Сердечно-сосудистая система: секреты и тайны человеческого «мотора»

Человеческий организм – сложная и упорядоченная биологическая система, представляющая собой первую ступень эволюции органического мира среди обитателей доступной нам Вселенной. Все внутренние органы этой системы работают  четко и слаженно, обеспечивая поддержание витальных функций и постоянство внутренней среды.

ССС  – важный элемент обеспечения гомеостаза в человеческом организме

А как устроена сердечно сосудистая система, какие важные функции она выполняет в организме человека, и какие секреты имеет? Познакомиться с ней поближе можно в нашем подробном обзоре и видео в этой статье.

Немного анатомии: что входит в сердечно-сосудистую систему

Сердечнососудистая система (ССС), или система кровообращения – это сложно устроенный многофункциональный элемент человеческого организма, состоящий из сердца и кровеносных сосудов (артерий, вен, капилляров).

ССС имеет сложное анатомо-физиологическое строение

Это интересно. Распространенная сосудистая сеть пронизывает каждый квадратный миллиметр человеческого тела, обеспечивая питание и насыщение кислородом всех клеток. Общая протяженность артерий, артериол, вен и капилляров в организме составляет более ста тысяч километров.

Строение всех элементов ССС различно и зависит от выполняемых функций. Более подробно анатомия сердечнососудистой системы рассмотрена в разделах ниже.

Сердце

Сердце (греч. cardia, лат. cor.) – полый мышечный орган, который перекачивает кровь по сосудам посредством определенной последовательности ритмичных сокращений и расслаблений. Его деятельность обуславливается постоянными нервными импульсами, поступающими из продолговатого мозга.

Кроме того, орган обладает автоматизмом – способностью сокращаться под действием импульсов, образованных в нем самом. Возбуждение, генерирующееся в синусно-предсердном узле, распространяется на ткани миокарда, вызывая спонтанные мышечные сокращения.

Сердце человека – результат многолетней эволюции

Обратите внимание! Объем полостей органа у взрослого человека в среднем составляет 0,5-0,7 л, а масса не превышает 0,4% от общего веса тела.

Стенки сердца состоят из трёх листков:

• эндокард, выстилающий сердце изнутри и образующий клапанный аппарат ССС;
• миокард – мышечный слой, обеспечивающий сокращение камер сердца;
• эпикард – наружная оболочка, соединяющаяся с перикардом – околосердечной сумкой.

В анатомическом строении органа выделяют 4 изолированные камеры – 2 желудочка и два предсердия, соединяющиеся между собой посредством клапанной системы.

Схематическое изображение камер сердца

В левое предсердие по четырем равным по диаметру легочным венам поступает насыщенная молекулами кислорода кровь из малого круга кровообращения. В диастолу (фазу расслабления) через открытый митральный клапан она проникает в левый желудочек. Затем, во время систолы кровь с силой выбрасывается в аорту – крупнейший артериальный ствол в человеческом организме.

Правое предсердие собирает «переработанную» кровь, содержащую минимальное количество кислорода и максимальное – углекислого газа. Она поступает от верхней и нижней части тела по одноименным полым венам – v. cava superior и v. cava interior.

Затем кровь проходит через трехстворчатый клапан и попадает в полость правого желудочка, откуда по легочному стволу транспортируется в легочную артериальную сеть для обогащения О2 и избавления от избытка СО2. Таким образом, левые отделы сердца заполнены насыщенной кислородом артериальной кровью, а правые – венозной.

Обратите внимание! Зачатки сердечной мышцы определяются ещё у простейших хордовых в виде расширения магистральных сосудов. В процессе эволюции орган развивался и приобретал все более совершенное строение. Так, например, сердце у рыб двухкамерное, у земноводных и пресмыкающихся – трехкамерное, а у птиц и всех млекопитающих, как и у человека – четырехкамерное.

Сокращение сердечной мышцы ритмично и в норме составляет 60-80 ударов в минуту. При этом наблюдается определенная временная зависимость:

• продолжительность сокращения мышц предсердий составляет 0,1 с;
• желудочки напрягаются на протяжении 0,3 с;
• продолжительность паузы – 0,4 с.

Систола и диастола сердечной мышцы

Аускультативно в работе сердца выделяют два тона. Их основные характеристики представлены в таблице ниже.

Таблица: Сердечные тоны:

Артерии

Артерии – это полые эластические трубки, по которым кровь движется от сердца к периферии. Они имеют толстые стенки, послойно образованные мышечными, эластическими и коллагеновыми волокнами и могут изменять свой диаметр в зависимости от объема циркулирующей в них жидкости. Артерии насыщены богатой кислородом кровью и распространяют ее по всем органам и тканям.

Обратите внимание! Единственным исключением из правил является лёгочный ствол (truncus pneumonalis). Он наполнен венозной кровью, но называется артерией, так как несёт ее от сердца к легким (в малый круг кровообращения), а не наоборот. Аналогично лёгочные вены, впадающие в левое предсердие, переносят артериальную кровь.

