré sa zlúčením najprv stanú žilkami, potom žilami. V blízkosti srdca tvoria veľké kmene. Existujú povrchové žily, ktoré sa nachádzajú pod kožou, a hlboké žily, ktoré sa nachádzajú v tkanivách vedľa tepien. Hlavnou funkciou venózneho úseku obehového systému je odtok krvi nasýtenej metabolickými produktmi a oxidom uhličitým.
Na posúdenie funkčných schopností kardiovaskulárneho systému a prípustnosti stresu sa vykonávajú špeciálne testy, ktoré umožňujú posúdiť výkonnosť tela a jeho kompenzačné schopnosti. Funkčné testy srdcovo-cievneho systému sú súčasťou fyzického vyšetrenia na zistenie stupňa zdatnosti a všeobecnej fyzickej zdatnosti. Hodnotenie je založené na takých ukazovateľoch srdca a krvných ciev, ako je krvný tlak, pulzný tlak, rýchlosť prietoku krvi, minútové a úderové objemy krvi. Medzi takéto testy patria Letunovove testy, krokové testy, Martinetov test, Kotovov - Deminov test.
Srdce začína biť od štvrtého týždňa po počatí a nezastaví sa až do konca života. Robí obrovskú prácu: za rok prečerpá asi tri milióny litrov krvi a urobí asi 35 miliónov úderov srdca. V pokoji srdce využíva iba 15 % svojich zdrojov a pri záťaži až 35 %. Počas priemernej životnosti prečerpá asi 6 miliónov litrov krvi. Ďalší zaujímavý fakt: srdce zásobuje krvou 75 biliónov buniek v ľudskom tele, s výnimkou očnej rohovky.
Obeh- krvný obeh v tele. Krv môže vykonávať svoje funkcie iba cirkuláciou v tele.
Obehový systém: Srdce(centrálny obehový orgán) a cievy(tepny, žily, kapiláry).
Štruktúra srdca
Srdce- dutý štvorkomorový svalový orgán. Veľkosť srdca je približne veľkosť päste. Priemerná hmotnosť srdca je 300 g Vonkajšia výstelka srdca je osrdcovníka. Skladá sa z dvoch listov: jedna forma perikardiálny vak, druhý - vonkajší obal srdca - epikardium. Medzi perikardiálnym vakom a epikardom je dutina naplnená tekutinou na zníženie trenia počas kontrakcie srdca. Stredná vrstva srdca - myokardu. Skladá sa z priečne pruhovaného svalového tkaniva špeciálnej štruktúry (srdcové svalové tkanivo). V ňom sú susedné svalové vlákna navzájom prepojené cytoplazmatickými mostíkmi. Medzibunkové spojenia nezasahujú do vedenia vzruchu, vďaka čomu je srdcový sval schopný rýchlo kontrahovať. V nervových bunkách a kostrových svaloch sa každá bunka spúšťa samostatne. Vnútorná výstelka srdca - endokardu. Vystiela dutinu srdca a tvorí chlopne - ventily
Ľudské srdce pozostáva zo štyroch komôr: 2 predsiene(vľavo a vpravo) a 2 komory(vľavo a vpravo). Svalová stena komôr (najmä ľavej) je hrubšia ako stena predsiení. V pravej polovici srdca prúdi venózna krv, v ľavej arteriálna krv.
Medzi predsieňami a komorami sú klapkové ventily(medzi ľavou - dvojkrídlovou, medzi pravou - trojkrídlovou). Medzi ľavou komorou a aortou a medzi pravou komorou a pľúcnou tepnou sú polmesačné chlopne(pozostávajú z troch listov pripomínajúcich vrecká). Srdcové chlopne umožňujú prietok krvi iba jedným smerom: z predsiení do komôr a z komôr do tepien.
