Кровеносная система органов человека и животных. Круги кровообращения Схема кровообращения у млекопитающих животных

Кровеносная система млекопитающих представляет собой высшую форму кровообращения.

Как и у птиц, она характеризуется четырёхкамерным сердцем и двумя кругами – большим и малым.

Такая форма способствует ускоренному обмену веществ по сравнению с другими группами позвоночных: фактически перед нами «два сердца», установленные в разных частях сосудистой системы. Кровь в обеих половинах сердца не смешивается.

«Лёгочный» круг

За малый круг «отвечает» правая половина сердца. Из правого желудочка венозная кровь, обеднённая кислородом, направляется по лёгочным артериям в лёгкие. Там она насыщается кислородом и по лёгочным венам следует в левое предсердие.

Насыщение кислородом активнее проявляется у млекопитающих с активным образом жизни, а именно у хищников; у малоподвижных животных газообмен происходит относительно медленно.

«Основной» круг кровообращения

Большой круг зарождается в левом желудочке. Идущая от него единственная дуга аорты левая, а не правая, как у птиц. Ответвления от неё разносят кровь по всему телу, насыщая органы и ткани кислородом и другими необходимыми веществами.

строение кровеносной системы млекопитающих фото

От них же она принимает углекислый газ и продукты обмена веществ. Венозная кровь, насыщенная углекислотой, по венам направляется в правое предсердие. В него впадают две полые вены, первая из которых несёт кровь от головы и передних конечностей, а вторая от задней части тела.

Состав крови млекопитающих

Кровь млекопитающих состоит из жидкой плазмы, в которой содержится полный набор так называемых форменных элементов:

Эритроциты – носители железосодержащего вещества гемоглобина, они осуществляют перенос кислорода;
Тромбоциты – тела, ответственные за свёртывание крови и обмен серотонина;
Лейкоциты – тельца белого цвета, отвечающие за иммунитет.

Эритроциты и тромбоциты млекопитающих, в отличие от других групп животных, не содержат ядер. Тромбоциты и вовсе представляют собой «кровяные пластинки»; отсутствие ядер у эритроцитов объясняется необходимостью вместить большее количество гемоглобина.

Также у эритроцитов нет митохондрий, поэтому синтез АТФ они осуществляют без использования кислорода, благодаря чему являются наиболее эффективными его переносчиками.

Лимфатическая система

Лимфатическая система тесно связана с кровеносной и является посредником между ней и тканями в обмене питательными веществами. Она состоит из кровяной плазмы и лимфоцитов.

Примечательно, что у млекопитающих нет «лимфатических сердец», в отличие от пресмыкающихся и земноводных, - так называют участки лимфатических сосудов, способные сокращаться: лимфа у млекопитающих, ведущих гораздо более активный образ жизни, движется за счёт сокращения мышц скелета.

У млекопитающих также имеются лимфаузлы, очищающие лимфу от вредоносных микроорганизмов. По своему составу лимфа сходна с кровью, но в ней содержится меньше белков и больше жиров. Жиры проникают в неё из пищеварительного тракта.

Пульс

Частота сердечных сокращений у млекопитающих высокая, однако существенно ниже, чем у птиц. Исключением являются мелкие животные вроде мышей, чей пульс равен 600 ударам. У собаки пульс равен 140 ударам, а у быка и слона – всего 24 ударам. Водные млекопитающие способны понижать свой пульс после погружения в глубину.

Системы кровообращения и дыхания связаны между собой структурно и функционально. Они вместе обеспечивают жизнедеятельность организма, позволяют снабжать ткани и органы кислородом с питательными веществами. И начиная с первых животных, частично покоривших сушу, наблюдается единство данных систем. Оно обеспечивает более высокий уровень структурной организации и оптимизации физиологии к условиям проживания на суше.

Респираторная и земноводных, птиц и рептилий состоит из легких, сердца и сосудов. При этом схема малого круга кровообращения целиком представлена легкими, то есть пульмональными капиллярами, к которым кровь поступает по артериям, а отводится по венам. Примечательно, что структурные барьеры между кругами кровообращения отсутствуют, из-за чего дыхательный тракт и сердечно-сосудистая система рассматриваются единым функциональным блоком.

Последовательная схема малого круга кровообращения

Малым кругом называется замкнутая цепь из сосудов, по которым кровь от сердца направляется к легким и возвращается обратно. При этом, несмотря на различия в физиологии гемоциркуляции, схема малого круга кровообращения млекопитающих не отличается от таковой у земноводных, рептилий и даже птиц. С последними у млекопитающих больше общего, нежели с остальными. В частности, речь о 4-камерном сердце.

