Главная | Обратная связь

Функция сосудистой системы

СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА сеть сосудов, по которым в теле животного или растения циркулирует жидкость. Включает в себя КРОВЕНОСНЫЕ сосуды (артерии, вены и капилляры) системы кровообращения и лимфатические сосуды ЛИМФАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ. Сеть трубочек в тканях растений (КСИЛЕМЕ и ФЛОЭМЕ), по которым переносятся жидкости и питательные вещества, также называется сосудистой системой, или СОСУДИСТЫМ ПУЧКОМ.

 

По характеру циркулирующей жидкости сосудистую систему человека и позвоночных можно разделить на два отдела:

1) кровеносную систему — систему трубок, по которым циркулирует кровь (артерии, вены, отделы микроцирку-ляторного русла и сердце),

2) лимфатическую систему— систему трубок, но которым движется бесцветная жидкость — лимфа. В артериях кровь течет от сердца на периферию, к органам и тканям, в венах — к сердцу.

Движение жидкости в лимфатических сосудах происходит так же, как и в венах, в направлении от тканей к центру. Имеются, однако, существенные различия между характером отведения веществ венозными и лимфатическими сосудами. Растворенные вещества всасываются главным образом кровеносными сосудами, твердые частицы — лимфатическими. Всасывание через кровь происходит значительно быстрее. В клинике всю систему сосудов называют сердечно-сосудистой, в которой выделяют сердце и сосуды.

КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА(сердечно-сосудистая система), предназначена для переноса крови (у членистоногих – гемолимфы). Осуществляет транспорт кислорода и углекислого газа, питательных веществ и продуктов метаболизма, выводимых через почки, кожу, лёгкие и др. органы, а также теплорегуляцию у теплокровных. Центральным звеном кровеносной системы обычно является сердце – пульсирующий орган или участок брюшной аорты с утолщением мускульных стенок, обеспечивающих кровоток в системе. Кровеносные сосуды, по которым кровь течёт от сердца, образуют артериальную систему, а сосуды, собирающие кровь и несущие её к сердцу, – венозную систему. Обмен веществ между кровью и тканями организма осуществляется с помощью мельчайших сосудов – капилляров, пронизывающих органы и большинство тканей.
Кровеносная система, в которой кровь циркулирует по артериям, капиллярам и венам, называется замкнутой. Она присуща кольчатым червям и большинствухордовых. В незамкнутой кровеносной системе сосуды прерываются щелевидными пространствами, не имеющими собственных стенок. Попадая в них из артериальной системы, гемолимфа омывает все внутренние органы и собирается в сердце (пульсирующий сосуд) через парные отверстия – остии, имеющие клапаны. Незамкнутая кровеносная система характерна для членистоногих, моллюсков, иглокожих. У насекомых развита слабо, а гемолимфа не переносит кислород, поскольку эти животные имеют хорошо разветвлённую систему трахей.
У позвоночных пульсирующий орган – сердце – расположен на брюшной стороне тела под хордой и пищеварительным трактом. Водные позвоночные (круглоротые, рыбы и личинки земноводных) имеют один круг кровообращения и двухкамерное сердце с венозной кровью. Наземные позвоночные имеют два круга кровообращения и трёхкамерное сердце со смешанной кровью или четырёхкамерное с раздельной кровью – артериальной и венозной.
Артериальная система водных позвоночных состоит из брюшной аорты, разветвляющейся на парные жаберные приносящие артерии, затем на капилляры, в которых происходит газообмен. Выносящие жаберные артерии впадают в спинную аорту, несущую кровь к туловищу, хвосту и внутренним органам, а спереди по сонным артериям – к голове. У земноводных одна из пар жаберных артерий образует лёгочный круг, но есть также крупная кожная артерия. У пресмыкающихся имеются две дуги аорты (правая и левая), несущие смешанную кровь и сливающиеся в спинную аорту, и лёгочная артерия с преобладанием венозной крови. У птиц правая дуга аорты, а у млекопитающих – левая несут артериальную кровь, а лёгочная артерия – венозную.
Венозная система водных позвоночных состоит из парных передних и задних кардинальных вен, впадающих в венозный синус хвостовой вены, двух почечных воротных вен, воротной вены печени и печёночной вены, которая впадает в венозный синус. У наземных позвоночных вены головы и передних конечностей образуют систему перед-них полых вен, а вены органов туловища и задних конечностей – задних полых вен.
У человека кровеносная система замкнутого типа. Циркулирующая по кровеносным сосудам кровь обеспечивает обмен веществ между организмом и внешней средой (доставляет к тканям кислород, питательные вещества и удаляет продукты обмена и углекислый газ). От сердца отходят 2 круга кровообращения – большой и малый.