Práca srdca
Srdce sa rytmicky sťahuje: kontrakcie sa striedajú s relaxáciou. Sťahy častí srdca sa nazývajú systola a relaxácia - diastola. Srdcový cyklus- obdobie zahŕňajúce jednu kontrakciu a jednu relaxáciu. Trvá 0,8 s a pozostáva z troch fáz: Fáza I- kontrakcia (systola) predsiení - trvá 0,1 s; II fáza- kontrakcia (systola) komôr - trvá 0,3 s; III fáza- celková pauza - predsiene aj komory sú uvoľnené - trvá 0,4 s. V pokoji je srdcová frekvencia dospelého 60-80 krát za minútu. Myokard je tvorený špeciálnym priečne pruhovaným svalovým tkanivom, ktoré sa mimovoľne sťahuje. Charakteristické pre srdcový sval automatické- schopnosť sťahovať sa pod vplyvom impulzov vznikajúcich v samotnom srdci. Je to spôsobené špeciálnymi bunkami umiestnenými v srdcovom svale, v ktorých sa rytmicky objavujú vzruchy -
Ryža. 1. Schéma štruktúry srdca (vertikálny rez):
1 - svalová stena pravej komory, 2 - papilárne svaly, z ktorých vznikajú šľachové závity (3), pripevnený k ventilu (4), nachádza sa medzi predsieňou a komorou, 5 - pravá predsieň, 6 - otvorenie dolnej dutej žily; 7 - horná dutá žila, 8 - priehradka medzi predsieňami, 9 - otvory štyroch pľúcnych žíl; 10 - pravá predsieň, 11 - svalová stena ľavej komory, 12 - priehradka medzi komorami
Automatická kontrakcia srdca pokračuje, aj keď je izolovaná od tela. V tomto prípade vzruch prijatý v jednom bode prechádza do celého svalu a všetky jeho vlákna sa sťahujú súčasne.
V práci srdca existujú tri fázy. Najprv - predsieňová kontrakcia, druhá - kontrakcia komôr - systola, tretia - súčasná relaxácia predsiení a komôr - diastola, alebo pauza v poslednej fáze, obe predsiene sa naplnia krvou zo žíl a voľne prechádza do komôr. Krv vstupujúca do komôr tlačí na predsieňové chlopne zo spodnej strany a tie sa zatvárajú. Pri kontrakcii oboch komôr sa krvný tlak v ich dutinách zvyšuje a dostáva sa do aorty a pľúcnej tepny (do systémového a pľúcneho obehu). Po stiahnutí komôr dochádza k ich relaxácii. Po pauze nasleduje kontrakcia predsiení, potom komôr atď.
Obdobie od jednej predsieňovej kontrakcie k druhej sa nazýva srdcový cyklus. Každý cyklus trvá 0,8 s. Z tohto času je kontrakcia predsiení 0,1 s, kontrakcia komôr 0,3 s a celková pauza srdca trvá 0,4 s. Ak sa srdcová frekvencia zvýši, čas každého cyklu sa zníži. K tomu dochádza najmä v dôsledku skrátenia celkovej srdcovej pauzy. Pri každej kontrakcii obe komory vytlačia rovnaké množstvo krvi do aorty a pľúcnice (v priemere asi 70 ml), čo je tzv. zdvihový objem krvi.
Práca srdca je regulovaná nervovým systémom v závislosti od vplyvu vnútorného a vonkajšieho prostredia: koncentrácia iónov draslíka a vápnika, hormón štítnej žľazy, stav pokoja alebo fyzickej práce, emočný stres. K srdcu ako k pracovnému orgánu pristupujú dva typy odstredivých nervových vlákien patriacich do autonómneho nervového systému. Jeden pár nervov (sympatické vlákna) pri podráždení sa zvyšuje a zvyšuje srdcová frekvencia. Keď je podráždený iný pár nervov (vetvy blúdivého nervu) impulzy vstupujúce do srdca oslabujú jeho činnosť.
Práca srdca je spojená s činnosťou iných orgánov. Ak sa excitácia prenáša do centrálneho nervového systému z pracovných orgánov, potom z centrálneho nervového systému sa prenáša do nervov, ktoré posilňujú funkciu srdca. Reflexným procesom sa teda vytvára súlad medzi činnosťou rôznych orgánov a prácou srdca. Srdce bije 60-80 krát za minútu.
Steny tepien a žíl pozostávajú z troch vrstiev: interiéru(tenká vrstva epitelových buniek), priemer(hrubá vrstva elastických vlákien a buniek hladkého svalstva) a vonkajšie(uvoľnené spojivové tkanivo a nervové vlákna). Kapiláry pozostávajú z jednej vrstvy epitelových buniek.
