В. Симфония жизни (популярная физиология человека) москва «физкультура и спорт» 1989



страница3/13
Дата23.04.2016
Размер3.58 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
%, III группу — около 20 %, IV группу — немногим более 5 %.

Знание групп крови позволило широко применять переливание ее. Конечно, помимо четырех основных групп приходится учитывать и целый ряд других различий. В связи с этим классификация групп крови сегодня весьма сложна. На практике помимо определения групповой принадлежности перед переливанием крови обязательно проводят проверку биологической совместимости крови. Для этого каплю крови человека, которому собираются сделать переливание, смешивают с каплей крови донора. Только при благоприятном результате пробы производят переливание.

В годы Великой Отечественной войны сотни тысяч советских людей отдавали свою кровь для спасения раненых защитников Родины. При этом советскими учеными были разработаны методы переливания не только цельной крови, но и отдельно либо массы эритроцитов, либо плазмы. Более того, были разработаны способы транспортировки замороженной плазмы и даже сухой плазмы или сыворотки (т. е. плазмы, остающейся после свертывания крови). Такая плазма может храниться очень долгое время. Затем при надобности ампула вскрывается, и ее содержимое растворяется в определенном количестве дистиллированной воды. Получается вновь нормальная плазма, которая вводится в вену больного или раненого.

Что такое осмотическое давление?

Одной из страшных болезней, уносившей ежегодно сотни тысяч жизней, была холера. В предсмертной ее стадии тело человека из-за непрерывной потери воды рвотой и поносом превращается в своего рода мумию. Человек гибнет, ибо ткани его не могут жить без необходимого количества воды. Ввести жидкость через рот оказывается невозможным, ибо она моментально выбрасывается обратно из-за неукротимой рвоты. У врачей давно возникла мысль: вводить воду прямо в кровь, в сосуды. Однако решить эту задачу удалось тогда, когда было понято и учтено явление, названное осмотическим давлением.

Мы знаем, что газ, находясь в том или ином сосуде, давит на его стенки, стремясь занять возможно больший объем. Чем сильнее газ сжат, т. е. чем больше частиц его заключено в данном пространстве, тем сильнее будет это давление. Оказалось, что вещества, растворенные, например, в воде, в известном смысле подобны газам: они также стремятся занять возможно больший объем, и чем концентрированнее раствор, тем больше сила этого стремления. В чем же проявляется данное свойство растворов? В том, что они жадно «притягивают» к себе дополнительное количество растворителя. Достаточно к раствору соли добавить немного воды, и раствор быстро становится равномерным; он как бы всасывает в себя эту воду, увеличивая тем самым свой объем. Описанное свойство раствора притягивать к себе растворитель и называется осмотическим давлением.

Если мы поместим эритроциты в стакан чистой воды, они быстро «распухнут» и лопнут. Это и понятно: протоплазма эритроцитов представляет собой раствор солей и белков определенной концентрации, имеющий осмотическое давление гораздо большее, чем чистая вода, где солей имеется немного. Поэтому эритроцит и «присасывает» к себе воду. Если мы, наоборот, поместим эритроциты в очень концентрированный раствор соли, они сморщатся — осмотическое давление раствора окажется выше, оно «высосет» воду из эритроцитов. Подобно эритроцитам ведут себя и остальные клетки организма.

Ясно, что для введения жидкости в кровяное русло она должна иметь концентрацию, соответствующую концентрации их в крови. Опытами установлено, что таковым является 0,9 %-ный раствор поваренной соли. Раствор этот получил название физиологического.

Введение 1—2 литров подобного раствора внутривенно умирающему холерному больному оказывало буквально чудодейственный эффект. Человек на глазах «оживал», садился в постели, просил есть и т. д. Повторяя введение раствора 2—3 раза в день, помогали организму преодолеть самый тяжелый период заболевания. Такие растворы, содержащие и ряд других веществ, применяют теперь при многих заболеваниях. В частности, очень велико значение кровозамещающих растворов в военное время. Кровопотеря страшна не только тем, что лишает организм эритроцитов, но прежде всего тем, что нарушается функция сердечно-СОсУДистой системы, «настроенной» на работу с определенным

количеством крови. Поэтому в случаях, когда по тем или иным причинам переливание крови невозможно, простое введение физиологического раствора может спасти жизнь раненого.

Знание законов осмотического давления имеет огромное значение, ибо оно вообще помогает регулировать водный обмен организма. Так, становится понятным, почему соленая пища вызывает жажду: избыток соли повышает осмотическое давление наших тканей, т. е. «жадность» их к воде. Поэтому больным с отеками дают меньше соли, чтобы не задерживать воду в организме. Наоборот, рабочим горячих цехов, теряющим много воды, надо лить подсоленную воду, ибо с потом они выделяют и соли, лишаются их. Если в этих случаях человек будет пить чистую воду, жадность тканей к воде будет снижаться, и это усилит потоотделение. Состояние организма будет резко ухудшаться.

Беседа 3 КАК ДВИЖЕТСЯ КРОВЬ

Для чего необходимо движение крови?

Как ни велика роль крови в нашем организме, выполнение этой роли, снабжение клеток тела всем необходимым и удаление метаболитов возможны лишь благодаря тому, что кровь движется. Если бы не было сердечно-сосудистой системы, приводящей кровь в это непрерывное движение, наличие крови не имело бы смысла. Недаром с прекращением работы сердца прекращается и жизнь. Поэтому систему крови нельзя оторвать от имеющей колоссальное значение системы кровообращения.

Система эта слагается из мышечного насоса — сердца и из массы разносящих кровь трубок — кровеносных сосудов. Поэтому ее и называют сердечно-сосудистой системой. Кроме того, с кровью и ее движением неразрывно связаны функции лимфы. Чтобы правильно понять работу сердца, сосудов и лимфатического аппарата, надо прежде всего ясно представить себе законы кровообращения в целом.

Уильям Гарвей и его великое открытие

С древнейших времен люди интересовались работой сердца — замечательного органа, который непрерывно работает в течение всей жизни, гонит кровь по сосудам нашего тела. Однако в течение тысячелетий законы движения крови оставались непонятыми.

Вскрывая трупы, врачи и ученые видели, что сердце представляет собой как бы мышечный мешок величиной с кулак. Внутри оН разделен перегородками на четыре камеры. Одна перегородка делит его на правую и левую половины, не сообщающиеся между собой. Другая делит каждую из половин еще на две камеры — предсердие и желудочек. Между этими камерами имеются отверстия с клапанами, которые пропускают кровь из предсердия в желудочек, но не пропускают ее обратно в предсердие. От сердца отходит ряд крупных сосудов: от правого предсердия — верхняя и нижняя полые вены, от правого желудочка — легочная артерия, от левого желудочка — аорта. В месте отхожде-ния легочной артерии и аорты от желудочков также имеются клапаны, которые пропускают кровь в сосуды, но не позволяют ей возвращаться обратно в желудочки.

Легочная артерия и легочные вены идут к легким. Аорта полые вены, разветвляясь, посылают сосуды ко всем остальным органам, причем — и это казалось особенно странным — к каждому органу обязательно идут рядом и артерия, и вена. В чем смысл такого устройства, никто понять не мог. Думали, что по венам к органам течет кровь, несущая питательные вещества, а по артериям бегут «жизненные духи». Взамен же поглощенной органами крови печень создает все новые порции ее. Представления о том, что кровь течет лишь по венам, подкреплялись тем, что у трупа в артериях крови, как правило, не было. Вся кровь находилась в венах. О причинах такого явления мы будем говорить дальше.