Малый (лёгочный) круг начинается от правого желудочка сердца стволом лёгочной артерии, по которой течёт венозная кровь, доставляемая в лёгочные капилляры, где она отдаёт углекислый газ, насыщается кислородом, превращаясь в артериальную. От лёгких артериальная кровь по четырём лёгочным венам попадает в левое предсердие и в результате сокращения через предсердно-желудочковое отверстие – в левый желудочек. Таким образом, в артериях малого круга течёт венозная кровь, в венах – артериальная. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка самым крупным сосудом – аортой. Она разветвляется на многочисленные артерии разной величины. Непосредственно от аорты отходят правая и левая коронарные (венечные) артерии, снабжающие кровью сердце. Мелкие артерии разветвляются на тысячи артериол, которые образуют сеть капилляров, снабжающих кровью весь организм. Из капилляров кровь после отдачи кислорода и питательных веществ и насыщения углекислым газом и другими продуктами диссимиляции собирается в венулы, затем в вены. Вены большого круга собирают кровь от всех частей тела, постепенно сливаясь в крупные венозные стволы, которые впадают в верхнюю и нижнюю полые вены, а те в свою очередь – в правое предсердие. Верхняя полая вена принимает кровь из венозной системы головы, шеи, верхних конечностей и грудной полости; нижняя полая вена – от нижних конечностей, брюшной полости и таза. Особое значение в системе кровообращения имеет т. н. воротная (портальная) система печени (ворота, или порт). Воротная вена собирает кровь от желудка, поджелудочной железы, селезёнки, кишечника и отводит её в печень. Она разветвляется на печёночные капилляры, проходящие между печёночными клетками, где происходят освобождение крови от токсинов (антитоксическая, или барьерная, функция) и отложение питательных веществ (депо-функция). Соединяясь, капилляры образуют печёночную вену, отводящую кровь в нижнюю полую вену. Наличие в стенках кровеносных сосудов чувствительных и сосудодвигательных рецепторов обеспечивает реакцию системы кровообращения на внутренние и внешние раздражители изменением сосудистого тонуса, перераспределением кровоснабжения и др.

 