Tepny- cievy, ktorými krv prúdi zo srdca do orgánov a tkanív. Steny pozostávajú z troch vrstiev. Rozlišujú sa tieto typy tepien: elastické tepny (veľké cievy najbližšie k srdcu), svalové tepny (stredné a malé tepny, ktoré odolávajú prietoku krvi a tým regulujú prietok krvi do orgánu) a tepny (posledné vetvy tepny, ktoré sa otáčajú do kapilár).
Kapiláry- tenké cievy, v ktorých dochádza k výmene tekutín, živín a plynov medzi krvou a tkanivami. Ich stena pozostáva z jednej vrstvy epitelových buniek.
Viedeň- cievy, ktorými prúdi krv z orgánov do srdca. Ich steny (podobne ako steny tepien) pozostávajú z troch vrstiev, sú však tenšie a chudobnejšie na elastické vlákna. Preto sú žily menej elastické. Väčšina žíl má chlopne, ktoré zabraňujú spätnému toku krvi.
141 142 ..Obehové kruhy (ľudská anatómia)
Vzorec pohybu krvi v obehových kruhoch objavil W. Harvey (1628). Odvtedy bola doktrína anatómie a fyziológie krvných ciev obohatená o množstvo údajov, ktoré odhalili mechanizmus všeobecného a regionálneho zásobovania krvou. V procese vývoja sa vyskytli určité štrukturálne komplikácie v obehovom systéme, najmä v srdci, a to u vyšších zvierat bolo srdce rozdelené do štyroch komôr. Srdce rýb má dve komory - predsieň a komory, oddelené dvojcípou chlopňou. Sinus venosus prúdi do predsiene a komora komunikuje s conus arteriosus. V tomto dvojkomorovom srdci prúdi venózna krv, ktorá je odvádzaná do aorty a následne do vetvových ciev na okysličenie. U zvierat s nástupom pľúcneho dýchania (dvojité dýchacie ryby, obojživelníky) sa v predsieni vytvorí septum s otvormi. V tomto prípade všetka venózna krv vstupuje do pravej predsiene a arteriálna krv vstupuje do ľavej predsiene. Krv z predsiení vstupuje do spoločnej komory, kde sa mieša.
V srdci plazov sa v dôsledku prítomnosti neúplnej medzikomorovej priehradky (okrem krokodíla, ktorý má priehradku kompletnú) pozoruje dokonalejšie oddelenie arteriálnych a venóznych krvných tokov. Krokodíly majú štvorkomorové srdce, ale k zmiešaniu arteriálnej a venóznej krvi dochádza na periférii v dôsledku prepojenia tepien a žíl.
Vtáky, podobne ako cicavce, majú štvorkomorové srdce a dochádza k úplnému oddeleniu prietokov krvi nielen v srdci, ale aj v cievach. Charakteristickým znakom štruktúry srdca a veľkých ciev u vtákov je prítomnosť pravého oblúka aorty, zatiaľ čo ľavý oblúk atrofuje.
U vyšších zvierat a ľudí, ktorí majú štvorkomorové srdce, sa rozlišujú väčšie, menšie a srdcové kruhy krvného obehu (obr. 138). Stredobodom týchto kruhov je srdce. Bez ohľadu na zloženie krvi sa všetky cievy prichádzajúce do srdca považujú za žily a tie, ktoré ho opúšťajú, sa považujú za tepny.
Ryža. 138. Schéma krvného obehu (podľa Kishsh-Sentagotai).1 - a. carotis communis; 2 - arcus aortae; 3 - a. pulmonalis; 4 - v. pulmonalis; 5 - ventriculus sinister; 6 - ventriculus dexter; 7 - truncus coeliacus; 8 - a. mezenterica superior; 9 - a. mezenterica inferior; 10 - v. cava inferior; 11 - aorta; 12 - a. iliaca communis; 13 - vasa pelvina; 14 - a. femoralis; 15 - v. femoralis; 16 - v. iliaca communis; 17 - v. portae; 18 - vv. hepaticae; 19 - a. subclavia; 20 - v. subclavia; 21 - v. cava superior; 22 - v. jugularis interna
Pľúcny obeh (pľúcny). Venózna krv z pravej predsiene prechádza cez pravý atrioventrikulárny otvor do pravej komory, ktorá sa sťahuje a vytláča krv do kmeňa pľúcnice. Ten je rozdelený na pravú a ľavú pľúcnu tepnu, ktorá prechádza cez hilum pľúc. V pľúcnom tkanive sa tepny delia na kapiláry obklopujúce každý alveol. Keď červené krvinky uvoľnia oxid uhličitý a obohatia ich kyslíkom, venózna krv sa zmení na arteriálnu krv. Arteriálna krv prúdi cez štyri pľúcne žily (v každej pľúci sú dve žily) do ľavej predsiene a potom prechádza cez ľavý atrioventrikulárny otvor do ľavej komory. Systémový obeh začína z ľavej komory.