Поскольку границ между сосудами тела то условным началом малого круга кровообращения считают правый желудочек сердца млекопитающего. Из него по кровь, лишенная кислорода, направляется к пульмональным капиллярам. Процессы диффузии газов, происходящие в альвеолярных завершаются высвобождением в просвет альвеол углекислого газа и захватом кислорода. Последний соединяется с гемоглобином и направляется к левым отделам сердца по легочным венам. Как показывает схема малого круга кровообращения, заканчивается он в левом предсердии, а от левого желудочка начинается системный кровоток.

Малый круг кровообращения птиц

По физиологии дыхательной и сердечно-сосудистой системы птицы наиболее похожи на млекопитающих, поскольку также обладают 4-камерным сердцем. У земноводных и рептилий сердце 3-камерное. В итоге схема малого круга кровообращения птиц такая же, как и у млекопитающих. Здесь от правого желудочка течет венозная кровь, поступающая к легочным капиллярам. Оксигенация обогащает кровь кислородом, который эритроцитами с артериальной кровью транспортируется к левому предсердию, а оттуда - в желудочек и системный кровоток.

Легочное кровообращение птиц и млекопитающих

Вероятно, следует разобраться, какая кровь течет в венах малого круга кровообращения у птиц, млекопитающих, рептилий и земноводных. Итак, у млекопитающих по легочной артерии к капиллярам течет венозная кровь, обедненная кислородом и содержащая углекислый газ в большом количестве. После оксигенации артериальная кровь по венам направляется к сердцу. Примечательно, что в большом круге кровообращения артериальная кровь от сердца всегда течет только по артериям, а венозная возвращается к сердцу по венам.

Легочное кровообращение рептилий и земноводных

Схема малого круга кровообращения лягушки не отличается от такового у млекопитающих. Однако по физиологии они разные: из-за наличия 3-камерного сердца кровь венозная и артериальная смешиваются. Потому по артериям тела, включая легочные, течет смешанная биологическая жидкость. А венозная по венам тела возвращается к сердцу, а затем снова смешивается в трехкамерном сердце. Поэтому в артериях малого и большого круга кровообращения практически не отличается. Потому земноводные являются хладнокровными.

У рептилий также однако в верхнем и нижнем участках общего желудочка существует зачаток перегородки. У крокодилов и вовсе перегородка между правым и левым желудочком практически сформирована. Она имеет лишь некоторое количество отверстий. Как результат, крокодилы более выносливые и крупные по сравнению с другими рептилиями. При этом пока неизвестно, каким сердцем обладали динозавры, также относящиеся к классу рептилий. Вероятно, у них также была практически полноценная перегородка в желудочках. Хотя доказательства вряд ли будут получены.

Разбор схемы малого круга кровообращения человека

У человека газообмен протекает в легких. Здесь кровь отдает углекислый газ и насыщается кислородом. В этом состоит главное значение легочной циркуляции крови. Любая академическая схема малого круга кровообращения, созданная на основе исследований физиологии органов дыхания, начинается с правого желудочка. Непосредственно от клапана легочной артерии отходит легочной ствол. Вследствие его разделения на две части отходит ветвь пульмональной артерии к правому и левому легкому.

Сама легочная артерия многократно делится и дробится до капилляров, густо пронизывающих ткань органа. Газообмен протекает непосредственно в них через аэрогематический барьер, состоящий из альвеолярных эпителиальных клеток. После оксигенации крови она собирается в венулы и вены. По две отходит от каждого легкого, и в левое предсердие впадает уже 4 Они несут артериальную кровь. На этом схема легочного кровообращения заканчивается, и берет начало системное кровообращение.

Биологическое значение малого круга кровообращения

Малый круг в филогенезе появляется у организмов, которые начинают заселять сушу. У животных, обитающих в воде и получающих растворенный кислород, он отсутствует. Эволюция создала и другой орган дыхания: сначала простые трахеистые легкие, а затем - сложные альвеолярные. И как раз с появлением легких развивается и малый круг кровообращения.

С этого момента эволюция развития организмов, проживающих на суше, направлена на оптимизацию захвата кислорода и его транспортировку к тканям-потребителям. Отсутствие смешивания крови в полости желудочков также является важным эволюционным механизмом. Благодаря ему обеспечивается теплокровность млекопитающих и птиц. Также, что важнее, 4-камерное сердце обеспечило развитие мозга, потому как он потребляет четверть от всей оксигенированной крови.

У млекопитающих, как и у птиц, большой и малый круги кровообращения полностью разобщены. От левого желудочка четырехкамерного сердца отходит одна левая дуга аорты . У большинства видов от нее отделяется короткая безымянная артерия, разделяющаяся на правую подключичную и сонные (правую и левую) артерии; левая подключичная артерия отходит самостоятельно. Спинная аорта - продолжение левой дуги - ответвляет сосуды к мускулатуре и внутренним органам ( рис. 99).

