§ 30. Сосудистые системы

Определения и обозначения

Сосудистая система — совокупность сосудов, по которым движется кровь и доставляется к органам и тканям. Она соединяет сердце с разными частями тела, поэтому клетки получают необходимые вещества, а продукты обмена уносятся. Если представить её как сеть дорог, сосуды будут путями, по которым кровь добирается до каждой ткани.

Артерии — сосуды, по которым кровь движется от сердца. Их название показывает именно направление тока крови, а не то, сколько в ней кислорода. Это правило помогает правильно определить сосуд даже в тех случаях, когда состав крови отличается от привычного.

Вены — сосуды, по которым кровь движется к сердцу. В стенках многих вен находятся клапаны — складки, которые пропускают кровь в сторону сердца и мешают ей течь обратно. Благодаря этому кровь не возвращается вниз под действием силы тяжести.

Капилляры — мельчайшие сосуды с очень тонкими стенками. Через них из крови в ткани переходят кислород и питательные вещества, а из тканей в кровь — углекислый газ и другие продукты обмена. Поэтому капилляры нужны не просто для движения крови, а для связи крови с клетками.

Как это устроено

Кровь выходит из сердца по артериям, доходит до органов, а затем возвращается по венам. Между мелкими артериями и венами располагаются капилляры, которые образуют разветвлённые сети в тканях. Такое устройство позволяет крови приблизиться к большинству клеток, хотя сами крупные сосуды к каждой клетке не подходят.

Строение стенок сосудов связано с нагрузкой, которую они испытывают. Из сердца кровь поступает в артерии под сильным давлением, поэтому их стенки толстые, прочные и упругие: они растягиваются при поступлении крови и затем помогают сохранять её движение. У капилляров стенки, напротив, очень тонкие — так кислород и другие вещества могут проходить между кровью и тканями.

В венах давление крови ниже, чем в артериях, и крови нужно преодолевать путь обратно к сердцу. Венозные клапаны пропускают её в нужном направлении, а сокращения скелетных мышц сдавливают вены и продвигают кровь. Дыхательные движения грудной клетки также помогают венозному возврату, поэтому движение и дыхание поддерживают кровоток.

Кровь проходит через организм по двум связанным маршрутам — кругам кровообращения. Большой круг начинается в левом желудочке: кровь направляется к органам и тканям, а затем по венам возвращается в правое предсердие. Малый круг начинается в правом желудочке, проходит через лёгкие и заканчивается в левом предсердии; так кровь снова оказывается у левой стороны сердца.

Газовый состав крови меняется в капиллярах, потому что именно здесь кровь соприкасается с тканями или воздухом в лёгких через тонкие стенки. В лёгких она отдаёт углекислый газ и насыщается кислородом. В тканях происходит обратный обмен: кислород переходит к клеткам, а углекислый газ — в кровь, поэтому состав крови меняется по ходу кругов.

Сравнение типов кровеносных сосудов

Сравнивайте сосуды сразу по нескольким признакам, а не только по составу крови: направление движения помогает отличить артерию от вены. Особенности стенок и давление объясняют, почему сосуды выполняют разные задачи. Если нужно определить функцию, соотнесите её с расположением сосуда и его строением.

Разбор задач

Задача 1. Определите, в каком направлении движется кровь по сосуду, отходящему от сердца.

Нужно выяснить тип сосуда и направление тока крови. Сам факт, что сосуд отходит от сердца, уже указывает на направление. Содержание кислорода для этого определения не требуется.

1. Вспомним определение: артерией называют сосуд, по которому кровь движется от сердца. Это правило основано на направлении тока, а не на составе крови. Поэтому сначала определяем, куда кровь движется относительно сердца.
2. В условии сказано, что сосуд отходит от сердца. Значит, кровь направляется от сердца к другим частям кровеносной системы. Такой сосуд относится к артериям.
3. Не нужно проверять, много ли в крови кислорода. Например, сосуд, ведущий от сердца к лёгким, тоже является артерией. Название остаётся тем же, потому что направление не изменилось.

Ответ: кровь движется от сердца, а отходящий от него сосуд — артерия.

Задача 2. Объясните, почему стенки артерий толще и эластичнее стенок вен.

