Біологія. Повторне видання. 8 клас. Матяш

§ 30. Будова та функції кровоносних судин. Рух крові по замкненій системі кровоносних судин. Артеріальний тиск

Пригадайте особливості кровообігу у різних груп хребетних тварин: риб, амфібій, рептилій, птахів, ссавців. Яку кровоносну систему називають замкненою, а яку - незамкненою? Що таке велике та мале кола кровообігу?

Ми вже згадували, що кровоносна система людини, крім серця, включає різні за розміром, будовою і функціями кровоносні судини, якими рухається кров.

Які бувають кровоносні судини і яка їхня будова? Розрізняють три види кровоносних судин: артерії, вени і капіляри. Артерії (мал. 112. А) - судини, якими кров від серця прямує до різних органів і тканин, незалежно від того, чи артеріальна вона (надходить з лівого шлуночка), чи венозна (надходить з правого шлуночка). Найбільша артерія в організмі людини - аорта - бере початок від лівого шлуночка серця.

Мал. 112. Схема будови кровоносних судин: А - артерії; Б - артеріоли; В - вени; Г - венули; Д - капіляра (1 - ендотелій, 2 - м’язова оболонка, З - сполучнотканинна оболонка)

Стінки артерій складаються з трьох шарів: внутрішній - утворений одним шаром епітеліальних клітин (ендотелієм); середній шар стінок артерій утворюють кільцеві й поздовжні непосмуговані м’язи, а зовнішній - волокниста сполучна тканина. Ступінь скорочення м’язів середнього шару регулює діаметр артерій і тим самим - рівень тиску крові.

У стінках великих артерій, таких як аорта чи стовбур легеневих артерій, переважають еластичні волокна, які запобігають їхньому надмірному розтягненню. Найдрібніші артерії - артеріоли (мал. 112. Б).

Вени - судини, які несуть кров від органів і тканин до серця (мал. 112. В). Їхня стінка, як і в артерій, складається з трьох шарів. Але, оскільки тиск крові у венах порівняно з артеріями менший, стінки вен тонші. Крім того, у венах є кишенькові (півмісяцеві) клапани (мал. 113). Вони вільно пропускають кров у бік серця і перешкоджають її руху у зворотному напрямку. Найдрібніші вени називають венулами (мал. 112. Г). Ними кров від капілярів надходить до системи вен.

Капіляри - мікроскопічні судини діаметром 4-20 мкм та завдовжки до 1 мм, які сполучають артерії з венами. Тонка стінка капілярів складається лише з одного шару плоских клітин ендотелію (мал. 112. Д). Завдяки цьому через їхні стінки може відбуватись обмін речовинами з тканинною рідиною, яка заповнює міжклітинні простори. Через стінки деяких капілярів можуть проходити навіть цілі клітини, наприклад певні типи лейкоцитів (див. мал. 93). Капіляри утворюють в органах і тканинах густу сітку.

Цікаво знати

У м’язах на 1 мм2 поперечного перерізу налічують понад 2 тис. капілярів. У стані спокою відкритими є лише 5-10 % з них, тоді як інші закриті за допомогою особливих м’язів-затискачів. Під час активної діяльності органа ці м’язи розслабляються і капілярний кровообіг різко зростає. Загальна площа перетину всіх капілярів тіла людини становить приблизно 6300 м2, а їхня кількість - близько 150 млрд. Якщо всі капіляри організму людини скласти в лінію, ними можна було б обперезати земну кулю 2,5 раза (загальна довжина капілярів сягає 100 тис. км).

Мал. 113. Сітка капілярів

Капіляри забезпечують зв’язки між артеріальною та венозною системами кровообігу (мал. 113). Це є однією з умов підтримання гомеостазу організму людини.

Що таке велике і мале кола кровообігу? Усі артерії, вени і капіляри об’єднані у дві системи судин, які пов’язані із серцем, - велике і мале кола кровообігу (мал. 114). Велике коло кровообігу починається від лівого шлуночка серця аортою, куди надходить артеріальна кров. Розгалуженнями аорти (артеріями) кров надходить до всіх органів і тканин тіла та потрапляє до капілярів. Там вона перетворюється на венозну і системою вен надходить до правого передсердя, а звідти - у правий шлуночок серця. Найбільшими венами нашого організму є верхня та нижня порожнисті. Вони впадають у праве передсердя.

Верхня порожниста вена - товстий короткий стовбур, розташований у грудній порожнині. Вона збирає кров від голови, шиї, грудей і верхніх кінцівок. Нижня порожниста вена значно довша і починається у черевній порожнині. Вона збирає кров від нижніх кінцівок, органів черевної порожнини (див. мал. 105).

Мале (легеневе) коло кровообігу починається від правого шлуночка серця легеневим артеріальним стовбуром, який розгалужується на праву і ліву легеневі артерії, що несуть кров до легень. Ви вже знаєте, що у капілярах легень відбувається газообмін і венозна кров перетворюється на артеріальну. Легеневими венами вона тече до лівого передсердя, а з нього - у лівий шлуночок, звідки знову потрапляє у велике коло кровообігу.