Крупнейшим артериальным сосудом в организме человека является аорта, выходящая из левого желудочка.

По анатомическому строению выделяют:

• восходящую часть аорты, дающую начало коронарным артериям, питающим сердце;
• дугу аорты, из которой выходят крупные артериальные сосуды, питающие органы головы, шеи и верхних конечностей (брахиоцефальный ствол, подключичную артерия, левая общая сонная артерия);
• нисходящую часть аорты, делящуюся на грудной и брюшной отдел.

Аорта – главный артериальный сосуд в организме человека

Вены

Венами принято называть сосуды, переносящие кровь от периферии к сердцу. Их стенки менее толстые по сравнению с артериальными, и они почти не содержат гладкомышечных волокон.

По мере увеличения диаметра количество венозных сосудов становится все меньше, и в конечном итоге остаются только верхняя и нижняя полые вены, собирающие кровь от верхней и нижней части человеческого тела соответственно.

На фото – отличие в строении артерий и вен

Сосуды микроциркуляторного русла

Помимо крупных артерий и вен в сердечно-сосудистой системе выделяют элементы микроциркуляторного русла:

• артериолы – артерии мелкого диаметра (до 300 мкм), предшествующие капиллярам;
• венулы – сосуды, непосредственно примыкающие к капиллярам и осуществляющие транспорт бедной кислородом крови к более крупным венам;
• капилляры – мельчайшие кровеносные сосуды (диаметр составляет 8-11 мкм), в которых происходит обмен кислорода и питательных веществ с интерстициальной жидкостью всех органов и тканей;
• артериоло-венозные анастомозы – соединения, обеспечивающие переход крови из артериол в венулы без участия капилляров.

Помимо регуляции кровообращения, ССС отвечает и за работу лимфатической системы организма, состоящей из собственно лимфы, лимфатических сосудов и лимфатических узлов.

С помощью мельчайших капилляров происходит насыщение тканей кислородом и питательными веществами

Что двигает кровь по сосудам

А что же заставляет кровь «бежать» по сосудам?

К факторам, обеспечивающим постоянное кровообращение, относится:

• работа сердечной мышцы: подобно насосу, она перекачивает на протяжении жизни тонны крови;
• замкнутость ССС;
• разница давления жидкости в аорте и полых венах;
• эластичность стенки артерий и вен;
• клапанный аппарат сердца, препятствующий регургитации (обратному току) крови;
• физиологически повышенное внутригрудное давление;
• сокращения скелетной мускулатуры;
• активность дыхательного центра.

Зачем нужны круги кровообращения

Клиническая физиология сердечно-сосудистой системы сложна и представлена различными механизмами саморегуляции. Для обеспечения потребности организма в кислороде и биологически активных веществах в результате эволюции были образованы два круга кровообращения – большой и малый, каждый из которых выполняет определенные функции.

Два круга кровообращения обеспечивают постоянную циркуляцию и насыщение крови кислородом

Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке и завершается в правом предсердии. Его главная задача – обеспечение всех органов и тканей в молекулах О2 и питательных веществах.

Малый круг кровообращения берёт своё начало в правом желудочке. Венозная кровь, попадающая в лёгочные альвеолы по truncus pneumonalis, обогащается здесь кислородом и избавляется от излишков CO2, а затем по легочным венам проникает в левое предсердие.

Обратите внимание! Также выделяют дополнительный круг кровообращения – плацентарный, который сердечно-сосудистую систему  беременной женщины и плода, находящегося в матке.

Функции сердечно сосудистой системы

Таким образом, среди главных функций сердечно сосудистой системы можно выделить:

1. Обеспечение беспрестанной на протяжении всей жизни циркуляции крови.
2. Доставка кислорода и питательных веществ к органам и тканям.
3. Выведение углекислого газа, переработанных питательных веществ и других продуктов метаболизма.

Здорова ли моя сердечно сосудистая система?

А здоровы ли ваши сердце и сосуды? Чтобы ответить на этот вопрос, отсутствия жалоб недостаточно. Важно регулярно проходить медицинское обследование, в ходе которого врач определит основные функциональные показатели сердечно сосудистой системы.

К ним относится:

• ЧСС;
• артериальное давление;
• электрокардиограмма;
• ударный объем сердечного выброса;
• минутный объем сердечного выброса;
• скорость и другие показатели кровотока;
• особенности дыхания при физической нагрузке.

Частота сердечных сокращений

Определение функционального состояния сердечно сосудистой системы начинается с подсчёта ЧСС. Норма частоты сердечных сокращений у взрослых составляет 60-80 ударов в минуту. Уменьшение ЧСС называется брадикардией, повышение – тахикардией.

Обратите внимание! У тренированных людей показатели ЧСС могут быть немного ниже стандартных величин – на уровне 50-60 уд/мин. Это объясняется тем, что выносливое сердце спортсменов за равный промежуток времени «прогоняет» большее количество крови.

С возрастом нормы ЧЧС изменяются

Функциональные расстройства сердечно сосудистой системы, связанные с изменением числа ЧСС имеют различные причины.

Так, например, брадикардия может быть вызвана:

• вегетососудистой дистонией;
• заболеваниями желудка (язвенной болезнью, хроническим эрозивным гастритом);
• гипотиреозом и некоторыми другими эндокринными расстройствами;
• перенесенным инфарктом миокарда;
• кардиосклерозом;
• хронической сердечной недостаточностью.

Среди наиболее распространенных причин развития тахикардии выделяют:

• миокардиты;
• кардиомиопатии;
• синдром лёгочного сердца;
• острый инфаркт миокарда и левожелудочковая недостаточность;
• гипертиреоз и тиреотоксический криз;
• острые инфекционные заболевания;
• шок;
• массивная кровопотеря;
• анемия;
• острая почечная недостаточность.

Обратите внимание! Физиологическая (адаптивная) тахикардия возникает при лихорадке, повышении температуры окружающей среды, стрессах и психоэмоциональных переживаниях, употреблении спиртного, энергетических напитков, некоторых лекарственных средств.

Артериальное давление

Артериальное давление – один из важных показателей работы системы кровообращения. Верхнее, или систолическое значение отражает давление в артериях на пике сокращения стенок желудочков сердца – систолы. Нижнее (диастолическое) измеряется в момент расслабления сердечной мышцы.

Артериальное давление здорового человека составляет 120/80 мм рт. ст. Разница между САД и ДАД получила название пульсового давления. В норме она составляет 30-40 мм рт. ст.

Цена самых простых тонометров для измерения АД начинается от 450 р. Автоматические модели стоят дороже.

Ударный и минутный объемы сердца

Ударный объем крови – количество жидкости, которое выбрасывает левый желудочка сердца за одно сокращение в аорту. У человека с низким уровнем физической активности оно составляет 50-70 мл, а у тренированного –90-110 мл.

Функциональная диагностика сердечно сосудистой системы определяет минутный объем сердца путем умножения ударного объема на ЧСС. В среднем этот показатель равен 5 л/мин.

Показатели кровотока

Одной из важных функций сердечно сосудистой системы является создание благоприятных условий для газообмена и обеспечения клеток биологически активными веществами при физических нагрузках.

Она обеспечивается не только за счёт увеличения ЧСС и минутного объема сердца, но и путем изменения показателей кровотока:

• удельный объем мышечного кровотока увеличивается от 20% до 80%;
• коронарный кровоток увеличивается более чем в 5 раз (при средних значениях 60-70 мл/мин/100 г миокарда);
• кровоток в лёгких увеличивается за счёт увеличения поступающего к ним объема крови с 600 мл до 1400 мл.

Кровоток в остальных внутренних органов во время физической нагрузки снижается и на ее пике составляет всего 3-4% от общего. Это обеспечивает достаточное поступление крови и питательных веществ к интенсивно работающим мышцам, сердцу и лёгким.

Для оценки возможностей кровотока используются следующие функциональные пробы сердечно сосудистой системы:

• Мартинета;
• Флака;
• Руфье;
• Пробу с приседаниями.

Проверить работу системы кровообращения можно с помощью функциональных проб

Помните, что перед проведением любой из этих проб вам необходимо проконсультироваться с врачом: для их выполнения существует четкая инструкция. Современные методы функциональной диагностики сердечно сосудистой системы позволят выявить возможные нарушения в работе «мотора» на ранней стадии и не допустить развития серьезных заболеваний. Здоровье сердца и сосудов – залог хорошего самочувствия и долголетия.

Распространенные заболевания ССС

Согласно статистике, заболевания сердечно сосудистой системы на протяжении нескольких десятилетий остаются ведущей причиной смертности населения в развитых странах.

Боль – далеко не единственный симптом патологии ССС

Инструкция по кардиологической помощи выделяет следующие наиболее распространенные группы патологий:

1. Ишемическая болезнь сердца и коронарная недостаточность, в том числе стенокардия напряжения, прогрессирующая стенокардия, ОКС и острый инфаркт миокарда.
2. Артериальная гипертензия.
3. Ревматические заболевания, сопровождающиеся кардиомиопатиями и приобретенным поражением клапанного аппарата сердца.
4. Первичные заболевания сердца – кардиомиопатии, опухоли.
5. Инфекционно-воспалительные заболевания (миокардит, эндокардит).
6. Врождённые пороки сердца и другие аномалии развития ССС.
7. Дисциркуляторные поражения внутренних органов, в том числе головного мозга (ДЭП, ТИА, ОНМК), почек, желудочно-кишечного тракта.
8. Атеросклероз и другие метаболические нарушения.

Здоровое сердце – залог долголетия

При наличии любой из патологий, указанных выше, пациенту необходимы регулярные медицинские исследования. Только врач может дать объективную оценку состоянию здоровья больного и назначить подходящее лечение. Чем позже будет начата терапия, тем ниже шансы на выздоровление: часто цена промедления слишком высока.