КРОВЬ И СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА
Кровь, лимфа и тканевая жидкость являются внутренней средой организма, в которой осуществляется жизнедеятельность клеток, тканей и органов. Внутренняя среда человека сохраняет относительное постоянство своего состава, которое обеспечивает устойчивость всех функций организма и является результатом рефлекторной и нервно-гуморальной саморегуляции.
Кровь, циркулируя в кровеносных сосудах, разносит по организму кислород, питательные вещества, гормоны, ферменты, а также доставляет остаточные продукты обмена веществ к органам выделения. Кроме того, движение крови поддерживает относительное постоянство температуры тела. Кровь выполняет также защитную роль, так как ее клетки поглощают микробы и чужеродные вещества и образуют специальные защитные вещества.
СИСТЕМА КРОВИ И ЕЕ ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
Количество крови. Депонированная и циркулирующая кровь.
Количество крови у взрослого человека составляет в среднем 7% веса тела, у новорожденных оно колеблется от 10 до 20% веса тела, у грудных детей от 9 до 13%, а у детей с 6 до 16 лет — относительно постоянно, на уровне 7%.
Чем младше ребенок, тем выше его обмен веществ и тем больше количество крови на 1 кг веса тела. У новорожденных на 1 кг веса тела 150 см3 крови, у грудных детей — 11О см3, с 7 до 12 лет — 70 см3, а с 15 лет — 65 см3. Количество крови у мальчиков и мужчин относительно больше, чем у девочек и женщин (рис. 44).
В покое приблизительно 40 — 45% крови циркулирует в кровеносных сосудах, что облегчает работу сердца, а остальная ее часть находится в депо: капиллярах печени, селезенки и подкожной клетчатки и поступает в общее кровяное русло при повышении температуры тела, мышечной работе, подъеме на высоту несколько километров, при кровопотерях. Быстрая потеря циркулирующей крови опасна для жизни. При артериальном кровотечении быстрая потеря 1/3 — 1/2 всего количества крови приводит к смерти вследствие резкого падения кровяного давления.
Плазма крови. Плазма — это жидкая часть крови после отделения всех форменных элементов. Она составляет у взрослых 55—60% общего объема крови, а у новорожденных — меньше 50% вследствие большого объема эритроцитов.
В плазме крови взрослого человека содержится 90—91% воды, 6,6—8,2% белков, из которых 4—4,5% альбумина, 2,8—3,1% глобулина и 0,1—0,4% фибриногена, остальная часть плазмы — минеральные вещества, сахар, продукты обмена веществ, ферменты, гормоны. Содержание белков в плазме новорожденных 5,5—6,5%,
а у детей до 7 лет —6—•
7%.
Количество белков приближается к уровню взрослых к 3—4 годам. С возрастом количество альбуминов уменьшается, а глобулинов увеличивается.
Гамма-глобулины доходят до нормы взрослых к 3 годам, а альфа- и бета-глобулины—к 7 годам. Содержание в крови протеолитических ферментов после рождения повышается, и к 30 дню жизни достигает уровня взрослых.
50-60 60-70 70-80 |
0-10 10~20 20-30 30-АБВ |
Рис. 44. Возрастные изменения количества крови, А — мужчины; Б — женщины; В — среднее количество независимо от пола |
К минеральным веществам относятся: поваренная соль (NaCl), 0,85—0,9%; хлористый калий (КС1), хлористый кальций (СаС12) и бикарбонаты (NaHCO3) по 0,02% и др.
У новорожденных количество натрия меньше, чем у взрослых и доходит до их нормы у младших школьников.
С 6 до 18 лет содержание натрия колеблется от 170 мг% до 220. Количество калия, наоборот, самое высокое у новорожденных, самое низкое у дошкольников и доходит до нормы взрослых к 13—19 годам.
У новорожденных содержание кальция в плазме выше, чем у взрослых. С 1 до 6 лет оно колеблется (его количество меньше или больше, чем у взрослых), а с 6 до 18 лет становится относительно постоянным на уровне взрослых.
У мальчиков 7—15 лет неорганического фосфора больше, чем у взрослых в 1,3 раза, а органического больше, чем неорганического в 1,5 раза, но меньше, чем у взрослых.
Количество глюкозы в крови взрослого человека натощак 0,1 — 0,12%. Кроме того, в плазме крови содержатся разные азотистые вещества, составляющие 20—40 мг на 100 см3 крови, 0,5—1,0% жира и жироподобных веществ.
Натощак количество сахара в крови у детей (мг%): новорожденных—45—70, 7—11 лет —70—80, 12—14 лет-90—120. Колебание содержания сахара у детей 7—8 лет значительно больше, чем в 17—18 лет. Особенно велики колебания содержания сахара в крови в период полового созревания. При продолжительной интенсивной мышечной работе содержание сахара в крови уменьшается.
Учебная нагрузка изменяет уровень сахара в крови детей 8— 11 лет. При исходном содержании сахара — 96 мг% его количество снижается примерно на 15 мг%, а при сниженном содержании (81 мг%) оно возрастает на 15 мг%'
Ферментативная способность крови к расщеплению углеводов в 7—8 лет в 2 раза больше, чем в 11 —12 лет; она постепенно уменьшается в 15—16 лет и у взрослых примерно в 4 раза меньше, чем в 7—8 лет.
При преобладании в пище углеводов содержание сахара повышается, а белков — понижается. У детей увеличен гликолиз, поэтому у них больше молочной кислоты в крови, чем у взрослых.
С возрастом увеличивается количество холестерина (у новорожденных до 100 мг%, в 4 года — 135—150, с 10 до 16 лет — 155—180 мг%). При преобладании в пище углеводов оно возрастает, а при преобладании белков снижается.
Содержание ацетилхолина в крови здоровых детей в среднем 1 мкг %, т. е. в 2 раза больше, чем у взрослых (0,5 мкг %). Так как ацетилхолин является передатчиком (медиатором) возбуждения в центральной и парасимпатической нервной системе, то увеличенное содержание ацетилхолина в крови детей обусловлено их большой двигательной активностью и высоким тонусом парасимпатической нервной системы, который обеспечивает превышение ассимиляции веществ и энергии над диссимиляцией.
Передача нервных импульсов зависит от активности холин-эстеразы (фермента, разрушающего ацетилхолин), обусловленной подвижностью нервных процессов. С 8 до 15 лет активность истинной (АХЭ) и ложной (ЛХЭ) холинэстеразы наименьшая. В этом возрасте активность АХЭ меньше, чем ЛХЭ. Наибольшая активность обоих ферментов с 16 до 24 лет. После физических упражнений активность АХЭ и ЛХЭ возрастает по мере повышения спортивной квалификации.
В плазме и эритроцитах содержится фермент угольная ангид-раза, в 150 раз ускоряющий расщепление угольной кислоты на углекислый газ и воду. Его количество доходит в 5 лет до уровня взрослых.
В плазме и лейкоцитах содержится фермент лизоцим, ускоряющий гидролиз белковых и углеводных соединений. У дошкольников его активность значительно больше, чем у взрослых.
Удельный вес крови при рождении от 1,060 до 1,080, на втором году он падает до 1,050, а в школьном возрасте повышается и
равняется 1,060, как у взрослых. У мальчиков удельный вес крови несколько выше, чем у девочек.
