Чудеса системы кровообращения

ПРЕДСТАВЬТЕ себе дом со сложной трубопроводной системой, заполненной жидкостью, которая бесперебойно транспортирует пищу, воду, кислород и удаляет отходы. Более того, эти трубы могут сами себя ремонтировать и наращивать свою сеть, приспосабливаясь к меняющимся потребностям дома. Да, это было бы верхом инженерного искусства!

Но если подумать, «трубопроводная» система нашего организма делает гораздо больше. Кроме того, что она регулирует температуру тела, она транспортирует невероятное количество гормонов, содержащих химическую информацию, и организует мощную систему обороны от болезней. Вся сеть «труб» мягкая и гибкая, что позволяет ей амортизировать удары и сгибаться вместе с частями тела. Ни один инженер не мог бы создать такую систему. Но ее сделал наш Творец, когда сформировал вены, артерии и капилляры в человеческом теле.

Главные составные кровеносной системы

Кровеносная система человека на самом деле состоит из двух взаимосвязанных систем. Одна из них, сердечно-сосудистая, включает в себя сердце, кровь и все кровеносные сосуды. Другая, лимфатическая, представляет собой сеть сосудов, по которым из тканей в кровеносное русло происходит отток избыточной жидкости, называемой лимфой. Общая протяженность всех кровеносных сосудов взрослого человека составляет 100 000 километров, и, если их вытянуть в одну линию, они два с половиной раза опоясали бы земной шар по экватору! Эта обширная сеть сосудов доставляет жизненно важную кровь, составляющую около 8 процентов веса тела, к миллиардам клеток.

Функцию мотора, приводящего в движение всю сердечно-сосудистую систему, выполняет, конечно, сердце. Размером с кулак, оно ежедневно прокачивает, как минимум, 9 500 литров крови, что примерно соответствует поднятию одной тонны груза на десятиметровую высоту каждые сутки!

Экскурсия по сердечно-сосудистой системе

Какой путь проходит кровь в организме? Начнем с двух крупных вен — верхней и нижней полых вен,— по которым в сердце поступает кровь, лишенная кислорода. (Смотрите схему.) Кровь из этих вен попадает в первую камеру сердца — правое предсердие. Затем правое предсердие выталкивает кровь в следующую камеру, имеющую более толстые мышечные стенки,— в правый желудочек. Оттуда кровь направляется в легкие через легочный  ствол и две легочные артерии — единственные артерии, несущие лишенную кислорода кровь. Обычно эту кровь переносят вены.

В легких кровь высвобождает углекислый газ и насыщается кислородом. Затем она поступает в левое предсердие через четыре легочные вены — единственные вены, несущие обогащенную кислородом кровь. Из левого предсердия кровь попадает в камеру, имеющую самые толстые стенки,— в левый желудочек, который через аорту качает ее в организм. Два предсердия сокращаются вместе, а вслед за ними сокращаются два желудочка. Собственно, сердцебиение — это и есть двойные последовательные сокращения предсердий и желудочков. Четыре внутренних клапана обеспечивают движение крови через сердце только в одном направлении.

Поскольку толстостенный левый желудочек качает кровь к конечностям, на него ложится нагрузка примерно в шесть раз большая, чем на правый желудочек. Это создает давление, способное вызвать аневризму (выпячивание или растяжение стенок артерии) или даже смертельно опасный инсульт, но этого не происходит благодаря гениальному механизму, который смягчает пульсовые волны.

Эластичные артерии

Самая большая артерия в организме человека — аорта, и ее основные ветви относятся к сосудам эластического типа. Они имеют большой просвет, или внутреннее сечение, что способствует свободному току крови. У этих сосудов толстые мышечные стенки, покрытые концентрическими волокнами эластина — эластичного белка. Когда левый желудочек выталкивает кровь в эти артерии, они растягиваются или расширяются, поглощая удар и проталкивая кровь к следующей группе сосудов — распределительных артерий мышечного типа, которые тоже имеют эластин в составе своих стенок. Благодаря такому замечательному устройству артериальное давление остается  стабильным к моменту, когда кровь достигает тонких капилляров *.