Лимфатическая система (systema lymphaticum) — система лимфатических капилляров, мелких и крупных лимфатических сосудов и находящихся по их ходу лимфатических узлов, обеспечивающая вместе с венами дренаж органов, т.е. всасывание из тканей воды, коллоидных растворов белков, эмульсий липидов, растворенных в воде кристаллоидов, удаление из тканей продуктов распада клеток, микробных тел и других частиц, а также лимфоцитопоэтическую и защитную функции.
Лимфатические капилляры являются начальным звеном лимфатической системы. Они образуют обширную сеть во всех органах и тканях, кроме головного и спинного мозга, мозговых оболочек, хрящей, плаценты, эпителиального слоя слизистых оболочек и кожи, глазного яблока, внутреннего уха, костного мозга и паренхимы селезенки. Диаметр лимфатических капилляров варьирует от 10 до 200 мкм. Соединяясь друг с другом, лимфатические капилляры формируют замкнутые однослойные сети в фасциях, брюшине, плевре, оболочках органов. В объемных и паренхиматозных органах (легких, почках, крупных железах, мышцах) внутриорганная лимфатическая сеть имеет объемное (трехмерное) строение. В слизистой оболочке тонкой кишки от сети в ворсинке отходят широкие, длинные лимфатические капилляры и лимфатические синусы. Стенки лимфатических капилляров образованы одним слоем эндотелиальных клеток, базальная мембрана отсутствует. Около коллагеновых волокон лимфатические капилляры фиксированы стройными (якорными) филаментами — пучками тончайших соединительнотканных волоконе. При раздвигании коллагеновых волокон, например в результате отека, лимфатические капилляры с помощью прикрепляющихся к ним стройных филаментов растягиваются, их просвет увеличивается.
Лимфатические сосуды образуются при слиянии нескольких лимфатических капилляров. Их диаметр до 1,5—2 мм, стенки более толстые за счет мышечного слоя (медии) и наружной соединительнотканной оболочки (адвентиции). Лимфатические сосуды имеют клапаны, пропускающие лимфу от места ее образования в сторону лимфатических узлов, протоков, стволов. Начальные лимфатические сосуды, у которых появились клапаны, но стенки по строению еще не отличаются от капиллярных, называются лимфатическими посткапиллярами. Стенки лимфатических сосудов утолщаются постепенно: у внутриорганных сосудов мышечная и адвентициальная оболочки тонкие, у внеорганных сосудов эти оболочки утолщаются по мере их укрупнения. Клапаны лимфатических сосудов образованы выступающими в просвет складками внутренней оболочки — эндотелия вместе с тонкими пучками соединительной ткани. Обычно у каждого клапана две створки, располагающиеся на противоположных стенках сосуда. Клапаны предотвращают ретроградный ток лимфы. Располагаются клапаны на небольшом расстоянии друг от друга: в стенках органов — через 2—4 мм, во внеорганных лимфатических сосудах промежутки между клапанами достигают 12—15 мм. В местах расположения клапанов лимфатические сосуды несколько тоньше, чем в межклапанных промежутках. Благодаря чередующимся сужениям и расширениям лимфатические сосуды имеют четкообразный вид.
На пути следования к лимфатическим узлам лимфатические сосуды чаще располагаются рядом с венами. Сосуды, несущие лимфу от кожи, подкожной клетчатки, лежат кнаружи от поверхностной фасции и называются поверхностными (эпифасциальными). В области суставов они обычно находятся на сгибательной стороне, что предохраняет их от перерастяжения при сгибательных движениях. Глубокие (субфасциальные) лимфатические сосуды собирают лимфу от мышц, суставов и других органов, сопровождают глубоко лежащие кровеносные сосуды и входят в состав сосудисто-нервных пучков. Лимфатические сосуды, отходящие от лимфатических узлов, направляются либо к следующим лимфатическим узлам этой или другой группы, либо к протоку, собирающему лимфу из данной части тела. На пути тока лимфы от органов лежит от 1 до 10 лимфатических узлов. Наибольшее их количество располагается по ходу лимфатических сосудов, несущих лимфу от тонкой и толстой кишок, почек, желудка, легких. Лимфатические узлы, к которым течет лимфа от органа, части тела (определенной области, региона), называют регионарными.
Из лимфатических сосудов образуются шесть коллекторных лимфатических протоков, сливающихся в два главных ствола — грудной проток (ductus thoracicus) и правый лимфатический проток (truncus lymphaticus dexter). Грудной проток формируется при слиянии кишечного и двух поясничных стволов. Поясничные стволы собирают лимфу из нижних конечностей, таза, забрюшинного пространства, кишечные — из органов брюшной полости. Правый лимфатический проток (около 10—12 мм длиной) образуется из правого подключичного и яремного протоков и правого бронхомедиастинального протока; впадает в правый венозный угол.
Лимфа, находящаяся в лимфатических сосудах, представляет собой слегка мутноватую или прозрачную жидкость солоноватого вкуса, щелочной реакции (рН — 7,35—9,0), близкую по своему составу к плазме крови. Лимфа образуется в результате всасывания в лимфатические капилляры тканевой жидкости, которое происходит по межклеточным (через межэндотелиальные соединения) и чресклеточным (сквозь тела эндотелиальных клеток) путем, а также при фильтрации плазмы крови через стенки кровеносных капилляров.