Лишь у немногих млекопитающих в равной степени развиты обе передние полые вены; у большинства видов правая передняя полая вена принимает в себя безымянную вену, образованную слившимися. яремной и левой подключичной венами. Несимметричны и рудименты задних кардинальных вен низших позвоночных - так называемые непарные (позвоночные) вены, характерные только для млекопитающих. У большинства видов левая непарная вена (v. hemiazygos) соединяется с правой непарной веной (v. azygos), впадающей в правую переднюю полую вену. Характерно отсутствие воротной системы почек, что связано с особенностями выделительных процессов,

Снабженные клапанами лимфатические сосуды открываются в венозные сосуды вблизи сердца. Они начинаются лимфатическими капиллярами, собирающими межтканевую жидкость (лимфу). В лимфатической системе млекопитающих отсутствуют лимфатические сердца (пульсирующие участки сосудов), но имеются лимфатические узлы (железы), функция которых - очистка лимфы от болезнетворных микроорганизмов с помощью фагоцитирующих клеток - лимфоцитов ( рис. 100). По химическому составу лимфа сходна с плазмой крови, но беднее белками. В лимфатических сосудах, контактирующих с пищеварительным трактом, лимфа обогащена жирами, молекулы которых не могут проникнуть через плотные стенки капилляров кровеносных сосудов, но легко проходят через более проницаемые стенки лимфатических сосудов. Форменными элементами лимфы служат разные типы лимфоцитов (белых кровяных телец).

Кроветворные органы специализированы. Костный мозг продуцирует эритроциты , гранулоциты и тромбоциты ; селезенка и лимфатические железы - лимфоциты ; ретикуло-эндотелиальная система - моноциты .

Вещества агглютинины, лизины, преципитины и антитоксины нейтрализуют или уничтожают вредные вещества, попавшие в кровь. Они обладают высокой степенью специфичности. Мелкие эритроциты млекопитающих не имеют ядер, что увеличивает эффективность переноса ими кислорода, так как на собственное дыхание они тратят кислорода в 9-13 раз меньше эритроцитов птиц и в 17-19 раз меньше эритроцитов амфибий. Количество крови у млекопитающих близко к показателям птиц. Относительный размер сердца больше у более подвижных и у мелких животных. У крупных видов масса сердца составляет 0,2-0,7% от массы тела, у мелких - до 1-1,5; у летучих мышей - 1,3% (

Система кровообращения у млекопитающих, как и у прочих позвоночных, образована кровеносными сосудами (артериями, венами и капиллярами), по которым кровь распространяется по всему телу, и центральным насосом - сердцем , - обеспечивающим посредством постоянных сокращений движение крови по сосудам. Подобно прочим позвоночным, артериями у млекопитающих именуются сосуды, несущие кровь от сердца к органам, венами - от органов к сердцу, капиллярами же - самые тонкие сосуды, пронизывающие органы и в которых осуществляется обмен между кровью и тканями газами и иными находящимися в ней веществами.

Система кровообращения млекопитающего

Подробнее о Система кровообращения млекопитающего

Сердце млекопитающих, подобно сердцу птиц, четырехкамерное - образовано двумя предсердиями и двумя желудочками . Благодаря подобному строению происходит, в отличие от рептилий или амфибий, полное разделение артериальной и венозной крови. Все органы и ткани организма млекопитающих получают насыщенную кислородом кровь, что позволяет увеличить уровень обмена веществ и обеспечивает постоянную температуру тела. Млекопитающие, таким образом, являются, подобно птицам, гомойотермными животными, что дает им возможность широкого распространения в местообитаниях с прохладным и холодным климатом, позволяя не зависеть от температурного фактора окружающей среды.

Кровеносные сосуды млекопитающих собраны в два круга кровообращения. Малый , или легочный , круг представлен отходящими от правого желудочка легочными артериями , несущими венозную кровь к легким. В легких эти артерии распадаются на капилляры, в которых происходит газообмен между кровью и находящимся в легких воздухом, в результате кровь насыщается кислородом и становится артериальной. Из легких кровь собирается в легочные вены , которые впадают в левое предсердие, из которого, в свою очередь, кровь перемещается в левый желудочек. Большой , или телесный , круг кровообращения , представлен отходящей от левого желудочка одной левой (а не правой, как у птиц) дугой аорты и прочими отходящими от нее крупными и мелкими артериями, несущими артериальную кровь ко всем частям и органам тела.

Сердце

Размер сердца (cor) млекопитающих зависит от размеров животного; например, у слона сердечный индекс (отношение массы сердца к массе тела) составляет 0,3%, у обыкновенной землеройки -1,4%. Другой фактор, влияющий на размер сердца - это уровень обмена веществ, в частности, двигательная активность животного; так, у дикого зайца сердце раза в три крупнее, нежели у домашнего кролика ; аналогичная разница наблюдается между комнатной и охотничьей породами собак. Сравнивая же сердце млекопитающих и других позвоночных, можно увидеть, что величина его ненамного больше, нежели у рептилий или амфибий, и, напротив, несколько меньше, нежели у птиц. Абстрактное млекопитающее весом 1 кг будет иметь сердце весом 5,9 г; у амфибий эта величина составит 4,6 г, у рептилий - 5,1 г, зато у птиц - целых 8,2 г.