Сравним условия, в которых работают эти сосуды. Артерии получают кровь непосредственно от сердца, а вены возвращают её к сердцу после прохождения через ткани. Различие в давлении помогает объяснить различие стенок.

1. При сокращении сердца кровь поступает в артерии под высоким давлением. Значит, стенки должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать нагрузку. Поэтому они толще стенок вен.
2. Давление растягивает стенки артерий, а их упругость позволяет им возвращаться к исходному состоянию. Это помогает переносить повторяющиеся толчки крови. В венах давление ниже, поэтому такая прочность и упругость не требуются в той же степени.
3. Проверим объяснение связью «условие — строение — функция». Высокое давление требует прочной и эластичной стенки, следовательно, более толстые стенки артерий соответствуют их работе. Одного сравнения толщины недостаточно: важно объяснить его давлением.

Ответ: артериальная кровь движется под более высоким давлением, поэтому стенки артерий толще и эластичнее, чем у вен.

Задача 3. Проследите путь крови от правого желудочка до левого предсердия и укажите, где меняется её газовый состав.

Начальная и конечная камеры сердца показывают, что нужно описать малый круг кровообращения. В его ходе кровь проходит через лёгкие, где происходит газообмен. Чтобы не перепутать порядок, проследим путь по участкам.

1. Из правого желудочка кровь выходит по лёгочной артерии и направляется к лёгким. Этот сосуд называется артерией, потому что кровь движется от сердца, хотя она бедна кислородом. Значит, название не следует выводить из газового состава.
2. В лёгких кровь проходит по капиллярам вокруг лёгочных пузырьков. Здесь она отдаёт углекислый газ и получает кислород, поэтому её газовый состав меняется. Обмен происходит именно через тонкие стенки капилляров.
3. После лёгких кровь возвращается по лёгочным венам в левое предсердие. Вены определяются движением к сердцу, поэтому так называются сосуды, даже если кровь в них насыщена кислородом. На этом путь малого круга завершается.

Ответ: правый желудочек → лёгочная артерия → капилляры лёгких → лёгочные вены → левое предсердие. Газовый состав меняется в капиллярах лёгких: кровь отдаёт углекислый газ и получает кислород.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что во всех артериях течёт богатая кислородом кровь. Обычно такую связь запоминают по большому кругу, но в малом круге лёгочная артерия несёт кровь с малым содержанием кислорода. Проверяйте себя вопросом: кровь идёт от сердца или к нему? От сердца — значит, это артерия.

Ошибка: различать артерии и вены по количеству кислорода. Так можно перепутать лёгочные сосуды, потому что их газовый состав не соответствует упрощённому правилу. Чтобы проверить себя, проследите направление движения относительно сердца, а состав крови рассматривайте отдельно.

Ошибка: начинать малый круг в левом желудочке или заканчивать его в правом предсердии. Такое направление относится к большому кругу, а малый ведёт кровь от правого желудочка через лёгкие к левому предсердию. Удобная проверка — назвать начальную камеру, лёгкие и конечную камеру именно в этом порядке.

Ошибка: полагать, что клапаны есть во всех сосудах. Клапаны характерны для вен, где помогают крови двигаться к сердцу при низком давлении; в артериях и капиллярах их нет. Проверьте себя, сравнив строение: артерии выдерживают давление стенками, капилляры обеспечивают обмен, а венам нужны клапаны для направления тока.

Связь с другими темами

Чтобы понять путь крови по сосудам, нужно знать строение сердца: его камеры и направление движения крови через них. Представление о составе крови и газообмене в лёгких и тканях объясняет, почему кровь меняет количество кислорода и углекислого газа. Эти знания пригодятся при изучении регуляции кровообращения, пульса и влияния физической нагрузки на организм. Например, при нагрузке меняется работа сердца и возрастает потребность тканей в доставке кислорода.

Что запомнить

• Артерии несут кровь от сердца, вены — к сердцу.
• Капилляры соединяют мелкие артерии и вены и обеспечивают обмен веществ.
• Стенки артерий толще и эластичнее стенок вен.
• Венозные клапаны препятствуют обратному току крови.
• Большой круг начинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии.
• Малый круг начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии.