Серцево-судинна система людини кров, серце, судини

Серцево-судинна система складається з:

Кров - густа рідина червоного кольору, що складається з плазми і формених елементів.

Основні формені елементи:

  • еритроцити - здійснюють транспортування кисню до органів і тканин;
  • лейкоцити - відповідальні за фагоцитоз, імунні процеси, пірогенні реакції;
  • тромбоцити - беруть участь в процесах згортання крові.

Плазма складає більшу частину об'єму циркулюючої крові, і являє собою колоїдно-електролітно-білковий розчин, в якому зважені формені елементи. Білок плазми забезпечує значну частину колоїдно-осмотичного тиску крові, а такі білки, як альбумін, пов'язують лікарські речовини, токсини і транспортують їх до місць руйнування.

Залежно від градієнта швидкості кровотоку змінюється в'язкість крові (або плинність - величина, зворотна в'язкості). Наприклад, при цукровому діабеті в'язкість крові зростає на 20% (відповідно, на 20% зменшується плинність). Основною причиною зниження плинності крові є збільшення гематокриту і зростання концентрації глобулінів і фібриногену. Плинність крові залежить від фізико-хімічних властивостей формених елементів.

Основні показники крові:

  • щільність: 1,055..1,065;
  • обсяг крові становить близько 8% від маси тіла;
  • гематокрит (співвідношення обсягів еритроцитів і плазми): чоловіки - 0,40..0,48; жінки - 0,36..0,42.

Киснево-транспортна функція крові

Киснево-транспортна функція крові можлива завдяки наявності гемоглобіну. а також різниці парціального тиску газів на етапі їх транспортування. В умовах спокою організм людини споживає протягом 1 хвилини близько 250 мл кисню (при високих фізичних навантаженнях цей показник збільшується на порядок). Розглянемо механізм доставки кисню до тканин.

Кисень в крові знаходиться в двох видах: хімічно пов'язаний з гемоглобіном, і фізично розчинений в плазмі. Опускаючи нескладні розрахунки, можна сказати, що кисень, розчинений в плазмі крові, становить близько 3% від мінімальної потреби організму (250 мл / хв). Ця величина настільки мала, що нею в подальшому можна знехтувати, і не брати до уваги значення розчиненого кисню для життєдіяльності організму.

Оскільки гемоглобін є єдиним реальним переносником кисню, то подальші розрахунки будуть пов'язані з молекулою гемоглобіну, яка складається з 4 поліпептидних ланцюгів, кожна з яких в свою чергу пов'язана з гемом - складним небілковим з'єднанням, що містить залізо. Коли кисень приєднується до гемоглобіну, останній перетворюється в оксигемоглобін. Нескладно здогадатися, що обсяг переноситься кисню залежить від кисневої ємності гемоглобіну і загальної кількості гемоглобіну, що міститься в циркулюючої крові.

Киснева ємність крові - кількість кисню, одномоментно знаходиться у зв'язаному вигляді з гемоглобіном в артеріальній крові.

Максимальна кіслородоемкость 1 г гемоглобіну становить 1,34 мл. Наприклад, при концентрації гемоглобіну 150 г / л виходить 201 мл пов'язаного кисню на один літр крові (20,1% за обсягом) - це і є величина кисневої ємності крові. В реальних умовах артеріальна ємність в крові в нормі становить 18..19%, венозної - 12..14%. Артеріовенозна різниця по кисню в нормі дорівнює 5..6% за обсягом. Це означає, що в нормальних умовах наш організм утилізує порядку 1/4 кисню, наявного в артеріальній крові. Решта 3/4 складають запас міцності організму по кисню.

Рівень насичення гемоглобіну киснем залежить не тільки від сумарної кількості гемоглобіну, а й від:

  • парціального тиску кисню в крові;
  • pH внутрішнього середовища;
  • температури тіла.