Перикард

Положение сердца млекопитающего в околосердечной сумке

Подробнее о Положение сердца млекопитающего в околосердечной сумке

Расположено сердце в особом передне-вентральном отделе полости тела (целома ) - перикардиальной полости (cavitas pericardialis) - расположенной внутри серозного перикарда , или околосердечной сумки , (pericardium serosum) и заполненной серозной жидкостью, облегчающей при сокращениях сердца его скольжение вдоль стенок этой полости. Состоит серозный перикард из двух листков, между которыми и находится полость; образованы эти листки плотной соединительной тканью, со стороны полости покрытой плоскими эпителиальными клетками - мезотелием. Один из листков называется висцеральным (lamina visceralis) и прилежит к сердцу; второй - париетальным (lamina parietalis), или наружным, он, в свою очередь, окружен снаружи фиброзным перикардом (pericardium fibrosum), сформированным из волокнистой соединительной ткани и соприкасающимся с прочими структурами организма. С дорсальной стороны, с боковых сторон и частично с вентральной стороны перикард соприкасается с плевральными полостями легких с образованием плевроперикардиальной перепонки (membrana pleuropericardialis); указанные плевральные полости у млекопитающих разрастаются и проникают вентральнее сердца вплоть до полного между собой срастания, так что между ними остается лишь небольшой кусок ткани - вентральное средостение (mediastinum ventrale), которое соединяет околосердечную сумку с вентральной стенкой тела и грудиной. Сзади же околосердечная полость ограничена от брюшной полости поперечной перегородкой (septum transversum), являющейся компонентом диафрагмы. Сердце, таким образом, прикреплено к стенкам околосердечной сумки только с передней стороны, где к нему подходят крупные вены и артерии, в этой области фиброзный слой перикарда переходит в наружную оболочку указанных сосудов.

Стенки сердца

Сердце млекопитающего и отходящие от него сосуды

Подробнее о Сердце млекопитающего и отходящие от него сосуды

Подобно всем позвоночным, стенка сердца млекопитающих образована эпикардом (epicardium), эндокардом (endocardium) и миокардом (myocardium). Соединительная ткань последнего в определенных местах образует так называемые фиброзные кольца , составляющие своеобразный скелет сердца, к которому крепятся мышечные волокна. Подобные кольца располагаются с каждой стороны сердца, во-первых, между предсердиями и желудочками, так что мышцы указанных камер отделены и сокращаются независимо друг от друга; а, во-вторых, вокруг основания артерий в районе их отхождения от желудочков. Вокруг основания аорты указанное фиброзное кольцо настолько укреплено, что у некоторых жвачных парнокопытных в нем даже образуется два окостенения. Что же касается толщины мышечного слоя, то она неоднородна - у предсердий, естественно, меньше, нежели у желудочков, а у левого желудочка, в свою очередь, раза в два толще, чем у правого. Внутри миокарда проходят также коронарные сосуды , снабжающие сердечную мышцу кровью; перекрытие этих сосудов из-за различных причин может привести к остановке сердца и к смерти

Камеры сердца

Подобно сердцу птиц и крокодилов , сердце млекопитающих обретает полную перегородку между двумя желудочками и полностью разделено на две половины - правую и левую. - представляя по сути два отдельных насоса, перекачивающих кровь соответственно по малому и большому кругам кровообращения; здесь надобно отметить, что формирование межжелудочковой перегородки у млекопитающих в ходе эволюции происходило независимо от подобной перегородки у птиц и крокодилов, потому эти структуры не являются гомологичными.

Каждая половина сердца состоит, свою очередь, из двух камер, так что в целом сердце четырехкамерное. Первая камера - предсердие (atrium) - принимает кровь от впадающих в него вен и отправляет далее в желудочек; желудочек (ventriculus), в свою очередь, выталкивает кровь в артерии, по которым она распространяется по всему организму. Каждое предсердие млекопитающих, кроме того, образует так называемое ушко (auriculum) - выступ, отделенный от желудочка и нависающий над ним в виде гребня. В эмбриональном периоде у млекопитающих имеется овальное отверстие (foramen ovale), соединяющее два предсердия между собой; однако после рождения данное отверстие закрывается. Выходы из предсердий в желудочки снабжены так называемыми атриовентрикулярными клапанами (valvae atriroventriculares), препятствующими обратному току крови - у млекопитающих эти клапаны, в отличие от птиц, перепончатые. При этом правое предсердие (atrium dextrum) от правого желудочка (ventrucilus dexter) отделяется трехстворчатым клапаном (valva tricuspidalis), левое же предсердие (atrium sinistrum) от левого желудочка (ventriculus sinister) - двухстворчатым (valva dicuspidalis), или митральным (valva mitralis) клапаном ; к этим клапанам со стороны желудочков тянутся плотные соединительнотканные тяжи, препятствующие их выворачиванию в сторону предсердий. На выходе же из желудочков, у основания отходящих от них артерий, располагаются с каждой стороны трехстворчатые полулунные клапаны (valvulae semilunares). Между предсердиями и впадающими в них венами никаких клапанов не образуется