Вязкость крови взрослого человека 4—5, новорожденного 10— 11 (что зависит от значительно большего содержания эритроцитов), ребенка 1 месяца — 6, а затем она падает. Активная реакция крови, зависящая от концентрации водородных и гидроксильных ионов, слабощелочная. Средний рН крови 7,35 поддерживается на одном уровне. При поступлении в кровь кислот, образующихся в процессе обмена веществ, они нейтрализуются резервом щелочей, превращаются в соли при присоединении щелочных ионов. Некоторые кислоты удаляются из организма, например, углекислота превращается в углекислый газ и водяные пары, выдыхаемые при усиленной вентиляции легких. При избыточном накоплении в организме щелочных ионов, например, при питании овощами, они нейтрализуются угольной кислотой, задержанной при уменьшении вентиляции легких.
Рис, 45. Кровь человека: / — эритроциты, 2 — нейтрофильный лейкоцит, 3 — эозинофильный лейкоцит, 4 — лимфоцит, 5 — кровяные пластинки |
Форменные элементы крови. К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты (рис. 45).
Эритроциты. Эритроцитами называются
безъядерные красные кровяные клетки. Они имеют двояковогнутую форму, которая увеличивает их поверхность более чем в 1,5 раза. Количество эритроцитов в 1 мм3 крови равно у мужчин 5— 5,5 млн., а у женщин — 4—5,5 млн. У здоровых новорожденных в первый день жизни оно доходит до 6 млн., а затем снижается до нормы взрослого человека. У младших школьников оно равно 5— 6 млн. Наибольшие колебания количества эритроцитов наблюдаются в период полового созревания.
Мышечная работа вызывает у детей увеличение или уменьшение количества эритроцитов или не изменяет его. В 13—15 лет количество эритроцитов увеличивается при мышечной работе значительно реже и меньше, чем в 16—18 и 19—23.
В 16—18 лет при длительной мышечной работе иногда наблюдается незначительное снижение содержания эритроцитов и гемоглобина в результате разрушения эритроцитов. Восстановление количества эритроцитов до исходного уровня после мышечной работы у юношей 17—18 лет происходит позднее, чем у взрослых.
В эритроцитах взрослого человека гемоглобин составляет около 32% веса, в среднем 14% веса цельной крови (14 г на 100 г крови). Это количество гемоглобина приравнивается к 100%.
Содержание гемоглобина в эритроцитах новорожденных доходит до 145% нормы взрослого человека, что равно 17—25 г гемоглобина на 100 г крови. К I—2 годам количество гемоглобина падает до 80—90%, а затем снова возрастает до нормы (рис. 46).
Относительное содержание гемоглобина с возрастом увеличивается и к 14—15 годам доходит до нормы взрослого. Оно равно(в г на кг веса тела): в 7—9 лет —7,5; 10—11—7.4; 12—13 — 8,4 и 14—15—10,4.
Гемоглобин обладает видовой специфичностью. У новорожденного он поглощает больше кислорода, чем у взрослого. С 2 лет эта способность гемоглобина максимальна, а с 3 лет гемоглобин поглощает кислород, как и у взрослых.
Большое содержание эритроцитов, и гемоглобина и большая способность гемоглобина поглощать кислород у детей до 1 года обеспечивают им более интенсивный обмен веществ.
С возрастом увеличивается количество кислорода в артериальной и венозной крови. Ъ детей 5—6 лет оно равняется (в см3 в 1 мин) в артериальной крови 400, в венозной — 260, у подростков 14—15 лет соответственно 660 и 435, взрослых 800 и 540. Содержание кислорода в артериальной крови (в еж3 на 1 кг веса в 1 мин) равно: у детей 5—6 лет — 20, подростков 14—15 лет— 13 и у взрослых—11. Относительно большое количество кислорода, переносимое артериальной кровью, у дошкольников объясняется
относительно большим количеством крови и кровотоком, значительно превышающим кровоток взрослых.
Количество кислорода, максимально поглощаемого кровью, можно определить, учитывая, что 1 г гемоглобина поглощает при ГС и давлении 760 мм, рт. ст. 1,34 см3 кислорода. Кровь взрослого человека содержит примерно 600 г гемоглобина. Следовательно, она может поглотить 800 см3 кислорода. Соединение гемоглобина с кислородом (оксигемоглобин) легко диссоциирует в тканях на гемоглобин и кислород.
Способность гемоглобина соединяться с окисью углерода в 250 раз больше, чем его способность соединяться с кислородом, а диссоциирует соединение гемоглобина с окисью углерода — карбоксигемоглобин в 3600 раз медленнее. Поэтому образование карбоксигемоглобина при угаре опасно для жизни.
Кроме переноса кислорода, эритроциты участвуют в ферментативных процессах, в сохранении активной реакции крови и в обмене воды и солей. За сутки через эритроциты проходит от 300 до 2000 дм3 воды.
При отстаивании цельной крови, к которой прибавлены проти-восвертывающие вещества, эритроциты постепенно оседают. Скорость реакции оседания эритроцитов — РОЭ, у мужчин 3—9 мм, а у женщин — 7—12 мм в час. РОЭ зависит от количества белков в плазме крови и от отношения глобулинов к альбуминам. Так как у новорожденного в плазме около 6% белков и отношение количества глобулинов к альбуминам тоже меньше, чем у взрослых, то РОЭ у них около 2 мм, у грудных детей —4—8 мм, а у более старших детей — 4—8 мм в час.
После учебной нагрузки у большинства детей 7—11 лет нормальная РОЭ (до 12 мм в час) и замедленная РОЭ ускоряются, а ускоренная РОЭ замедляется.
Эритроциты сохраняются только в физиологических растворах, в которых концентрация минеральных веществ, особенно поваренной соли, такая же, как и в плазме крови. Эритроциты разрушаются в растворах, где содержание поваренной соли меньше или больше, чем в плазме крови, при действии на них ядов, ультрафиолетовых лучей, ионизирующего облучения, лучей Рентгена, эманации радия. Разрушение эритроцитов называется гемолизом.
Способность эритроцитов противостоять гемолизу называется резистентностью. С возрастом резистентность эритроцитов значительно падает. Она наибольшая у новорожденных и к 10 годам уменьшается примерно в 1,5 раза.
Эритроциты в здоровом организме постоянно разрушаются при участии особых веществ — гемолизинов, вырабатываемых в печени. Эритроциты живут у новорожденного 14, а у взрослого не больше 100—150 дней (в среднем 30—40 дней). У человека гемолиз происходит в селезенке и печени. Вместо разрушенных в кроветворных органах образуются новые эритроциты и, следовательно, количество эритроцитов поддерживается на относительно постоянном уровне.
Таблица 2 Агглютинация крови |
Пере л и в а н и е кров и. Опасность потери крови организмом состоит не только в падении кровяного давления, которое можно поддерживать вливанием физиологических растворов, но и в нарушении вследствие убыли эритроцитов дыхательной функции крови (переноса кислорода). При значительных кровопотерях, гемолизе, например, вследствие ожогов, кроветворные органы не могут быстро восполнить потерю большого количества эритроцитов. Поэтому производят переливание крови. Оно имеет огромное значение также при некоторых заболеваниях, сопровождающихся разрушением крови или накоплением в организме заразных микробов и ядовитых продуктов, выработанных ими. Цель переливания крови в таких случаях состоит во введении в организм не только эритроцитов, но также специальных защитных веществ и противоядий, которые вырабатываются кровью.
