Кислород, которым организм снабжается через легкие, необходим для процессов дыхания и обмена веществ. Кислород используется клетками для окисления пищевых веществ и выработки энергии, необходимой для жизнедеятельности. Углекислый газ, который образуется в результате этих процессов, выделяется через легкие во время выдоха. Этот газ является отходом метаболической деятельности клеток и должен быть удален из организма, чтобы избежать его накопления и отравления.
Заключение
Понимание структуры и функции легких поможет узнать их состояние и поддерживать их здоровье. Знание того, как воздух поступает в организм и как происходит обмен газов, поможет осознать важность правильного дыхания и укрепления дыхательной системы. Легкие – это жизненно важный орган, обеспечивающий организм кислородом и удаляющий углекислый газ. Поддерживайте свои легкие в здоровом состоянии, следите за своим дыханием и здоровьем дыхательной системы.
Легкие являются важным органом для дыхания и критически важны для жизнедеятельности организма. Для обеспечения защиты легкие имеют несколько механизмов.
Фильтрация и очистка
Воздух, который мы вдыхаем, содержит различные частицы – пыль, бактерии, вирусы и другие загрязнители. Щеки, нос и дыхательные пути помогают выполнить первую линию защиты, но еще одним важным механизмом является фильтрация и очистка воздуха внутри легких. Носовые черепки внутри носа покрыты слизью, которая захватывает пыль и бактерии, предотвращая их попадание в нижние дыхательные пути.
Механизм очистки альвеолярной поверхности
На поверхности альвеол располагаются макрофаги – клетки, способные поглощать и уничтожать частицы и микроорганизмы, которые могут попасть в легкие. Этот механизм позволяет избегать инфекций и увеличивает защиту легких.
Механическая защита
Расположенные в области грудной клетки и плевра слои защищают легкие от внешних воздействий и повреждений.
Эффективная работа легких и их систем защиты необходима для поддержания здоровья и благополучия организма. Регулярные упражнения, здоровый образ жизни и избегание вредных привычек помогут сохранить функциональность легких и поддерживать их работу на высоком уровне.
Артерии – это крупные кровеносные сосуды, которые переносят кровь под давлением от сердца ко всем органам и тканям. У них толстые стенки из сгруппированных коллагеновых волокон, что делает их прочными и жесткими. Артерии имеют эластичные волокна, которые позволяют им растягиваться и сокращаться под воздействием кровяного давления.
Вены
Вены – это сосуды, которые переносят кровь обратно к сердцу. Их стенки тоньше и более гибкие, чем у артерий. Вены обеспечивают возможность возвращения крови обратно к сердцу даже против гравитации. Венозная система имеет клапаны, которые помогают предотвратить обратное течение крови.
Капилляры
Капилляры – самые мелкие кровеносные сосуды, они соединяют артерии и вены. В капиллярах происходит газообмен между кровью и тканями, а также обмен питательными веществами и отходами. Стенки капилляров очень тонкие, что позволяет кислороду и питательным веществам проходить через них в ткани.
Эти три типа сосудов работают вместе, обеспечивая оптимальное кровообращение и поставку необходимых веществ в организм. Важно поддерживать здоровье сердечно-сосудистой системы, следить за питанием, физическими нагрузками и обращаться за медицинской помощью при необходимости. Ваше здоровье – в ваших руках!
Структура кровеносных сосудов
Название этих сосудов образовано от двух латинских слов: аеr — воздух, tereo — содержу. В древние времена считалось, что по этим сосудам циркулирует воздух, в котором заключён живой дух. Такого мнения лекари придерживались вплоть до XVII века.
Сегодня ни у кого нет сомнений, что по артериям от сердца ко всем органам течёт кровь, насыщенная кислородом. Исключением стали только две лёгочные артерии, по которым от правых отделов сердца к органам дыхания поступает кровь, в которой много углекислого газа.
Артерии
От сердца отходят крупные артерии. Расходясь по телу, они разветвляются и уменьшаются, самые маленькие называются артериолами.