Отже, в артеріях великого кола кровообігу тече артеріальна кров, а у венах - венозна; у малому колі кровообігу навпаки: артерії містять венозну кров, а вени - артеріальну.

Як рухається кров по судинах? Як вам відомо з курсу фізики, рух рідини в будь-якій трубці залежить від різниці тиску на її кінцях: рідина тече в напрямку зменшення тиску. Якщо ця різниця відсутня, то рідина не тече. Тому рух крові по судинах можливий лише за певної різниці тисків, яку створює і постійно підтримує серце завдяки скороченням шлуночків. Під час скорочення шлуночків в аорту та стовбур легеневих артерій викидається кров, яка тисне на стінки цих артерій. Цей тиск зростає під час скорочення шлуночків і знижується під час їхнього розслаблення. Він має назву артеріальний. Найвищий артеріальний тиск в аорті - до 150 мм рт. ст. З подальшим просуванням крові судинами він знижується: в артеріях середнього діаметра його найвищі значення становлять 110-130 мм рт. ст., а при розслабленні шлуночків - 60-80 мм рт. ст. У капілярах тиск не перевищує 22 мм рт. ст. та ще більше знижується у венах (тиск крові в порожнистих венах дорівнює 0 мм рт. ст.).

Мал. 114. Схема кровообігу людини: 1 - серце; 2 - судини малого кола кровообігу; 3 - судини великого кола кровообігу

Мал. 115. Рух крові по венах: 1 - скорочення м’язів проштовхують кров по венах у напрямку серця; 2 - кишенькові клапани (а) запобігають зворотному руху крові

Важливе значення у забезпеченні кровообігу мають скорочення скелетних м’язів. Вони стискають стінки вен, сприяючи руху крові до серця (мал. 115, 1). Під час вдиху тиск у грудній клітці стає нижчий за атмосферний, а в черевній порожнині, де перебуває більша частина крові, він вищий. Це також зумовлює рух крові по венах. Не менш важливою при надходженні крові по венах до серця є присмоктувальна сила передсердь серця (пригадайте, як за допомогою гумової груші можна в неї набрати рідину). Кров по венах тече лише в одному напрямку - до серця. Зворотному її руху протидіють кишенькові клапани (мал. 115, 2).

Час повного обігу крові великим і малим колами разом становить близько 20-25 с. При цьому мале коло кров проходить за 4-5 с, а велике - за 15-20 с. Найбільша швидкість кровотоку в аорті (приблизно 50-60 см/с). У міру просування крові від великих артерій (аорта, стовбур легеневих артерій) швидкість руху крові знижується. Найменшою вона стає в капілярах (0,3-0,5 мм/с). Це має важливе фізіологічне значення: повільний рух крові по капілярах сприяє кращому обміну речовин між кров’ю та прилеглими тканинами. Швидкість руху крові від капілярів до вен поступово зростає до 10-15 см/с.

Через вени щоразу в обидва передсердя надходить така сама кількість крові, яка виходить зі шлуночків.

Цікаво знати

Закономірності руху крові по замкненому колу кровоносних судин уперше описав 1628 р. В. Гарвей (мал. 116). За визначні наукові досягнення йому за життя встановлено пам’ятник у Королівському коледжі лікарів у Лондоні.

Мал. 116. Вільям Гарвей (1578-1657) - англійський лікар, анатом, фізіолог і ембріолог

Інтенсивність кровообігу залежить і від фізичних навантажень, температури тіла тощо. Органи, які працюють, завжди потребують поліпшеного кровопостачання, бо з кров’ю вони отримують додаткові поживні речовини та кисень.

Ключові терміни і поняття: артерії, вени, капіляри, мале коло кровообігу, велике коло кровообігу, артеріальний тиск.

ПЕРЕВІРТЕ ТА ЗАСТОСУЙТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

Дайте відповіді на запитання

1. Що таке кровообіг? 2. Які є види кровоносних судин? 3. Які особливості будови артерій? 4. Які особливості будови вен? 5. Яка будова капілярів? 6. Які ви знаєте кола кровообігу? 7. Які судини утворюють велике коло кровообігу та які його функції? 8. Порівняйте особливості будови та функції великого і малого кіл кровообігу.

Виберіть одну правильну відповідь

1. Укажіть кровоносні судини, які несуть кров від серця до органів і тканин: а) капіляри; б) артерії; в) вени; г) венули.

2. Укажіть кровоносні судини, через стінки яких відбувається обмін речовин між кров’ю і тканинною рідиною: а) артерії; б) вени; в) венули; г) капіляри.

3. Укажіть кровоносні судини, які мають півмісяцеві клапани: а) аорта; б) артерії; в) капіляри; г) вени.

Обговоріть у групах. І група. Схарактеризуйте шлях, який проходить кров по малому колу кровообігу, та його значення. II група. Простежте шлях крові по великому колу кровообігу.

Поміркуйте. Чому мале коло кровообігу називають легеневим?