Группа эри- | Группа плазмы | |||
троцитов | I, авр | II, в | III, а | IV, о |
I, 0 | ||||
II, А | + | — | + | — |
III, В | + | — | ||
IV, АВ | + | + | + | — |
При переливании человеку несоответствующей группы крови донора может наступить склеивание в монетные столбики — агглютинация эритроцитов* у реципиента (получающего кровь). Доказано, что кровь всех людей по реакции агглютинации делится на сотни групп. Основных групп четыре, что зависит от содержания в эритроцитах двух видов склеиваемых веществ — агглютиногенов А и В, а в плазме — двух видов агглютининов а и (3. При переливании крови следует избегать совпадения А с а и В с Р, так как в этом случае происходит агглютинация, ведущая к закупорке кровеносных сосудов и предшествующая гемолизу у реципиента, а следовательно, ведущая к его смерти.
Агглютинация крови четырех групп обозначена в таблице 2 знаком «плюс», а отсутствие агглютинации — знаком «минус». Эритроциты первой группы (О) не склеиваются плазмой других групп, что позволяет вводить их всем людям и считать человека, обладающего этой группой крови, универсальным донором. Плазма четвертой группы (АВ) не склеивает эритроцитов других групп, поэтому люди, имеющие эту группу крови, являются универсальными реципиентами. Кровь второй группы (А) можно переливать только группам А и АВ, а группы В —только В и АВ (рис. 47). Группы крови передаются по наследству. Если у отца и матери первая группа, то у ребенка может быть только та же группа. Если у обоих родителей вторая группа, то у ребенка — первая или вторая. Если у обоих родителей третья группа, то у ребенка первая или третья группа и т. д. (табл. 3).
Следует учитывать, что из других групп крови особенное значение имеет агглютиноген резус-фактор (Rh). Эритроциты 85% всех людей содержат резус-фактор (резус-положительные), а 15% людей не содержат его (резус-отрицательные). При резус-
положительном отце и резус-отрицательной матери плод всегда
резус-положительный. Когда кровь этого плода попадает в организм матери через плаценту, то у
матери образуется защитный анти-резусагглютинин, который после возвращения ее крови в плод может вызвать у него агглютинацию эритроцитов и гемолиз, что приведет к его гибели.
IV |
Установлено, что частота всех групп крови, а также особенности строения белков сыворотки и глобулинов, участвующих в иммунитете, зависят от национальной принадлежности людей. Специфическое распределение групп крови у разных народов определяется генетическими особенностями и, следовательно, передается из поколения в поколение. Среди китайцев, жителей некоторых стран Юго-Восточной Азии и островов Океании нет резус-отрицательных. Поэтому у них нет гибели вследствие несовместимости резус-фактора.
Рис. 47. Агглютинация эритроцитов в сыворотках крови II и III групп |
Существование резус-фактора объясняет тот факт, что даже при совместимости четырех основных
групп может наступить гемолиз у реципиента, если донор резус-положительный, а реципиент резус-отрицательный, или наоборот. В настоящее время успешно применяются способы предупреждения гемолиза в этих случаях.
Таблица 3
Наследование групп крови
Группы крови отца
Группы крови матери
О А В АВ | О | Л | В 1 АВ |
О | О или А О или В | А или В | |
О или А | О или А | О, или А, или В, или АВ | А, или В, или АВ |
О или В | О, или А, или В, или АВ | О или В | А, или В, или АВ |
А или В | А, или В, или АВ | А, или В, или АВ | А, или В, или АВ |
Кроме того, установлена прямая связь между определенными группами крови и предрасположением к некоторым заболеваниям, например, язва двенадцатиперстной кишки значительно чаще встречается у людей, имеющих группу О.
Как правило, реципиенту медленно вводят (не больше 100 см* крови в 3 мин) 100—200 еж3, редко 500 см3 —1 дм3. Перелитая кровь на 10—12 дней повышает свертывание крови у реципиента.
20000 18000 16000 1WO 12000 10000 8000 6000 4000 2000 |
в 1 |
Лейкоциты. Лейкоцитами называются бес- 22000 цветные ядерные клетки крови. У взрослого человека
крови содержится
6—8 тысяч лейкоцитов. По форме клетки и ядра они делятся на следующие виды: нейтрофилы, базофилы, эозинофилы, лимфоциты и моноциты.
У новорожденных в 1 мм3 крови содержится 10—30 тыс. лейкоцитов. Наибольшее количество лейкоцитов у детей в 2—3 месяца, а затем оно постепенно волнообразно уменьшается и доходит до уровня взрослых к 10—11 годам.
1224234567 23 5 3691223456789101112131415 |
Часы Дни. Недели Месяцы Годы Рис. 48. Возрастные изменения количества лейкоцитов: / — общее количество лейкоцитов, 2 — грануло-циты, 3 — лимфоциты, 4 — моноциты |
До 9—10 лет относительное содержание нейтрофилов значительно меньше, чем у взрослых, а количество лимфоцитов резко увеличено до 14—15 лет.
До 4 лет абсолютное количество лимфоцитов превышает количество нейтрофилов примерно в 1,5—2 раза, с 4 до 6 лет сначала количество нейтрофилов и лимфоцитов сравнивается, а затем количество иейтрофилов начинает превышать количество лимфоцитов, и с 15 лет их отношение приближается к нормам взрослых (рис. 48). Лейкоциты живут до 12—15 дней.
В отличие от эритроцитов содержание лейкоцитов сильно колеблется. Различают увеличение общего количества лейкоцитов — лейкоцитоз и уменьшение — лейкопению. Лейкоцитоз наблюдается у здоровых людей при мышечной работе, в первые 2—3 часа после приема пищи и у беременных.
У лежащего человека лейкоцитоз в 2 раза больше, чем у стоячего.
Лейкопения бывает при действии ионизирующего облучения. При некоторых заболеваниях изменяется относительное содержание разных форм лейкоцитов.
Значительное относительное увеличение числа лимфоцитов обозначается как лимфоцитоз, моноцитов — моноцитоз, эозинофилов — эозинофилия, базофилов — базофилия, нейтрофилов — нейтрофилия. Например, при туберкулезе наблюдается лимфоцитоз.
В лейкоцитах есть антигены, отличающиеся от агглютиногенов. У каждого человека их не больше четырех. Когда" донор и реципиент имеют 3—4 разных лейкоцитарных антигена кровь абсолютно несовместима, а при разнице в 1—2 относительно совместима.
У здоровых людей увеличение количества лейкоцитов при мышечной работе (миогенный лейкоцитоз) непродолжительно и состоит из трех фаз. После кратковременной мышечной работы наблюдается незначительный лейкоцитоз — до 8—10 тыс. в 1 лш3, относительное содержание лимфоцитов увеличено — лимфоцитарная фаза. После продолжительной мышечной работы лейкоцитоз возрастает до 12—18 тыс. в 1 мм3, увеличено относительное количество нейтрофилов, уменьшено количество лимфоцитов и эозинофилов — нейтрофильная фаза. После длительной интенсивной мышечной работы может наступить так называемая интоксикационная фаза, которая в свою очередь распадается на 2 последовательно протекающих типа. При регенеративном типе лейкоцитоз доходит до 40—50 тыс. в 1 мм3, количество лимфоцитов уменьшается ниже 10%, эозинофилы исчезают, резко возрастает количество молодых нейтрофилов. При дегенеративном типе наблюдается лейкопения, особенно уменьшается количество лимфоцитов и появляются перерожденные формы лейкоцитов.
У детей 10—12 лет миогенный лейкоцитоз отличается от лейкоцитоза взрослых тем, что в первой фазе сильнее лимфоцитоз, который имеется и во второй фазе, характеризующейся меньшим увеличением количества молодых неитрофилов. В третьей фазе у них отсутствует лимфопения, а количество эозинофилов уменьшается менее резко.
Так как в первой фазе в 13—15 и 16—18 лет увеличивается количество лимфоцитов и неитрофилов, то первые две фазы мио-генного лейкоцитоза смешаны, но в 19—23 года уже хорошо выступает нейтрофильная фаза.
В 13—15 и 16—18 лет отмечаются индивидуальные колебания количества лейкоцитов после мышечной работы. Количество лейкоцитов увеличивается, уменьшается или остается без изменения. С 19—23 лет количество лейкоцитов после мышечной работы почти всегда значительно увеличивается. При утомлении наблюдается разрушение лейкоцитов.
У большинства детей до 12 лет учебная нагрузка вызывает лейкоцитоз (нейтрофилию и лимфоцитоз).
Функция лейкоцитов состоит прежде всего в их участии в иммунитете— невосприимчивости организма к определенным заразным заболеваниям и определенным ядам.
Лейкоциты обеспечивают клеточную защиту, или фагоцитоз, и химическую защиту организма.
Фагоцитоз — поглощение и внутриклеточное переваривание, открытое И. И. Мечниковым, состоит в том, что лейкоциты (моноциты, нейтрофилы) захватывают и посредством ферментов переваривают микробы, омертвевшие клетки организма и чужеродные вещества. После фагоцитоза лейкоциты передвигаются на поверхность слизистых оболочек или к выделительным органам и выбрасываются из организма.
Фагоцитоз осуществляют не только лейкоциты, но и родственные им клетки ретикуло-эндотелиальной системы, составляющие соединительнотканую основу костного мозга, селезенки, лимфатических узлов, клетки капилляров печени и сосудистых сплетений головного мозга. У новорожденных фагоцитоз в 2 раза меньше, чем у взрослых. С возрастом он увеличивается.
Умеренные физические упражнения повышают фагоцитарную активность лейкоцитов, а значительные — понижают ее.
Химическая защита производится лейкоцитами и клетками ретикуло-эндотелиальной системы, вырабатывающими особые защитные вещества, или антитела. У новорожденных мало антител.
Антитела делятся на нейтрализующие яды, растворяющие, осаждающие и склеивающие микробы, а также подготавливающие их к перевариванию фагоцитами.
Различают врожденный и приобретенный иммунитет. Врожденным иммунитетом организм обладает с рождения. Например, человек не может заболеть чумой, которой болеет рогатый скот. Приобретенный иммунитет делится на активный и пассивный. Активный иммунитет к определенному заболеванию образуется после введения в организм вакцины. Вакцина состоит из убитых или живых, но сильно ослабленных микробов, вызывающих определенную болезнь, которые вводятся через кожу, дыхательный аппарат, пищеварительный канал или в мышцы. В ответ на введение вакцины, или прививку, организм приобретает способность производить фагоцитоз этих микробов и вырабатывать антитела, которые действуют только на введенные микробы.
Если вакцина содержит один вид микробов, она называется моновакциной, а если несколько видов микробов, вызывающих разные заболевания, — поливакциной.
В ответ на введение определенного яда организм вырабатывает антитело — противоядие, которое нейтрализует действие этого яда. Таким путем можно сделать организм человека невосприимчивым к определенному заболеванию, или к определенному яду, т. е. произвести профилактику — предупреждение определенного заболевания или отравления. Например, делают прививку против оспы. Следует также учесть, что благодаря образованию антител во время болезни человек, перенесший определенное заболевание, становится невосприимчивым к повторению этого заболевания на некоторое время, в некоторых случаях на несколько десятков лет.
Если человек заболел и его организм сам не справляется с образованием необходимых антител, можно ввести ему готовые антитела (пассивный иммунитет). В этом случае вводится
содержащая антитела сыворотка — плазма, лишенная фибриногена. Ее получают от животного или человека, переболевшего этой болезнью (лечебная сыворотка); при ранении вводят противостолбнячную сыворотку.
Тромбоциты. Тромбоцитами называют мельчайшие безъядерные пластинки протоплазмы. У взрослых в 1 мм3 крови содержится 200—400 тыс. тромбоцитов, у детей до 1 года — 160—330 тыс.; от 3 до 4 лет — 350—370 тыс. Тромбоциты живут 4—5 и не более 8—9 дней. В составе сухого остатка тромбоцитов 16—19% липидов, большей частью фосфатидов. В них содержатся протеолитические ферменты, серотонин, факторы свертывания крови и ретрактин. Увеличение количества тромбоцитов обозначается как тромбоцитоз, а уменьшение — тромбопения.
Тромбоцитоз наблюдается при мышечной работе. Если работа кратковременная, тромбоцитоз вызывается сокращением селезенки, из которой тромбоциты поступают в кровь. При длительной интенсивной мышечной работе число тромбоцитов увеличивается в циркулирующей крови в 2—3 раза не только благодаря их выходу из депо, но и вследствие усиленного кроветворения. При кратковременной мышечной работе тромбоцитоз совпадает с лимфоцитарной фазой лейкоцитоза, а при длительной — с нейтрофильной.
С 2 до 4 часов ночи содержание тромбоцитов в крови снижается, а днем возрастает. Питание белками и жирами и процесс пищеварения вызывают тромбопению. Она наблюдается у женщин во время менструации, когда число тромбоцитов в крови уменьшается в 2—5 раза, а также при недостатке в пище витаминов А и группы В, и особенно после действия больших доз ионизирующего облучения.
Отчетливого изменения количества тромбоцитов после 4 лет не установлено.
Кроветворные органы. У взрослого человека кроветворение происходит в красном костном мозге черепа, грудины, ребер, позвонков, таза и эпифизов трубчатых костей. Лимфоциты образуются в селезенке и лимфатических узлах.
При тяжелом малокровии, вызванном большими кровопотерями и гемолизом,.кроветворение меньше. Если во вдыхаемом воздухе длительно увеличено содержание кислорода, образование эритроцитов уменьшается, если же уменьшается содержание кислорода, то оно возрастает. При естественном разрушении эритроцитов или небольшом гемолизе продукты распада эритроцитов возбуждают красный мозг и увеличивают кроветворение.
Образование эритроцитов возбуждается особым веществом, которое получается при взаимодействии ферментоподобного вещества, образуемого в слизистой оболочке желудка, с витамином B12, поступающим с пищей. Вещества, усиливающие кроветворение, образуются и в печени. Нервная система регулирует кроветворение.
У детей восстановление (регенерация) форменных элементов крови совершается значительно быстрее, чем у взрослых.
У новорожденных кроветворение происходит в красном костном мозге, находящемся во всех костях. Система органов кроветворения грудных детей сильно развита, поэтому в их крови имеются молодые формы эритроцитов и лейкоцитов.
Уже на первом году жизни начинается замена части красного костного мозга жировым. Особенно быстро она происходит в большой берцовой и бедренной костях, а наиболее медленно в позвонках. К 5 годах это превращение красного костного мозга в жировой заметно проявляется. В берцовой кости к 8 годам половина красного костного мозга заменена жировым. К 12—15 годам увеличивается переход к типу кроветворения взрослых, а к 18—20 годам оно становится таким же, как у взрослых. После рождения селезенка быстро растет. Ее вес" удваивается к 5 месяцам, утраивается к 1 году и к 10—-12 годам увеличивается в 10 раз.
У детей функция органов кроветворения легко нарушается и возвращается к зародышевому типу. У них наблюдается более интенсивное кроветворение, чем у взрослых. С возрастом интенсивность образования форменных элементов крови постепенно уменьшается.
Свертывание крови. Образование тромба — кровяного сгустка при повреждении кровеносных сосудов — очень сложный процесс, в котором участвуют многочисленные ферменты и белки, находящиеся в тромбоцитах и в плазме крови. Все они называются факторами свертывания крови. Факторы, находящиеся в плазме, обозначаются римскими цифрами, а факторы тромбоцитов — арабскими.
Свертывание крови происходит в три фазы. В первой, самой
сложной, в результате соприкосновения крови с поврежденной
при ранении стенкой кровеносного сосуда образуется комплексное соединение тромбопластин. Во второй тромбопластин действует на неактивный фермент плазмы протромбин и превращает
его в активный фермент — тромбин. В третьей тромбин действует
на растворенный в плазме белок фибриноген и превращает его
в нерастворимый белок — фибрин.
Кроме системы факторов свертывания крови, существует система факторов, задерживающих свертывание крови — антисвертывающая система. Свертывание крови регулируется взаимодействием обеих систем. Кроме того, в свертывании крови участвуют соли кальция и витамин К.
Кровяной сгусток, или тромб, закупоривающий поврежденный
кровеносный сосуд, состоит из нитей фибрина, имеющего белый
или светло-желтый цвет, и эритроцитов, застрявших в нитях фибрина и придающих тромбу красный цвет.
Поскольку свертывание крови происходит при участии ферментов, а ферменты лучше всего действуют при температуре тела, то для свертывания крови наиболее благоприятна именно эта температура. На холоде свертывание крови не происходит или резко
замедляется.
В печени образуется особое вещество гепарин, которое прекращает свертывание крови (тормозит образование тромбопластина).
Содержание гепарина у подростков и юношей уменьшается после работы на 35—46%, а у взрослых не изменяется.
Антисвертывающая система приводится в действие рефлекторно при раздражении тромбином хеморецепторов кровеносных сосудов. При этом образуется протеолитический фермент фибролизин, разрушающий фибриноген и, следовательно, предупреждающий образование тромба. Одновременно увеличивается содержание в крови гепарина, который снижает защитную реакцию организма на фибролизин. Наоборот, тромбы образуются, когда содержание фибриногена в крови возрастает, снижается ее фибринолитическая активность и повышается выносливость к гепарину. Фибрино-литическая способность крови увеличивается после мышечной работы, при эмоциях и понижается при голодании.
Боль средней силы ускоряет свертывание крови, а сильная боль —замедляет. Возбуждение симпатической нервной системы, проявляющееся с первого дня жизни, и поступление в кровь адреналина ускоряют свертывание крови. Возбуждение парасимпатической нервной системы, проявляющееся через 2—3 недели после рождения, увеличивает образование гепарина. Регуляция свертывания крови производится безусловными и условными рефлексами.
У новорожденных до 7—14 дней уровень протромбина и почти всех факторов свертывания составляет 30—60% нормы взрослого, поэтому в течение 7 дней свертывание крови у них отчетливо замедлено. Через 14 дней после рождения содержание фибриногена в крови возрастает и достигает нормы взрослого, а содержание в крови других факторов свертывания и антисвертывания приближается к норме взрослого с овладением ходьбой — только к концу первого и на втором году жизни, достигая нормы взрослого только к 12 годам. С возрастом время свертывания крови возрастает. У детей 8—11 лет свертывание начинается через 1,5—2 мин и заканчивается через 2,5—5 мин, у взрослых оно начинается через 3—4 мин и заканчивается через 5—6 мин.
С 10 до 16 лет количество факторов свертывания меньше, а задерживающих его такое же, как у взрослых. У большинства детей 8—11 лет учебная нагрузка резко ускоряет свертывание крови.
После образования тромба он через некоторое время уплотняется и из него выжимается сыворотка. Этот процесс обозначается как ретракция; продолжается она несколько часов. В ретракции участвуют тромбоциты, в которых содержится серотонин, суживающий кровеносные сосуды, и возбуждающее ретракцию вещество — ретрактин. Ретракция зависит не только от количества тромбоцитов, но и от концентрации тромбина и фибриногена. Во время ретракции понижается концентрация аденозинтрифосфорной кислоты, находящейся в тромбоцитах, а энергия, необходимая для ретракции, освобождается при распаде этой кислоты.
Первая помощь при кровотечениях. Наиболее опасно кровотечение из артерий, так как из них кровь вытекает под давлением. Поврежденную артерию необходимо быстро прижать пальцем выше места ранения, т. е. ближе к сердцу. На руку или ногу выше места ранения накладывают резиновый жгут, а если его нет, перетягивают полотенцем, ремнем, веревкой и т. д.
При повреждении вены ее также прижимают в месте ранения, а руку или ногу туго перевязывают ниже его. На небольшую рану достаточно наложить чистую стерильную давящую повязку. Но это только первая помощь при кровотечениях; раненого необходимо как можно скорее доставить в медицинское учреждение, так как наложение жгута больше часа может вызвать омертвение руки или ноги, а рана — загрязниться.
ЛИМФАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
Лимфа. Лимфа образуется при прохождении части плазмы крови, лимфоцитов, моноцитов и эозинофилов через стенки капилляров в межклеточные щели. Поэтому в составе лимфы меньше белков, чем в плазме — в среднем 3—4%, а сахар и минеральные соли содержатся в ней в таком же количестве. Лимфа содержит питательные вещества, а также продукты обмена веществ. Ее состав значительно более изменчив, чем состав крови. Лимфа, оттекающая от пищеварительного канала во время переваривания жирной пищи, содержит жировые капельки и имеет цвет молока.
Образование лимфы увеличивается при повышении кровяного давления, увеличении общего количества крови, при венозном застое, мышечной работе.
Лимфатические сосуды и лимфатические узлы. Из межклеточных и межтканевых щелей лимфа поступает в тончайшие лимфатические сосуды, которые постепенно укрупняются и, наконец, впадают в два грудных протока. Правый грудной проток собирает лимфу из половины головы, правой половины грудной клетки и из правой руки, а левый — из остальной, большей части тела. Оба протока впадают в крупные вены.
Лимфа течет очень медленно, в крупных лимфатических сосудах 0,25—0,3 мм/мин. По ходу лимфатических сосудов расположены лимфатические узлы, в которых лимфа обогащается лимфоцитами. В лимфатических узлах происходит обезвреживание микробов и чужеродных веществ путем фагоцитоза и образования антител.
Лимфатические узлы имеют бобовидную форму. Снаружи они покрыты соединительнотканой оболочкой, от которой внутрь узла отходят перекладины, образующие путем переплетений опору для нежной лимфатической ткани. Лимфатическая ткань состоит из сети особых клеток, выполняющих функцию фагоцитов, и из лимфатических фолликулов, в которых образуются скапливающиеся в них лимфоциты. Несколько приносящих лимфатических сосудов вступают в лимфатический узел на выпуклой его стороне, теряя
С. И. Гальперин 129
свои стенки; следовательно, втекающая в узел лимфа вливается в его ткань. В центре лимфатических фолликулов расположены реактивные центры, где обезвреживаются микробы и чужеродные вещества, поступившие с лимфой. Между фолликулами есть лимфатические пространства, которые, сливаясь, образуют выносящие лимфатические сосуды, проходящие вместе с артерией и венами в выемке лимфатического узла — его воротах. Лимфатические узлы окончательно формируются на 3-м году жизни ребенка,
а реактивные центры появляются в них значительно позднее.