Диаметр сечения магистральных артерий колеблется от 1 сантиметра до 0,3 миллиметра. Эти сосуды, растяжением и сокращением которых управляют специальные нервные волокна, помогают регулировать поток крови, делая кровеносную систему очень динамичной. Например, в случае травмы или при появлении опасности чувствительные к давлению нервы, которые располагаются в стенках артерий, посылают сигнал в мозг, а мозг, в свою очередь, посылает соответствующим артериям сигнал ограничить кровоснабжение маловажных областей, например кожи, и направить кровь к более важным органам. В журнале «Нью сайентист» говорится: «Наши артерии чувствуют ток крови и соответственно реагируют». Неудивительно, что артерии называют «умными трубками».

К моменту, когда кровь покидает самые маленькие артерии — артериолы, ее давление стабилизируется на уровне примерно 35 миллиметров ртутного столба. Устойчивое низкое давление очень важно на этом участке кровеносного русла, поскольку здесь артериолы соединяются с самыми маленькими из всех кровеносных сосудов — с капиллярами.

В один ряд

Диаметр сечения капилляров настолько мал — от восьми до десяти микрометров (миллионная часть метра),— что эритроциты проходят через них по одному. Стенки капилляров состоят из единственного слоя клеток, однако это не мешает капиллярам снабжать близлежащие ткани питательными веществами (содержащимися в плазме — жидкой части крови) и кислородом (который транспортируется эритроцитами). В то же время из тканей в капилляры поступает углекислый газ и другие продукты обмена, предназначенные для выведения из организма. С помощью маленькой петлеобразной мышцы,  называемой сфинктером, капилляры также регулируют проходящий через них поток крови соответственно потребностям близлежащей ткани.

От венул и вен к сердцу

Покинув капилляры, кровь попадает в крошечные вены, называемые венулами. Венулы, диаметр которых составляет от 8 до 10 микрометров, при слиянии образуют вены, по которым кровь возвращается к сердцу. Попадая в вены, кровь практически полностью теряет свое давление, поэтому стенки венозных сосудов тоньше артериальных. Кроме того, в них меньше эластина. Однако просвет протока венозных сосудов гораздо больше, из-за чего они удерживают 65 процентов от общего объема крови.

Недостаток внутрисосудистого давления вены компенсируют за счет гениального приспособления, которое позволяет им направлять кровь обратно к сердцу. Во-первых, они снабжены чашеобразными клапанами, которые не позволяют, чтобы под действием силы тяжести кровь вытекла из сердца. Во-вторых, задействуются скелетные мышцы. Каким образом? Когда мышцы сгибаются, как, например, во время ходьбы, они сдавливают близлежащие вены. Это, в свою очередь, проталкивает кровь через односторонние клапаны к сердцу. И наконец, внутреннее давление в брюшной и грудной полости, которое меняется при дыхании, помогает венам прокачивать свое содержимое в правое предсердие.

Коэффициент полезного действия сердечно-сосудистой системы настолько высок, что, даже когда человек отдыхает, через сердце проходит около пяти литров крови в минуту! При ходьбе это количество увеличивается до 8 литров, а через сердце здорового спортсмена на марафонской дистанции может проходить 35 литров крови в минуту — в семь раз больше, чем у отдыхающего человека!

В некоторых случаях венозные клапаны могут протекать из-за генетической предрасположенности, тучности, беременности или из-за того, что человек подолгу стоит. Когда эти клапаны отказывают, под ними скапливается кровь, отчего вены разбухают и возникает то, что называется варикозным расширением вен. Подобным образом напряжение во время родов или во время испражнения повышает давление в брюшной полости, что, в свою очередь, препятствует возвращению крови из вен в области анального отверстия и толстой кишки. Это может привести к варикозному расширению вен, называемому геморроем.

Лимфатическая система

Доставляя питательные вещества в ткани и выводя продукты обмена, капилляры забирают несколько меньше жидкости, чем приносят. Кроме того, происходит утечка важных белков крови в ткани. Именно поэтому организму и нужна лимфатическая система. Она собирает всю избыточную жидкость, называемую лимфой, и возвращает ее в кровоток через большую вену у основания шеи и еще одну в грудной клетке.

Подобно артериям и венам, лимфатические сосуды делятся на несколько видов. Самые маленькие — лимфатические капилляры — расположены в лонах кровяных капилляров. Эти крошечные и сильно проницаемые сосуды вбирают в себя избыточную жидкость и направляют ее к более крупным коллекторным лимфатическим сосудам, которые выносят лимфу в лимфатические стволы. Стволы сходятся, образуя лимфатические протоки, которые, в свою очередь, соединяются с венами.

Лимфа течет только в одном направлении — к сердцу. Поэтому лимфатические сосуды, в отличие от сердечно-сосудистой системы, не образуют замкнутого круга. Слабая работа мышечных стенок лимфатических сосудов, отчасти компенсируемая пульсацией близлежащих артерий и движением конечностей, помогает качать лимфу по системе. Если лимфатический сосуд перекрывается, в его области накапливается жидкость и образуется вздутие, называемое отёком.

По лимфатическим сосудам в принципе могут перемещаться и болезнетворные организмы. Поэтому наш Создатель обеспечил лимфатическую систему мощной защитой — лимфоидными органами: лимфатическими узлами, распределенными по коллекторным лимфатическим сосудам, селезенкой, вилочковой (зобной) железой, миндалинами, аппендиксом и лимфатическими фолликулами (пейеровыми бляшками), находящимися в тонкой кишке. Эти органы участвуют в производстве и хранении лимфоцитов — важнейших клеток иммунной системы. Следовательно, здоровая лимфатическая система содействует здоровью организма в целом.

Вот и закончилось наше путешествие по системе кровообращения. Однако даже такая краткая экскурсия показала, что эта система представляет собой шедевр инженерного искусства, что она поразительно сложна и эффективна. Более того, со своими бесконечными заданиями она справляется незаметно для нас — если, конечно, ее состояние не нарушено. Так что берегите свою систему кровообращения, а она будет беречь ваше здоровье.

[Сноска]

[Рамка/Иллюстрации, страница 26]

Берегите свои артерии!

Артериосклероз, или уплотнение стенок артерий,— основная причина смертности во многих странах. Наиболее распространенная форма этого заболевания, атеросклероз, развивается в результате образования атером — жировых отложений, напоминающих овсяные хлопья,— на внутренних стенках артерий. Эти отложения сужают просвет, или внутреннее сечение, артерии, что может привести к ее полной закупорке — когда количество бляшек достигает критической отметки — и к разрыву. Полную закупорку могут также вызвать блуждающие кровяные сгустки и спазмы мышечных стенок артерий.

Наиболее опасным представляется отложение бляшек на стенках коронарных артерий, которые питают сердечную мышцу. В результате сама сердечная мышца получает недостаточно крови, симптомом чего является стенокардия — тупая, сжимающая боль в груди, зачастую вызываемая физической нагрузкой. Если коронарная артерия полностью блокируется, это может привести к сердечному приступу и омертвению сердечной мышцы. Сильный приступ способен вызвать остановку сердца.

Среди основных причин возникновения атеросклероза можно назвать курение, эмоциональное напряжение, диабет, избыточную массу тела, малоподвижный образ жизни, высокое артериальное давление, большое количество жиров в рационе и генетическую предрасположенность.

[Иллюстрации]

Здоровая артерия

Частичная закупорка

Запущенные образования

[Схема]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

Коронарная артерия

[Схема, страницы 24, 25]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

Сердечно-сосудистая система

ЛЕГКИЕ

СЕРДЦЕ

Левый желудочек

АРТЕРИИ

АРТЕРИОЛЫ

КАПИЛЛЯРЫ

ВЕНУЛЫ

ВЕНЫ

СЕРДЦЕ

Правый желудочек

Обогащенная кислородом кровь

Лишенная кислорода кровь

Из организма

ВЕРХНЯЯ ПОЛАЯ ВЕНА

ПРАВОЕ ПРЕДСЕРДИЕ

НИЖНЯЯ ПОЛАЯ ВЕНА

Из организма

ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

клапаны

В легкие

ЛЕГОЧНАЯ АРТЕРИЯ

Из легких

ЛЕВОЕ ПРЕДСЕРДИЕ

клапаны

ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

АОРТА

В организм

[Схема, страница 25]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

Как бьется сердце

1. В расслабленном состоянии

2. Сокращение предсердий

3. Сокращение желудочков

[Иллюстрация, страница 25]

Клетки крови проделывают по кровеносным сосудам путь в 100 000 километров.

[Иллюстрация, страница 26]

Фотография капилляров с эритроцитами, выстроенными в один ряд.

[Сведения об источнике]

Lennart Nilsson