Типы артерий
| Тип артерий | Описание |
|---|---|
| Аорта | Самый крупный артериальный сосуд в теле человека, диаметр около 3 см |
| Артериолы | Самые маленькие артерии |
Сокращения сердца создают давление, благодаря которому кровь движется по артериям. Стенки артерий прочные, толстые и упругие — они способны сопротивляться излишнему растяжению. Чем ближе артерия к сердцу, тем толще её стенки, больше диаметр и выше кровяное давление.
Сосуды тоже могут участвовать в регуляции давления: когда они расширяются, давление снижается, а когда сужаются — повышается. Из-за сокращения сердца стенки артерий ритмично колеблются, это называется артериальным пульсом.
Строение артерий
Стенка артерий состоит из трёх оболочек:
- Внутренняя (интима)
- Средняя (медиа)
- Наружная (адвентиция)
Вены
Вены — это сосуды, по которым кровь от органов и тканей движется к сердцу. В переводе с латыни vena означает жила. Именно поэтому когда-то появилось устойчивое выражение в жилах течёт кровь.
Особенности строения вен
Основные различия в строении вен и артерий:
| Параметр | Артерии | Вены |
|---|---|---|
| Диаметр сосудов | Уменьшается по направлению от сердца | Увеличивается по направлению к сердцу |
| Давление | Высокое | Низкое |
| Клапаны | Отсутствуют | Присутствуют |
| Кровоток | Односторонний (к сердцу) | В обоих направлениях (к сердцу и от сердца) |
Давление в венах значительно ниже, чем в артериях, поэтому кровь всегда движется медленнее. Венозные клапаны обеспечивают односторонний кровоток снизу вверх (к сердцу) и помогают преодолевать силу гравитации. На усиление венозного кровотока работает сокращение мышц, движение грудной клетки и диафрагмы во время дыхания.
Благодаря способности вен растягиваться, в них может накапливаться большое количество крови. Когда у организма возникает потребность в усиленном кровоснабжении, кровь из депо быстро поступает к нужному участку: к мышцам при физической нагрузке, к жизненно важным органам при кровопотере или кислородном голодании.
Вены, как и артерии, бывают разного диаметра. Самый крупный венозный сосуд в организме человека — это нижняя полая вена, которая находится в брюшной полости и собирает кровь из нижней половины тела. Через нижнюю полую вену проходит 70% всей венозной крови. У мельчайших сосудов нет собственных названий — все они обозначаются как венулы.
Капилляры
Капилляры — это обменные сосуды, самые тонкие и крошечные составляющие кровеносной системы. С латыни capillus переводится как «волос». Так в XVII веке учёные обозначили диаметр микрососудов, сравнивая их по толщине с человеческим волосом. На самом деле капилляры ещё тоньше: средний диаметр капилляра — 2–10 мкм, а волоса — 80–110 мкм.
Микрососуды соединяют артерии и вены, а между собой образуют капиллярную сеть, которая пронизывает всё тело, кроме роговицы глаза и хрящей.
Если представить, что клетки крови — это курьеры, которые доставляют питательные вещества и кислород к каждому органу, то капилляры — это транспортная система для курьеров, путь, по которому они передвигаются.
По капиллярам происходит не только доставка, но и вывоз всего, что органам уже не нужно — углекислого газа и продуктов распада.
В сосудистой системе человека около 10 млн капилляров с общей поверхностью 500–700 кв. м — это почти 1/8 площади футбольного поля.
Обмен веществ между кровью и клетками возможен благодаря строению капилляров. Стенки микрососудов очень тонкие (0,5 мкм) и состоят всего из одного слоя — эндотелиального. Внутренний просвет капилляра соединяется с окружающими тканями через микроскопические отверстия — поры (своего рода щели между клетками).
Капилляры вместе с артериолами и венулами образуют микроциркуляторное русло. Артериолы приносят кровь из артерий к капиллярам, а венулы — уносят её из капилляров в вены.
Капиллярная сеть — главное звено микроциркуляторного русла
Обычно кровь проходит через капилляры, но при определённых условиях, например когда организму нужно срочно отрегулировать давление или перераспределить кровоток, используются артериоло-венулярные анастомозы — альтернативный и самый короткий путь между артериолами и венулами без участия капиляров.
