У человека в организме имеется одна аорта, которая является главной артерией и начинает свое течение от сердца, восходя вверх. Она делится на несколько крупных ветвей, которые обеспечивают кровоснабжение всех органов и тканей тела.
Аорта состоит из нескольких сегментов: восходящей аорты, дуги аорты и нисходящей аорты, которая далее делится на грудную и брюшную части. Хотя в организме человека единственная аорта, ее ветви выполняют жизненно важные функции, обеспечивая циркуляцию крови.
5.2.2. Сердечно-сосудистая система
Сердечно-сосудистая система, состоящая из сердца и сосудов, представляет собой главный транспортный механизм в теле человека. В этом разделе будет рассмотрено строение сердечно-сосудистой системы, ее функции и регулирование ее работы. Также мы обсудим сердечный цикл и методы, используемые для исследования этой системы. Не обойдетесь и без вопросов, связанных с тренировкой сердца.
Эта система играет ключевую роль в обеспечении метаболических процессов организма и входит в состав различных функциональных систем, связанных с поддержанием гомеостаза. Деятельность сердца лежит в основе процесса кровообращения.
Сердце – это орган, который мгновенно реагирует на любые изменения в потребностях нашего организма: будь то физические нагрузки, эмоциональные переживания или другие факторы. За жизнь длительностью около 70 лет сердце сокращается более 2.5 миллиардов раз, перекачивая такое количество крови, что для его транспортировки понадобился бы состав из 4 миллионов вагонов. При этом масса сердца составляет примерно 250 г у женщин и чуть больше 300 г у мужчин.
У спортсменов сердце может достигать частоты выше 200 сокращений в минуту при напряжении и демонстрировать превосходную выносливость. В это время сила и скорость сердечных сокращений значительно увеличиваются, и объем прокачиваемой через сосуды крови возрастает в 4-5 раз по сравнению со спокойным состоянием. Мышечная ткань сердца не испытывает дефицита в кислороде и питательных веществах. В то же время у людей, не занимающихся спортом, даже незначительная физическая активность приводит к появлению одышки и учащенному сердцебиению. Почему же это происходит? Пора разобраться и выяснить, насколько важны физические тренировки для нашего организма.
Давайте однозначно рассмотрим строение и функции сердечно-сосудистой системы.
Основными элементами сердечно-сосудистой системы являются:
- сердце
- кровь
- кровеносные сосуды
Артериями называют сосуды, отводящие кровь от сердца, а венами – те, что возвращают ее обратно. Эта система обеспечивает циркуляцию крови по артериям и венам, снабжая все органы и ткани кислородом и питательными веществами, а также удаляя продукты обмена. Она функционирует как замкнутая система: артерии и вены соединены капиллярами. Кровь не покидает сосуды и сердце, только плазма частично проникает сквозь стенки капилляров и омывает окружающие ткани, после чего возвращается обратно.
Сердце – это полый симметричный орган размером приблизительно с человеческий кулак, разделенный на правую и левую половины, каждая из которых включает две камеры: предсердие и желудочек, где находятся клапаны, предотвращающие обратный ток крови. Стенки сердца состоят из многослойной мышечной ткани, которая называется миокардом.
Сердце обладает уникальной способностью самовозбуждения – импульсы для сокращения возникают внутри самого органа.
Работа сердца регулируется нервной системой: одни нервы увеличивают частоту и силу его сокращений, другие – уменьшают. Импульсы этих нервов поступают на главный регулирующий центр, заставляя сердце работать с разной интенсивностью. Если перерезать эти нервы, то сердце продолжает сокращаться, но будет действовать с постоянной частотой, без учета изменения потребностей организма. Эти нервы — часть вегетативной (или автономной) нервной системы, отвечающей за непроизвольные функции тела.
Мы можем кратко охарактеризовать, как именно осуществляется эта регуляция. Нервные центры, контролирующие работу сердца, находятся в продолговатом мозге. На этот уровень поступают сигналы о том, сколько крови нужно тем или иным органам. В ответ продолговатый мозг передает сердцу команды усилить или ослабить его активность.
