Розділ 9. загальне уявлення про серцево-судинну систему
Життя людини залежить від забезпечення кожної її клітини поживними речовинами, киснем, водою, а також видалення кінцевих продуктів обміну речовин. Таку функцію виконує кров, яка рухається судинами, а рух спрямовується серцем. Серце та судини з просвітом різного діаметра утворюють замкнуту систему, яка проходить майже в усіх структурах організму. Лише епітелій, волосся, нігті, рогівка ока та оболонки суглобів не мають у собі судин.
Розрізняють два кола кровообігу, які поєднуються у серці. Мале коло починається з правого шлуночка, проходить через судини легень, збагачуючись киснем, а потім завершується у лівому передсерді. Велике коло починається з лівого шлуночка, проходить через судини тіла, забезпечуючи переміщення поживних речовин та продуктів обміну до всіх клітин організму, а потім завершується у правому передсерді.
Серце та його функції
Серце порівнюють із насосом, який перекачує кров. Воно складається із правої та лівої частини, кожну з яких поділено на передсердя та шлуночок. Побудована стінка серця з трьох шарів:
— зовнішній, або епікард (від ері — над, kardia — серце);
— середній, або міокард (від myos — м'яз, kardia — серце);
— внутрішній, або ендокард (від endos — усередині, kardia — серце).
Скорочення м'язових клітин міокарда забезпечується збудженням, яке зароджується та проходить по провідній системі. Ця система складається із синусно-передсердного та передсердно-шлуночкового вузлів, з'єднаних між собою, а також пучка Гісса, який роз'єднується на дві ніжки, що розгалужуються в шлуночках.
Визначає частоту скорочень синусно-передсердний вузол, клітини якого здатні довільно утворювати нервові імпульси частотою 60-80 за хвилину. Ці імпульси розповсюджуються по передсердям, викликаючи їхнє скорочення, та збуджують передсердно-шлуночковий вузол, імпульси якого зумовлюють скорочення шлуночків. Завдяки затримці імпульсів у другому вузлі, відбувається неодночасне скорочення передсердь та шлуночків, спочатку збудження охоплює передсердя, а вже пізніше, коли кров із них потрапить у шлуночки, воно забезпечить скорочення наповнених кров'ю шлуночків. Прискорюється розповсюдження імпульсів наявністю між клітинами міокарда особливих контактів між їхніми мембранами — нексусів. Електричні процеси, які відбуваються у провідниковій системі серця, можливо реєструвати, їхній графічний запис — це електрокардіограма.
Діяльність серця регулюється нервовою системою, структури якої контактують із вузлами серця, що позначається на його роботі. Так, симпатичні нерви прискорюють частоту скорочення та збільшують їхню силу, а парасимпатичні — діють протилежно.
З віком у міокарді та епікарді зростає кількість клітин жирової тканини. Це збільшує товщину стінки серця, але зменшує об'єм внутрішніх порожнин та погіршує живлення його власних клітин. Попередити такі зміни можливо регулярними фізичними вправами та правильним харчуванням. Фізичні вправи та фізична праця зумовлюють збільшення серця. Крім того, скорочення скелетних м'язів кінцівок сприяє руху крові проти сили гравітації, тому фізична активність полегшує роботу серця, а гіподинамія зумовлює його посилену роботу.
Процеси, які відбуваються протягом одного серцевого скорочення, називаються серцевим циклом. Він складається з трьох фаз — систола (від systole — скорочення) передсердь, систола шлуночків, загальна діастола (від diastole — розслаблення). У стані спокою тривалість кожної фази відповідно 0,1 с; 0,3 с; 0,4 с.
Під час загальної діастоли кров надходить від порожнистих вен у праву частину серця, а від легеневих — у ліву. Потім відбувається скорочення передсердь, які викидають кров до шлуночків, а потім систола шлуночків виводить кров із серця. У протилежному напрямку рухатись крові не дозволяють клапани, які перекривають отвори між передсердями й шлуночками та між шлуночками й судинами. Закривання отворів клапанами супроводжується появою звуків — систолічного та діастолічного, які можливо почути завдяки приладам, що посилюють звуки.
Кількість крові, яка викидається шлуночками під час однієї систоли, називається систолічним або ударним об'ємом крові. Його величина складає 70-100 мл, вона залежить від фізичної тренованості. У стані спокою із серця переміщується кількість крові, яка дорівнює її загальному вмісту в організмі, це хвилинний об'єм серця. При важкій роботі, фізичному навантаженні він зростає у кілька разів, це залежить від функціонального резерву здоров'я.
Реєстрація електричних процесів у серці здійснюється після накладання спеціальних електродів на кінцівки та міжреберні ділянки грудної стінки. Виконують запис у трьох стандартних (від кінцівок) та семи грудних відведеннях. Найбільш повна схема зміни електричних потенціалів серця спостерігається у першому стандартному відведенні, тобто між правим та лівим п'ястком (рис. 1).
Зубець Р відповідає збудженню передсердь, комплекс QRS— збудженню шлуночків, Т — зворотному переміщенню збудження від верхівки серця, інтервали RQ— часу збудження передсердно-шлуночкового вузла, ТР — загальній діастолі серця.
Будова та функція судин
Судини поділяються на три великі групи:
— артерії, якими кров рухається у напрямку від серця;
— капіляри, у яких відбувається безпосередньо обмін між кров'ю та тканинами;
— вени, якими кров рухається у напрямку до серця. Кров переміщується судинами з ділянки високого
тиску в ділянку низького тиску. Тиск крові в артеріях називається артеріальним. Максимальний тиск під час систоли називають систолічним тиском (100-140 мм рт.ст.), а мінімальний тиск під час діастоли — діастолічним (80-160 мм рт.ст), різниця між ними називається пульсовим тиском.
Коливання стінок судини під час нерівномірного переміщення крові створює пульсову хвилю. "ї досліджують прощупуванням артерій, переважно на зап'ястку у ділянці променевої артерії. Частота пульсу залежить від фізичної роботи та емоційного стану, його висота — від ударного об'єму, напруга — від артеріального тиску і стану вегетативної нервової системи.
Загальний об'єм крові у судинах людини залежить від статі, а саме: у чоловіків майже 76 мл/кг маси тіла, у жінок — 65 мл/кг. У дорослої людини лише 9% усього об'єму крові знаходиться у судинах малого кола, 84% — У судинах великого кола, 7% — у порожнинах серця.
Розрізняють лінійну, об'ємну та загальну швидкість кровотока судинами.
Лінійна швидкість — це швидкість переміщення на відстань, вона найвища в аорті, де досягає 0,5 м/с.
Об'ємна швидкість — це швидкість переміщення кількості крові через поперечний розтин судини, визначається у мл/с.
Загальна швидкість — це час, за який кров проходить велике та мале коло кровообігу.
В разі фізичному навантаження у судинах середнього та малого діаметра суттєво зростає об'ємна та зменшується лінійна швидкість.
Стан судин залежить від нервово-гуморальної регуляції, завдяки якій організм може пристосовуватись до зміни об'єму крові та впливати на швидкість переміщення речовин до тканин.
Провідну роль у зміні стану серця та судин має вегетативна нервова система, проте існують приклади, коли люди можуть свідомо впливати на їхню роботу. Ці факти наводяться щодо йогів. А крім них, відомо, що німецький фізіолог XIX століття В. Вейер міг за власним бажанням зупинити своє серце. Одного разу під час такої демонстрації він утратив свідомість.