Круги кровообращения
Кровь путешествует по двум кругам кровообращения — большому и малому. Эти две связанные системы обеспечивают постоянное движение газов и питательных веществ в организме.
Большой круг кровообращения — это доставка питательных веществ и кислорода ко всем органам и частям тела.
Начинается круг в левом желудочке сердца, откуда богатая кислородом и питательными веществами кровь выбрасывается в крупную артерию — аорту, а из неё — в восходящие и нисходящие артерии. Продвигаясь по разветвляющимся и уменьшающимся артериям, она попадает в артериолы (самые мелкие артерии), а из них — в сеть капиллярных трубочек.
В капиллярах в очередь выстраиваются эритроциты — красные клетки крови. Их задача — транспортировка газов. Продвигаясь по капилляру, эритроциты отдают кислород и забирают углекислый газ из тканей. В это же время происходит обмен веществ: клетки забирают из крови полезное и отгружают ненужное — продукты жизнедеятельности.
Затем кровь покидает капилляры и перемещается в венулы, из них — в вены. Свой путь по большому кругу кровь завершает в правом предсердии.
Схема циркуляции крови по малому и большому кругам кровообращения
Малый круг кровообращения необходим, чтобы снова «насытить» полезными веществами и кислородом кровь, завершившую большой круг в правом предсердии.
Путь крови по малому кругу начинается в правом желудочке сердца, отсюда она выталкивается в лёгочную артерию, далее попадает в лёгкие, где и происходит газообмен — обогащение кислородом и удаление избытка углекислого газа. Затем кровь собирается в лёгочные вены, которые переносят её обратно в левое предсердие. Отсюда она поступает в левый желудочек сердца и снова начинает большой круг кровообращения.
Таким образом, большой круг кровообращения доставляет кровь во все органы и ткани организма, а малый круг кровообращения обеспечивает газообмен в лёгких. Оба круга работают в тесной связи, поддерживают нормальный кровоток и функционирование организма в целом.
Виды сосудов по строению
И артерии, и вены состоят из трёх оболочек — в этом их сходство. Но из-за того, что все сосуды выполняют разные функции, они различаются количеством эндотелия, гладкомышечных клеток, эластических и коллагеновых волокон — элементов, образующих стенки.
Например, артерии по строению бывают эластического и мышечного типа.
Артерии эластического типа — аорта, лёгочная артерия и их крупные ветви — располагаются близко к сердцу. Их толстые стенки из эластических волокон образуют единый упругий каркас, который работает как пружина: растягивается и сжимается под воздействием порций крови, поступающей в сосуды после каждого сокращения сердца. Этот механизм сглаживает пульсацию крови и поддерживает равномерный кровоток в теле.
Артерии мышечного типа — это средние и мелкие сосуды, которые расположены в удалении от сердца. В их стенках преобладают гладкомышечные волокна, сокращение которых помогает сосуду расширяться и сжиматься, направляя кровоток.
Вены по особенностям строения бывают двух типов — безмышечные и мышечные.
Вены безмышечного (волокнистого) типа — это мелкие сосуды внутри органов с тонкими стенками и неразвитым средним (мышечным) слоем. Обычно они проходят рядом с частями тела, у которых плотные стенки: костями, мозговыми оболочками, трабекулами (перекладинами) селезёнки. Наружная оболочка таких вен сращена с поверхностью органов, а потому просвет сосудов не уменьшается.
Вены мышечного типа, наоборот, находятся вне органов и содержат мышечные волокна во всех трёх оболочках: во внутренней и наружной мышцы располагаются продольно, а в средней — по кругу.
Такие сосуды со слабо и средне развитыми мышечными элементами находятся в основном в верхней части туловища, где кровь к сердцу движется пассивно — под влиянием силы тяжести.
В нижней части туловища находятся самые сильные вены мышечного типа с развитыми клапанами, которые помогают крови продвигаться против гравитации.
Виды сосудов по функции
В зависимости от функции сосуды бывают амортизирующими, резистивными, обменными, ёмкостными, шунтирующими, а также сосудами-сфинктерами.
Амортизирующие сосуды
В переводе с латыни amortisatio означает «ослабление». Амортизирующие сосуды смягчают удары крови, возникающие при сокращении главного мышечного насоса — сердца.