 

 

2. Основные принципы гемодинамики.

 

Гемодинамика — раздел науки, изучающий механизмы дви­жения крови в сердечно-сосудистой системе. Он является частью гидродинамики раздела физики, изучающего движение жидкостей. Согласно законам гидродинамики, количество жидкости (Q), про­текающее через любую трубу, прямо пропорционально разности давлений в начале (Р1) и в конце (P2) трубы и обратно пропорци­онально сопротивлению (P2) току жидкости:

Q=(P1-P2)/R

Если применить это уравнение к сосудистой системе, то следует иметь в виду, что давление в конце данной системы, т. е. в месте впадения полых вен в сердце, близко к нулю. В этом случае уравнение можно записать так:

Q=P/R

где Q — количество крови, изгнанное сердцем в минуту; Р — величина среднего давления в аорте, R — величина сосудистого сопротивления.

Из этого уравнения следует, что Р = Q*R, т. е. давление (Р) в устье аорты прямо пропорционально объему крови, выбрасываемому сердцем в артерии в минуту (Q) и величине периферического со­противления (R). Давление в аорте (P) и минутный объем крови (Q) можно измерить непосредственно. Зная эти величины, вычис­ляют периферическое сопротивление — важнейший показатель со­стояния сосудистой системы.

Периферическое сопротивление сосудистой системы складывается из множества отдельных сопротивлений каждого сосуда. Любой из таких сосудов можно уподобить трубке, сопротивление которой (R) определяется по формуле Пуазейля:

R=8lη/πr4

 

где l — длина трубки; η— вязкость протекающей в ней жидкости; π— отношение окружности к диаметру; r— радиус трубки.

Сосудистая система состоит из множества отдельных трубок, соединенных параллельно и последовательно. При последовательном соединении трубок их суммарное сопротивление равно сумме сопротивлений каждой трубки:

R=R1+R2+R3+...+Rn

 

При параллельном соединении трубок их суммарное сопротив­ление вычисляют по формуле:

R=1/(1/R1+1/R2+1/R3+...+1/Rn)

 

Точно определить сопротивление сосудов по этим формулам невозможно, так как геометрия сосудов изменяется вследствие со­кращения сосудистых мышц. Вязкость крови также не является величиной постоянной. Например, если кровь протекает через сосуды диаметром меньше 1 мм, вязкость крови значительно уменьшается. Чем меньше диаметр сосуда, тем меньше вязкость протекающей в нем крови. Это связано с тем, что в крови наряду с плазмой имеются форменные элементы, которые располагаются в центре потока. При­стеночный слой представляет собой плазму, вязкость которой на­много меньше вязкости цельной крови. Чем тоньше сосуд, тем большую часть площади его поперечного сечения занимает слой с минимальной вязкостью, что уменьшает общую величину вязкости крови. Теоретический расчет сопротивления капилляров невозмо­жен, так как в норме открыта только часть капиллярного русла, остальные капилляры являются резервными и открываются по мере усиления обмена веществ в тканях.

 

Из приведенных уравнений видно, что наибольшей величиной сопротивления должен обладать капилляр, диаметр которого 5— 7 мкм. Однако вследствие того что огромное количество капилляров включено в сосудистую сеть, по которой осуществляется ток крови, параллельно, их суммарное сопротивление меньше, чем суммарное сопротивление артериол.

Основное сопротивление току крови возникает в артериолах. Систему артерий и артериол называют сосудами сопротивления, или резистивными сосудами.