Артерии

Сердце и артериальные дуги млекопитающих

Подробнее о Сердце и артериальные дуги млекопитающих

Присутствующий у низших позвоночных артериальный конус у млекопитающих редуцирован, а отходящие от сердца артерии разделяются не на три, как это свойственно рептилиям, но всего на два ствола, подобно птицам. Один из указанный стволов несет венозную кровь из правого желудочка и именуется легочным стволом (truncus pulmonalis), разделяющимся впоследствии на две легочные артерии - правую (arteria pulmonalis dextra) и левую (arteria pulmonalis sinistra), несущие кровь к легким. В области указанного разделения присутствует связь легочного ствола с дугой аорты в виде артериальной связки (ligamentum arteriosum). Данная связка представляет собой заросший и у взрослых особей не функционирующий боталлов проток (ductus arteriosus). Однако у эмбрионов и плодов млекопитающих, у которых легкие еще не работают, этот проток открыт, так что кровь из правого желудочка поступает главным образом не в легочные артерии, но в дугу аорты; при рождении боталлов проток перекрывается.

Легочные артерии эволюционно и эмбриологически соответствуют VI паре артериальных дуг низших позвоночных. V , а также I и II пары у млекопитающих редуцированы; IV пара же представлена единственной дугой аорты (arcus aortae) (в отличие от птиц - левой ), являющейся вторым из упомянутых выше стволов и снабжающей кровью голову, шею, туловище и конечности; от нее же ответвляется левая подключичная артерия , ведущая в левую переднюю конечность. Обходя сердце слева и сверху, дуга аорты приближается к средней линии тела и дает начало спинной аорте. Что же до правой подключичной артерии - то начальный ее участок является ничем иным, как остатком исчезнувшей у млекопитающих правой дуги аорты. III же артериальная дуга представлена у млекопитающих общими сонными артериями - правой (arteria carotis communis dextra) и левой (arteria carotis communis sinistra), в изначальном состоянии отходящим от IV пары в месте их разделения (на рисунке вариант А). Однако в различных группах млекопитающих из-за разной скорости роста отдельных сосудов наблюдается несколько вариантов ветвления указанных артерий. Например, обе общие сонные артерии и правая подключичная могут ответвляться от дуги аорты единым сосудом, именуемом безымянной артерией и только затем разделяться на три указанные ветви, тогда как левая подключичная отходит самостоятельно (вариант Б). Человеку свойственен вариант В, в котором левая общая сонная и левая подключичная отходят самостоятельно, а правая подключичная и правая общая сонная вместе.

Варианты артерий у млекопитающих

Подробнее о Варианты артерий у млекопитающих

К органам головы и шеи кровь, как указано, доставляется общими сонными артериями, которые в дальнейшем разветвляются на две ветви - внутреннюю сонную артерию (arteria carotis interna) и наружную сонную артерию (arteria carotis externa). В изначальном варианте, сохранившемся у примитивных млекопитающих, первая более развита и разветвляется на ряд ветвей: одна ветвь - глазничная артерия (arteria orbitalis) идет к органу зрения; другая - стапедиальная артерия (arteria stapedialis) - ко всем структурам наружной части головы и к большей части челюстной области; третья же входит внутрь черепной коробки и снабжает кровью мозг; на долю наружной сонной артерии при таком варианте остаются мышцы шеи, щитовидная железа, язык, глотка и структуры нижней челюсти. Однако у большинства млекопитающих соотношение меняется в пользу наружной сонной артерии, которая обеспечивает более короткий путь кровообращения и потому разрастается вперед и вверх, перехватывая ветви стапедиальной артерии, которая мала или вовсе отсутствует; наивысшего развития данный процесс достигает у кошек, у которых внутренняя сонная артерия закрывается и все органы головы, в том числе головной мозг, снабжается ветвями наружной сонной артерии.

Органы шеи, грудной клетки, плечевого пояса и передних конечностей у млекопитающих снабжает кровью парная подключичная артерия (arteria subclavia) и ее многочисленные ветви. К таковым ветвям относятся, помимо прочих, позвоночная артерия (arteria vertebralis), снабжающая кровью спинной мозг и часть головного мозга; внутренняя грудная артерия (arteria throracica interna), различные ветви которой идут к гортани, бронхам, верхней части пищевода, диафрагме и мышцам шеи; и подмышечная артерия (arteria axillaris), различные ветви которой снабжают кровью мышцы плечевого пояса и продолжением которой является плечевая артерия (arteria brachialis), продолжающаяся, в свою очередь, в артерии предплечья и кисти.