Некоторые ученые в XVI веке начали подходить к более верным представлениям, но их голоса не были услышаны, а знаменитый испанский врач Мигель Сервет был объявлен за свои расхождения с церковью еретиком и сожжен вместе со своей книгой на костре в 1553 году.

Только в 1628 году английский ученый Уильям Гарвей разрешил загадку кровообращения. В своей книге «О движении крови» он заявил, что артерии и вены имеют противоположное назначение, что к органу кровь течет только по артерии, а по вене возвращается обратно к сердцу. Иными словами, Гарвей открыл, что одно и то же количество крови совершает в организме круговое движение. Нам это кажется теперь само собою понятным, но в те времена было революцией в науке, ибо шло вразрез с учениями древних авторитетов. Гарвей был встречен в штыки, но он смело заявил: «Я нахожу, что анатомы должны Учиться и учить не по книгам... но в мастерской природы»*.

арвей призывал к опытному исследованию организма и представил столько бесспорных фактов в защиту своего учения, что не

* Гарвей У. О движении крови. — Изд. АН СССР, 1948, с. 10.

32

2-«9 зз

только победил противников, но и прочно ввел в науку о работе нашего тела эксперимент, опыт. Как мы уже говорили, этим была положена основа для создания подлинно научной физиологии. Открытие Гарвея считается датой ее рождения. В 1988 году ей исполнилось, таким образом, 360 лет.

Два круга кровообращения

Как же происходит круговое движение крови? Различают два круга кровообращения — большой и малый, называемый также легочным. Из левого желудочка в аорту поступает богатая кислородом артериальная кровь, которая течет по разветвлениям артерий ко всем органам и тканям тела, откуда по укрупняющимся постепенно венам возвращается, отдав клеткам тела свой кислород, в виде венозной крови и поступает в правое предсердие. На этом заканчивается большой круг кровообращения. Чтобы снова его проделать, кровь должна предварительно насытиться кислородом. Поэтому перед тем, как попасть в левый желудочек и аорту, она поступает в легкие. Перейдя из правого предсердия в правый желудочек, она по легочной артерии течет в легкие, откуда, насытившись кислородом, возвращается по легочным венам в левую половину сердца — в левое предсердие. Трасса от правого желудочка через легкие до левого предсердия называется малым кругом кровообращения. Из левого предсердия кровь переходит в желудочек — и вновь течет по большому кругу. Таким образом, совершая один «полный оборот» по организму, кровь дважды возвращается к сердцу — один раз в правую его половину (для «отправки» в легкие) и другой раз в левую (для очередного переноса кислорода к клеткам тела). Все устройство системы кровообращения, как видим, подчинено прежде всего выполнению первой и важнейшей функции крови — дыхательной.

Когда артерия подходит к какому-нибудь органу, она ветвится в толще его на все более мелкие сосуды, которые в конце концов распадаются на густую сеть тончайших волосных сосудов, или капилляров (от лат. capillaris — волосной). Хотя капилляры называют волосными сосудами, они несравненно тоньше волоса. Так, волос имеет толщину в среднем от '/ю до '/го мм; между тем толщина капилляра всего '/юо—'/гоо мм, или 5—10 микрон. Эритроциты идут по капиллярам по одному, «гуськом» — два эритроцита поместиться рядом не могут.

Пронизав своими сетями весь орган, капилляры собираются в маленькие вены, которые, сливаясь между собой, образуют все более крупные венозные стволы. Таким образом, между артерией и веной всегда лежит капиллярная сеть. Крайне интересно, что во времена Гарвея в руках физиолога еще не было микроскопа, и потому предположение о наличии массы тончайших сосудов, соединяющих артерии с венами, оставалось гипотезой еще полвека. Только открытие капилляров окончательно доказало правильность учения Гарвея о движении крови.

Выше было подчеркнуто, что между артерией и веной всегда лежит капиллярная сеть. Однако не везде дело обстоит так просто. Особенно это касается сосудов печени. Кровь, пришедшая из артерии в кишечник, собирается из его капиллярной сети в большую, толстую вену, которая называется воротной веной. И вот вместо того, чтобы, как все другие вены, направиться к полой вене и далее к сердцу, эта вена входит в печень. Область печени, куда входят сосуды, ее как бы парадные ворота, так и называется — воротами печени. Отсюда и название вены. Войдя в печень, вена вновь распадается на богатейшую капиллярную сеть, оплетающую печеночные клетки. Только из этой сети образуются печеночные вены, по которым кровь течет к сердцу. Таким образом, воротная вена оказывается «зажатой» между двумя капиллярными сетями. В результате кровь, оттекающая от кишечника, обязательно проходит через печень, тесно соприкасаясь с ее клетками. О физиологическом значении этой особенности кровообращения в данной области тела мы узнаем в беседе о работе пищеварительного аппарата.

Неутомимый живой мотор

Органом, который приводит кровь в движение, является сердце. Зная уже строение и основные законы движения крови, мы можем ближе познакомиться теперь с деятельностью этого замечательного органа.

В покое сердце сокращается в среднем 70—75 раз в минуту. Вначале сокращаются предсердия. Каждое из них посылает в свой желудочек очередную порцию крови. Затем сокращаются желудочки, сдавливая заключенную в них теперь кровь. Клапаны между предсердиями и желудочками при этом захлопываются и не пускают кровь обратно в предсердия. Поэтому кровь устремляется через открывающиеся клапаны легочной артерии (из правого желудочка) и аорты (из левого желудочка), в каждый из них поступает 65—70 мл крови, т.е. '/з стакана. Вслед за этим сердечная мышца расслабляется. Теперь давление внутри желудочков становится несравненно меньше, чем в аорте и легочной артерии, растянутых выброшенной в них с большой силой кровью. Поэтому кровь могла бы устремиться обратно в желудочки, но клапаны аорты и легочной артерии захлопываются и не пускают ее туда. Кровь направляется дальше по сосудам.

Когда средце сокращается, оно становится плотным; сравните это с напряжением скелетной мышцы, например бицепса плеча. При сокращении сердце слегка поворачивается, прижимаясь верхушкой к грудной стенке. Поэтому, приложив руку к груди, мы можем в области ниже левого соска ощутить сердечный толчок при каждом ударе сердца. Именно потому, что сокращение сердца сопровождается словно «ударом» изнутри по грудной стенке, мы и говорим «сердце бьется» и сокращение его называем ударом. В науке же сокращение сердца называют систолой, а расслабление — диастолой.

Если считать число ударов сердца, например по пульсу на руке, и одновременно приложить ухо к области сердечного толчка, можно убедиться, что при каждом ударе сердца слышатся два звука: так-та, так-та, так-та. Что это за звуки и почему их два при каждом сокращении сердца? Звуки эти в основном зависят от захлопывания клапанов. Когда желудочки сокращаются и в них быстро нарастает давление, захлопываются клапаны на границе с предсердиями. Когда желудочки начинают расслабляться, захлопываются клапаны аорты и легочной артерии. Отсюда и происходят звуки, или тоны сердца.