Артериолы представляют собой тонкие сосуды (диаметром 15— 70 мкм). Стенка этих сосудов содержит толстый слой циркулярно расположенных гладких мышечных клеток, при сокращении кото­рого просвет сосуда может значительно уменьшаться. При этом резко повышается сопротивление артериол. Изменение сопротивле­ния артериол меняет уровень давления крови в артериях. В случае увеличения сопротивления артериол отток крови из артерий умень­шается и давление в них повышается. Падение тонуса артериол увеличивает отток крови из артерий, что приводит к уменьшению артериального давления. Наибольшим сопротивлением среди всех участков сосудистой системы обладают именно артериолы, поэтому изменение их просвета является главным регулятором уровня общего артериального давления. Артериолы — «краны сердечно-сосудистой системы» (И. М. Сеченов). Открытие этих «кранов» увеличивает отток крови в капилляры соответствующей области, улучшая местное кровообращение, а закрытие резко ухудшает кровообращение данной сосудистой зоны.

Итак, артериолы играют двоякую роль: участвуют в поддержании необходимого организму уровня общего артериального давления и в регуляции величины местного кровотока через тот или иной орган или ткань. Величина органного кровотока соответствует потребности органа в кислороде и питательных веществах, определяемой уровнем рабочей активности органа.

В работающем органе тонус артериол уменьшается, что обеспечи­вает повышение притока крови. Чтобы общее артериальное давление при этом не снизилось в других (неработающих) органах, тонус артериол повышается. Суммарная величина общего периферического со­противления и общий уровень артериального давления остаются при­мерно постоянными, несмотря на непрерывное перераспределение крови между работающими и неработающими органами.

О сопротивлении в различных сосудах можно судить по разности давления крови в начале и в конце сосуда: чем выше сопротивление току крови, тем большая сила затрачивается на ее продвижение по сосуду и, следовательно, тем значительнее падение давления на протяжении данного сосуда. Как показывают прямые измерения давления крови в разных сосудах, давление на протяжении крупных и средних артерий падает всего на 10%, а в артериолах и капил­лярах — на 85%. Это означает, что 10% энергии, затрачиваемой желудочками на изгнание крови, расходуется на продвижение крови в крупных и средних артериях, а 85% — на продвижение крови в артериолах и капиллярах.

 

Зная объемную скорость кровотока (количество крови, протека­ющее через поперечное сечение сосуда), измеряемую в миллилитрах в секунду, можно рассчитать линейную скорость кровотока, которая выражается в сантиметрах в секунду. Линейная скорость (V) отра­жает скорость продвижения частиц крови вдоль сосуда и равна объемной (Q), деленной на площадь сечения кровеносного сосуда:

 

V=Q/πr2

Линейная скорость, вычисленная по этой формуле, есть средняя скорость. В действительности линейная скорость различна для частиц крови, продвигающихся в центре потока (вдоль продольной оси сосуда) и у сосудистой стенки. В центре сосуда линейная скорость максимальна, около стенки сосуда она минимальна в связи с тем, что здесь особенно велико трение частиц крови о стенку.

Объем крови, протекающей в 1 мин через аорту или полые вены и через легочную артерию или легочные вены, одинаков. Отток крови от сердца соответствует ее притоку. Из этого следует, что объем крови, протекший в 1 мин через всю артериальную и всю венозную систему большого и малого круга кровообращения, оди­наков. При постоянном объеме крови, протекающей через любое общее сечение сосудистой системы, линейная скорость кровотока не может быть постоянной. Она зависит от общей ширины данного отдела сосудистого русла. Это следует из уравнения, выражающего соотношение линейной и объемной скорости: чем больше общая площадь сечения сосудов, тем меньше линейная скорость кровотока. В кровеносной системе самым узким местом является аорта. При разветвлении артерий, несмотря на то, что каждая ветвь сосуда уже той, от которой она произошла, наблюдается увеличение сум­марного русла, так как сумма просветов артериальных ветвей больше просвета разветвившейся артерии. Наибольшее расширение русла отмечается в капиллярной сети: сумма просветов всех капилляров примерно в 500—600 раз больше просвета аорты. Соответственно этому кровь в капиллярах движется в 500—600 раз медленнее, чем в аорте.

