Большой, или системный, круг кровообращения начинается в левом желудочке (рис. 8, а). Из него выходит самый крупный сосуд нашего организма аорта, диаметр которой может достигать 3,5 см. Она идет от сердца вниз, располагается вдоль позвоночника и по пути отдает множество крупных и средних артерий к органам и тканям (рис. 8, б). Примерно в проекции крестца аорта раздваивается, образуя подвздошные артерии; затем сосуды делятся еще и снабжают свежей кровью нижние конечности. Большой круг кровообращения питает все тело, кроме легких: головной мозг, почки, печень, органы желудочно-кишечного тракта, мягкие ткани, кости и т. д. Когда кровь отдаст все питательные вещества и кислород, она собирается в обратный путь, переходя в венозную часть большого круга кровообращения. Вены собирают жидкость, насыщенную углекислым газом и другими продуктами обмена веществ, и несут ее назад. Ближе к концу этого пути мелкие и средние сосуды, соединяясь, формируют два больших верхнюю и нижнюю полую вены (рис. 8, в, г). Они, каждая сама по себе, впадают в правое предсердие (рис. 8, д).
Несмотря на то, что круги кровообращения неразрывно связаны между собой, их открыли не одновременно. Малый был открыт испанским врачом Мигелем Серветом, который в 1533 г. описал его в своем труде «Восстановление христианства». Большой впервые был упомянут гораздо позже, в 1618 г. Его обнаружил английский анатом Уильям Гарвей.
Подводя короткий итог, отметим: большой круг кровообращения начинается в левом желудочке, откуда его артериальная часть несет свежую кровь к органам. Затем венозная кровь собирается в венозной части круга и возвращается в правое предсердие. Весь этот путь занимает довольно мало времени всего 2324 с.
Итак, правое предсердие является конечной точкой большого круга. Оно выбрасывает кровь в единственно возможном направлении в одноименный желудочек, с которого начинается малый круг (рис. 8, е). Венозная кровь поступает в легочную артерию (рис. 8, ж), которая, многократно разделяясь и превращаясь в капиллярную сеть, идет к ткани легких. Там через просвет легочных альвеол и тончайшие стенки капилляров она избавляется от продуктов обмена, превращая их в летучие метаболиты, выдыхаемые с воздухом, и насыщается кислородом. Затем жидкость следует в обратном направлении и, наконец, через легочные вены (рис. 8, з) поступает обратно в сердце в левое предсердие (рис. 8, и).
Итак, малый круг несет венозную кровь от правого желудочка в легкие и возвращает артериальную к сердцу, в левое предсердие. Оттуда она снова вступит в большой круг кровообращения.
Рисунок 8. Схема большого и малого кругов кровообращения: а левый желудочек, б аорта, в верхняя полая вена, г нижняя полая вена, д правое предсердие, е правый желудочек, ж легочная артерия, з легочные вены, и левое предсердие
Проводящая система сердца
Сердце орган уникальный. Его отличает способность, которой не обладает ни одна составляющая человеческого организма: сердечная мышца способна к автономной работе.
За протекание различных физиологических процессов в нашем организме отвечает нервная система. Именно она «командует» мышцам сокращаться, железам выделять свой секрет и т. д. Все, что происходит внутри нас, регулируется работой головного мозга. В отличие от этого, сердце обладает способностью к автоматизму оно само задает себе ритм и самостоятельно его регулирует. Это осуществляется при помощи проводящей системы совокупности измененных клеток миокарда, в которых зарождается и распространяется импульс (рис. 9).
Рисунок 9. Строение проводящей системы сердца: а сино-атриальный (синусовый) узел, б атрио-вентрикулярный узел, в правая ножка пучка Гиса, г левая ножка пучка Гиса, д волокна Пуркинье
Проводящие пути состоят из нескольких образований. Первоначально импульс зарождается в так называемом синусовом, или сино-атриальном, узле, который находится в правом предсердии между устьями верхней и нижней полых вен (рис. 9, а). Узел имеет довольно крупные размеры 1,5 см в длину, 0,5 см в ширину. Именно это образование и задает частоту сердечного ритма, которая для здорового взрослого человека составляет 6080 ударов в минуту, поэтом его еще называют водителем ритма первого порядка. Импульс, возникающий в сино-атриальном узле, распространяется на предсердия и желудочки, вызывая их последовательное сокращение. Предсердные пути проводят импульс быстрее, поэтому предсердия сокращаются раньше желудочков, успевая наполнить их кровью.
Рисунок 9. Строение проводящей системы сердца: а сино-атриальный (синусовый) узел, б атрио-вентрикулярный узел, в правая ножка пучка Гиса, г левая ножка пучка Гиса, д волокна Пуркинье
Проводящие пути состоят из нескольких образований. Первоначально импульс зарождается в так называемом синусовом, или сино-атриальном, узле, который находится в правом предсердии между устьями верхней и нижней полых вен (рис. 9, а). Узел имеет довольно крупные размеры 1,5 см в длину, 0,5 см в ширину. Именно это образование и задает частоту сердечного ритма, которая для здорового взрослого человека составляет 6080 ударов в минуту, поэтом его еще называют водителем ритма первого порядка. Импульс, возникающий в сино-атриальном узле, распространяется на предсердия и желудочки, вызывая их последовательное сокращение. Предсердные пути проводят импульс быстрее, поэтому предсердия сокращаются раньше желудочков, успевая наполнить их кровью.
Следующее крупное образование, которое проводит стимул к нижележащим камерам, называется атриовентрикулярным узлом (от лат. «atrium» предсердие и «ventriculus» желудочек) (рис. 9, б). Он находится в нижней части межпредсердной перегородки и получает импульсы от синусового узла. Атрио-вентрикулярный узел сам по себе тоже обладает способностью к автономной работе. Если синусовый по каким-то причинам выходит из строя, он берет его функцию на себя, самостоятельно вырабатывая импульсы с частотой 4060 ударов в минуту. Конечно, это меньше, чем в норме, однако даже такой замещающий ритм способен поддержать жизнедеятельность. В этом заключается один из многочисленных механизмов самозащиты человеческого сердца. Иногда у внешне здоровых людей при случайном обследовании выявляют нарушения, при которых частота сокращений сердца задается именно этим образованием. При этом больные хорошо себя чувствуют, нормально переносят нагрузки и даже не догадываются о каких-то расстройствах. Атрио-вентрикулярный узел называют водителем ритма второго порядка.
От этого образования импульс распространяется на желудочки, вызывая их сокращение. Внутрижелудочковые проводящие пути представлены пучком Гиса, лежащим в толще межжелудочковой перегородки и разделяющимся на две ножки, отходящие к правому и левому желудочкам (рис. 9, в, г). Ножки делятся на самые мелкие пути волокна Пуркинье, идущие к пучкам мышечных клеток и вызывающие их согласованное сокращение (рис. 9, д). Проводящие пути, расположенные в желудочках, также обладают свойством автоматизма, т. е. являются водителями ритма третьего порядка. Они рождают импульсы с частотой 1520 ударов в минуту.
ИНТЕРЕСНО
Помимо главных кругов кровообращения, большого и малого, различают дополнительные. Это венечный, по которому поступает питание к сердцу, и Виллизиев круг сосудистая система, снабжающая кровью головной мозг. Кроме этого, у плода функционирует плацентарный круг кровообращения.
Для полноценного существования этого недостаточно, однако в опасных ситуациях (инфаркт, отравление ядами и др.) они берут на себя работу по сохранению сокращений сердца, что позволяет выиграть время для оказания экстренной помощи больному.
Показатели сердечной деятельности
Сердце среднего человека работает примерно в одном и том же режиме. Его анатомия определяет некоторые функциональные показатели, главными из которых являются два ударный и минутный объем.
Ударный объем это количество крови, которое выбрасывается сердцем во время одного сокращения. За один удар оба желудочка изгоняют от 50 до 70 мл крови. Эта величина может отличаться в зависимости от конституции (у людей субтильного телосложения она будет меньше), пола (мужское сердце больше по размерам, а значит, и работает интенсивнее). Кроме того, у одного и того же человека могут быть различия минутного объема в покое и при выполнении физической нагрузки в последнем случае этот показатель увеличивается, чтобы покрыть растущие потребности тканей в кислороде.
На первый взгляд, 5070 мл кажется небольшой величиной. Однако, для сравнения, сердце собаки средних размеров за один удар выбрасывает около 17 мл крови, а сердце кошки 710 мл. Количество крови, которое орган изгоняет в течение минуты, называется минутным объемом, или сердечным выбросом. Сердечная мышца взрослого человека, находящегося в состоянии покоя, перекачивает 4,55 л крови в минуту. При нагрузке эта цифра может существенно меняться, причем не столько за счет роста ударного объема, сколько из-за увеличения частоты пульса. При значительных физических усилиях у тренированных спортсменов эта величина может возрастать до 30 л и более.