Основная задача таких сосудов — обеспечить плавное движение крови и защитить организм от резких изменений давления. К амортизирующим сосудам относятся артерии эластического типа — лёгочная, аорта и её крупные ветви.
Резистивные сосуды
Резистивные сосуды — это мелкие артерии и вены, а также артериолы и венулы, которые находятся на периферии сосудистого русла. У них хорошо развит мышечный слой, который позволяет им регулировать величину просвета и эффективно сопротивляться общему току крови (от лат. resistere — «сопротивление»).
Резистивные сосуды — их часто называют сосудистыми кранами — нужны, чтобы регулировать кровоснабжение разных органов и поддерживать нормальное давление.
Под влиянием различных факторов (например, гормональных, нервных) сосуды могут сужаться настолько, что их просвет полностью перекрывается. Если включается этот механизм — повышается давление, а ток крови между органами перераспределяется.
Сосуды-сфинктеры
Сфинктер (от греч. sphinkter — «крепко стягивать», «сжимать») — это природный механизм, регулирующий попадание содержимого одного полого органа в другой. Например, сфинктер мочеиспускательного канала контролирует выделение мочи.
Сфинктер функционирует за счёт работы круговых мышц: сжатие — просвет закрыт, циркуляция приостановлена; расслабление — просвет открыт, циркуляция налажена.
На границе артериол и капилляров есть сосуды, которые выполняют функцию сфинктера: открываясь и смыкаясь, они регулируют количество работающих капилляров.
Работа сосудов-сфинктеров: капилляры включены в кровоток
Работа сосудов-сфинктеров: кровоток ограничен
Сосуды-сфинктеры контролируют приток и отток крови в зависимости от потребностей организма. Например, когда человек поел, сосуды-сфинктеры желудка и кишечника расслабляются, чтобы увеличить приток крови и обеспечить эффективную работу органов пищеварения.
Обменные сосуды
Обменные кровеносные сосуды нужны для доставки кислорода, углекислого газа и питательных веществ из крови в ткани и обратно. Такую функцию чаще всего выполняют капилляры, охватывающие широкой сетью всё тело и обеспечивающие повсеместную доставку необходимых веществ.
Также обменные сосуды расширяются или сужаются в зависимости от температуры окружающей среды, поддерживая оптимальную внутреннюю температуру.
Ёмкостные вены
Ёмкостные вены и венулы очень хорошо растягиваются и могут хранить в себе около 50% общего объёма крови. Такой тип сосудов ещё называют аккумулирующими (от лат. accumulatio — «накопление»).
При необходимости кровь из ёмкостных сосудов может быстро выйти в общий кровоток. Например, при повышенной физической нагрузке или в случае кровотечения. Это позволяет быстро компенсировать потерю крови и какое-то время поддерживать давление, необходимое для работы сердца и мозга.
Шунтирующие сосуды
Шунтирующие сосуды предназначены для сброса крови из артериальной системы в венозную без участия капилляров.
Такие сосуды есть не во всех органах. Чаще всего они встречаются в коже: когда нужно снизить теплоотдачу, капилляры сужаются, а кровь проходит через шунты сразу из артериол в венулы. Это позволяет телу сохранить тепло внутри и не переохладиться.
Когда температура окружающей среды нормализуется, шунты расширяются, увеличивая кровоток к поверхности тела и ускоряя отдачу тепла.
Заболевания кровеносных сосудов
Заболевания кровеносных сосудов могут проявляться как небольшими проблемами, так и состояниями, угрожающими жизни.
Врач, который диагностирует и лечит сосудистые заболевания, называется ангиологом (от греч. angion — «сосуд»). Есть и узкие специалисты по сосудам, например врач-флеболог (от греч. phlebs — «вена»). Он занимается диагностикой, лечением и профилактикой болезней вен. Если для устранения проблемы нужна операция, поможет сосудистый хирург. Среди сосудистых хирургов также есть узкие специалисты, например врач-кардиохирург. Он проводит операции на сердце и близлежащих крупных кровеносных сосудах.