Если человек заболевает ревматизмом и сердце его вовлекается в болезненный процесс, клапаны могут быть повреждены. Теперь они захлопываются непрочно, и часть крови через узкую щель проскальзывает обратно в предсердие или (если повреждены клапаны аорты) в желудочек. Это обратное движение крови через узкую щель создает шум, присоединяющийся к тонам сердца. Нарушение целости клапана затрудняет кровообращение. В таких случаях говорят о пороке сердца.

Часто в быту ревматизмом называют всякое появление боли в суставах. Это неверно. Вспышки ревматизма наступают очень бурно. Ревматизм — тяжелое заболевание с высокой температурой, отличающееся от других суставных болезней тем, что он, как говорят, часто не только «лижет суставы, но кусает сердце». Инфекция, вызывающая ревматизм, гнездится чаще всего в больных миндалинах. Поэтому надо бороться с ангинами, закаляться, удалять при необходимости больные миндалины — и тогда мы победим ревматизм. Инфекция может гнездиться и в кариозных зубах. Не идя к зубному врачу, мы иногда рискуем заболеть куда более тяжело.

Без отдыха ли работает сердце?

Орган величиной с кулак и весом около 300 г выполняет огромную работу. За сутки сердце сокращается даже в покое свыше 100 тысяч раз, причем при каждом сокращении выбрасывает кровь в аорту с такой силой, которая могла бы поднять столбик крови почти на 1,5 м. Накачивая при каждой систоле 150 см3 в сосуды (по 75 см3 из левого желудочка в аорту и из правого в легочную артерию), сердце перекачивает за сутки более 15 тысяч литров крови. Надо еще учесть, что при физической нагрузке сердце значительно увеличивает свою работу. Оно может выбросить в аорту при одной систоле более 150 см3 крови, причем частота его сокращений может достигнуть у спортсмена на финише 240 ударов в минуту и даже больше. Если в покое сердце выбрасывает в аорту за минуту около 4 литров крови, то у спортсмена этот минутный объем кровообращения доходит при некоторых состязаниях до 25 литров, т. е. до 3 ведер, а у отдельных выдающихся представителей спорта отмечались рекордные цифры, превышающие 40 литров в минуту, или 5 ведер.

Читатель, не потерявший дружбы с арифметикой, уже, видимо, и сам подошел к такой цифре. Ведь приведенные ранее наивысшие показатели ударного (разового) объема и частоты сердечных сокращений более 150 см3 и более 240 ударов в минуту, собственно, и должны были бы дать минутный объем кровообращения порядка 40 литров. Однако бывает это лишь в единичных случаях. Дело в том, что рекордные величины ударного объема и частоты сокращений сердца обычно не бывают одновременно. Наибольший ударный объем отмечается при частоте сердечных сокращений порядка 150—160 ударов в минуту, при частоте же 200 ударов в минуту и выше ударный объем вновь уменьшается, ибо сердце за короткие периоды между сокращениями не успевает в должной мере наполниться кровью.

Как же сердце справляется со своей огромной работой? Часто приходится слышать подобные вопросы. Сердце, говорят нам, работает непрерывно, не отдыхая ни минуты, в течение всей жизни. Как же оно не утомляется? Ведь мозг 2/з суток работает, а затем одну треть отдыхает... Почему сердцу не требуется отдых?

Люди, задающие такой вопрос, немало удивляются, когда узнают, что сердце отдыхает уж, во всяком случае, больше, чем мозг. Однако отдыхает оно в процессе самой работы. Мы уже говорили, что каждая систола сменяется расслаблением, диастолой. Сократилось сердце, поработало 0,3 секунды, и тут же 0,5— 0,6 секунды оно отдыхает. Значит, оно фактически отдыхает почти 2/3 времени, но умеет это делать, так сказать, без отрыва от производства. Мозг так не может, он накапливает потребность в отдыхе за целый день непрерывного напряжения высших центров — нашей сферы сознания. Хотя бы треть времени — на большее он не претендует — мозг должен восстанавливать силы.

Что такое электрокардиограмма

Поскольку атомы всех веществ построены из электрически заряженных частиц, а химические реакции происходят именно вследствие взаимодействия между атомами, неудивительно, что те сложнейшие биохимические процессы, какие происходят в живом организме, сопровождаются появлением электрических токов. В свое время мы увидим, что вся работа нервов в том и состоит, чтобы передавать импульсы, имеющие электрохимическую природу. Ткани тела содержат много воды с растворенными в ней солями и поэтому хорошо проводят электричество. Даже обычная вода — хороший проводник. Если у нас испорчен электрический чайник и прикосновение к нему, когда он включен, сопровождается «ударом», то последний произойдет и в том случае, когда мы, не выключая чайника, будем доливать в него воду из железного сосуда (ковша или кружки), — ток пройдет через струю воды. Солевые растворы — особенно хорошие проводники. Известен случай с мальчиком, который стал опорожнять мочевой пузырь с моста, проходившего над линией высоковольтной передачи. Струя мочи попала на провод — мальчик был мгновенно убит.

Таким образом, с одной стороны, в наших тканях возникают электрические токи, с другой — токи эти могут хорошо проводиться. При работе мышц, в частности сердечной мышцы, возникают особенно сильные токи. Если человек спокойно лежит, расслабив остальные мышцы, оказывается возможным записать те токи, которые зависят именно от сердца и распространяются на другие части тела: грудную стенку, руки, ноги и т. д. С помощью специального аппарата — электрокардиографа, ставшего ныне обязательным оборудованием в каждом медицинском учреждении (от крупных клиник до сельских амбулаторий), врачи записывают характер токов сердца. Нормальная электрокардиограмма включает пять волн, или зубцов, обозначаемых латинскими буквами от Р до Т. Волна Р отражает работу предсердий, остальные зубцы — работу желудочков. Учет данных электрокардиограммы очень важен при разных заболеваниях сердца.

Важным свойством сердечной мышцы является автоматизм сердца, т. е. способность его ритмично сокращаться даже вне организма под влиянием возбуждений, возникающих в ткани сердца в результате обменных процессов. Это позволяет в течение длительного времени изучать, как действуют на извлеченное из организма животного сердце различные вещества (например, испытываемые новые лекарственные препараты). Опираясь на данное свойство сердца, русский ученый А. А. Кулябко произвел в августе 1902 года свой знаменитый опыт оживления сердца человека. Трехмесячный ребенок умер от воспаления легких. Через 20 часов после смерти Кулябко извлек из трупика сердце, оживил его и заставил сокращаться в течение нескольких часов.

Усиливающий нерв Павлова

Хотя сердце обладает свойством автоматизма, оно в целостном организме подчинено руководящей роли нервной системы. Множество больших и малых нервных стволиков, подходящих к сердцу, представляют собой веточки двух важных нервов: блуждающего и симпатического. Строго говоря, симпатический нерв не является единым; речь идет о симпатическом отделе так называемой вегетативной нервной системы, управляющей внутренними органами; о ней подробнее мы будем говорить в беседе 8.

В середине прошлого века было установлено, что блуждающий нерв замедляет сокращения сердца, а симпатический, наоборот, ускоряет их. Однако влияние нервной системы на главный показатель деятельности сердца — на силу его сокращений оставалось неясным. Считалось, что сила сокращений сердца не зависит от нервной системы. Вопрос этот был разрешен лишь И. П. Павловым в диссертации — первом его капитальном труде, появившемся в 1883 году и знаменовавшем начало той революции в физиологии, какая связана с именем замечательного ученого.

В физиологической лаборатории при клинике знаменитого терапевта С. П. Боткина, где протекало начало научной деятельности И. П. Павлова, много внимания уделялось изучению сердца. Сотрудники Боткина под руководством и при участии Павлова проверяли здесь лечебные свойства ряда средств народной медицины. Широко применяемые сейчас препараты горицвета (адонис) и ландыша были впервые изучены именно здесь. И. П. Павлов, как руководитель лаборатории, считал чрезвычайно важным исследование тех механизмов, которые в самом организме влияют на силу сердечных сокращений. Исходя из концепции нервизма, т. е. признания ведущего значения нервной системы в регуляции функций организма, И. П. Павлов взялся доказать, что от нее зависит не только частота сердечных сокращений, но и сила их. Путем кропотливых исследований И. П. Павлов нашел среди множества нервных веточек сердца нерв, раздражение которого усиливало сердечные сокращения. Этот нерв получил название «усиливающего нерва Павлова».

В открытии И. П. Павлова была и другая сторона. В самом деле, если нервная система посылает сигналы, под влиянием которых мышца сердца становится сильнее, то, следовательно, в мышечных волокнах сердца меняется интенсивность химических процессов обмена веществ. Отсюда ученый заключил, что нервная система управляет питанием тканей, всеми химическими процессами в них, их трофикой (от греч. trophe — питание). Это было затем доказано в ряде исследований И. П. Павлова и его учеников. Было установлено, что процессами обмена веществ в теле управляют все те же дирижеры — нервная и гуморальная регуляция.

Наши сосуды

Перейдем теперь к рассмотрению устройства и работы сосудистой системы, которая разносит двилшмую сердцем кровь по всему телу. Мы уже знаем, что сосудистая система состоит из артерий, капилляров и вен.

Самым крупным сосудом является аорта. Мы привыкли представлять себе кровеносные сосуды в виде более или менее нежных трубочек. Поэтому совершенно непривычными являются размеры этой «трубочки», лишь немногим уступающей толщине руки возле запястья. От аорты отходят артерии ко всем органам тела. Самыми первыми отходят от нее правая и левая венечные, или коронарные, артерии, которые углубляются в мышцу сердца и снабжают ее всем необходимым. Понятно, что эти артерии и ветви их относятся к самым важным сосудам тела.

Входя в орган, артерии ветвятся на все более мелкие сосуды. Самые маленькие из них, после которых уже начинаются капилляры, носят название артериол. Их характерной чертой является наличие особенно хорошо развитого слоя мышечных волокон в стенке сосуда, который поэтому может значительно изменять свой просвет. Надо подчеркнуть, что артерии вообще характеризуются наличием слоя мышц в их стенке.

После артериол начинаются густые сети капилляров. Этих тончайших сосудов насчитывается несколько миллиардов. Их общая длина составляет 100 тысяч километров, т. е. в 2,5 раза превышает длину земного экватора. Стенка капилляра состоит всего из одного слоя плоских клеток, что делает ее легко проницаемой для растворенных в крови веществ и газов. Вместе с тем среди этих клеток расположены отдельные клетки мышечного типа, которые могут «закрывать» капилляр. В мышце, которая в данный момент не работает, открыта лишь '/ю—'/so часть ее капилляров. Когда же мышца начинает работать и нуждается в усилении кровоснабжения, ее капиллярная сеть полностью открывается.

Несущие кровь обратно к сердцу вены характеризуются тем, что имеют клапаны, не позволяющие крови возвращаться к капиллярам. Вены имеют более слабую и тонкую стенку, чем артерии. В этой стенке нет мышечного слоя. Особенности строения вен вытекают из того, что в них много ниже, чем в артериях, давление крови. Именно более высокое давление ее в артериях и свойства артерий как растянутых изнутри эластических трубок с мышечным слоем в стенке и обусловливают то, что после смерти кровь переходит из артерий в вены.

Что такое артериальное давление?

При каждой систоле сердца упругие стенки аорты и других артерий растягиваются, чтобы вместить новую порцию крови. Однако, подобно растянутой пружине, они сопротивляются растяжению и с силой давят обратно на кровь. Поэтому во время диастолы сердца кровь продолжает двигаться. Сила сердечного сокращения как бы передается упругим стенкам артерий, аккумулируется ими. Эта сила, с какой кровь давит на стенки артерии и сдавливается ими, называется артериальным давлением. Во время систолы сердца оно повышается, во время диастолы понижается. Поэтому говорят о систолическом (или максимальном) и диастолическом (или минимальном) давлении. С помощью специального аппарата врачи измеряют давление в плечевой артерии, которое в среднем составляет у здоровых лиц 120/75 мм рт. ст. (т. е. при систоле 120, при диастоле 75). Заставляя кровь двигаться все дальше от сердца, сила артериального давления постепенно расходуется на преодоление трения между кровью и стенками сосудов. Поэтому она становится все меньше и меньше, опускаясь в крупных венах почти до нуля. Если мышцы артерий напрягаются и суживают сосудистый просвет, сердцу приходится работать с большей силой, чтобы протолкнуть кровь. Давление повышается. Особенно большое значение имеют в этом отношении артериолы с их сильно развитым мышечным слоем. И. М. Сеченов называл их «кранами» сосудистой системы. Когда они расширяются, артериальное давление снижается, при их сужении оно начинает расти.

«Модная» болезнь современности

У некоторых людей под влиянием ряда причин наступает длительное, стойкое напряжение мышц артериол. Артериальное давление повышается. Возникает так называемая гипертоническая оолезнь. Длительно существующая гипертония вызывает ряд нарушений в организме. Во-первых, чрезмерная нагрузка ложится на сердце, что может истощить его. Во-вторых, высокое давление способствует развитию заболевания сосудов, которое называется склерозом. Особое значение имеет форма его, носящая название атеросклероза и представляющая собой как бы ожирение с отвердением артерии. В стенку сосуда откладывается комочек жиропо-добного вещества — холестерина. Откладывается он обычно в имеющееся разрастание мышечной ткани. В отложившийся комочек холестерина прорастает рубцовая ткань. Образуется бляшка, выпуклый рубец, выбухающий в просвет сосуда. Здесь легче может произойти тромбоз, свертывание крови с закупоркой. Если это случается в сосуде сердца, возникает инфаркт, омертвение части сердечной мышцы. Если закупорка происходит в мозгу, возникает инсульт, кровоизлияние в мозг. Как предупредить атеросклероз и эти неприятные финальные катастрофы?

Прежде всего, рациональным должно быть наше жировое питание.