Кровоснабжением туловища у млекопитающих занимается спинная аорта (aorta dorsalis), лежащая под позвоночным столбом и дающая многочисленные ветви.

От грудной части спинной аорты отходит два типа ветвей

париетальные , или поверхностные, отходящие от аорты вбок и несущие кровь к ребрам, межреберным мышцам и диафрагме, а также грудным позвонкам, спинному мозгу, коже и молочным железам
висцеральные , или внутренностные, отходящие от аорты в вентральном направлении и снабжающие кровью трахею, бронхи, легкие и пищевод

Брюшная часть спинной аорты дает следующие ветви

париетальные ветви, отходящие вбок и несущие кровь к диафрагме и надпочечникам, а также коже и мышцам спины и живота
висцеральные непарные ветви, отходящие вентрально и несущие кровь к органам пищеварения. Это, например, чревная артерия (arteria coeliaca), несущая кровь к печени и желудку, и две брыжеечные артерии (arteriae mesentericae), передняя и задняя, снабжающие кровью кишечник.
висцеральные вентролатеральные парные ветви, несущие кровь к половым железам и почкам
висцеральные латеральные парные ветви, идущие к конечностям; главнейшей из них у млекопитающих является подвздошная артерия (arteria iliaca), отходящая в области тазового пояса и дающая множество ветвей, направляющихся к костям и мышцам тазового пояса, спинному мозгу и позвонкам, расположенным в данной области тела, а также к конечным отделам пищеварительной, выделительной и половой систем; одной из ветвей ее является бедренная артерия (arteria femoralis), спускающаяся в заднюю конечность и далее дающая множество ветвей в бедре, голени и стопе - к таким относятся, например, подколенная артерия (arteria poplitea) в области коленного сустава и малоберцовая артерия (arteria peronea) в области голени

Наконец, последний отдел спинной аорты именуется хвостовой артерией (arteria caudalis), проходит она, соответственно, в хвосте, питая находящиеся там позвонки, мышцы и кожу.

Вены

Главным сосудом, по которой венозная кровь собирается от задней (относительно сердца) части тела для возвращения в сердце, у млекопитающих является задняя полая вена (vena cava posterior), расположенная под позвоночником правее спинной аорты; в нее впадают вены хвоста, подвздошные вены (venae iliacae) из задних конечностей, вены мышц живота, спинного мозга, органов выделения и размножения. Кровь от органов пищеварения (желудка, поджелудочной железы, тонкого и толстого кишечника) собирается в воротную вену печени (vena portae hepatis); эта крупная вена входит в печень, после чего снова распадается на капилляры. Таким образом, все вещества, всосавшиеся в кровь в органах пищеварения, попадают в печень, в которой происходит, во-первых, их обезвреживание, а, во-вторых, их преобразование и запасание питательных веществ в виде гликогена. Пройдя через капилляры печени, кровь собирается в печеночную вену (vena hepatica), а оттуда - в заднюю полую вену (vena cava posterior). Таким образом, собрав всю кровь с задней части тела, задняя полая вена отдает ее в правое предсердие. С передних же конечностей, передней части тела, шеи и головы кровь поступает по передним полым венам (vena cava anterior); у млекопитающих правая передняя полая вена впадает в правое предсердие самостоятельно, а левая передняя полая вена - в правую. Каждая передняя полая вена образуется в результате слияния двух крупных вен - во-первых, подключичной вены (vena subclavia), несущей кровь от передних конечностей, и общей яремной вены (vena jugulare communis), собирающей кровь с органов шеи и головы. Также в правую переднюю полую вену впадают непарные вены , собирающие кровь от стенок и органов грудной полости; при этом левая непарная вена (vena hemiazygos), собрав кровь с левой части тела, впадает в правую непарную вену (vena azygos), а уже эта вена отдает кровь в правую переднюю полую вену.

В человеческом организме кровеносная система устроена так, чтобы полностью отвечать его внутренним потребностям. Немаловажную роль в продвижении крови играет наличие замкнутой системы, в которой разделены артериальный и венозный кровяные потоки. И осуществляется это с помощью наличия кругов кровообращения.

Историческая справка

В прошлом, когда под рукой у ученых еще не было информативных приборов, способных изучать физиологические процессы на живом организме, величайшие деятели науки вынуждены были заниматься поиском анатомических особенностей у трупов. Естественно, что у умершего человека сердце не сокращается, поэтому некоторые нюансы приходилось домысливать самостоятельно, а иногда и попросту фантазировать. Так, еще во втором веке нашей эры Клавдий Гален, обучающийся по трудам самого Гиппократа, предполагал, что артерии содержат в своем просвете воздух вместо крови. На протяжении дальнейших столетий было выполнено немало попыток объединить и связать воедино имеющиеся анатомические данные с позиции физиологии. Все ученые знали и понимали, как устроена система кровообращения, но вот как это работает?