Графічна залежність між рівнем насичення гемоглобіну киснем і парціальним тиском кисню в крові називається кривою дисоціації оксигемоглобіну (КДО). КДО відображає ступінь насичення гемоглобіну киснем і носить характер S-подібної кривої. Такий характер кривої забезпечує можливість адекватного насичення крові при змінах парціального тиску кисню в крові в широких межах.

КДО також залежить від pH - чим далі від легких, тим pH тканин стає менше (накопичення надлишку вуглекислого газу, звідси - закислення), що зменшує спорідненість гемоглобіну до кисню, тому артеріальна кров легко віддає кисень тканинам на рівні системи мікроциркуляції. Зворотним струмом венозна кров потрапляє в мережу легеневих капілярів, в яких pH значно вище, ніж у венозній мережі, внаслідок чого спорідненість гемоглобіну до кисню відновлюється, і процес перенесення кисню відновлюється.

КДО також залежить від температури тіла - чим вище температура, тим менше спорідненість гемоглобіну до кисню. Цей факт пояснює причину виникнення ознак гострої дихальної недостатності у хворих з високою температурою тіла.

Крім вищевказаних чинників на транспортну функцію кисню істотно впливає внутрішньоклітинний органічний фосфат (2,3-дифосфоглицерата - 2,3-ДФГ), який безпосередньо утворюється в еритроцитах, знаходиться в гемоглобіні і впливає на його спорідненість до кисню: підвищення рівня 2,3-ДФГ в еритроцитах зменшує спорідненість, і навпаки.

Нестача кисню в крові в змозі компенсувати збільшення хвилинного обсягу кровообігу.

Транспорт вуглекислого газу

У стані спокою протягом 1 хвилини в тканинах утворюється і виділяється легкими близько 180 мл вуглекислого газу, який є кінцевим продуктом аеробного гліколізу. Вуглекислий газ утворюється в клітинах, реагує з водою, утворюючи вугільну кислоту, яка дисоціює на іони водню і HCO 3. після чого вуглекислота дифундує через клітинні мембрани і потрапляє в венозну кров.

Яким чином вуглекислий газ виводиться з організму?

Основна кількість вуглекислого газу (понад 80%) транспортується з тканин до легким у формі бікарбонату - оксигенований гемоглобін є сильнішою кислотою, ніж деоксігенірованний, завдяки чому забезпечується зв'язування вуглекислого газу в тканинних капілярах і його звільнення в легеневих. Решта вуглекислий газ переноситься плазмою крові (6..7%), і у вигляді карбамінової форми (3..10%).

Показники газів крові

Нормальні показники газів крові у осіб молодого і середнього віку (у осіб старшого віку відбувається зниження останніх двох показників):

Основна функція серцевого м'яза - здійснення постійного кровотоку. Залежить від стану ендокарда, міокарда, перикарда, клапанного механізму, частоти серцевих скорочень і ритму.

Основний шлях вироблення енергії - аеробний.

Електрофізіологічні характеристики серця:

Ведучий показник роботи серця - систолічний об'єм (ударний обсяг), що становить в нормі 60..80 мл. Похідна від ударного обсягу величина - хвилинний обсяг серця - твір ударного обсягу на частоту серцевих скорочень (норма 5..6 л).

Існує 5 видів судин:

  1. Артерії (судини-буфери);
  2. Відня (судини-ємності);
  3. Артеріоли і венули (судини опору, судини розподілу);
  4. Капіляри (судини обміну);
  5. Судини-шунти.

Тонус артеріол в серці і головному мозку регулюється хеморецепторами, які реагують на pH і парціальний тиск вуглекислого газу. В інших органах і системах в цьому процесі бере участь ще й симпатична нервова система.

На рівні капілярів рушійною силою обміну речовин є гідродинамічний і колоїдно-осмотичний тиск.

Сталість плазми крові і міжклітинної рідини забезпечує лімфатична система. Її обсяг близько 2 л, а швидкість лімфотоку - 0,5..1 мл / сек.