Рис. 49. Разрез нёбной миндалины: / — ямки между складками слизистой оболочки, 2 — многослойный плоский эпителий, инфильтрированный лейкоцитами, 3 — многослойный плоский эпителий, не инфильтрированный лейкоцитами, 4 — вторичные узелки с реактивными центрами, 5 — железы |
Наиболее крупные лимфатические узлы находятся на ноге под коленным суставом (подколенные), около тазобедренного сустава (паховые), на руке — около локтевого сустава (локтевые), у плечевого сустава (подмышечные), на туловище — впереди поясничных позвонков (поясничные), на шее —впереди шейных позвонков (шейные), в легких и бронхах (легочно-бронхиальные).
Особенное значение для иммунитета имеют миндалины и лимфатические узлы пищеварительного канала. Миндалины в виде кольца расположены в ротовой полости вокруг зева. Они развиваются очень быстро в течение первых лет жизни. После 4—5 лет их развитие идет медленнее. У взрослого они долгое время не изменяются.
Миндалины представляют собой лимфоидные скопления. Одна их поверхность обращена в полость зева и снабжена бухтами, в которые попадают микробы, на другой стороне находятся выносящие сосуды; приносящих сосудов нет (рис. 49). У детей при ангине, дифтерите, скарлатине и других болезнях в первую очередь наступает воспаление миндалин; они распухают, краснеют и начинают болеть. Здесь разыгрывается первый бой между микробами и защитными силами организма. У детей с пониженным сопротивлением к инфекции вследствие хронического воспаления миндалины увеличиваются. Увеличенные миндалины, называемые аденоидами, закрывают выход из полости носа и затрудняют дыхание и акт еды. Дети с аденоидными разращениями в носоглотке
не могут продолжительное время сосредоточить внимание и легко утомляются при умственной работе.
В кишечнике лимфа, поступающая из ворсинок слизистой оболочки при всасывании, проходит несколько линий лимфатических узлов, в которых обезвреживаются микробы и чужеродные вещества. Первая линия лимфатических узлов находится в стенке кишечника. Вторая и последующие — в брыжейке. В червеобразном отростке кишки расположено скопление лимфоидной ткани, называемое кишечной миндалиной. Аппендицит —воспаление этой миндалины "и последующее воспаление червеобразного отростка.
Лимфатическая система участвует и в обмене веществ, так как лимфа и тканевая жидкость участвуют в доставке питательных веществ и кислорода ко всем клеткам тела, а остаточные продукты обмена веществ из всех клеток в составе тканевой жидкости, а затем лимфы поступают в вены, т. е. в кровеносную систему.
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА
8 |
Форма, строение, местоположение, вес и объем сердца. Сердце
имеет форму конуса, несколько сдавленного в сагиттальном на-
направлении. Закругленная верхушка
сердечного конуса обращена вниз,
влево и вперед. Стенка сердца состоит
из оболочек: I) наружной серозной
оболочки, плотно приращенной к сред
ней и называемой эпикардом, 2) сред
ней, толстой мышечной оболочки
(стр. 59) — миокарда и 3) внутренней оболочки, состоящей из плоского
эпителия, под которым расположена s
соединительная ткань, — эндокарда.
Эпикард переходит в околосердечную
сумку из соединительной ткани — перикард. 4
Рис. 50. Сердце спереди: / — верхушка сердца, 2 — левый желудочек, 3 — левое предсердие, 4 — правый желудочек, 5 — правое Предсердие, 6 —- легочная артерия, 7 — аорта, 8 — безымянная артерия, 9 — левая общая сонная артерия, 10 — левая подключичная артерия, // — верхняя полая вена |
Сердце человека делится на изолированные друг от друга правую и левую части. В правую половину сердца впадают вены, приносящие венозную кровь, поэтому ее называют венозным сердцем. В левую половину по легочным венам поступает артериальная кровь, поэтому ее называют артериальным сердцем. Каждая половина сердца состоит из двух камер: предсердия и желудочка. Следовательно, сердце состоит из четырех камер: двух предсердий и двух желудочков. Внешний вид сердца до некоторой степени отражает его внутреннее строение. Так, на границе предсердий и желудочков сердце опоясано
5*
поперечной бороздой, а на границе левого и правого желудочков проходят 2 продольные борозды — передняя и задняя. В бороздах расположены кровеносные сосуды (рис. 50). Миокард состоит из поперечнополосатой мышечной ткани, образующей Синцитий. В сердце имеется система, проводящая нервные импульсы. Она начинается в устье верхней полой вены в правом предсердии, в котором расположен нервный синусоатриальный узел, или узел Кейт-Флака. Из этого узла отходят 2 ветви: одна направляется к устью нижней полой вены, а другая — к атриовентрикулярному нервному узлу, или узлу Ашоф-Тавара, расположенному на границе предсердий и желудочков. От этого узла отходят 2 ветви
пучка Гиса в правый плевый желудочки. В узлах сердца находятся нервные клетки и особая, богатая гликогеном атипическая мышечная ткань, а в ветвях, соединяющих узлы, и пучке Гиса находятся нервные волокна и атипическая мышечная ткань (рис. 51).
У взрослого человека сердце расположено несимметрично: около двух третей его лежит влево от срединной плоскости тела и только одна треть — вправо.
Рис. 51. Проводящая система сердца: / — синусоатриальный узел, 2 — атриовентрикулярный узел, 3 — пучок Гиса |
По характеру телосложения и форме грудной клетки можно судить до известной степени о форме и положении сердца. У людей с широкой и короткой грудной клеткой оно расположено горизонтально, с узкой и длинной грудной
клеткой — вертикально, а с промежуточным типом грудной клетки — косо.
Вес сердца взрослого человека 300—350 г.
Артерии и капилляры. В артериях кровь течет из сердца, а в венах — к сердцу. Стенка артерий и вен состоит из трех оболочек: внутренней, представленной однослойным плоским эндотелием, средней — гладкой мышечной тканью, наружной — из соединительной ткани. В артериях мышечная оболочка значительно толще, чем в венах. Из сердца выходит самый крупный артериальный сосуд—аорта, разветвляющийся на артерии.
Различают артерии эластического типа, в средней оболочке которых преобладают эластические волокна (аорта, легочная артерия), и артерии мышечного типа, в которых больше гладких мышечных волокон (остальные артерии).
Распределение артерий соответствует двусторонней симметрии тела..
Каждая часть тела имеет одну крупную артерию, по которой поступает кровь: туловище — аорту, каждая половина головы и шеи — общую сонную артерию, рука — подключичную артерию,
продолжающуюся в подкрыльцовую, нога — наружную подвздошную, продолжающуюся в бедренную.
Дальнейшие разветвления этих артерий соответствуют строению частей тела и органов, в которые они входят. В грудной полости артерии делятся на парные (бронхиальные артерии к легким) и непарные (к перикарду, пищеводу, диафрагме). В брюшной полости — парные (надпочечные, почечные, семенные) и непарные (диафрагмальная, чревная). Каждая общая сонная артерия делится на наружную и внутреннюю.
Артерии дают ветви к костям, суставам и мышцам. Отчетливо выступает параллелизм в строении сосудистой системы и скелета. Ход артерии к органу всегда кратчайший, вступает она в орган обычно с внутренней стороны, обращенной к средней линии тела. Места вхождения сосудов в органы называются воротами органа. Распределение сосудов в органе соответствует его строению, функции и развитию.
Мелкие артерии переходят в самые мелкие — артериолы, а артериолы — в капилляры.