Колоссальный вклад в систематизацию данных по работе сердца внесли ученые Мигель Сервет и Уильям Гарвей в 16-м веке. Гарвей, ученый, впервые описавший большой и малый круги кровообращения, в 1616 году определил наличие двух кругов, но вот как связаны между собой артериальное и венозное русло, он объяснить в своих трудах не мог. И лишь впоследствии, в 17-м веке, Марчелло Мальпиги, один из первых начавший использовать микроскоп в своей практике, открыл и описал наличие мельчайших, невидимых невооруженным глазом капилляров, которые служат связующим звеном в кругах кровообращения.

Филогенез, или эволюция кругов кровообращения

В связи с тем, что по мере эволюции животные класса позвоночных становились все более прогрессивными в анатомо-физиологическом отношении, им требовалось сложное устройство и сердечно-сосудистой системы. Так, для более быстрого движения жидкой внутренней среды в организме позвоночного животного появилась необходимость замкнутой системы циркуляции крови. По сравнению с иными классами животного царства (например, с членистоногими или с червями), у хордовых появляются зачатки замкнутой сосудистой системы. И если у ланцетника, к примеру, отсутствует сердце, но существует брюшная и спинная аорта, то у рыб, амфибий (земноводных), рептилий (пресмыкающихся) появляется двух- и трехкамерное сердце соответственно, а у птиц и млекопитающих – четырехкамерное сердце, особенностью которого является средоточие в нем двух кругов кровообращения, не смешивающихся между собой.

Таким образом, наличие у птиц, млекопитающих и человека, в частности, двух разделенных кругов кровообращения – это не что иное, как эволюция кровеносной системы, необходимая для лучшего приспособления к условиям окружающей среды.

Анатомические особенности кругов кровообращения

Круги кровообращения – это совокупность кровеносных сосудов, представляющая собой замкнутую систему для поступления во внутренние органы кислорода и питательных веществ посредством газообмена и обмена нутриентами, а также для выведения из клеток двуокиси углерода и иных продуктов метаболизма. Для организма человека характерны два круга – системный, или большой круг, а также легочной, называемый также малым кругом.

Видео: круги кровообращения, мини-лекция и анимация

Большой круг кровообращения

Основной функцией большого круга является обеспечение газообмена во всех внутренних органах, кроме легких. Он начинается в полости левого желудочка; представлен аортой и ее ответвлениями, артериальным руслом печени, почек, головного мозга, скелетной мускулатуры и других органов. Далее данный круг продолжается капиллярной сетью и венозным руслом перечисленных органов; и посредством впадения полой вены в полость правого предсердия заканчивается в последнем.

Итак, как уже сказано, начало большого круга – это полость левого желудочка. Сюда направляется артериальный кровяной поток, содержащий в себе большую часть кислорода, нежели двуокиси углерода. Этот поток в левый желудочек попадает непосредственно из кровеносной системы легких, то есть из малого круга. Артериальный поток из левого желудочка посредством аортального клапана проталкивается в крупнейший магистральный сосуд – в аорту. Аорту образно можно сравнить со своеобразным деревом, которое имеет множество ответвлений, потому что от нее отходят артерии ко внутренним органам (к печени, почкам, желудочно-кишечному тракту, к головному мозгу – через систему сонных артерий, к скелетным мышцам, к подкожно-жировой клетчатке и др). Органные артерии, также имеющие многочисленные разветвления и носящие соответственные анатомии названия, несут кислород в каждый орган.

В тканях внутренних органов артериальные сосуды подразделяются на сосуды все меньшего и меньшего диаметра, и в результате формируется капиллярная сеть. Капилляры – это наимельчайшие сосуды, практически не имеющие среднего мышечного слоя, а представленные внутренней оболочкой – интимой, выстланной эндотелиальными клетками. Просветы между этими клетками на микроскопическом уровне настолько велики по сравнению с другими сосудами, что позволяют беспрепятственно проникать белкам, газам и даже форменным элементам в межклеточную жидкость окружающих тканей. Таким образом, между капилляром с артериальной кровью и жидкой межклеточной средой в том или ином органе происходит интенсивный газообмен и обмен других веществ. Кислород проникает из капилляра, а углекислота, как продукт метаболизма клеток – в капилляр. Осуществляется клеточный этап дыхания.

После того, как в ткани перешло большее количество кислорода, а из тканей была удалена вся углекислота, кровь становится венозной. Весь газообмен осуществляется с каждым новым притоком крови, и за тот промежуток времени, пока она движется по капилляру в сторону венулы – сосудика, собирающего венозную кровь. То есть с каждым сердечным циклом в том или ином участке организма осуществляется поступление кислорода в ткани и удаление из них двуокиси углерода.