В венах линейная скорость кровотока снова возрастает, так как при слиянии вен друг с другом суммарный просвет кровяного русла суживается. В полых венах линейная скорость кровотока достигает половины скорости в аорте.

В связи с тем что кровь выбрасывается сердцем отдельными порциями, кровоток в артериях имеет пульсирующий характер, поэтому линейная и объемная скорости непрерывно меняются: они максимальны в аорте и легочной артерии в момент систолы желу­дочков и уменьшаются во время диастолы. В капиллярах и венах кровоток постоянен, т. е. линейная скорость его постоянна. В пре­вращении пульсирующего кровотока в постоянный имеют значение свойства артериальной стенки.

Непрерывный ток крови по всей сосудистой системе обусловли­вают выраженные упругие свойства аорты и крупных артерий.

В сердечно-сосудистой системе часть кинетической энергии, раз­виваемой сердцем во время систолы, затрачивается на растяжение аорты и отходящих от нее крупных артерий. Последние образуют эластическую, или компрессионную, камеру, в которую поступает значительный объем крови, растягивающий ее; при этом кинетиче­ская энергия, развитая сердцем, переходит в энергию эластического напряжения артериальных стенок. Когда систола заканчивается, растянутые стенки артерий стремятся спасаться и проталкивают кровь в капилляры, поддерживая кровоток во время диастолы.

 

3. Классификация сосудов

 

С позиций функциональной значимости для системы кровообра­щения сосуды подразделяются на следующие группы:

 

1. Упруго-растяжимые — аорта с крупными артериями в большом круге кровообращения, легочная артерия с ее ветвями — в малом круге, т. е. сосуды эластического типа.

 

2. Сосуды сопротивления (резистивные сосуды) — артериолы, в том числе и прекапиллярные сфинктеры, т. е. сосуды с хорошо выраженным мышечным слоем.

 

3. Обменные (капилляры) — сосуды, обеспечивающие обмен газами и другими веществами между кровью и тканевой жидкостью.

 

4. Шунтирующие (артериовенозные анастомозы) — сосуды, обес­печивающие «сброс» крови из артериальной в венозную систему сосудов, минуя капилляры.

 

5. Емкостные — вены, обладающие высокой растяжимостью. Благодаря этому в венах содержится 75—80% крови.

 

Процессы, протекающие в последовательно соединенных сосудах, обеспечивающие циркуляцию (кругооборот) крови, называют сис­темной гемодинамикой. Процессы, протекающие в параллельно подключенных к аорте и полым венам сосудистых руслах, обеспе­чивая кровоснабжение органов, называют регионарной, или орган­ной, гемодинамикой.

 

 

Заключение

 

Сосудистая система представляет собой систему трубок, по которым через посредство циркулирующих в них жидкостей (кровь и лимфа), с одной стороны, совершается доставка к клеткам и тканям организма необходимых для них питательных веществ, с другой стороны, происходит удаление продуктов жизнедеятельности клеточных элементов и перенесение этих продуктов к экскреторным органам (почкам).

Гемодинамика — раздел науки, изучающий механизмы дви­жения крови в сердечно-сосудистой системе. Он является частью гидродинамики раздела физики, изучающего движение жидкостей. Согласно законам гидродинамики, количество жидкости , про­текающее через любую трубу, прямо пропорционально разности давлений в начале и в конце трубы и обратно пропорци­онально сопротивлению току жидкости.

 

 

Список использованных источников и литературы

1. bibliotekar.ru/447/111.htm

2. medvuz.com/S&t/p20.php

3. medichelp.ru/posts/view/5789

4. http://dic.academic.ru/