Во-первых, надо доставлять в организм меньше строительного материала, холестерина. Основными его поставщиками являются сливочное масло, сало, яйца. В свердловскую больницу в 50-х годах привезли молодого человека 30 лет с тяжелейшим инфарктом. Больной погиб. На вскрытии был обнаружен такой атеросклероз, какого и в 90 лет не увидишь. Оказалось, молодой человек был демобилизован из армии по туберкулезу. Поскольку он был к тому же крайне истощен, рекомендовали получше питаться, что было тогда нелегко. Больной устроился работать на птицеферму, где мог выпивать до 30 отбракованных яиц в день. Так он и делал. Прекрасно поправился, полностью поборол туберкулез. Однако уже через несколько лет погиб от тяжелейшего атеросклероза. Значит, яйца — продукт, бесспорно, ценный, но есть их надо с соблюдением, как и во всем, чувства меры: одно яйцо в день или два через день. Ведь при всей необходимости для организма воды, если мы будем пить по 2 ведра в день, это тоже к добру не приведет. Полностью исключить яйца из своего рациона, опасаясь их содействия развитию атеросклероза, было бы не менее неразумно, чем злоупотреблять ими. Дело в том, что яйца — основной поставщик важного вещества — лецитина. Недостаток его так же опасен, как и избыток холестерина. Требуется определенное соотношение между холестерином и лецитином.

Возвращаясь к потреблению жиров в целом, надо сказать, что человек физического труда должен ограничиться 100 граммами жиров в сутки, а человек сидячего, умственного труда — 90 граммами.

Во-вторых, надо, чтобы в этих 100 или 90 граммах хотя бы треть составляли жидкие, растительные масла. Они содержат так называемые ненасыщенные жирные кислоты. Тогда обнаруживается меньшая склонность холестерина откладываться в стенки сосудов. В рацион могут включаться любые масла (подсолнечное, кукурузное, оливковое и др.), согласно нашим вкусам и возможностям.

Читатель может спросить, не забыл ли автор, какую главу он пишет. Речь шла о сердце и сосудах, но вдруг мы заговорили о вопросах питания, которые, судя по оглавлению книги, должны излагаться в беседе 5. Замечание справедливое! Однако наш физиологический ансамбль — ярчайший пример неразрывного диалектического единства и взаимосвязи явлений. Вопросы рационального жирового питания важны прежде всего для обеспечения профилактики атеросклероза. Поэтому мы, забежав вперед, говорим о них в данной беседе.

Помимо питания, огромное значение имеет достаточный объем двигательной активности. Об этом мы будем еще говорить в последней беседе. Сейчас отметим лишь, что мышечная работа активизирует обменные процессы и в качестве топлива при ней наряду с углеводами могут использоваться холестерин и другие стройматериалы для атеросклероза. Поэтому сосуды бывших спортсменов всегда на 10—20 лет «младше», чем у лиц того же возраста, не занимавшихся спортом. Младше в том смысле, что они гораздо меньше поражены атеросклерозом.

Наконец, важным фактором риска в происхождении атеросклероза является курение. Об этом мы еще будем говорить.

Помимо названных трех китов, на которых базируется развитие атеросклероза и от которых, стало быть, должна отталкиваться его профилактика у здоровых людей, надо помнить об огромном влиянии гипертонии. Она резко ускоряет развитие атеросклероза. Между тем гипертоническая болезнь достатоано коварна. Нередко люди с очень высоким артериальным давлением чувствуют себя хорошо и не обращаются к врачу. Поэтому, как только гипертония выявлена, надо приступать к ее лечению, выполнять все указания терапевта-кардиолога, а не дожидаться, пока резкое ухудшение состояния заставит лечь в больницу.

Пульс


Каждое сокращение сердца, каждый выброс крови в аорту вызывает упругое колебание стенок всех артерий. Это колебание мы и называем пульсом. Его можно прощупать на любой артерии, близко подходящей к поверхности кожи: и на виске, и на тыле стопы, и даже на спинке носа. Чаще всего прощупывают его на лучевой артерии, возле запястья.

Оценка особенностей пульса — древнейший врачебный метод, сохраняющий большое значение и в наши дни. По данным этого простейшего исследования можно получить ценную информацию о работе сердца, о сосудистой системе, о состоянии организма в целом, ибо сердце и сосуды являются чутким индикатором общей ситуации в организме. Прежде всего по пульсу мы самым простым способом определяем частоту сокращений сердца, а она говорит об очень многом. Для врача частый пульс — свидетельство нездоровья: либо нарушена деятельность сердца, либо просто у человека повышена температура (при этом деятельность сердца учащается). Для физиологии труда и спорта частота сердечных сокращений при мышечной работе — прекрасный измеритель степени нагрузки. В конце 50-х годов организованная автором этой книги группа энтузиастов (Л. С. Домбровский, Г. Л. Карманов, Р. В. Унжин, А. Т. Воробьев и ряд других товарищей) разработала и стала широко использовать радиопульсо-метрию, измерение частоты пульса по радио у свободно передвигающегося человека. К груди спортсмена или рабочего приклеиваются специальные электроды, на шапочке размещается усилитель с передатчиком. Спортсмен играет в футбол, рабочий валит лес, а исследователь, держа в руках портативный радиоприемник, подсчитывает частоту сердечных сокращений. В данном случае источником сигнала служит электрокардиограмма.

Однако прощупывание пульса важно для врача не только как способ, позволяющий оценить ритм сердца. По характеру пульса можно определить в первом приближении, повышено ли у человека артериальное давление, выражен ли в данном случае склероз артерий и пр. В древности, когда других объективных методов оценки и измерения физиологических показателей у врачей не было, писались целые трактаты о пульсовых признаках различных болезней и особенностях функционального состояния организма.

С какой скоростью движется кровь?

Если одной рукой прощупывать толчок сердца, а другой — пульс на лучевой артерии, можно видеть, что пульсовая волна почти не «отстает» от удара сердца. Неужели кровь так быстро движется?

Конечно, нет. Как всякая жидкость, кровь просто передает оказываемое на нее давление. При систоле она передает во все стороны возросшее давление, и от аорты по упругим стенкам артерий бежит волна пульсового расширения. Бежит она в среднем со скоростью порядка 9 метров в секунду. При поражении сосудов атеросклерозом эта скорость возрастает, и исследование ее представляет собой одно из важных диагностических измерений в современной медицине.

Сама кровь движется гораздо медленнее, причем скорость эта в разных частях сосудистой системы совершенно различна. От чего же зависит различная скорость движения крови в артериях, капиллярах и венах? На первый взгляд может показаться, что она должна зависеть от уровня давления в соответствующих сосудах. Однако это неверно.

Представим себе реку, которая то суживается, то расширяется. Мы прекрасно знаем, что в узких местах ее течение будет быстрее, а в широких — медленнее. Это и понятно: ведь мимо каждой точки берега за одно и то же время протекает одно и то же количество воды. Поэтому там, где река уже, вода течет быстрее, а в широких местах течение замедляется. То же самое относится и к кровеносной системе. Скорость течения крови в разных ее отделах определяется суммарной шириной русла этих отделов.

В самом деле, за секунду через правый желудочек проходит в среднем столько же крови, сколько через левый; столько же крови проходит в среднем через любую точку сосудистой системы. Если мы говорим, что у спортсмена сердце при одной систоле может выбрасывать в аорту более 150 см3 крови, это значит, что такое же количество при той же систоле выбрасывается из правого желудочка в легочную артерию. Это значит также, что во время систолы предсердий, которая на 0,1 секунды предшествует систоле желудочков, указанное количество крови также «в один прием» перешло из предсердий в желудочки. Иными словами, если в аорту может выбрасываться сразу 150 см3 крови, отсюда следует, что не только левый желудочек, но и каждая из трех других камер сердца может вмещать и разом выбрасывать около стакана крови.

Если через каждую точку сосудистой системы проходит в единицу времени одинаковый объем крови, то в связи с разным суммарным просветом русла артерий, капилляров и вен скорость перемещения отдельных частиц крови, ее линейная скорость будет совершенно различна. Быстрее всего кровь течет в аорте. Здесь скорость тока крови составляет 0,5 метра в секунду. Хотя аорта — самый большой сосуд тела, она представляет собой самое узкое место сосудистой системы. Каждая из артерии, на которые распадается аорта, в десятки раз меньше ее. Однако число артерий измеряется сотнями, и потому в сумме их просвет много шире просвета аорты. Когда же кровь доходит до капилляров, она совсем замедляет свое течение. Капилляр во много миллионов раз меньше, чем аорта, однако число капилляров измеряется многими миллиардами. Поэтому кровь в них течет в тысячу раз медленнее, чем в аорте. Ее скорость в капиллярах составляет около 0,5 мм в секунду. Это имеет колоссальное значение, ибо, если бы кровь быстро проносилась через капилляры, она не успевала бы отдать тканям кислород. Поскольку же она течет медленно, причем эритроциты движутся в один ряд, «гуськом», это создает наилучшие условия для контакта крови с тканями.

Полный оборот через оба круга кровообращения кровь совершает у человека и млекопитающих в среднем за 27 систол, для человека это 21—22 секунды.

Кровяные депо

Если кровь совершает полный оборот меньше чем за полминуты, следовало бы ожидать, что за минуту сердце перекачает объем крови, вдвое превосходящий количество ее в организме. Количество это составляет, как мы помним, 5—6 литров. Значит, минутная производительность сердца должна была бы составлять 10—12 литров. Однако выше уже было сказано, что в покое сердце перекачивает всего 4 литра, т. е. объем, даже меньший, чем количество эликсира жизни в нашем теле. Возникшее противоречие объясняется тем, что в обычных условиях в круговом движении участвует лишь около половины крови, и полный оборот за 27 систол совершают лишь самые быстрые порции крови, текущие по осевому движению. Остальная часть ее находится «на запасных путях» — в так называемых кровяных депо. Депонирование происходит двояким путем: часть крови депонирована истинным образом, другая часть движется, но много медленнее осевого тока. Где же расположены наши депо крови?

В верхней части брюшной полости, слева, глубоко запрятанный под ребрами, лежит орган, называемый селезенкой. Еще в начале нашего века о назначении его никто не знал. Сохранился рассказ о нерадивом студенте, который на вопрос профессора о функциях селезенки пытался, как обычно, схитрить и воскликнул: «Ах, профессор, я так хорошо знал это, когда шел на экзамен, а сейчас заволновался и совершенно все забыл!» Тогда профессор, в свою очередь, хватается за голову и грустно восклицает: «Какая потеря для науки! Единственный человек на свете знал, что делает селезенка, и тот забыл!»

Сегодня мы знаем, что селезенка, с одной стороны, является «могильщиком» для отживших свой век (точнее, свои 4 месяца) эритроцитов. С другой стороны, наряду с печенью, кожей и легкими она представляет собой одно из четырех важнейших кровяных депо организма. В покое эти депо содержат до половины всей крови, причем депо в полном смысле слова, исключающим 0,5 литра крови из кругового движения, является именно селезенка. Остальные депо содержат медленно движущуюся кровь. При напряженной мышечной работе, когда сердце увеличивает свою производительность в несколько раз, депо выбрасывает кровь в общий ток. Расширившееся в десятки раз капиллярное русло мышц наполняется эликсиром жизни.

Как регулируется работа сосудов?

Познакомившись с сосудами, мы знаем теперь, что они не являются пассивными передатчиками крови. Напряжение стенок, а с ним и просвет их могут меняться, оказывая существенное влияние на кровообращение.

Этими изменениями просвета сосудов, особенно артериол, управляют те же нервы, которые меняют работу сердца. При этом усиливающий работу сердца симпатический нерв суживает большинство артериол и повышает тем самым давление крови. Тормозящий же работу сердца блуждающий нерв одновременно понижает артериальное давление, чем уменьшает лежащую на сердце нагрузку. Влияния указанных нервов на сердце и сосуды происходят по уже знакомому нам закону рефлекса.

Например, если надавить сильно на глазные яблоки через закрытые веки, пульс замедляется. Сигналы от раздражаемых чувствительных нервов глазного яблока бегут в мозг и там передаются центрам блуждающего нерва, от которых летят приказы, замедляющие работу сердца. Этот опыт небезопасен, и повторять его для забавы не следует.

Другими приемами рефлексов, относящимися уже к сосудам, являются расширение их и покраснение кожи при тепловом ее раздражении и обратное явление — побледнение кожи — под влиянием холода.

Особенно важны рефлексы, помогающие сохранять постоянство артериального давления. В аорте, сонной артерии и в некоторых других сосудах имеются чувствительные нервные окончания (рецепторы), чутко, реагирующие на изменения давления крови. Если давление повышается, эти рецепторы посылают в мозг импульсы, возбуждающие центр блуждающего нерва. Последние понижают давление до нормы. Если, наоборот, давление почему-либо падает, от сосудистых рецепторов бегут в мозг сигналы, которые дают перевес симпатическому нерву, и давление поднимается. Таким образом, нормальное давление в артериях поддерживается благодаря постоянному сложнейшему взаимодействию обоих аппаратов и наличию четких обратных связей в системе регулирования. Гипертоническая болезнь потому и возникает, что эти регулирующие механизмы расстраивают-Ся, оказываются нарушенными и как бы настроенными на ложный эталон.

Посредник между кровью и тканями

Как ни важна кровь, она может полностью выполнить свои обязанности только с помощью тканевой жидкости, или лимфы. Несмотря на густейшие разветвления капиллярной сети, кровь не может войти в соприкосновение с каждой клеткой тела. Этот недостаток искупается наличием лимфы, заполняющей все межклеточные щели и являющейся важнейшим посредником между кровью и клетками нашего тела.

Лимфа образуется из крови. Под влиянием кровяного давления через тонкую стенку капилляра фильтруется часть плазмы крови, которая и омывает все клетки, отдавая им питательные вещества. Выделяемый клетками углекислый газ тут же — обратно через стенку капилляра — уходит в кровь, а остальные продукты жизнедеятельности забирает лимфа, которая частью отдает их в капилляры, частью уносит сама. Из межклеточных промежутков берут начало ее капилляры, которые, постепенно сливаясь, образуют сосуды, похожие на вены. Они тоже имеют клапаны. В конце концов лимфа собирается в два больших сосуда, которые впадают в главные вены, несущие кровь к сердцу. Таким образом, лимфа тоже движется, причем большую часть круговорота проделывает в составе крови и лишь от капилляров до крупных вен течет самостоятельно по особым сосудам.

Иногда образование лимфы превышает ее отток. Во-первых, это бывает при ослаблении правого желудочка, не успевающего откачивать приносимую по венам кровь. Во-вторых, это происходит в том случае, когда вследствие какого-нибудь болезненного процесса в вене или лежащей рядом опухоли отток крови затрудняется. В том и другом случае по артериям притекает больше крови, чем оттекает по венам. Фильтрация лимфы усиливается, и наступает отек. Бывают отеки и при некоторых почечных заболеваниях, а также отравлениях, приводящих к повышенной проницаемости капилляров (например, при укусе змеи).