Проблемы, которые могут возникнуть с кровеносными сосудами, очень разнообразны. Они могут охватывать магистральные (крупные, центральные) и периферические сосуды. Возможно вовлечение только артериального, венозного, микроциркуляторного русла или всей сосудистой системы.
Атеросклероз
Одна из самых распространённых болезней сосудов — атеросклероз. Постепенное накопление «плохого» холестерина на внутренних стенках артерий приводит к образованию атеросклеротических бляшек. Когда они разрастаются — сужается просвет сосуда, а кровоток затрудняется вплоть до полной блокады.
Атеросклеротическая бляшка перекрывает просвет сосуда и может вызвать инфаркт миокарда, инсульт и другие серьёзные осложнения
При атеросклерозе также страдает эластичность сосуда — он теряет способность полноценно сужаться и расширяться. В результате нарушается кровоснабжение органа, который питается от повреждённой атеросклерозом артерии. Если такое происходит в кровеносных сосудах, снабжающих сердце, это называется ишемической болезнью сердца (ИБС).
Варикозное расширение вен
Варикозное расширение вен — это заболевание, при котором нарушается природная функция венозных клапанов. В норме они помогают крови течь вверх по сосудам ног, предотвращают её обратный ток. Когда клапаны перестают работать должным образом, кровь застаивается в венах, что приводит к их расширению и образованию бугорков (варикозных узлов).
При варикозе стенки вен деформируются и образуются мешковидные выпячивания — варикозные узлы
Варикоз — это не просто косметическая проблема, а признак серьёзного нарушения в организме. Состояние лишь усугубляется со временем: от отёчности и тяжести в ногах в начале болезни до язв на коже и воспаления стенок вен на поздних стадиях.
Тромбозы и эмболии
Тромбозы и эмболии — это два явления, связанные с закупоркой кровеносных сосудов и представляющие серьёзную угрозу здоровью и жизни пациента.
Тромбоз приводит к постепенному блокированию кровотока, а при эмболии происходит быстрая закупорка просвета сосуда
Тромбоз — это формирование тромба (сгустка крови) внутри сосуда, из-за чего может нарушиться кровоток и развиться ишемия (недостаточное кровоснабжение) тканей. Часто тромбоз возникает в месте повреждения сосудистой стенки или при длительном неподвижном положении тела.
Эмболия — это состояние, когда тромб отрывается от стенки сосуда и с током крови переносится в другие части тела. Например, тромб может образоваться в ноге и оторваться, затем пройти по кровотоку и заблокировать кровеносный сосуд в лёгких, вызвав эмболию лёгочной артерии, которая с высокой долей вероятности приведёт к смерти.
Аневризма
Врождённые дефекты или воспалительные заболевания сосудов могут приводить к истончению их стенок. Далее под давлением крови образуется мешковидное выпячивание в слабом месте — развивается аневризма.
Расширение и выпячивание стенки кровеносного сосуда, который находится в головном мозге, называется церебральной аневризмой
Аневризмы могут возникать в любом крупном артериальном сосуде. Большинство аневризм никак себя не проявляют и обнаруживаются случайно при медицинском обследовании.
В некоторых случаях может произойти разрыв аневризмы с кровоизлиянием — такое состояние угрожает жизни пациента, без срочной операции высока вероятность летального исхода.
Гипертония
Гипертония (артериальная гипертензия) — повышение артериального давления более 140/90 мм рт. ст. Состояние может приводить к повреждению стенок артерий, повышать риск развития сердечно-сосудистых осложнений — инфаркта, инсульта, сердечной недостаточности.
Проблемы с разными кровеносными сосудами требуют различных методов диагностики и лечения, включая медикаментозную терапию и хирургические операции. Однако регулярное медицинское обследование и профилактика могут помочь снизить риск развития многих болезней сердечно-сосудистой системы.
Чайка Л. Д., Жарикова О. Л., Якубовский С. В. Функциональная анатомия сердца и кровеносных сосудов : учебно-методическое пособие. Минск, 2021.
Смирнов В. П., Копылова С. В. Кровообращение : учебное пособие. Н. Новгород, 2016.
Козлов В. И. Анатомия сердечно-сосудистой системы : учебное пособие для студентов медицинских вузов. М., 2013.