24. Строение и функции кровеносной системы

Определения и обозначения

Кровеносная система — органы и сосуды, обеспечивающие движение крови и перенос веществ по организму. К ней относятся сердце и сеть сосудов, пронизывающая органы и ткани. Благодаря этой системе клетки получают необходимые вещества, а продукты обмена удаляются от них. Без переноса кровь не могла бы связывать работу разных частей тела.

Сердце — полый мышечный орган, который ритмично перекачивает кровь по сосудам. Его мышечная стенка сокращается и расслабляется, создавая движение крови. Внутренние полости сердца называются камерами: есть два предсердия и два желудочка. Работа сердца позволяет крови двигаться даже на значительное расстояние.

Кровообращение — непрерывное движение крови по замкнутой системе сосудов. Замкнутость означает, что кровь проходит по сосудам и через сердце, а не разливается по телу. Непрерывность нужна для постоянного снабжения клеток кислородом и питательными веществами. Нарушение движения крови мешает тканям нормально работать.

Круги кровообращения — малый и большой пути движения крови между сердцем, лёгкими и органами. Малый круг связывает сердце с лёгкими, а большой — с остальными органами и тканями. Такое разделение позволяет крови отдельно проходить газообмен в лёгких и доставлять кислород всему организму. Оба круга соединены и вместе образуют единую систему.

Как это устроено

Сердце разделено перегородкой на правую и левую половины, а каждая половина состоит из предсердия и желудочка. Предсердия принимают кровь, а желудочки выталкивают её в сосуды, поэтому камеры выполняют разные этапы движения крови. Между камерами и у выходов из желудочков находятся клапаны — створки, которые открываются при движении крови вперёд и закрываются при попытке обратного тока. Так кровь не возвращается в уже пройденные камеры и не смешивается кровь правой и левой половин.

Артерии, капилляры и вены различаются, потому что кровь проходит в них при неодинаковом давлении и выполняет разные задачи. Артерии получают кровь от сердца под сильным давлением, поэтому их стенки толстые, упругие и содержат мышечные волокна. Капиллярам нужно пропускать вещества между кровью и тканями, поэтому их стенки тонкие и состоят всего из одного слоя клеток. Вены возвращают кровь к сердцу при более низком давлении; их стенки тоньше артериальных, а в некоторых венах клапаны мешают крови течь назад.

Малый круг начинается в правом желудочке: кровь выталкивается в лёгочную артерию, проходит по её ветвям к капиллярам лёгких, затем собирается в лёгочные вены и поступает в левое предсердие. В лёгочных капиллярах кровь отдаёт углекислый газ и получает кислород. Поэтому этот путь необходим для обновления газового состава крови перед её поступлением к органам. Направление движения к лёгким объясняет, почему лёгочная артерия несёт кровь от сердца, даже если она бедна кислородом.

Большой круг начинается в левом желудочке, который направляет кровь в аорту — крупнейшую артерию организма. От неё отходят артерии к органам, где разветвляются на капилляры; далее кровь собирается в вены и по полым венам возвращается в правое предсердие. Путь начинается в желудочке, поскольку он выталкивает кровь с силой, необходимой для доставки ко всему телу. В тканях кровь отдаёт клеткам кислород и питательные вещества, а затем принимает углекислый газ и другие продукты обмена.

Обмен газами и веществами происходит именно в капиллярах, потому что их стенка очень тонкая, а кровь движется медленно. Это даёт веществам время пройти между кровью и окружающей тканевой жидкостью. Кислород и питательные вещества переходят к клеткам, где используются для жизненных процессов, а углекислый газ и продукты обмена поступают в кровь. Если бы обмен шёл только в крупных сосудах с толстыми стенками, вещества не могли бы эффективно достигать клеток.

Строение и функции кровеносных сосудов

Сначала определите направление движения крови: от сердца она идёт по артериям, а к сердцу возвращается по венам. Затем сопоставьте толщину стенок и давление: эти признаки особенно хорошо различают крупные сосуды. Помните, что содержание кислорода указано для типичного случая, а лёгочные сосуды являются исключением.

Разбор задач

Задача 1. Укажите последовательность движения крови по малому кругу кровообращения, начиная с правого желудочка. Для решения нужно определить, куда правый желудочек направляет кровь, где происходит газообмен и через какие сосуды она возвращается в сердце.

1. Из правого желудочка кровь попадает в лёгочную артерию, потому что этот сосуд уносит её от сердца к лёгким.
2. По разветвлениям лёгочной артерии кровь достигает капилляров лёгких. Там она отдаёт углекислый газ и получает кислород.
3. После газообмена кровь собирается в лёгочные вены. Вены направляют её к сердцу, поэтому последней камерой малого круга будет левое предсердие.