Systémový obeh . Arteriálna krv z ľavej komory je vypudzovaná do aorty počas jej kontrakcie. Aorta sa rozpadá na tepny, ktoré zásobujú krvou hlavu, krk, končatiny, trup a všetky vnútorné orgány, v ktorých končia vlásočnicami. Z krvných vlásočníc sa do tkanív uvoľňujú živiny, voda, soli a kyslík, resorbujú sa produkty látkovej výmeny a oxid uhličitý. Kapiláry sa zhromažďujú do venulov, kde začína žilový systém ciev, ktoré predstavujú korene hornej a dolnej dutej žily. Venózna krv cez tieto žily vstupuje do pravej predsiene, kde končí systémový obeh.
Vzorec pohybu krvi v obehových kruhoch objavil Harvey (1628). Následne bola doktrína fyziológie a anatómie krvných ciev obohatená o početné údaje, ktoré odhalili mechanizmus všeobecného a regionálneho zásobovania orgánov krvou.
U goblinov a ľudí, ktorí majú štvorkomorové srdce, sa rozlišuje väčší, menší a srdcový kruh krvného obehu (obr. 367). Srdce zaujíma ústredné miesto v krvnom obehu.
367. Schéma krvného obehu (podľa Kishsh, Sentagotai).
1 - spoločná krčná tepna;
2 - oblúk aorty;
3 - pľúcna tepna;
4 - pľúcna žila;
5 - ľavá komora;
6 - pravá komora;
7 - kmeň celiakie;
8 - horná mezenterická artéria;
9 - dolná mezenterická artéria;
10 - dolná dutá žila;
11 - aorta;
12 - spoločná iliakálna artéria;
13 - bežná iliakálna žila;
14 - stehenná žila. 15 - portálna žila;
16 - pečeňové žily;
17 - podkľúčová žila;
18 - horná dutá žila;
19 - vnútorná jugulárna žila.
Pľúcny obeh (pľúcny)
Venózna krv z pravej predsiene prechádza cez pravý atrioventrikulárny otvor do pravej komory, ktorá sa sťahuje a vytláča krv do kmeňa pľúcnice. Rozdeľuje sa na pravú a ľavú pľúcnu tepnu, ktoré vstupujú do pľúc. V pľúcnom tkanive sú pľúcne tepny rozdelené na kapiláry obklopujúce každý alveol. Keď červené krvinky uvoľnia oxid uhličitý a obohatia ich kyslíkom, venózna krv sa zmení na arteriálnu krv. Arteriálna krv prúdi cez štyri pľúcne žily (v každej pľúcke sú dve žily) do ľavej predsiene, potom prechádza cez ľavý atrioventrikulárny otvor do ľavej komory. Systémový obeh začína z ľavej komory.
Systémový obeh
Arteriálna krv z ľavej komory je vypudzovaná do aorty počas jej kontrakcie. Aorta sa rozdeľuje na tepny, ktoré zásobujú krvou končatiny a trup. všetky vnútorné orgány a končiace kapilárami. Z krvných vlásočníc sa do tkanív uvoľňujú živiny, voda, soli a kyslík, resorbujú sa produkty látkovej výmeny a oxid uhličitý. Kapiláry sa zhromažďujú do venulov, kde začína žilový systém ciev, ktorý predstavuje korene hornej a dolnej dutej žily. Venózna krv cez tieto žily vstupuje do pravej predsiene, kde končí systémový obeh.
Srdcový obeh
Tento kruh krvného obehu začína od aorty dvoma koronárnymi srdcovými tepnami, ktorými krv prúdi do všetkých vrstiev a častí srdca a potom sa zhromažďuje cez malé žily do venózneho koronárneho sínusu. Táto cieva sa otvára širokým ústím do pravej predsiene. Niektoré z malých žíl srdcovej steny ústia priamo do dutiny pravej predsiene a srdcovej komory.