Указанные венулы объединяются в вены покрупнее, и формируется венозное русло. Вены, аналогично артериям, носят те названия, в каком органе они располагаются (почечные, мозговые и др). Из крупных венозных стволов формируются притоки верхней и нижней полой вены, а последние затем впадают в правое предсердие.

Особенности кровотока в органах большого круга

Некоторые из внутренних органов имеют свои особенности. Так, например, в печени существует не только печеночная вена, «относящая» венозный поток от нее, но и воротная, которая наоборот, приносит кровь в печеночную ткань, где выполняется очищение крови, и только потом кровь собирается в притоки печеночной вены, чтобы попасть к большому кругу. Воротная вена приносит кровь от желудка и кишечника, поэтому все, что человек съел или выпил, должно пройти своеобразную «очистку» в печени.

Кроме печени, определенные нюансы существуют и в других органах, например, в тканях гипофиза и почек. Так, в гипофизе отмечается наличие так называемой «чудесной» капиллярной сети, потому что артерии, приносящие кровь в гипофиз из гипоталамуса, разделяются на капилляры, которые затем собираются в венулы. Венулы, после того, как кровь с молекулами релизинг-гормонов собрана, вновь разделяются на капилляры, а затем уже формируются вены, относящие кровь от гипофиза. В почках дважды на капилляры разделяется артериальная сеть, что связано с процессами выделения и обратного всасывания в клетках почек – в нефронах.

Малый круг кровообращения

Его функцией является осуществление газообменных процессов в легочной ткани с целью насыщения «отработанной» венозной крови кислородными молекулами. Он начинается в полости правого желудочка, куда из право-предсердной камеры (из «конечной точки» большого круга) поступает венозный кровяной поток с крайне незначительным количеством кислорода и с большим содержанием углекислоты. Эта кровь посредством клапана легочной артерии продвигается в один из крупных сосудов, называемый легочным стволом. Далее венозный поток двигается по артериальному руслу в легочной ткани, которое также распадается на сеть из капилляров. По аналогии с капиллярами в других тканях, в них осуществляется газообмен, вот только в просвет капилляра поступают молекулы кислорода, а в альвеолоциты (клетки альвеол) проникает углекислота. В альвеолы при каждом акте дыхания поступает воздух из окружающей среды, из которого кислород через клеточные мембраны проникает в плазму крови. С выдыхаемым воздухом при выдохе поступившая в альвеолы углекислота выводится наружу.

После насыщения молекулами O 2 кровь приобретает свойства артериальной, протекает по венулам и в конечном итоге добирается до легочных вен. Последние в составе четырех или пяти штук открываются в полость левого предсердия. В результате, через правую половину сердца протекает венозный кровяной поток, а через левую половину – артериальный; и в норме эти потоки смешиваться не должны.

В ткани легких имеется двойная сеть капилляров. При помощи первой осуществляются газообменные процессы с целью обогащения венозного потока молекулами кислорода (взаимосвязь непосредственно с малым кругом), а во второй осуществляется питание самой легочной ткани кислородом и нутриентами (взаимосвязь с большим кругом).

Дополнительные круги кровообращения

Данными понятиями принято выделять кровоснабжение отдельных органов. Так, например, к сердцу, которое больше других нуждается в кислороде, артериальный приток осуществляется из ответвлений аорты в самом ее начале, которые получили название правой и левой коронарных (венечных) артерий. В капиллярах миокарда происходит интенсивный газообмен, а венозный отток осуществляется в коронарные вены. Последние собираются в коронарный синус, который открывается прямо в право-предсердную камеру. Таким путем осуществляется сердечный, или коронарный круг кровообращения.

венечный (коронарный) круг кровообращения в сердце

Виллизиев круг представляет собой замкнутую артериальную сеть из мозговых артерий. Мозговой круг обеспечивает дополнительное кровоснабжение мозга при нарушении мозгового кровотока по другим артериям. Это защищает столь важный орган от недостатка кислорода, или гипоксии. Мозговой круг кровообращения представлен начальным сегментом передней мозговой артерии, начальным сегментом задней мозговой артерии, передними и задними соединительными артериями, внутренними сонными артериями.

виллизиев круг в мозге (классический вариант строения)

Плацентарный круг кровообращения функционирует только во время вынашивания плода женщиной и осуществляет функцию «дыхания» у ребенка. Плацента формируется, начиная с 3-6 недели беременности, и начинает функционировать в полную силу с 12-й недели. В связи с тем, что легкие плода не работают, поступление кислорода в его кровь осуществляется посредством потока артериальной крови в пупочную вену ребенка.

кровообращение плода до рождения

Таким образом, всю кровеносную систему человека можно условно разделить на отдельные взаимосвязанные участки, выполняющие свои функции. Правильное функционирование таких участков, или кругов кровообращения, является залогом здоровой работы сердца, сосудов и всего организма в целом.