Ответ: правый желудочек → лёгочная артерия → капилляры лёгких → лёгочные вены → левое предсердие. Капилляры нельзя пропускать: именно там меняется газовый состав крови. Обратите внимание, что лёгочная артерия несёт кровь к лёгким, хотя она бедна кислородом.

Задача 2. Определите, какой сосуд описан: его стенка толстая и эластичная, кровь движется от сердца под высоким давлением. Сначала сопоставьте направление движения с определениями артерии и вены. Затем проверьте вывод по строению стенки и давлению.

1. Кровь движется от сердца, значит, сосуд относится к артериям. Вены, напротив, несут кровь к сердцу.
2. Высокое давление возникает потому, что сердце выталкивает кровь в артериальное русло. Толстая упругая стенка помогает выдерживать давление и не повреждаться при его колебаниях.
3. Признаки согласуются между собой: направление, давление и строение указывают на один тип сосуда.

Ответ: это артерия. Чтобы проверить себя, не опирайтесь только на наличие кислорода: среди артерий есть лёгочная, которая несёт кровь от сердца к лёгким и бедна кислородом. Главный признак для названия — направление относительно сердца.

Задача 3. Объясните, почему кровь в лёгочных артериях бедна кислородом, а в лёгочных венах богата им, хотя обычно артерии несут насыщенную кислородом кровь, а вены — бедную. Здесь нужно разделить два признака: направление движения и газовый состав. Названия сосудов определяют по первому признаку, а не по второму.

1. Лёгочная артерия выходит из правого желудочка и несёт кровь от сердца к лёгким. До газообмена эта кровь ещё не получила в лёгких кислород.
2. В капиллярах лёгких кровь отдаёт углекислый газ и поглощает кислород. После этого её газовый состав меняется.
3. Лёгочные вены возвращают кровь от лёгких к сердцу, поэтому, несмотря на высокое содержание кислорода, они называются венами.

Ответ: лёгочная артерия несёт бедную кислородом кровь к лёгким, а лёгочные вены возвращают от лёгких богатую кислородом кровь. Противоречия нет: «артерия» и «вена» обозначают направление относительно сердца. Содержание кислорода зависит от того, прошла ли кровь газообмен в лёгких.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что любая артерия несёт богатую кислородом кровь, а любая вена — бедную. Такое обобщение появляется из-за привычных примеров большого круга, где это обычно так. Проверяйте себя по направлению: артерия ведёт от сердца, вена — к сердцу. Исключение малого круга сразу показывает, почему названия нельзя связывать только с кислородом.

Иногда путают круги кровообращения, указывая для малого круга левый желудочек или правое предсердие как начало. Причина — в том, что два круга соединены и составляют один маршрут крови. Восстановите их по отдельности: малый идёт от правого желудочка к левому предсердию, большой — от левого желудочка к правому предсердию. Проверка по начальной и конечной камерам помогает найти перепутанный маршрут.

Неверно изображать переход крови непосредственно из артерии в вену, пропуская капилляры. Крупные сосуды действительно связаны в единую сеть, но между артериальным и венозным руслом находятся тонкие разветвлённые капилляры. В них происходит обмен с тканями, поэтому маршрут должен включать этот участок. Если в схеме нет капилляров, значит, она не показывает место обмена веществ.

Клапанам иногда приписывают роль насоса, который толкает кровь по сердцу. Путаница возникает потому, что клапаны открываются и закрываются во время сердечного цикла. Однако кровь продвигают сокращения сердечной мышцы, а клапаны лишь не дают ей двигаться обратно. Проверяйте объяснение вопросом: что создаёт давление, а что только регулирует направление потока?

Связь с другими темами

Чтобы понять работу кровеносной системы, нужно знать состав и функции крови, строение клеток и тканей, а также роль кислорода в клеточном дыхании. Тогда становится понятно, зачем кровь доставляет кислород к клеткам и забирает продукты обмена. Кровообращение связано и с дыхательной системой: в лёгочных капиллярах кровь получает кислород и отдаёт углекислый газ. Эти темы вместе объясняют путь газов от воздуха до клеток и обратно.

Изучение сердца и сосудов служит основой для тем о регуляции работы сердца и заболеваниях сердечно-сосудистой системы. Понимание нормального движения крови помогает разобраться, что меняется при нарушении работы сердца или сосудов. Эти знания также пригодятся при изучении первой помощи: они помогают осмысленно оценивать опасность кровотечения и других состояний, связанных с кровообращением.

Что запомнить

• Сердце состоит из двух предсердий и двух желудочков.
• Клапаны обеспечивают одностороннее движение крови.
• Артерии несут кровь от сердца, а вены — к сердцу.
• Капилляры соединяют артериальное и венозное русло и обеспечивают обмен веществ.
• Малый круг проходит через лёгкие и обеспечивает газообмен.
• Большой круг снабжает кровью все органы и ткани.
• Кровь движется по кровеносной системе непрерывно и замкнуто.