Стенка капилляров состоит из одного слоя эндотелиальнык клеток, между которыми располагаются особые сократительные клетки Руже, имеющие звездчатую форму. Диаметр капилляра 4—20 мкм. Самые узкие капилляры находятся в мышечной ткани.
Вены. Капилляры сливаются в мельчайшие вены — венулы, а венулы — в мелкие вены, которые по мере слияния становятся венами среднего калибра, а затем впадают в более крупные.
В отличие от артерий средняя — мышечная — оболочка в венах значительно тоньше, чем в артериях, а внутренняя во многих местах, главным образом на руках и особенно ногах, образует клапаны, имеющие вид кармашков. Они препятствуют движению крови в обратном направлении. Артерии, кроме аорты и легочной артерии, клапанов не имеют.
Распределение вен такое же, как и артерий. Каждая часть тела имеет одну крупную вену, в которую собирается оттекающая от нее кровь. Из ног венозная кровь собирается в бедренные вены, переходящие в наружные подвздошные, а из органов таза — во внутренние подвздошные. Внутренняя и наружная подвздошные вены каждой стороны сливаются в две общие подвздошные вены, которые, соединяясь, дают начало нижней полой вене; в нее впадают все вены полости живота.
Очень важна роль воротной вены, собирающей кровь из всех непарных органов брюшной полости (желудка, кишечника, поджелудочной железы, селезенки) и поступающей по ней в печень. Затем из печени по печеночным венам кровь попадает в нижнюю полую вену. Из области головы и шеи кровь оттекает по двум яремным венам, а из рук — по подключичным. Яремные и подключичные вены, соединяясь, образуют две безымянные вены. Из двух слившихся безымянных вен образуется верхняя полая вена (см. рис. 50).
Вены шире артерий. Кроме вен, сопровождающих артерии, есть много поверхностных, подкожных вен. В некоторых органах одну артерию сопровождают две вены, например, на руках и ногах. Там, где органы расположены в полостях, образованных плоскими костями, есть густые венозные сплетения (таз, позвоночный канал). В полости черепа венозная кровь находится в специальных вместилищах с неподатливыми стенками, образованными листками твердой мозговой оболочки (венозные синусы).
Для кровообращения исключительное значение имеет суммарное поперечное сечение всех кровеносных сосудов. Самым узким местом кровеносной системы является аорта. Сумма просветов артериол во много раз больше просвета аорты, а суммарный просвет капилляров в 600—800 раз шире аорты.
Чем больше разветвляются кровеносные сосуды, тем больше становится их поперечное сечение. Особенно резко возрастает просвет кровеносных сосудов при их ветвлении на капилляры, например, в кишечнике — в 170 тыс. раз, а в легких — в 270 тыс. раз. Это имеет решающее значение для обмена веществами и газами между плазмой крови, протекающей в капиллярах, и клетками тканей. При слиянии капилляров в венулы и вены их просвет уменьшается, например, просвет полых вен только в 1,2—1,8 раз больше просвета аорты.
Большой и малый круги кровообращения. В правое предсердие впадают две крупнейшие вены, не имеющие клапанов — верхняя и нижняя полые вены, собирающие кровь со всего тела. Место впадения полых вен называется венозным синусом, который у человека составляет часть правого предсердия. В правое предсердие открывается также венечный синус — общий сток вен сердца.
На границе правого предсердия и правого желудочка находится атриовентрикулярное отверстие, через которое кровь из предсердия поступает в желудочек. Благодаря трехстворчатому клапану (створки которого являются складками эндокарда), это отверстие открывается, пропуская кровь, и закрывается. Своими основаниями створки клапана укреплены по окружности отверстия, а свободными краями, к которым прикрепляются сухожильные нити, обращены друг к другу. Сухожильные нити переходят в три сосочковые мышцы (по числу створок клапана), которые начинаются от мышечного слоя правого желудочка. Сосочковые мышцы сокращаются в самом начале сокращения правого желудочка. При этом сухожильные нити тянут- створки клапана, что препятствует выворачиванию их в сторону правого предсердия при сокращении правого желудочка. Когда расслабляется правый желудочек, сосочковые мышцы тоже расслабляются, а под влиянием давления крови, наполнившей правый желудочек, створки клапана поднимаются и закрывают отверстие. Натяжение сухожильных нитей, возникающее при поднятии створок, препятствует их прогибанию в сторону предсердия и прохождению в него крови из желудочка.
8 |
Рис. 52. Ток крови через сердце: / — левое легкое, 2, 5 — легочные артерии, 3, 6 — легочные вены, 4 — правое легкое, 7 — верхняя полая вена, 8 — нижняя полая вена, 9 — аорта |
Кроме атриовентрикулярного, в правом желудочке есть еще одно отверстие — легочной артерии, через которое кровь выбрасывается из правого желудочка в легочную артерию и в легкие. Так начинается малый круг кровообращения. Отверстие легочной артерии снабжено тремя клапанами, препятствующими обратному току крови из нее в желудочек. Эти клапаны имеют вид карманов полулунной формы. Давление крови, которая выбрасывается в легочную артерию при сокращении правого желудочка, открывает полулунные клапаны, как двери, прижимая их к стенкам артерии, а при начинающемся расслаблении желудочка кровь, находящаяся в легочной артерии, попадает в карманы клапанов и опускает их вниз, закрывая отверстие. Клапаны прикреплены к краям отверстия, поэтому они не прогибаются в сторону желудочка. В левое предсердие артериальная кровь поступает из легких но двум или четырем легочным венам. Часть легочных вен клапанов не имеет. Так заканчивается малый круг кровообращения. На границе левого предсердия и левого желудочка находится отверстие, которое снабжено двухстворчатым клапаном. Строение и механизм действия двухстворчатого клапана такие же, как и трехстворчатого. При сокращении левого желудочка двухстворчатый клапан закрывается и открываются три полулунных клапана аорты, построенные и функционирующие так же, как и полулунные клапаны легочной артерии. При этом отверстие аорты открывается, в нее поступает кровь из левого желудочка — здесь начинается большой круг кровообращения (рис. 52).
Сердечная деятельность. При сокращениях предсердий и желудочков кровь перекачивается по малому и большому кругам кровообращения, и создается разница давления крови в артериальной и венозной системах, благодаря чему кровь движется по сосудам. Сокращение камер сердца обозначается как систола, а их расслабление — диастола.
внешние проявления деятельности сердца. Во время систолы у здорового человека в 5-м межреберьи на палец кнутри от сосковой линии выслушивается первый тон сердца, который вызывается закрытием трех- и двухстворчатого клапанов и
сокращением мускулатуры желудочков. Во время диастолы во втором межреберье у грудины выслушивается второй тон сердца, который вызывается захлопыванием полулунных клапанов. Первый тон—глухой, низкий и.протяжный, второй — ясный, высокий, короткий. При систоле в том же месте, где выслушивается первый тон, вследствие удара верхушки сердца в грудную стенку ощущается толчок.
Деятельность сердца проявляется также в биотоках малого напряжения, запись которых обозначается как электрокардиограмма (рис. 53). Благодаря косому расположению сердца в груд-
Рис. 53. Диаграмма, показывающая происхождение зубцов электрокардиограммы. I — возбуждение предсердий; II — возбуждение атриовентрикулярного узла; III — начало возбуждения желудочков:
/ — синусоатриальный узел, 2 — атриовентрикулярный узел
ной клетке биотоки можно отводить от правой и левой руки, от правой руки и левой ноги и от левой руки и левой ноги. Зубец Р отражает систолу предсердий, а зубцы Q, R, S и Т — систолу желудочков. Зубец Р — результат алгебраического суммирования биотоков обоих предсердий, из которых правое возбуждается раньше, что вызывает положительно направленный зубец Р. Через 0,02—0,03 сек возбуждается левое предсердие — это вызывает отрицательно направленный зубец Р. Так как биотоки, возникающие в обоих предсердиях, имеют разное направление, то в результате зубец Р имеет небольшую величину. Этот зубец снижается при повышенной возбудимости блуждающих нервов сердца и повышается при увеличении возбудимости симпатических нервов сердца. Он повышается также при выполнении мышечной работы и тем больше, чем она интенсивнее.
Зубец Q — очень непостоянный и записывается у взрослых только в 3% случаев.
Зубец R— самый постоянный и высокий в желудочковом комплексе. Он состоит из восходящего и нисходящего колен, отражая уровень обмена веществ в миокарде, при котором потребляется кислород. При уменьшении потребления кислорода сердечной мышцей зубец R снижается. Зубец S—непостоянный, как и зубцы Q и R, он отражает возбуждение желудочков. Зубец Т — относительно постоянный. У взрослых его отношение к зубцу R от 1/2 до 1/з- При увеличении возбудимости симпатических нервов он повышается.
При физической нагрузке появляется зубец U.
Нормальный тип электрокардиограммы (нормограмма) изменяется в зависимости от положения сердца в грудной клетке, изменения толщины желудочков и состояния проводящей системы сердца. Нормограмма получается у взрослых, когда отношение толщины стенки правого желудочка к толщине левого желудочка равно 1:2—3. Когда это отношение равно 1:4, 1:5, то получается левограмма, так как биотоки левого желудочка запаздывают, а когда оно равно 2:1 или 1:1, то записывается правограмма.
Ритм сердечных сокращений. У здорового взрослого человека сердце ритмически сокращается в покое 65—75 раз в минуту. В горизонтальном положении частота сердцебиений меньше, чем в вертикальном. У женщин она несколько больше, чем у мужчин. Наибольшая частота сердцебиений в утренние часы, наименьшая— ночью. При мышечной работе она значительно увеличивается.
Цикл сердечной деятельности в покое при частоте 75 сокращений в минуту состоит из систолы предсердий, которая продолжается около 0,1 сек, систолы желудочков — 0,3 сек и их диастолы— 0,5 сек. Так как систола предсердий начинается за 0,1 сек до окончания диастолы желудочков, то весь сердечный цикл продолжается 0,8 сек, а общая систола предсердий и желудочков — 0,4 сек. У человека нет паузы в работе сердца и восстановление его работоспособности происходит во время диастолы.
Работа сердца. В покое во время систолы правый и левый желудочки выбрасывают одинаковое количество крови — 60—80 см3 (систолический, или ударный, объем). При умножении систолического объема на число сокращений сердца в минуту определяется минутный объем, который в покое равен 3,5—5 дм3. Работа сердца состоит из двух слагаемых: 1) выбрасывание систолического объема крови на высоту среднего уровня давления крови в аорте и 2) сообщение скорости движения этому объему. У взрослого человека работа сердца в покое равна 17280 кГ • м в сутки (169344 дж1), а при физической работе еще больше. Следовательно, сердце в сутки совершает работу, равную подъему веса тела (70 кг) на высоту в 250—300 м. При физическом труде и физических упражнениях работа сердца увеличивается, так как частота сердцебиений и систолический объем возрастают. Во
1 1 кГ*м равен 9,8 дж.
время физической работы благодаря растяжению мышцы сердца и временному его расширению систолический объем возрастает до 200—220 еж3, а частота сердцебиений увеличивается до 200 и больше в минуту. Поэтому минутный объем доходит до 25—30 дм3, иногда даже до 40—50 дмъ.
У людей, тренированных к физической работе, частота сердцебиений в покое меньше, чем у нетренированных. Во время физической работы частота сердцебиений у них возрастает больше, чем у нетренированных, и систолический объем увеличивается больше, что зависит от более сильной систолы вследствие большего развития сердечной мышцы и лучшего ее кровоснабжения и питания. Поэтому у тренированных минутный объем во время интенсивной мышечной работы возрастает больше, чем у нетренированных.
Рис. 54. Схема иннервации сердца: / — продолговатый мозг, 2 — блуждающий нерв, 3 — нервные узлы сердца, 4 — грудные сегменты спинного мозга с / по V, 5 — звездчатый узел, 6 — симпатические послеузловые волокна |
Регуляция работы сердца. Сердце детей и взрослых обладает способностью ритмически сокращаться в течение многих часов, даже будучи удаленным из организма, если его жизнедеятельность поддерживается пропусканием крови, содержащей питательные вещества и кислород. Эта способность называется сердечным автоматизмом и зависит от ритмических импульсов возбуждения в синусоатриальном узле, связанных с изменениями обмена веществ и колебаниями в нем биопотенциалов.
В целостном организме автоматизм сердца регулируется в соответствии с изменениями внешней
среды и внутренней среды двумя механизмами: нервным и нервно-гуморальным. Центробежные нервные импульсы поступают к сердцу по двум парам нервов. Два блуждающих нерва, по одному с каждой стороны шеи, проводят импульсы из продолговатого мозга к обоим нервным узлам сердца: синусоатриальному и атриовентрикулярному, из которых импульсы направляются непосредственно к мышце сердца. Нервные волокна двух симпатических нервов начинаются в верхней части грудного отдела спинного мозга, доходят до первого грудного узла симпатической цепочки, присоединяются к блуждающим нервам у черепа и затем вместе с ними поступают в сердце непосредственно к его мышце. Следовательно, на шее у общих сонных артерий располагаются смешанные нервы, состоящие из волокон блуждающего и симпатического (рис. 54). Блуждающие нервы замедляют сокращения сердца, уменьшают силу сокращений, снижают возбудимость и проводимость. Симпатиче-
ские нервы ускоряют и усиливают сокращения сердца, повышают возбудимость и проводимость.
Различие в действии обеих пар нервов состоит также в том, что у взрослого человека блуждающие нервы всегда оказывают некоторое сдерживающее действие на сердечный автоматизм. Это называется тонусом блуждающих нервов. Кроме того, они перестают действовать еще во время их возбуждения, в отличие от симпатических нервов, которые действуют еще некоторое время после окончания их возбуждения (последействие).
Симпатические и блуждающие нервы оказывают влияние на обмен веществ в сердечной мышце, регулируют ее питание и тем самым изменяют работу сердца. Такое влияние нервов на обмен веществ органа называется трофическим. Например, усиление работы сердца при действии симпатических нервов происходит в результате диссимиляции веществ в миокарде и освобождения при этом запасов энергии, а при действии блуждающих нервов, наоборот, происходит преобладание ассимиляции веществ в миокарде и увеличение запасов энергии в нем.
Нервно-гуморальная регуляция деятельности сердца осуществляется через кровь. При возбуждении блуждающих нервов сердца в нее поступает ацетилхолин, действующий как блуждающие нервы, а при возбуждении симпатических нервов сердца в кровь поступают норадреналин и адреналин, действующие как симпатические нервы. Такое же влияние оказывает гормон щитовидной железы, возбуждающий работу сердца.
Кроме того, на работу сердца влияет соотношение ионов калия и кальция в крови. При преобладании ионов калия возбуждаются блуждающие нервы, а ионов кальция — симпатические.
Движение крови в кровеносных сосудах. Кровь движется в кровеносных сосудах благодаря разнице давлений при выходе ее из сердца в артерии и при п