По ходу лимфатических сосудов можно там и здесь видеть разрастания, утолщения, называемые лимфатическими узлами. Они представляют собой скопления одного из видов лейкоцитов — лимфоцитов — и являются как бы барьерами против инфекции, если таковая попадает в лимфу. Лимфоциты здесь и вырабатываются. Лимфатические узлы можно прощупать в подмышечной области, на границе шеи с нижней челюстью и т. д. При наличии инфекции лимфатические узлы увеличиваются, становятся болезненными. Из лимфатической ткани состоят наши миндалины. Немало содержится ее и в аппендиксе — червеобразном отростке слепой кишки, который называют иногда кИшечной миндалиной. Нередко задержанные этими органами микробы оказываются сильнее, чем лимфоциты. Миндалины и аппендикс могут тогда превратиться в очаги хронической инфекции (хроническая ангина, хронический аппендицит). В таких случаях надо прибегать к операции, ибо орган, ранее полезный, превращается в питомник инфекции, могущей вызвать серьезное заболевание сердца, суставов и пр.

Беседа 4 ОБМЕН ГАЗОВ

Дыхание и жизнь

Мы говорили уже о том, что организм животных получает свою энергию для многообразной деятельности в основном благодаря разрушению в его клетках с помощью кислорода окружающей среды, т. е. благодаря медленному сгоранию ряда органических веществ. Поэтому органы дыхания, снабжающие организм кислородом, имеют исключительное значение. Без пищи можно прожить несколько недель, без воды — несколько дней, без воздуха же нельзя прожить и несколько минут. Не случайно прекращение жизни символизируется прекращением дыхания, и в нашей речи достаточно выразительным является выражение «последний вздох».

Атмосферный воздух содержит в основном азот (79,03 %) и кислород (20,94 %). Кислород является одним из активнейших химических элементов, легко вступающим в связь с веществами земной коры. Так, он постоянно поглощается горными породами. Поэтому наличие в атмосфере более 1/5 свободного кислорода долго оставалось загадочным. Теперь мы знаем, что кислород выделяется в воздух зелеными растениями. Когда их еще не было, в атмосфере отсутствовал и кислород. Только с развитием простейших растений и появлением кислорода начали возникать У предков современных животных — простейших одноклеточных существ — более интенсивные процессы окисления. Значит, и более видное место занял обмен энергии, ставший наряду с обменом вещества в узком смысле слова (распад и созидание белков тела) второй стороной единого процесса обмена веществ и энергии,- метаболизма. У ряда простейших организмов сохранился бескислородный обмен веществ, но у всех сколько-нибудь совершенных одноклеточных животных, не говоря уже о многоклеточных, дыхание стало необходимой стороной жизнедеятельности, более необходимой даже, чем получение питательных веществ.

Таким образом, животные вдвойне зависят от растений, которые, как мы уже говорили, не только создают для них органические вещества, но и обеспечивают их чистым кислородом. Однако считать животных только лишь паразитирующими за счет растений было бы неверно. Тот углекислый газ, который является основной пищей растений и содержится в составе воздуха 0,03 %, выделяется животными как один из ненужных им конечных продуктов метаболизма. Следовательно, животный и растительный миры связаны диалектическим единством, обусловленным всей историей их развития. Растения создают сложные органические вещества из углекислого газа, воды и простейших соединений азота. Животные разлагают эти органические вещества до тех же исходных продуктов. Так совершается круговорот веществ в природе, и вся энергия для жизнедеятельности живых существ черпается в конечном итоге из ассимилируемой растениями энергии солнечных лучей.

Устройство и работа органов дыхания

Органы дыхания человека состоят, во-первых, из воздухоносных путей, которые только проводят воздух, очищая и согревая его, но не участвуют сами в газообмене (нос, носоглотка, гортань, трахея, бронхи), и, во-вторых, из собственно дыхательных органов (легкие), в которых притекающая от правого желудочка сердца кровь тесно соприкасается с воздухом.

Воздухоносные пути выстланы изнутри нежной слизистой оболочкой, в которой заложена масса крошечных железок, выделяющих слизь. В полости носа их насчитывается до 150 на 1 см2. Клетки слизистой оболочки снабжены особыми волосками, или ресничками, которые совершают непрерывные колебательные движения. Движения их сравнивают иногда с тем, как волнуется колеблемая ветром спелая рожь. Благодаря движениям ресничек образующаяся слизь непрерывно движется в сторону носа, к выходу, увлекая частицы пыли, попавшие вместе с воздухом, но задержанные ресничками и прилипшие к увлажненным слизью стенкам воздухоносных путей. До 5 кг пыли выводят таким путем из нашего организма в течение жизни незаметные труженики — ресничные клетки дыхательных путей, называемые в связи с характером их деятельности мерцательными клетками. У рабочих цементных производств эти клетки выводят в течение жизни 40 кг пыли.

Из сказанного ясно, что дыхание через нос является единственно правильным, ибо воздух успевает в этом случае согреться, и, что очень важно, он в значительной мере очищается от пыли. Носовое дыхание надо воспитывать и совершенствовать. Дыхание через рот менее полноценно, однако у него есть одно важное преимущество — гораздо меньшее сопротивление току воздуха, а значит, возможность очень быстрого вдоха и большего объема вентиляции легких. Поэтому в спорте при интенсивных нагрузках, где объем дыхания в 10—15 раз выше, чем в покое, приходится дышать и через рот. При плавании практически используется только ротовое дыхание.

После носа и носоглотки воздух попадет в гортань — орган, переднюю часть которого мы прощупываем на шее в виде «кадыка». Состоит гортань из ряда хрящей, особенно плотных у мужчин, и характеризуется тем, что благодаря наличию двух «занавесок» — правой и левой — просвет ее может меняться. Если занавески напрягаются и сближаются, просвет гортани превращается в узкую щель. Наоборот, если занавески расслабляются и отходят друг от друга, щель становится шире. Когда занавески напряжены, они дрожат, колеблемые струей проходящего воздуха, что делает их не только частью воздухоносных путей, но и местом образования голоса, в связи с чем занавески носят название голосовых связок.

После гортани воздух попадает в трахею, или дыхательное горло, оттуда в правый и левый бронхи, направляющиеся к легким и ветвящиеся там на бронхи все меньшего и меньшего калибра. Всего бронхиальное дерево насчитывает 16 «генераций» бронхов. Состоят трахея и бронхи из множества скрепленных хрящевых колец. Мельчайшие бронхи — бронхиолы — приносят воздух к легочным пузырькам — альвеолам, где и происходит газообмен.