Потребление крови органами фиксируется двумя типами рецепторов: барорецепторами, которые реагируют на изменения кровяного давления, и хеморецепторами, фиксирующими уровень кислорода и углекислого газа. При повышении давления барорецепторы посылают сигналы торможения, а при понижении активируют центр, усиливающий сердечные сокращения. Хеморецепторы сигнализируют о резких изменениях в концентрации газов, заставляя нервный центр активировать сердечную деятельность.
Таким образом, мы видим пример системы, способной к саморегуляции. Однако не только нервная система влияет на функционирование сердца; гормоны, выделяемые надпочечниками, также играют свою роль. Например, адреналин ускоряет сердечный ритм, в то время как ацетилхолин замедляет его.
Сердечный цикл протекает в циклическом порядке. В начале каждого цикла предсердия и желудочки расслабляются и заполняются кровью.
Цикл начинается с возбуждения водителя ритма, благодаря чему предсердия начинают сокращаться и наполняют желудочки дополнительной кровью. Затем предсердия расслабляются, и желудочки сокращаются, выбрасывая кровь в артерии (легочную артерию и аорту). Конкретный момент, когда желудочки очищают себя от крови, называется систолой. После этого происходит их расслабление и наступает диастола.
Каждый раз, когда сердце сокращается, у взрослого в аорту и легочной ствол выбрасывается 50-70 мл крови, что в минуту составляет 4-5 литров. При высокой физической нагрузке этот объем может достигать 30-40 литров.
Во время диастолы предсердия и желудочки снова наполняются кровью; одновременно восстанавливаются энергетические ресурсы миокарда с помощью сложных биохимических процессов, включая синтез АТФ. Этот цикл повторяется. Процесс фиксируется при измерении артериального давления: уровень, зарегистрированный в момент систолы, называется систолическим, а уровень в диастоле – диастолическим.
Измерение артериального давления (АД) – один из методов, позволяющих контролировать работу сердечно-сосудистой системы.
В настоящее время АД измеряется методом, не требующим забора крови, с помощью тонометра, что позволяет определить следующие параметры:
- Минимальное (диастолическое) АД – это значение, которое достигает давление в плечевой артерии в конце диастолы. Оно зависит от степени проходимости кровеносных сосудов.
- Максимальное (систолическое) АД – это давление, соответствующее запасам потенциала и кинетической энергии перемещающейся по сосудам крови.
Исследование сердечно-сосудистой системы
В медицине применяются различные методы для оценки состояния сердечно-сосудистой системы, которые различаются по информативности, клиническому значению и доступности. В современном лечении важнейшими методами являются электрокардиография, эхокардиография, рентгенокардиография и многие другие. Эти процедуры выполняются профессионалами с помощью специализированного оборудования в медицинских учреждениях.
Сердце функционирует как насос, главной задачей которого является постоянное движение крови по системе. Кислород из легких поступает к тканям, в то время как углекислый газ, как один из продуктов обмена, направляется к легким для обогащения крови кислородом. Кроме этого, кровеносная система обеспечивает доставку питательных веществ во все клетки тела и выведение из них продуктов обмена через органы выделения.
Кровь, покидая сердце, движется через артерии, артериолы и капилляры. Главная артерия – аорта – выходит непосредственно из левого желудочка, а мелкие капилляры обеспечивают обмен веществ между кровью и тканями. Углекислая кровь, насыщенная продуктами обмена, собирается в венулах и затем возвращается к сердцу через вены, которое снова нагнетается в легкие для обмена углекислого газа на кислород.
Коронарные артерии и вены поставляют кислород и питательные вещества самой сердечной мышце. Это питание крайне важно для сердца, выполняющего такую значимую работу.
Существует два круга кровообращения: малый и большой (легочный). Малый круг начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии, и отвечает за насыщение крови кислородом. Большой круг замыкает кровоснабжение всего тела за исключением легких.
Стены кровеносных сосудов очень эластичны, и могут изменять диаметр в зависимости от давления крови. Тонус сосудов, наряду с силой и частотой сердечных сокращений, создаёт необходимое давление для циркуляции крови по организму. Этот тонус поддерживается вегетативной нервной системой.
Очевидно, что сердце в течение суток использует столько энергии, сколько потребовалось бы для поднятия груза в 900 кг на высоту 14 метров.
Необученное сердце быстро утомляется при отсутствии физической нагрузки и не может долго работать в таких условиях, поэтому поддержание здоровья сердца и его тренировка становятся крайне важными. Активный образ жизни значительно укрепляет сердечную мышцу.
Патологии аорты
Патологии аорты (такие как аортопатии, расслоение, аневризма, стеноз аорты и коарктация) имеют свои причины, симптомы, методы диагностики и способы лечения. Аорта является ключевым сосудом, который переносит артериальную кровь от сердца к органам, обеспечивая их кислородом и необходимыми питательными веществами.
Аортальный стеноз — это сужение аорты в области аортального клапана, что затрудняет выход крови из левого желудочка. Аортальная регургитация представляет собой состояние, при котором клапан не закрывается должным образом, что приводит к обратному току крови в аорту.
Коарктация аорты — это локальное сужение просвета аорты, что ограничивает кровоток к нижним конечностям. При окклюзии аорты прекращается движение крови, что нарушает работу органов. Аневризма аорты — это аномальное расширение стенки аорты.
Расслоение аорты — это угрожающее жизнь состояние, которое возникает в результате проникновения крови в стенку аорты. Неспецифический аортоартериит (болезнь Такаясу) — редкое воспалительное заболевание, которое может вызывать закупорку сосудов.
Среди причин заболеваний аорты можно выделить атеросклероз и наследственные аортопатии, связанные с генетическими изменениями, затрагивающими соединительные ткани.
Врожденные аномалии и недостатки развития аорты
Врожденные аномалии аорты, такие как извивистость и коарктация, могут Вызывать аортоартериит. Воспалительные процессы могут возникать под воздействием инфекционных агентов или аутоиммунных реакций.
Дегенеративные изменения, возникающие с возрастом, приводят к истончению и уменьшению эластичности стенок сосудов, что может способствовать образованию аневризм или расслоений. Травмы и хирургические операции, такие как аварии или операции на аорте, могут стать причинами повреждений стенки аорты, что также поднимает риск образования рубцов и ухудшения работы клапанов сердца.
Заболевания аорты могут долгое время оставаться незамеченными или развиваться остро.
- неспецифический аортоартериит (болезнь Такаясу);
- гигантоклеточный аортоартериит (болезнь Хортона);
- медианекроз аорты (синдром Гзеля-Эрдгейма).
Синдромологическая патология аорты включает в себя осложнения, которые можно рассматривать как отдельный синдром:
- аневризмы аорты — могут возникать как осложнение при различных заболеваниях аорты, за исключением синдрома Такаясу:
- истинная аневризма — это расширение внутреннего просвета из-за выпячивания стенки сосуда, затрагивающего все три слоя (интиму, медиа и адвентицию);
- ложная аневризма (посттравматическая) — возникает из-за заживления стенок аорты и формируется соединительная ткань (рубец);
Врожденные недостатки и аномалии с преобладанием заболеваний аорты включают в себя:
- коарктацию аорты:
- детский тип — это протяженное сужение (гипоплазия) дуги аорты;
- взрослый тип — локальное сужение перешейка аорты;
Симптомы заболеваний аорты
Заболевания аорты могут сопровождаться разнообразными проявлениями. Среди них острые, ломящие или пульсирующие боли в груди или животе, которые могут иррадиировать в спину, ягодицы, пах или ноги. Пациенты описывают такую боль как «ощущение разрыва внутри».
Также могут наблюдаться кашель, одышка или затруднения при глотании (особенно при крупных аневризмах грудной аорты).
Болезненные ощущения или дискомфорт в животе, пульсация в животе или чувство переполнения даже после небольшого приема пищи — это симптомы, характерные для крупных аневризм брюшной аорты.
Инсульт, транзиторная ишемическая атака или хромота могут быть последствием атеросклероза аорты.
Охриплость может возникать из-за паралича левого гортанного нерва в случае быстрого прогрессирования заболевания.
Расслоение аорты зачастую происходит после физической нагрузки или резкого повышения артериального давления. В большинстве случаев человек испытывает сильную боль в груди, тошноту и иногда рвоту. Реже может возникать боль в области шеи, глотки, между лопатками, а В спине, животе, пояснице и ногах. В некоторых случаях наблюдается болевой шок с резким снижением артериального давления, что приводит к обмороку.
Воспалительные аневризмы, вне зависимости от места локализации, могут вызывать местные боли и инфицирование (например, повышению температуры, потерю веса и общую слабость).
Методы диагностики заболеваний аорты
Лабораторные исследования, хотя и не играют главную роль в диагностике острых заболеваний аорты, могут быть полезны для дифференциальной диагностики и включают в себя:
Зачем знать о аорте?
Понимание анатомии аорты необходимо не только врачам, это важный аспект, который может ускорить диагностику и повысить шансы на эффективное лечение.
АОРТА — это основная артерия организма, по которой кровь идет от сердца ко всем другим органам и тканям. Аорта делится на три отдела:
- Восходящая аорта — отходит от сердца через аортальный клапан и к ней присоединяются коронарные артерии, питающие сердце.
- Дуга аорты — отдает ветви к голове, шее и рукам.
- Нисходящая аорта — проходит через грудную и брюшную полости, снабжая кровью внутренние органы и нижние конечности.
Симптомы, при наличии которых стоит подумать о заболевании аорты или крупных сосудов:
- Головокружение, шум в ушах, потемнение в глазах — возможны проблемы с кровоснабжением мозга.
- Внезапные, резкие боли в груди, спине или животе — особенно «пылающие» и «разрывающие» — требуют немедленной медицинской оценки!
- Болезненные ощущения в ногах или ягодицах во время ходьбы, повышенная утомляемость ног — могут указывать на атеросклероз артерий.
- Онемение и похолодание конечностей — признак снижения притока крови.
- Болезненные ощущение в животе после еды, непреднамеренная потеря веса — возможные симптомы ишемии кишечника в результате сужения брюшной аорты.
Почему это важно?
Симптомы заболеваний аорты и её ветвей часто похожи на неврологические расстройства, проблемы желудочно-кишечного тракта или заболевания опорно-двигательной системы.
Аорта может «молчать» долгое время, но когда она «разговаривает», может оказаться поздно. Проблема не всегда в той зоне, где ощущается боль.
Если вы сомневаетесь — важно обратиться к кардиологу или сосудистому хирургу.
Кровообращающие круги
В человеческом организме, как и у всех млекопитающих, функционируют две системы кровеносных сосудов, по которым происходит движение крови: малый (легочный) и большой круги кровообращения. Время, которое требуется для прохождения крови по малому кругу, составляет около 4 секунд, в то время как для большого круга это время в пять раз больше.
Рис. 1. Круги кровообращения. Малый круг кровообращения.
Малый (легочный) круг кровообращения обеспечивает насыщение крови кислородом. Он начинается от правого желудочка сердца. Из правого желудочка кровь поступает в легочную артерию, которая проводит венозную кровь с низким содержанием кислорода.
Легочная артерия делится на правую и левую легочные артерии. В легких они разветвляются на сосуды всё меньшего диаметра, которые соединяются с капиллярами.
В капиллярах легких венозная кровь отдает углекислый газ и насыщается кислородом, превращаясь в артериальную кровь.
После этого капилляры сливаются в более крупные сосуды, образуя легочные вены. Артериальная кровь поступает по легочным венам сначала в левое предсердие, а затем в левый желудочек, откуда она снова отправляется в сосуды большого круга.
Большой круг кровообращения
В рамках большого круга кровообращения кровь доставляется ко всем органам и тканям. Он начинается с аорты, которая отходит от левого желудочка. Из аорты кровь поступает в восходящие и нисходящие артерии.
Артерии ветвятся и формируют сеть капилляров, где происходит обмен веществ между кровью и тканями. Кровь, отдав кислород и питательные вещества, преобразуется в венозную, забирая продукты обмена и углекислый газ.
Венозная кровь возвращается в сердце через две большие вены: верхнюю полую вену, которая принимает кровь от головы и рук, и нижнюю полую вену, которая забирает кровь из нижних частей тела. Обе вены впадают в правое предсердие.