Обмен газов в наших органах дыхания включает два этапа. С одной стороны, происходит обмен между атмосферным и альвеолярным воздухом. Он совершается в основном до альвеол, путем диффузии газов в последних генерациях мелких бронхов. С другой стороны, осуществляется обмен газов между кровью и альвеолярным воздухом. Этот обмен происходит только в альвеолах, которые, собственно, и представляют собой точку контакта между воздухом и кровью. Точно гроздья виноградин, окружают они бронхиолу. Их оплетает густейшая сеть кровеносных капилляров. Общая площадь альвеол наших легких Достигает почти 90 м2, что в огромной степени облегчает контакт крови с воздухом. Только два слоя тончайших клеток — стенка капилляра и стенка альвеолы — отделяют кровь от воздуха. Через эту перепонку газы легко проходят в обе стороны. Именно здесь, в альвеолах, организм наиболее близко соприкасается с химическими веществами окружающей среды. Стенки кишок, через слизистую которых всасывается пища, неизмеримо толще. Лучший способ ввести какое-нибудь лекарство в кровь — направить его в альвеолы. Однако лекарство должно быть для этого газообразным, в связи с чем данный способ и не может широко применяться. Понятно, что твердое тело или жидкость, которые из альвеол легко перешли бы в кровь, трудно довести до альвеол. Однако сидя в углекислой или сероводородной ванне, мы часто думаем, что газы эти проникают в организм через кожу, не понимая, насколько более значим здесь их путь проникновения через легкие.

Для нормального хода газообмена необходимо, чтобы легкие непрерывно вентилировались, т. е. чтобы свежий воздух быстро поступал, а отработанный быстро удалялся. Это ускорение вен7 тиляции осуществляется благодаря дыхательным движениям, повторяющимся ритмично, в среднем 16 раз в минуту. Каждый раз грудная полость расширяется, и в легкие всасывается свежий воздух, а затем спадается, выдавливая воздух, насыщенный углекислотой и водными парами.

Грудная полость расширяется при вдохе двояким путем. Во-первых, благодаря сокращению наружных межреберных мышц поднимаются передние концы ребер, соединенные с грудиной. Задние концы ребер прикреплены к позвоночнику, причем ребра идут вперед и вниз. При сокращении межреберных мышц ребра, вращаясь вокруг своего прикрепления к позвоночнику, как вокруг оси, поднимаются, что расширяет грудную клетку и в направлении спереди назад, и в стороны. Окружность грудной клетки увеличивается при вдохе на 5—8 см, что легко проверить. Однако это лишь часть механизма вдоха. Во-вторых, грудная полость увеличивается и в направлении вниз, так как диафрагма, плотная мышечная перегородка, отделяющая грудную полость от брюшной, напрягается и при этом ее средняя часть, обычно приподнятая и называемая «куполом диафрагмы», опускается. Увеличение легких в связи с опусканием диафрагмы также можно проверить. Если постучать по телу в том месте, под которым находятся органы, содержащие воздух, получается совсем другой звук, чем там, где лежит сплошная плотная ткань. Так врачи определяют нижнюю границу легких. Если найти эту границу сначала в состоянии выдоха, а затем при глубоком вдохе, можно ясно видеть, что нижняя граница легких опустилась на 7—8 см. Поскольку при опускании диафрагмы она давит на брюшные внутренности и последние выпячивают слегка стенку живота, этот элемент дыхания называют брюшным. Брюшное дыхание выражено у мужчин больше, чем у женщин, которым свойственно преобладание грудного дыхания. Это не случайно. Во время беременности, представляющей одно из важнейших отправлений женского организма, брюшная полость оказывается в значительной мере заполненной увеличенной маткой, которая подпирает диафрагму и уменьшает ее подвижность. Поэтому в ходе эволюции грудное дыхание стало у женщин преобладающим.

Легкие покрыты гладкой, блестящей плеврой. Другой листок ее выстилает изнутри грудную клетку. В норме между этими листками нет сращений, но легкое силой атмосферного давления прижимается к стенкам грудной полости. По той же Причине оно при вдохе следует за расширяющейся грудной полостью. Однако легочная ткань слегка сопротивляется этому растяжению и на высоте вдоха расширяется не вполне так, как «требует» грудная полость. Если в такой момент между листками плевры измерить давление, оно окажется ниже атмосферного — на величину, соответствующую силе упругого сопротивления легких. Однако и в фазе выдоха, когда грудная полость уменьшается и легкие спадаются, они все же остаются еще в известной мере растянутыми, так как во время роста ребенка грудная клетка растет быстрее их. Таким образом, у взрослого человека давление между листками плевры чуть ниже атмосферного. В силу сказанного грудная *олость обладает присасывающим действием, которое возрастает на вдохе. Это облегчает поступление крови из вен в правое предсердие. Не случайно у некоторых людей на высоте вдоха учащается пульс — увеличение притока крови вызывает более интенсивную работу.

Сколько воздуха проходит через легкие?

Если человек после глубокого вдоха сделает полный выдох, из легких выйдет 3—4 литра воздуха (у женщин — 3 литра, у мужчин — 4 литра). Это количество называется жизненной емкостью легких. У спортсменов, особенно у пловцов, она гораздо выше — до 6—7 литров. Однако и после самого глубокого выдоха в легких сохраняется еще 1 — 1,5 литра так называемого остаточного воздуха. Даже у трупа этот воздух остается в легких, чем и обусловлен малый удельный вес этого органа. Поэтому и возникло название «легкие». Если человек сделал в жизни хоть один вдох, остаточный воздух занимает свое место, и кусочек легкого, брошенный в воду, всплывает. Это имеет значение в судебной медицине, ибо позволяет установить, родился ли ребенок мертвым или умер после рождения.

При обычном спокойном дыхании человек вдыхает по 500 мл воздуха. Однако до альвеол доходит лишь около 350 мл. Остальные 150 мл воздуха заполняют воздухоносные пути. Значит, к тем 3 литрам воздуха, которые содержатся в легких, обновление приходит лишь на 1/7. Иными словами, альвеолярный воздух лишь разводится свежим, а не обновляется полностью. Это имеет свой смысл: притекающая к альвеолам кровь все время соприкасается с воздухом примерно одинакового состава.

При 16 дыханиях в минуту человек совершает за сутки более

23 тысяч дыхательных движений, причем через легкие пройдет свыше 7 тысяч литров воздуха. Мышечная работа вызывает учащение и углубление дыхания. Если в покое легочная вентиляция за минуту составляет 5—6 литров, то у хорошо тренированных спортсменов она может при беге на средние дистанции достигать 140 литров, т.е. возрастает в 5 с лишним раз больше, чем минутный объем кровообращения.

. Фермент карбоангидраза

Человек вдыхает воздух, содержащий 20,94


Каталог: 2013
2013 -> А. И. Макшеева, Н. А. Иваньковская Экологическая культурА
2013 -> Особенности течения хронической почечной недостаточности у пациентов с доброкачественной гиперплазией предстательной железы на фоне кардиоваскулярной патологии 14. 01. 23 Урология (мед науки)
2013 -> Учебно-методический комплекс специальность 030301. 65 «психология» калининград 2010
2013 -> Риск развития анемии у больных хронической сердечной недостаточностью, ее прогностическое значение и дифференциальный подход к лечению 14. 01. 05 кардиология (мед науки)
2013 -> Патоморфологическая характеристика тимуса у детей по материалам аутопсий
2013 -> Учебно-методический комплекс психология здоровья направление 030300 Психология Квалификация выпускника бакалавр Калининград
2013 -> Эконометрический анализ преступности в г. Перми
2013 -> Борис Дмитриевич Карвасарский Клиническая психология
2013 -> Модуль «фармацевт-токсиколог» учебно-методический комплекс


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница