Транспорт речовин в організмі людини

Рідини тіла. Склад і функції крові. Еритроцити

Основні поняття і терміни: міжклітинна рідина, лімфа, кров, функції крові, плазма крові, формені елементи, еритроцити, гемоглобін, анемія.

Внутрішнє середовище організму - цс кров, лімфа та міжклітинна рідина.

Міжклітинна рідина й лімфа (рис. 38). Міжклітинна рідина омиває клітини організму. Через неї вони одержують усе потрібне для їхньої життєдіяльності — кисень, білки, вуглеводи, жири, мінеральні солі тощо. У міжклітинну рідину виділяються кінцеві продукти обміну, вуглекислий газ, надлишок води, мінеральних солей, сечовина та ін. Вона — важливий чинник збереження гомеостазу. Її склад і співвідношення різних речовин досить сталі. При порушенні цієї сталості (надто низька або висока температура довкілля, тривале голодування, зміна питного режиму тощо) людина може загинути.

Вода й поживні речовини потрапляють у міжклітинну рідину з крові через кровоносні капіляри, а непотрібні клітинам продукти обміну речовин, розчинені у воді, — до лімфи в лімфатичні капіляри. З лімфою вони надходять до вен і звідти різними шляхами виводяться з організму. Крім того, лімфа розносить по організму жири, що всмоктуються в кишечнику, і синтезовані в печінці білки.

Лімфа — це безбарвна, майже прозора рідина. Вона містить воду, мінеральні солі, глюкозу, амінокислоти, кисень, СО._г Вміст білків у лімфі в 3-4 рази менший, аніж у плазмі крові.

Лімфатичні судини — це ніби дренажна система, що видаляє надлишок міжклітинної рідини.

Значення крові в організмі. Кров — рідка сполучна тканина, що циркулює замкненою системою кровоносних судин. Її основні функції (рис. 39):

Регуляторна — кров транспортує гормони н інші біологічно активні речовини, забезпечуючи гуморальну регуляцію функцій в організмі.

Дихальна — кров забирає кисень із легенів і розносить по всьому тілу. Віддаючи його клітинам, вона забирає від них вуглекислий газ, який несе до легенів, де той з видихом виходить назовні.

•    Живильна й участь в обміні речовин: кров розносить по тілу поживні речовини від кишечнику або з місць їхнього накопичення.

•    Видільна функція полягає в тому, що саме через кров організм очищується від продуктів переробки поживних речовин (наприклад, сечовини), які з плином крові надходять до видільних органів — нирок і печінки або до легенів.

•    Захисна функція. Певні клітини крові мають властивість знешкоджувати хвороботворні мікроорганізми, іцо потрапляють в організм. Кров бере участь у створенні імунітету проти різних інфекцій. До захисної ролі крові належить також її здатність згортатися.

•    Тепіорегуляційна, тобто збереження сталості температури тіла. Кров рівномірно розподіляє тепло по всьому тілу, забираючи його з «гарячих» органів, наприклад скелетних м'язів, печінки, а віддає, охолоджуючись у шкірі.

Склад крові (рис. 40). Як відомо, кров — це рідка сполучна тканина, яка перебуває в постійному русі. В організмі здорової людини міститься 4-5 л крові, що становить 6 8 % від маси тіла. Більше половини його — рідка частина крові — плазма. Інша частина — це клітини — формені елементи крові.

Плазма крові (з грецьк. те, що утворене, сформоване) становить приблизно 60 % усього об'єму крові. У її складі — 91 % води й 9 % розчинених або завислих у ній речовин: білків, амінокислот, жирів, глюкози, мінеральних

солей (зокрема, №01), мікроелементів, вітамінів, гормонів тощо. У здорової людини склад плазми досить сталий, оскільки навіть незначні зміни концентрації білків або ХаСІ призводять до тяжких наслідків.

Плазма крові є джерелом води та поживних речовин для клітин організму, сприяє підтриманню кров'яного тиску та загального об’єму крові.

Значення білків плазми важко переоцінити: вони підтримують рН (кислотність) крові; є пластичним матеріалом для тканинних білків; обумовлюють онкотичний тиск, тобто здатність притягувати воду; забезпечують в'язкість крові, а також транспортування гормонів, мінеральних речовин, ліпідів, холестерину; беруть участь у зсіданні крові й утворенні імунних тіл; перешкоджають осіданню еритроцитів.

Плазма крові, з якої видалено згортувальні білки, дістала назву сироватка кроні.

Мінеральні речовини плазми крові становлять приблизно 0,9 %. Вони представлені в основному катіонами Ха*, К', Са²' та аніонами СІ", НСО.,~, НР0₄^2-.

До формених елементів крові (рис. 40) належать еритроцити - переносники кисню та частково вуглекислоти; лейкоцити, або білокрівці, що сприяють захисту організму від інфекцій; тромбоцити, або кров'яні пластинки, які беруть участь у процесах згортання крові.

Хімічний склад плазми регулюють центральна нервова й ендокринна системи. Наприклад, у спеку, коли ми потіємо, через зневоднення організму в крові збільшується концентрація ХаСІ. Це спричиняє до збудження центру спраги в гіпоталамусі й виникненні відчуття спраги. Ми п'ємо воду, її кількість у крові нормалізується, відновлюється гомеостатична рівновага, і відчуття спраги зникає.

Це треба пам'ятати! Голодування, особливо «сухе»

(коли людина навіть не п’є воду), призводить до змін хімічного складу плазми, підвищення в’язкості крові та порушення гомеостазу, часом необоротного.

Будова та функції еритроцитів. Еритроцити

(з грецьк. червоний і клітина) — це дрібні клітини крові, які в процесі дозрівання втрачають ядро й мають форму двоввігнутих дисків (рис. 41-43), діаметром усього 7 8 мкм. Загальна площа всіх еритроцитів досягає 3000 м², що в 1500 разів перевищує площу поверхні тіла людини. Така велика загальна площа еритроцитів зумовлена їхньою значною кількістю та формою.

Особливість форми еритроцитів пов’язана з їх специфічною функцією — перенесення кисню.

В еритроциті немає жодної точки, яка б знаходилася від поверхні більш як на 0,85 мкм. Якби еритроцити

мали форму кулі, то центр клітини знаходився б від її поверхні па відстані 2,5 мкм, а загальна площа еритроцитів була на 20 % .меншою.

Через відсутність ядра еритроцит засвоює у 200 разів менше кисню для власних потреб, аніж його ядерні попередники. Постачаючи киснем увесь організм, він витрачає на себе мізерну частину того кисню, який переносить. Однак, унаслідок відсутності процесів регенерації, еритроцити мають тривалість життя лише приблизно 120 діб. Вони гинуть у печінці та селезінці. В одному літрі крові здорової людини міститься 4-5х10¹² еритроцитів, а всього людина має 25 трлн цих клітин.

Будова та функції гемоглобіну. Еритроцити містять унікальну хімічну сполуку — гемоглобін (з грецьк. кров і латин, куля) — кров'яний пігмент, що складається з молекули білка надзвичайно складної будови та гема — складної залізовмісної сполуки (рис. 43). В одному літрі крові людини міститься 135-160 г гемоглобіну.

Основною властивістю гемоглобіну є здатність утворювати нестійкі сполуки з киснем, а його основна функція — транспортування кисню від легенів до тканин. У легенях під час вдиху гемоглобін тимчасово з’єднується з киснем у нестійку сполуку, що називається оксигемоглобіном. Кров, яка забирає кисень від легенів, є артеріальною. Завдяки великій кількості оксигемоглобіну вона має яскраво-червоний колір.

Артеріальна кров, збагачена киснем, потрапляє до тканин, де гемоглобін легко віддає кисень клітинам, а замість кисню (у такий самий спосіб) одержує від них вуглекислий газ, який, з’єднуючись із гемоглобіном, утворює карбгемоглобін (з латин, вуглець + гемоглобін).

Карбгсмоглобін надає венозній крові темнішого кольору. Вона потрапляє венами до серця, а потім артеріями — до легенів. Тут гемоглобін віддає С0₂, який під час видиху виводиться з організму. У вигляді карбгемоглобіиу кров'ю переноситься 8 % вуглекислого газу. Решта — 92 % С0.₂ — переноситься кров’ю як кислі солі вугільної кислоти (88 %) і розчиненим у плазмі (4 %).

Під дією сильних окислювачів — чадного газу, озону (О^), перекису водню — гемоглобін утворює стійкі сполуки й утрачає здатність переносити кисень до клітин організму. Сполука гемоглобіну з чадним газом називається карбоксигемоглобін. Отруєння чадним газом може бути смертельним.

Це треба пам'ятати! Тютюновий дим, що містить чадний газ, перешкоджає нормальному насиченню еритроцитів киснем і призводить до кисневого голодування всіх тканин організму.

Недокрів’я. Під виливом несприятливих чинників (поганого харчування, малорухливого способу життя, радіаційного та хімічного забруднення довкілля, хронічних захворювань шляхів

травлення, шкідливих звичок) у людини зменшується кількість еритроцитів і/або вміст у них гемоглобіну, через що виникає недокрів’я, або анемія. Вона спричинює кисневе голодування всіх органів і тканин організму. Людина скаржиться на задишку, особливо під час фізичного навантаження, відчуває слабкість, шум у вухах, у неї трапляються запаморочення або навіть зомління. Шкірні покриви й слизові оболонки блідішають. У такому випадку потрібно звернутися до лікаря.

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. За рахунок яких рідин тіла підтримується сталість внутрішнього середовища організму людини? 2. Поясніть значення міжклітинної рідини. 3. Визначте значення лімфи в обміні речовин. 4. Які функції виконує кров? 5. Поясніть механізми збереження сталості хімічного складу плазми крові. 6. Визначте взаємозв'язок будови та функцій еритроцитів. 7. Розгляньте рис. 42 і 43. Визначте ознаки пристосування еритроцитів до перенесення кисню. 8. Поясніть походження терміна «гемоглобін». 9. Поясніть механізм транспортування кисню від легенів до тканин. 10. Яка різниця в будові еритроцитів у людини та жаби позначається на перенесенні кисню гемоглобіном? 11. Під впливом яких чинників у людини виникає недокрів’я?

Самостійна робота з підручником. За допомогою тексту параграфа наведіть приклади регуляції хімічного складу крові центральною нервовою системою.

Домашнє завдання. 1. Чому для життя людини потрібне рідке внутрішнє середовище? 2. Опишіть значення та функції крові в організмі людини. 3. З'ясуйте, чим відрізняються венозна й артеріальна кров.

Це треба знати. Усі еритроцити тіла людини, складені в один «стовпчик», утворили б ланцюг завдовжки 62 000 км! На осі такої довжини могли б обертатися кілька таких планет, як Земля.

Будова та функції лейкоцитів і тромбоцитів

Основні поняття і терміни: лейкоцити, фагоцити, лімфоцити, фагоцитоз, тромбоцити, згортання крові, кровотеча, протромбін, тромбін, фібриноген, фібрин, тромб, гемофілія.

Значення та будова лейкоцитів. Лейкоцити, або білі кров’яні тільця

(з грецьк. бітй), — це безбарвні клітини крові, які виконують важливу роль у захисті організму від бактерій, вірусів, будь-яких чужорідних речовин, тобто в створенні імунітету.

Лейкоцити більші за еритроцити (рис.39,42), мають ядро, їх майже 4 6x10^Ч у літрі крові. Лейкоцити не однакові за своєю будовою. У цитоплазмі деяких із них є зернятка, які при забарвленні спеціальними барвниками набувають червоного, синього або фіолетового кольорів. Такі лейкоцити називають зернистими. А лейкоцити, що мають гомогенну цитоплазму, — незернистими

(до них належать лімфоцити й моноцити). У крові здорової людини підтримується досить стале співвідношення між рівними видами лейкоцитів (лейкоцитарна формула), однак воно порушується під час перебігу рівних хвороб.

Тривалість життя більшості лейкоцитів — від декількох годин до 120 днів, (ва винятком лімфоцитів, частина в яких живе протягом житгя людини). Лейкоцити утворюються, як і еритроцити, у червоному кістковому мозку та лімфатичних вузлах, проходячи всі стадії дозрівання. Цей процес складний і порушується внаслідок дії радіоактивного опромінювання або хімічних чинників.

Найважливіша особливість лейкоцитів — це те, що вони є фагоцитами (в грецьк. той, що пожирав + клітина), тобто клітинами-пожирачами бактерій. Саме тому при запальних процесах або інфекційних хворобах їх кількість у крові значно вростає. Унаслідок виливу радіонуклідів, хімічних речовин, наприклад черев зловживання ліками, що тамують головний біль (анальгін, нарацетамол), або при поганому харчуванні, недостатньому перебуванні на свіжому повітрі кількість лейкоцитів зменшується. Людина стає майже беззахисною перед інфекцією й може загинути.

Фагоцитоз (рис. 44, 45) — це процес поглинання та перетравлювання лейкоцитами сторонніх часток, які потрапили до організму. Його відкрив видатний український учений Ілля Мечников (1845-1916), за що в 1908 р. він був удостоєний Нобелівської премії.

Для виконання функції фагоцитозу лейкоцити мають специфічні властивості. Вони здатні самостійно рухатися до вогнища запалення або до місця потрапляння стороннього тіла, користуючись несправжніми ніжками — псевбоподіями (в грецьк. несправжній і ніжка), на зразок амеби (рис. 44). Завдяки рухливості та маленьким розмірам лейкоцити легко проходять крізь стінки капілярів. Поглинаючи й знезаражуючи бактерії, вони гинуть, утворюючи гній (рис. 45). Окрім рухливих фагоцитів, в організмі є нерухомі моноцити, або макрофаги (з грецьк. великий, тобто дослівно — великі пожирачі). їх уперше описав український учений Володимир Високович. Макрофаги містяться в печінці, селезінці, лімфатичних вузлах.

Згортання крові. Однією з найважливіших властивостей крові є її здатність зберігатися в рідкому стані всередині непошкоджених судин і згортатися при їхньому пораненні й виникненні кровотечі. Саме функція згортання крові є функцією тромбоцитів.

Тромбоцити, або червоні кров'яні пластинки, найдрібніші без'ядерні формені елементи крові діаметром 1,5—2 мкм. В одному літрі крові здорової людини їх міститься 200 400х10^ч, усього ж їх в організмі 1,5 трлп (рис. 42).

Кров, яка витікає а невеликої рани, досить швидко вгортається, утворюючи щільний кров'яний згусток — тромб (з грецьк. корок, згусток). Згортання крові — це захисна реакція організму, спрямована на зупинку кровотечі та запобігання потраплянню до організму через відкриту рану й судини хвороботворних мікроорганізмів.

Процес згортання крові складний і має багато стадій. У ньому беруть участь щонайменше 13 різних чинників плазми й формених елементів крові. Послідовність утворення тромбу така (рис. 46):

•    у процесі травмування порушується цілісність кровоносних судин (травмуючий фактор)\

•    стикаючись із шорсткими краями пошкодженої кровоносної судини або з чужорідною поверхнею, тромбоцити руйнуються і з них вивільняється фермент тромбопластин;

•    у плазмі крові є неактивний фермент — протромбін, який утворюється в печінці (у його синтезі бере участь вітамін К). Під дією тромбо-

пластину в присутності іонів кальцію, що постійно є в плазмі крові, він переходить в активну форму — тромбін;

•тромбін діє на розчинний білок плазми фібриноген (з латин, той, що створює волокна), який також продукує печійка. Він перетворюється па нерозчинний волокнистий білок фібрин (з латин, волокнистий), який прикріплюється до країв пошкодженої судини;

• у нитках фібрину, які до того ще й поступово скорочуються, як у рибальській сітці, заплутуються формені елементи крові. Утворюється тромб — щільний «корок», який закупорює «дірку» в судині (рис. 47). У нормі кров згортається за 3-4 хв.

Зміни в здатності крові до згортання. Здатність крові до згортання може зменшуватися, і тоді навіть незначне поранення може спричинити смерть людини. Причиною цього буває вироблення меншої кількості чинників згортання, наприклад тромбоцитів, протромбіну, фібриногену. Існує спадкова хвороба гемофілія. Кров у таких хворих погано згортається, унаслідок чого вони іноді можуть навіть загинути від найменшої подряпини.

Здатність крові до згортання може збільшуватися. Причиною цього є деякі захворювання — атеросклероз і стресовий стан, коли підвищується вміст деяких »гартувальних чинників крові. Тоді в судинах, найчастіше в артеріях, утворюються тромби, які закривають їхній просвіт, припиняється живлення певної ділянки органа, виникає змертвіння. Якщо закупорюється артерія серця, трапляється інфаркт серцевого м’яза, якщо мозку - інсульт'. людина може стати нерухомою через параліч кінцівок, утратити мову.

Кровотеча й крововтрата. При пошкодженні судин (зовнішньому або внутрішньому) виникає кровотеча.

Артеріальна кровотеча дуже сильна, бо в артеріях завжди високий тиск крові; яскраво-червона кров витікає пульсуючим струменем. Безумовно, чим більше судина ушкоджена, тим більше крові з неї витікає.

Венозна кровотеча — менш сильна, оскільки у венах кров’яний тиск порівняно невисокий; кров при цьому витікає безперервним струменем, має темно-червоне забарвлення.

Капілярна кровотеча виникає при подряпині або порізі, коли крові втрачається мало.

Якщо людина втрачає частину крові, це називається крововтратою. Смертельною є втрата 50 60 % крові, або 2-2,5 л. При значних крововтратах через зниження тиску й зменшення кількості еритроцитів виникає задишка, запаморочення, слабкість, блідіїпає шкіра, виступає піт, пульс стає частим і слабким.

Перша допомога при кровотечі. Щоб зупинити артеріальну кровотечу, потрібно притиснути пальцем артерію вище від місця поранення, потім накласти міцну пов’язку. Вона повинна мати такі шари, починаючи знизу: стерильна бинтова серветка (або чистий носовичок), шар вати (або м’якої тканини); круговий хід бинта (хустки або шматка тканини). Вона також має починатися вище від місця поранення. Саморобний джгут накладають, застосовуючи різні підручні матеріали: шарф, хустку, тканину. Мотузку для цього не застосовують, бо нею можна перетиснути нерви та м’язи. Гумовий джгут накладають вище від місця поранення, підкладаючи під нього валик із тканини. Тримати гумовий джгут можна не більше двох годин, бо після цього терміну кінцівка може змертвіти. Коли після зняття джгута кровотеча відновилася, потрібно натиснути пальцем на артерію вище від місця накладання джгута, зняти його на 3-5 хв, а потім накласти знову.

Кровотечу можна зупинити за допомогою закрутки, підняти поранену кінцівку догори, зафіксувати її в певному положенні.

Щоб припинити венозну кровотечу, досить накласти міцну пов’язку або джгут нижче від рани; капілярну — слабку пов’язку або прикласти міхур із льодом.

При носовій кровотечі посадіть людину, нахиливши її голову вперед; па ніс і перенісся прикладіть серветку або носовичок, змочені холодною водою; притисніть обидві половинки носа до носової перегородки на 10-15 хв; у цей час хворий повинен дихати ротом.

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Визначте взаємозв’язок будови та функцій лейкоцитів. 2. Поясніть механізм фагоцитозу. Яке біологічне значення макрофагів? 3. Поясніть біологічне значення здатності лейкоцитів самостійно рухатися до місця запалення. 4. Визначте причини утворення гною. 5. Поясніть механізм утворення тромбу. Обґрунтуйте біологічне значення цього явища. 6. Визначте, де утворюється протромбін і тромбін. 7. Де продукується розчинний білок фібриноген? Обґрунтуйте його біологічне значення. 8. Чому згортання кролі с захисною реакцією організму? 9. Що аідбуаасться, коли порушується здатність крові до згортання? 10. Які види кровотеч ви знаєте? 11. Назвіть заходи першої долікарської допомоги при кровотечах.

Самостійна робота з підручником. 1. Поясніть походження слова «фагоцитоз». 2. Використовуючи текст параграфа, схематично намалюйте в зошиті етапи утворення тромбу.

Домашнє завдання. Опишіть будову та функції лейкоцитів і тромбоцитів. Визначте їх найважливіші особливості.

Це треба знати. Чому в здорової людини кров у судинах не згортається? Тому, що внутрішні стінки судин гладенькі, тромбоцити не руйнуються, з них не виходить тромбопластин. Організм здорової людини має речовини (вони утворюються в легенях і печінці), які запобігають внутрішньосудинному згортанню крові. Це так звані протизгортувальні чинники крові. При атеросклерозі на внутрішній стінці судини з’являються шорсткі відкладення, що може спричинити утворення тромбу.

Лабораторна робота

ТЕМА. Мікроскопічна будова крові людини

МЕТА: навчитися виявляти взаємозв’язок будови та функцій формених елементів крові, зокрема еритроцитів.

ОБЛАДНАННЯ ТА МАТЕРІАЛИ: мікроскоп, мікро-препарати — кров людини та жаби.

ХІД РОБОТИ

1.    Підготуйте мікроскоп до роботи.

2.    У незабарвленому мазку крові людини під мікроскопом роздивіться червоні еритроцити, лейкоцити й тромбоцити.

3.    У забарвленому мазку крові людини, особливо при великому збільшенні, усі складові елементи крові видно краще. Порівняйте мікроскопічну картину з рис. 48. Як видно, лейкоцитів у мазку значно менше, аніж еритроцитів, вони більші від еритроцитів, мають ядра. Еритроцити ядер не мають.

4.    На мікропрепараті розгляньте кров жаби при малому збільшенні мікроскопа. Зверніть увагу на наявність ядра в еритроцитах.

ВИСНОВОК

Обґрунтуйте взаємозв'язок будови еритроцитів людини з інтенсивністю обміну речовин і енергії.

Кровотворення. Групи крові та резус-фактор. Переливання крові. Пересаджування кісткового мозку

Основні поняття і терміни кровотворна система, червоний кістковий мозок, селезінка, групи крові, аглютинація, резус-фактор, переливання крові, донори, реципієнти.

Кровотворна система людини. Щодоби в організмі людини гине приблизно 300 млрд еритроцитів, 5 мли лейкоцитів і 250 млрд тромбоцитів. Однак при цьому в здорової людини склад крові залишається сталим, бо ці клітини постійно відновлюються завдяки червоному кістковому мозку, селезінці та лімфатичним вузлам (рис. 49).

Червоний кістковий мозок заповнює луночки між перетинками в головках трубчастих кісток, губчастої речовини плоских кісток черепа, груднини, лопаток, хребців, ребер, тазових кісток. Він складається з первинних, або родоначальних, клітин, які в процесі дозрівання стають еритроцитами, лейкоцитами чи тромбоцитами.

Кров, яка тече судинами, постійно забирає дозрілі формені елементи до загального кров'яного русла. На випадок крововтрати швидко мобілізуються мільярди недозрілих клітин, які прискореними темпами перетворюються на дозрілі. Найшвидше відновлюються еритроцити.

Подразнення кісткового мозку за нестачі кисню в атмосфері, наприклад під час перебування високо в горах, викликає вироблення ним більшої, аніж звичайно, кількості еритроцитів, до того ж із підвищеним вмістом гемоглобіну. Це дає людям змогу жити в умовах високогір’я.

Негативно впливають па кістковий мозок навіть незначні дози радіації та деякі хімічні речовини, які зменшують продукування клітин крові. При сильному ураженні радіацією, вірусами або хімічними чинниками кістковий мозок утрачає здатність продукувати зрілі клітини, і в кров людини потрапляють недозрілі клітини крові, нездатні виконувати свої функції.

Великі дози радіації спричиняють променеву хворобу, коли червоний кістковий мозок може взагалі припинити продукування клітин крові.

Жировий жовтий кістковий мозок міститься в порожнині трубчастих кісток і не має кровотворної функції.

Селезінка розташована в лівому підребер'ї під діафрагмою (рис. 49, 50). Вона продукує лімфоцити — захисні клітини крові; «сортує» клітини (ті, що постаріли, знищує, відкладаючи про запас молекули заліза зі старих еритроцитів, щоб потім віддати його кістковому мозку па побудову нових); затримує й знешкоджує хвороботворні віруси й мікроорганізми, що циркулюють у крові. Завдяки особливостям своєї будови селезінка може додатково вміщувати до 500 мл крові.

Скорочуючись, вона віддає цю кров на потреби організму (наприклад, при фізичному навантаженні). Через це може виникати біль у лівому підребер'ї.

Груни крові та резус-фактор. Великі кровотечі й крововтрати можуть призвести до значних порушень здоров’я людини або навіть спричинити її смерть. У такому випадку потрібне переливання крові.

До початку XX ст. це було неможливим, будь-які спроби зробити переливания крові закінчувалися смертю хворого, аж доки в 1902 р. австрійський учений Карл Ландштейнер, а потім чеський медик Ян Янський довели, що в людей існують чотири основні групи крові, які успадковуються від батьків за певними законами генетики. Існування груп крові пов’язане з тим, що в еритроцитах трапляються речовини білкової природи — аглютиногени (антигени) — двох типів:

Аі В, а в плазмі — аглютиніни а і р. У крові людини

не може бути однойменних аглютинінів і аглютиногенів. При їхній зустрічі відбувається склеювання (аглютинація) еритроцитів і їхнє руйнування. Якщо в еритроцитах немає аглютиногенів, то в плазмі знаходяться аглютиніни а і р - це перша група крові — 0(1). Якщо в еритроциті є аглютиногени А, то в плазмі є аглютиніни [і — це друга група — А(ІІ). Якщо в еритроциті є аглютиногени В, то в плазмі є аглютиніни а — третя група — В(ІІІ). І нарешті, якщо в еритроцитах знаходяться обидва аглютиногени, то в плазмі немає аглютинінів — це відповідно четверта група крові — АВ(ІУ). У Європі найчастіше трапляються перша (46 %) і друга (42 %) групи крові, рідше - третя (9 %) і най рідше — четвер-

та (3 %).

І полиця '

Сумісність крові людей
Група крові	Може віддавати кров групам	Може приймати кров груп
1	1,11,111, IV	1
11	11, IV	11,1
111	111, IV	111,11
IV	IV	IV, 1,11,111

Кров однієї людини не завжди сумісна з кров’ю іншої. Для переливання використовують тільки таку кров, яку можна ввести в організм без шкоди для здоров’я. Бажано здійснювати переливання крові тієї ж самої групи, що й у хворого. Кожній людині треба знати, яка в неї група крові. Вона успадковується від батьків і не змінюється протягом життя (див. табл. 2).

Під час переливання крові необхідно враховувати й резус-фактор (термін походить від назви макак резус, у яких уперше було його виявлено). Резус-фактор присутній у крові 85 % людей. їх і їхню кров називають резус-позитивними, а решту людей і їхню кров — резус-негативними. Резус-фактор також є спадковим і незмінним протягом життя. Якщо в організм резус-негативної людини перелити резус-ПОЗИТИВ 11}' кров, то випикие резус-конфлікт, який призведе до склеювання та загибелі еритроцитів. Резус-копфлікт може виникнути в резус-позитивпого плоду, що розвивається в організмі резус-негативної жінки.

Переливання крові та її кровозамінників. Відкриття груп крові й можливості її переливання стало важливим засобом порятунку життя людей від наслідків великих кровотеч і крововтрат, під час складних хірургічних операцій, воєнних дій тощо.

Людину, якій переливають кров, називають реципієнтом (з латин, той, хто отримує). Людей, які дають свою кров для порятунку життя хворих, навивають донорами (з латин, дарувати). Донором може бути кожна здорова людина віком 18-60 років. Без шкоди для здоров’я донор може здати одноразово 250 400 мл крові. Зазвичай, її здають не частіше одного разу па три місяці. Здоров'я донорів ретельно перевіряє лікар станції переливання крові. Ними не можуть бути люди, які часто вживають алкоголь, ВІЛ-інфіковапі, хворі на туберкульоз, і ті, хто переніс хворобу Боткіна тощо.

Залежно від потреб хворих, переливають не тільки цільну кров, а і її складові: плазму, еритроцити, лейкоцити, тромбоцити. Успішні переливання крові врятували життя мільйонам людей. При отруєнні організму чи його зневодненні (тяжкий пронос, неспинне блювання) уводять стерильні кровозамінники — 0,9-процептиий розчин кухонної солі (фізіологічний розчин, бо саме такою є концентрація №СІ у крові людини), 5-нроцеіггний розчин глюкози, штучні білкові та сольові рідини.

Пересаджування кісткового мозку. Переливання крові розраховане на тимчасову допомогу' хворому. Проте трапляються тяжкі форми недокрів'я або інших хвороб (променева хвороба, злоякісні пухлини), за яких кістковий мозок неспроможний виконувати кровотворні функції. Тоді виникає потреба його пересаджування — трансплантації (з латин, пересаджування). Найскладніше — це підібрати реципієнту донора, оскільки треба подолати бар’єр несумісності тканин різних людей, які здебільшого відрізняються за білковою будовою. Це завдання надзвичайно складне через те, що організм відторгає чужорідну тканину. Тому тканини донора та реципієнта повинні мати якнайбільшу спорідненість. Хворому також призначають ліки, які запобігають відторгненню чужого кісткового мозку.

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. У яких органах утворюються формені елементи крові? 2. Поясніть механізм утворення формених елементів крові.

3. Назвіть групи крові, поясніть, чим вони різняться між собою. 4. Яке значення мають знання про групи крові та резус-фактор? 5. Чому в людини протягом життя група крові не змінюється? 6. Поясніть значення переливання крові та донорства. 7. Коли виникає потреба пересаджування кісткового мозку? Які проблеми при цьому виникають?

Самостійна робота з підручником. Поясніть походження слів «аглютинація», «трансплантація».

Домашнє завдання. 1. Використовуючи матеріал параграфа, накресліть схему «Групи крові». 2. Використовуючи додаткову літературу, підготуйте повідомлення про відкриття груп крові та резус-фактора.

Це треба знати. У різних народів розподіл груп крові не однаковий. Наприклад, 80 % американських індіанців мають першу групу крові, 20 % — другу, а третя й четверта в них майже не трапляється. Вивчаючи групи крові циган у різних країнах, учені довели, що вони не є вихідцями з Єгипту, а походять від одного з індуських племен.

Система органів кровообігу

Основні поняття і терміни: будова органів кровообігу, велике та мале кола кровообігу, будова серця та кровоносних судин.

Загальна будова та значення системи кровообігу. Система кровообігу, або кровоносна, або серцево-судинна, — це велика розгалужена транспортна система. Вона безперервно, протягом усього життя людини, розносить кисень, поживні речовини, гормони по організму, забираючи з клітин, тканин і органів відпрацьовані продукти обміну речовин, тобто здійснює гемодина-міку (рух крові в організмі). Отже, кровоносна система забезпечує: живлення організму, газообмін, звільнення його від продуктів обміну речовин і гуморальну регуляцію функціонування організму.

Кров рухається кровоносними судинами в основному завдяки скороченням серця. І шлях її в організмі такий: серце —* артерії —* капіляри —> вени —* серце.

Як бачимо, система кровообігу — це замкнена система. Вона складається з двох кіл кровообігу — великого та малого (рис. 51). їх уперше описав видатний англійський учений Вільям Гарвей.

Серце — порожнистий м’язовий орган. Його маса в дорослої людини становить 250 -300 г. Серце розташоване в грудній порожнині й зміщене вліво від середньої лінії грудей. Воно міститься в навколосерцевій сумці, утвореній сполучною тканиною. На внутрішній поверхні навколосерцевої сумки виділяється рідина, яка зволожує серце й зменшує тертя під час його скорочень.

Будова серця відповідає властивій йому функції. Воно розділене суцільною перегородкою на дві частини ліву й праву, а кожна з них розділена па два сполучених між собою відділи: верхній — передсердя й нижній — шлуночок. Отже, серце в людини, як і в усіх ссавців, чотирикамерне: воно складається з двох передсердь і двох шлуночків.

Стінки передсердь набагато тонші, аніж стінки шлуночків. Це пов'язано з тим, що робота, виконувана передсердями, порівняно невелика. Під час їхнього скорочення кров надходить у шлуночки, які виконують значно більшу роботу: вони проштовхують кров но всій довжині судин. М’язова стінка (міокард) лівого шлуночка товстіша від стінки правого шлуночка, бо вона здійснює більшу роботу. На межі між кожним передсердям і шлуночком є клапани у вигляді стулок, які сухожильними нитками прикріплені до стінок

серця. Це стулкові клапани (рис. 52). Під час скорочення передсердь стулки клапанів звисають усередину шлуночків. Кров вільно проходить із передсердь у шлуночки. Коли скорочуються шлуночки, стулки клапанів піднімаються й закривають вхід у передсердя. Тому кров рухається лише в одному напрямі: від передсердь до шлуночків. З шлуночків вона виштовхується в судини.

При виході аорти й легеневої артерії з шлуночків серця розміщені півмісяцеві клапани (рис. 52). Вони мають вигляд кишеньок, розміщених на внутрішніх стінках кровоносних судин. Коли кров виштовхується в аорту й легеневу артерію, півмісяцеві клапани притискуються до стінок судин. Коли шлуночки розслабляються, кров не може повернутися до серця через те, що, затікаючи в кишеньки, вона розтягує їх, і кишеньки щільно змикаються. Отже, півмісяцеві клапани забезпечують рух крові в одному напрямі — з шлуночків у артерії.

Кровоносні судини. Усе тіло людини пронизане кровоносними судинами (рис. 53). За своєю будовою вони неоднакові.

Артерії — це судини, якими кров рухається від серця. Вони мають міцні еластичні стінки, до складу яких уходять гладенькі м’язи. Скорочуючись, серце викидає в артерії кров під великим тиском. Завдяки своїй щільності й пружності стінки артерій витримують цей тиск і розтягуються.

Великі артерії в міру віддалення від серця розгалужуються. Найдрібніші артерії (артеріоли) розпадаються на тонесенькі капіляри (з латин, волосина), яких в організмі людини приблизно 150 млрд (рис. 54). Якби всі капіляри витягнути в одну лінію, то нею можна було б оперезати земну кулю по екватору два з половиною рази. Стінки капілярів утворені одним шаром плоских клітин. Речовини, розчинені в плазмі крові, проходять в тканинну рідину, а з неї потрапляють у клітини крізь ці стінки. Тим часом продукти життєдіяльності клітин проникають із тканинної рідини в кров крізь стінки капілярів.

Кров, що йде від капілярів, надходить у вени — судини, якими вона тече до серця. Тиск у венах невеликий, їх стінки значно тонші, аніж стінки артерій.

В організмі людини кров рухається двома замкнутими системами судин, з'єднаними із серцем, — малому й великому колах кровообігу.

Мале коло кровообігу (рис. 51, а). Венозна, бідна на кисень, кров потрапляє в праву частину серця. Скорочуючись, правий шлуночок викидає її в легеневу артерію. Двома гілками, на які ділиться легенева артерія, ця кров тече до легень. Там гілки легеневої артерії, розділяючись на дедалі дрібніші артерії, переходять у капіляри, що густо обплітають численні легеневі пухирці, у яких є повітря. Коли кров тече легеневими капілярами, до неї надходить кисень. Одночасно вуглекислий газ із крові переходить у повітря, що заповнює легені, тобто в капілярах легень венозна кров стає артеріальною. Потім вона збирається у вени, які, зливаючись одна з одною, утворюють чотири легеневі вени, які впадають у ліве передсердя.

Отже, мале коло кровообігу — це шлях крові від правого шлуночка до лівого передсердя. Час колообігу крові в ньому — 7-11 с.

Велике коло кровообіг^' (рис. 51, 6). Лівий шлуночок, скорочуючись, виштовхує артеріальну кров до аорти — найбільшої артерії людини. Від неї відгалужуються артерії, які подають кров у всі органи, зокрема в серце. Артерії в кожному органі поступово розгалужуються, утворюючи густі сітки дрібніших артерій і капілярів. З капілярів великого кола кровообігу до всіх тканин тіла надходять кисень і поживні речовини, аз клітин у капіляри переходить вуглекислий газ. При цьому кров перетворюється з артеріальної на венозну. Капіляри зливаються у вени, спочатку в дрібні, а потім у більші. З них уся кров збирається у дві великі порожнисті вени. Верхня порожниста вена несе в серце кров від голови, шиї, рук, а нижня порожниста вена — від усіх інших частин тіла. Обидві порожнисті вени впадають у праве передсердя.

Отже, велике коло кровообігу — це шлях крові від лівого шлуночка черев артерії, капіляри та вени до правого передсердя. Час колообігу крові в ньому становить 20-25 с.

Венозна кров із правого передсердя надходить у правий шлуночок, з якого тече по малому колу кровообігу.

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Назвіть органи й відділи, з яких складається серцево-судинна система. 2. Визначте біологічні функції серцево-судинної системи. 3. Схематично відобразіть напрям руху крові в серцево-судинній системі. 4. Зробіть висновок, до якого типу належить кровоносна система людини. 5. Порівняйте кровоносні системи риби, жаби й людини. 6. Обґрунтуйте перевагу двох кіл кровообігу порівняно з одним колом Обґрунтуйте переваги чотирикамерного серця. 7. Визначте взаємозв’язок будови та функцій серця. 8. На які камери поділяється серце? Поясніть їх функції. 9. Визначте взаємозв’язок будови та функцій стінок серця. 10. Поясніть значення клапанів серця для процесів кровообігу.

Домашнє завдання. Повторіть матеріал про будову кровоносної системи риб та амфібій. Позначте відділи кровообігу риби та жаби, поясніть їх функцію. Чому будову органів кровообігу людини можна вважати досконалішою?

Серце: будова та функції. Робота серця

Основні поняття і терміни: насосна функція серця, автоматія, водій ритму, збудливість, провідність, скоротливість, коронарні судини, ЕКГ, робота серця, серцевий цикл, систола, діастола, ударний і хвилинний об'єми серця.

Основна функція серця, безумовно, — насосна, пов'язана з послідовним скороченням передсердь і шлуночків. Правильна послідовність скорочень передсердь і шлуночків забезпечується іншими серцевими функціями (властивостями).

Здатність до автоматі! (з грецьк. самочинна дія). Здатність серця ритмічно скорочуватися під виливом імпульсів, які виникають у серцевому м’язі, називається автоматівю серця. У певних ділянках серцевого м’яза є скупчення особливих м’язових клітин або вузлів — водіїв серцевого ритму (рис. 55), що самовільно (автоматично), починаючи з ембріонального періоду життя людини, виробляють електричні імпульси, під виливом яких ритмічно скорочується серце. Головним із них є вузол, розташований у правому передсерді. У нормі вій визначає частоту серцевих скорочень. На частоту збудження цього вузла впливають вегетативна нервова й ендокринна системи.

Здатність до збудження (збудливість). Кожна клітина серцевого м’яза збуджується, коли до неї надходить збуджувальний імпульс від головного водія ритму. Без цієї функції скорочення серця неможливе. Завдяки особливостям будови серцевого м’яза, який має надзвичайно багато зв'язків між клітинами, збудження миттєво охоплює якусь його частину, наприклад шлуночки, і вони скорочуються відразу всіма, а не окремими своїми волокнами.

Здатність проводити імпульс збудження від водія ритму до міокарда (провідність). Серцевий м'яз у будь-якій своїй ділянці може проводити електричний імпульс, що виник у водієві ритму. Однак у серці є місця, де імпульс збудження проходить із надзвичайною швидкістю й миттєво досягає най віддаленіших ділянок м'яза. Де провідна система серця (рис. 55). Завдяки

її нормальному функціонуванню обидва передсердя або шлуночки серця водночас охоплюються збудженням і тому водночас скорочуються.

Електричні імпульси можна зареєструвати й графічно записати на електрокардіографі. Електрокардіограма (ЕКГ) відображає моменти збудження передсердь і шлуночків (рис. 56).

Здатність до скорочення, або скоротливість, — основна функція серцевого м’яза. Після збудження він одночасно синхронно обома передсердями або обома шлуночками скорочується й перекачує кров.

Міокард (з грецьк. м'яз і серце, середній) — це м’яз особливої будови, що має властивості як посмугованого, так і гладенького. За мікроскопічною будовою він нагадує скелетний м'яз, але його скорочення не контролюються свідомістю. Він змінює частоту, ритм і силу своїх скорочень тільки за наказами вегетативної нервової та ендокринної систем.

М’яз лівого шлуночка має товщину 10-15 мм. Це вдвічі або втричі перевищує товщину м’яза менш напружено працюючого правого шлуночка (5-7 мм). Товщина м’язів обох передсердь приблизно однакова — 3 мм.

Серце, яке постачає кров’ю організм людини, також потребує постійного й значного постачання киснем і поживними речовинами. Для цього воно має дві вінцеві, або коронарні (з латин, вінець), артерії, через розгалуження яких за добу протікає 500 л крові (рис. 57).

Робота серця. У спокійному стані серце людини скорочується приблизно

60-85 разів за хвилину, або 100 тис. разів за добу, перекачуючи при цьому майже 10 т крові! Протягом року воно скорочується до 40 мли разів, перекачуючи 300-400 тис. т крові!

Поняття про серцевий цикл. Усі чотири камери серця періодично скорочуються. Крім скорочень, є ще періоди відпочинку. Послідовність скорочень і відпочинку серця називають серцевим циклом.

Серцевий цикл має таку послідовність (рис. 58).

У розслаблені передсердя одночасно надходить кров: у праве — венозна з порожнистих вен, у ліве — збагачена киснем артеріальна кров із легеневих вен. Передсердя поступово розтягуються кров’ю, що надходить до них. У міру заповнення кров'ю передсердь тиск у них збільшується й частина крові надходить у шлуночки. Водночас самовільно збуджується головний водій ритму в правому передсерді й передає імпульси до обох передсердь. Вони збуджуються та одночасно скорочуються (скорочення відділів серця називається систолою (з грецьк. скорочення, стискання) і виштовхують у шлуночки решту крові.

Імпульс збудження з передсердь швидко передається провідною системою до шлуночків і збуджує їх. Шлуночки одночасно скорочуються (настає їхня систола), тиск крові в них зростає, і це приводить до закривання передсердношлу-ночкових клапанів і відкривання иівмісяце-вих клапанів аорти та легеневої артерії. Під значним тиском і з великою швидкістю кров викидається із серця, надходить до цих судин і рухається далі великим і малим колами кровообігу.

Після скорочення м'язи шлуночків потребують відпочинку, у цей час вони відновлюють запаси енергії, витрачені на скорочення.

Крім того, саме під час розслаблення серця — діастоли (з грецьк. розширення) — коронарні артерії заповнюються кров’ю.

Коли серце відпочиває, особливо на початку діастоли, тиск у шлуночках невеликий, а в аорті та легеневій артерії — високий. Через це кров за законами фізики плине туди, де тиск нижчий, тобто до шлуночків. При цьому вона заповнює кишеньки півмісяцевих клапанів, вони щільно затуляються, герметично відокремлюючи шлуночки від аорти й легене-

вої артерії. У цей час передсердя »нову заповнюються кров’ю, і серцевий цикл починається спочатку.

У нормі в стані спокою тривалість серцевого циклу — 0,7-0,8 с, із них на скорочення шлуночків припадає 0,3- 0,35 с, а на їх відпочинок — 0,4-0,5 с.

Повернення крові до серця відбувається за рахунок залишкової сили, наданої їй під час виштовхування з нього, і присмоктувальної сили грудної клітки, що в нормі має негативний (щодо атмосферного) тиск. Важливим чинником повернення крові до серця є також скорочення скелетних м’язів, які ще називають периферичними серцями. Коли людина рухається, скелетні м’язи скорочуються й стискають вени кінцівок і тулуба, проштовхуючи з них кров у напрямку до серця. Вени мають клапани, що запобігають зворотному рухові крові по судині (рис. 59).

Люди, які ведуть малорухливий спосіб життя н не тренують своє тіло, можуть страждати на серцеву недостатність. Адже вони позбавляють своє серце допомоги з боку скелетних м'язів.

Насосна функція серця. Головним результатом роботи серця є ефективне викидання достатньої кількості крові із шлуночків у велике та мале кола кровообігу для забезпечення органів і тканин киснем і поживними речовинами за різних умов життя людини.

У стані фізичного й емоційного спокою при частоті серцевих скорочень (ЧСС) 60 85 ударів за хвилину (у дорослої людини) під час одного скорочення кожний шлуночок викидає 65-75 мл крові - це ударний об'єм крові (УОК). Важливим показником насосної функції серця є хвилинний об'єм крові (ХОК), що також однаковий для обох шлуночків. Його визначають за формулою

У стані фізичного и емоційного спокою за нормальної частоти серцевих скорочень й ударного об’єму крові хвилинний об'єм крові дорівнює 4-5 л за хвилину.

Під час фізичного напруження (меншою мірою — емоційного) хвилинний об’єм крові збільшується й може досягати 25-30 л.

У потренованих людей хвилинний об’єм крові зростає завдяки збільшенню частоти серцевих скорочень. Такий режим роботи серця неекономний, бо потребує великих енергетичних витрат. У тренованої людини частота серце-

вих скорочень також збільшується, але хвилинний об’єм крові в основному підвищується за рахунок економнішого, з погляду с перго витрат, механізму підвищення сили серцевих скорочень, тобто ударного об’єму крові.

Під час напруженого фізичного навантаження ударний об’єм крові може зростати до 100 120 мл, а частота серцевих скорочень — до 150 200 ударів за хвилину.

У людей із хворим серцем порушується його насосна функція: зменшується сила скорочень міокарда, ударний і хвилинний об’єми. Виникає серцева недостатність — стан нездатності серця забезпечити відповідне кровопостачання органів і тканим.

Це треба пам’ятати! Тренування поліпшує скоротливу функцію серця.

Регуляція роботи серця. Робота серця змінюється рефлекторно за участю вегетативної нервової системи. Імпульси, що надходять до нього по парасимпатичних нервах, послаблюють і сповільнюють скорочення, а ті, які надходять по симпатичних нервах, навпаки, посилюють і прискорюють серцеві скорочення.

Гуморальна регуляція роботи серця пов’язана з дією гормона надниркових залоз — адреналіном, солями кальцію та іншими речовинами, що посилюють і прискорюють скорочення серця. Протилежно впливають на його роботу солі калію та деякі біологічно активні речовини.

Нервова й гуморальна регуляції забезпечують дуже точне пристосування роботи серця до умов навколишнього середовища. Наприклад, під час фізичної роботи імпульси від рецепторів, що є в м’язах і сухожиллях, надходять до центральної нервової системи, яка регулює його роботу. Це посилює потік імпульсів до серця ио симпатичних нервах. Одночасно збільшується вміст адреналіну в крові. Частота й сила скорочень серця зростають, отже, задовольняється потреба м’язів у кисні та поживних речовинах.

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Визначте місце та функції серця в серцево-судинній системі. 2. Визначте особливості будови міокарда. 3. Поясніть функцію серцевих клапанів у різних фазах серцевого циклу. 4. Які судини забезпечують кровопостачання серця? 5. Дайте визначення поняття «серцевий цикл». 6. Що забезпечує безперервну роботу серця? 7. Які процеси відбуваються в період систоли та діастоли? Відповідь обґрунтуйте. 8. Поясніть механізм повертання крові до серця. 9. Що є основним показником ефективності насосної функції серця? 10. Який механізм регуляції роботи серця?

Самостійна робота з підручником. 1. Обґрунтуйте значення фізичних навантажень для нормального функціонування серця. 2. Поясніть, які зміни відбуваються в діяльності серця під час фізичних навантажень.

Домашнє завдання. 1. Намалюйте в зошиті (схематично) серце та позначте його відділи й утвори, а також напрям руху крові в серці. 2. Опишіть фази серцевого циклу у формі таблиці.

Це треба знати. Серце — орган, який починає працювати першим ще в організмі зародка, а вмирає — останнім. Давньогрецький мислитель Арістотель вивчав розвиток курячого зародка У яйці, що лише одну добу пролежало під квочкою (курчатко розвивається в яйці понад три тижні), він побачив пульсуючу точку. Учений не міг приховати свого хвилювання й вигукнув: «Живе в живому!» Він зрозумів, що це є зачаток пульсуючого серця. Набагато пізніше вчені встановили, що пульсуюча точка є скупченням клітин майбутнього серця.

Рух крові та лімфи по судинах

Основні поняття і терміни: артерії, артеріоли, артеріальний пульс, артеріальний тиск, капіляри, вени, венули, лімфатичні судини, лімфатичні вузли

Артерії. Як ми вже знаємо (див. § 20), кров із шлуночків серця продовжує свій шлях по артеріях великого й малого кіл кровообіг}'.

Артерії є не тільки провідниками, а й активно регулюють обсяг кровопостачання органів (завдяки симпатичній іннервації гладеньких м’язів їх стінок). Наприклад, найменші з них — артеріоли — за потреби розширюються, аби краще постачати кров до напружено працюючого органу, або трохи зменшують свій просвіт в органі, який перебуває в спокої.

Артеріальний пульс. Якщо промацати велику артерію па периферії тіла (рис. 60), можна відчути, що вона ритмічно коливається в такт скороченням серця. Ці коливання називаються артеріальним пульсом (з латин, удар, поштовх). Вони зумовлені розтягуванням стінок аорти кров’ю, яку виштовхує лівий шлуночок серця. З певною швидкістю ці коливання поширюються но всій артеріальній системі, згасаючи біля капілярів.

Кожний удар пульсу в нормі відповідає одному скороченню серця. У дорослої людини воно скорочується 60-85 разів за хвилину. Частота пульсу залежить від стану вегетативної та центральної нервової системи.

Пульс характеризують його ритмічність, частота, а також наповнення. Останнє залежить від кількості крові, яку викидає лівий шлуночок. При зомлінні хворого, стані непритомності, коли різко падає тиск, пульс стає слабким і його майже неможливо промацати.

Артеріальний тиск. Кров рухається по артеріях із певним тиском, що дуже важливо для обміну речовин між нею та клітинами й тканинами. У головну артерію — аорту — кров із лівого шлуночка потрапляє під великим тиском (максимальним, або систолічним), у нормі — 130 мм рт. ст., у легеневу артерію правий шлуночок виштовхує кров із значно меншим тиском — 25 мм рт. ст. Під час розслаблення серця артеріальний тиск зменшується (мінімальний, або діастолічний), однак ніколи не падає до

нуля й становить в аорті та великих артеріях великого кола кровообігу 70 80 мм рт. ст., а в легеневій — 10 мм рт. ст.

Кров’яний тиск у артеріях знижується в міру віддалення їх від серця. Там. де артерії переходять у капіляри, він падає до 20 -30 мм рт. ст. Різниця (перепад) кров’яного тиску на різних ділянках артеріальної системи забезпечує просування ними крові від серця до органів і тканин.

Артеріальний тиск у людини вимірюють на плечовій артерії спеціальним приладом — тонометром (рис. 61). У ній кров'яний тиск у нормі становить 110/70- 120/80 ммрт. ст.

Фізіологічні механізми та регуляція артеріального тиску. Збудження симпатичної нервової системи (що супроводжується підвищенням концентрації адреналін}' в крові) підвищує артеріальний тиск, а збудження парасимпатичної — знижує його.

У здорової людини артеріальний тиск сталий. Він може зростати при значному фізичному чи емоційному напруженні. Однак іноді надмірні, навіть позитивні емоції можуть спричинити різке зниження артеріального тиску. Тоді людина непритомніє.

Аби підтримувати артеріальний тиск па сталому рівні, в організмі здорової людини діють спеціальні пристосувальні механізми. Вищими центрами такої регуляції є гіпоталамус і судинно-руховий центр довгастого мозку, один із відділів якого відповідає за підвищення артеріального тиску, а інший — за його зниження. На діяльність цих центрів виливає й кора великих півкуль головного мозку.

Рух крові капілярами. Наближаючись до тканин, артерії розгалужуються на все дрібніші й дрібніші артерії — артеріоли, які переходять у капіляри (див. § 20; рис. 54). Крізь стінки капілярів відбувається найважливіший життєвий процес — постачання клітин і тканин киснем і поживними речовинами та видалення з них відпрацьованих, а тому непотрібних продуктів обміну речовин і вуглекислого газу. Цьому сприяє дуже низька швидкість руху крові капілярами.

Як ми вже знаємо, посередником цього обміну є міжклітинна рідина (див. § 17). Стінки капілярів проникні для кисню та вуглекислого газу, різних розчинених у крові поживних речовин, лейкоцитів і непроникні — за звичайних умов для еритроцитів, тромбоцитів і білків плазми (рис. 62).

Кисень, поживні речовини, мінеральні солі та вода переходять шляхом дифузії та осмосу з капілярів до міжклітинної рідини, а потім до клітин. Відпрацьовані продукти обміну речовин, надлишок солей та води потрапляють в основному до лімфатичних капілярів, а вуглекислий газ дифундує до кровоносних капілярів.

Кількість капілярів є надзвичайно великою. їх загальна площа в організмі людини становить приблизно 1500 га. На цій поверхні товщиною 7-8 мкм знаходиться всього 250 мл (одна склянка) крові.

Це треба пам'ятати! Капіляри відкрив понад 300 років тому італійський анатом, фізіолог, лікар Марчєло Мальпігі. Побачивши під мікроскопом капіляри та кровообіг у них, він сказав: «Істинно незвичне й велике я бачу своїми очима!»

Рух крові венами. Забравши з міжклітинної речовини продукти життєдіяльності клітин і вуглекислий газ, капіляри зливаються спочатку в невеличкі (їх називають вену лами), а потім у більші вени.

На відміну від артерій, стінки вен мають незначний прошарок гладеньких м'язових волокон і не можуть активно проштовхувати кров до серця. Тому вона повільно, зі швидкістю 0,05-0,1 м/с, просувається вгору венами нижніх і верхніх кінцівок переважно завдяки скороченням скелетних м’язів (див. §21;

рис. 59).

Завдяки невеличкому прошарку гладеньких м’язових волокон і наявності еластичних волокон, стінкам вен властива значна розтяжність. Тож вони можуть уміщувати (депонувати) багато крові.

Тиску, утвореного під час скорочення шлуночків серця й переданого артеріям (залишковий тиск), венам уже не вистачає. Через це тиск у них дуже низький — усього 2-5 мм рт. ст. А вени, що розміщуються біля грудної порожнини та шиї в момент вдиху, узагалі мають від’ємний щодо атмосферного тиск, що сприяє поверненню крові до серця.

Лімфатична систе.ма складається приблизно з 700 лімфовузлів і лімфатичних судин різних розмірів. На відміну від кровоносних судин, якими кров притікає до органів або відтікає від них, лімфатичні судини слугують лише для відтоку лімфи. Тому вони є начебто дренажною системою, що видаляє надлишок міжклітинної рідини (рис. 63).

Основні функції лімфатичної системи такі: рознесення жирів по всьому організму; забезпечення гомеостазу (сталості складу крові й міжклітинної рідини); звільнення організму від різних сторонніх часток.

Лімфатичні капіляри пронизують усі органи та тканини і є основою лімфатичної системи. У них збирається лімфа, яка поступово надходить через внутрігаиьооргапні лімфатичні сплетіння та відвідні лімфатичні судини до головної грудної лімфатичної протоки, яка впадає в нижню порожнисту вену. У лімфатичних судинах є кишенькові клапани, як у венах. Рух лімфи до серця відбувається за рахунок скорочення скелетних м'язів і діафрагми.

Лімфатичні вузли (рис. 63, 64) — «біологічні фільтри», які на певних ділянках тіла переривають плин лімфи в лімфатичних судинах. Кожен із них пропускає крізь себе лімфу з певної ділянки тіла, затримуючи віруси, бактерії, пухлинні клітини, тобто виконує очисну функцію. Беручи «удар» на себе, лімфатичні вузли можуть запалюватися, що проявляється їхнім збільшенням, болісністю.

Малорухомий спосіб життя супроводжується застійними процесами в лімфатичній системі. Це може викликати набряки тканин і веде до накопичення в організмі шкідливих продуктів обміну речовин.

Це треба пам'ятати! Якщо ви помітили, що ваші лімфатичні вузли збільшилися (наприклад, на шиї), негайно зверніться до лікаря!

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Які судини входять до складу артеріальної системи? 2. Поясніть механізм руху крові по артеріях. Поясніть, чим визначається рівень артеріального тиску. 3. Завдяки чому артерії витримують досить великий тиск крові? 4. Визначте функцію гладеньких м’язів артерій.

5. Завдяки чому утворюється артеріальний пульс? 6. Назвіть чинники, які порушують сталість артеріального тиску. 7. Поясніть механізми регуляції артеріального тиску. 8. Поясніть особливості руху крові в капілярах. 9. Розкажіть про особливості будови вен. Поясніть функцію «периферичних сердець». 10. Поясніть особливості будови лімфатичних судин. 11. Розкрийте зв’язок між будовою та функцією лімфатичних вузлів.

Самостійна робота з підручником. 1. Обґрунтуйте, яке практичне значення має вміння рахувати пульс і визначати артеріальний тиск. 2. Порівняйте будову стінок артерій, вен, капілярів і лімфатичних судин. З’ясуйте ознаки їхньої подібності та відмінності. Як це позначається на їх функціях?

Запитання для допитливих. 1. Що є причиною безперервного руху крові кровоносними судинами? 2. Поясніть, чому в штангіста, коли він піднімає штангу, або в співака, коли він голосно бере верхню ноту, набрякають шийні вени.

Домашнє завдання. Розгляньте рис. 60 і, стоячи перед дзеркалом, визначте в себе місця вимірювання артеріального пульсу. Виміряйте артеріальний пульс тим способом, якому ви навчилися на уроці, у себе та в членів своєї родини. Користуючись текстом параграфа, укажіть, якими судинами кров рухається найповільніше. У чому полягає значення цього явища? Відповідь запишіть у зошит.

, Це треба знати. Відомо, що тільки половина крові циркулює кровоносними судинами, решта знаходиться в кров’яних депо: у печінці (20 % усієї крові), селезінці (16 %) і шкірі (10 %). За потреби (наприклад, при посиленій м’язовій роботі, крововтраті) кров викидається з депо до кровоносних судин.

Лабораторне дослідження № З

ТЕМА. Вимірювання частоти серцевих скорочень

МЕТА: навчитися знаходити пульс на різних ділянках тіла та визначати частоту серцевих скорочень.

ОБЛАДНАННЯ ТА МАТЕРІАЛИ: таблиці, малюнки, секундомір або годинник із секундною стрілкою

ХІД РОБОТИ

1.    Розгляньте в підручнику рис. 60 «Місця промацування пульсу».

2.    Знайдіть у себе на тілі ділянки, де артерії розташовані близько до поверхні тіла. Намацайте пульс на променевій артерії, сонній артерії, скроневій артерії. Порівняйте почуте

3.    Намацайте пульс на променевій артерії. Засічіть час і протягом ЗО секунд підраховуйте пульс. Дані помножте на 2 й визначте частоту серцевих скорочень

4.    На основі отриманих даних зробіть записи: Моя ЧСС у спокої

ВИСНОВОК

Обґрунтуйте практичне значення вміння визначати частоту серцевих скорочень.

§ 23 ЗАХВОРЮВАННЯ СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ СИСТЕМИ ТА ЗАПОБІГАННЯ ЇХ ВИНИКНЕННЮ

Основні поняття і терміни: здорове, треноване, нетреноване й хворе серце, правила тренування серцевого м’яза, інфаркт міокарда.

Здорове, треноване та нетреноване й хворе серце. Великим пропагандистом здорового способу життя, тренування скелетних м'язів і м’язів серця був український лікар-хірург Микола Амосов (1913 2002), який запропонував нові методи хірургічного лікування легенів і серця. Уперше у світі винайшов штучні протези серцевих клапанів, що не викликали згортання крові, розробив апарат штучного кровообігу, уперше в нашій країні виконав протезування мітрального клапана серця.

Здорове серце буває в людини, яка веде раціональний спосіб життя. У стані спокою воно викидає 4 -5 л крові за хвилину, а при фізичному навантаженні — до 20 л. Здорове серце завжди має резерв (певний коефіцієнт) витривалості.

Нетреноване серце має людина, яка веде малорухливий спосіб життя. Воно може забезпечити нормальний викид крові тільки в стані спокою, а за будь-якого навантаження не здатне задовольнити потреби організму. Наприклад, у спокої таке серце так само, як і здорове, здатне викинути 4 л крові за хвилину, але при фізичному навантаженні замість 20 — усього 6 л.

Це треба пам’ятати! Нетреноване серце — це дуже небезпечно.

Хворе серце — цс такс, яке внаслідок рівних захворювань клапанів, серцевого м'яза, коронарних артерій не здатне викидати потрібну кількість крові навіть у стані спокою (2-3 л замість 4-5). Тканини людини з хворим серцем не отримують достатньої кількості кисню навіть у спокої, а будь-яке фізичне навантаження може спричинити смерть від серцевої недостатності.

Треноване серце — це коли людина постійно тренує своє тіло, її серце може забезпечити нормальний викид крові навіть за умов найважчих фізичних або емоційних навантажень. Завдяки фізичним вправам м’язи серця збільшуються за об’ємом (робоча гіпертрофія), у них накопичується багато речовин (скорочувальних білків, АТФ), які підсилюють їхні скорочення.

При інтенсивному фізичному навантаженні таке серце збільшує силу своїх скорочень і викидає достатню для організму кількість крові без надмірного напруження та економно — не за рахунок виснажливого збільшення частоти серцевих скорочень, а, в основному, їхньої сили (тобто за рахунок збільшення ударного об’єму крові).

Правила тренування серцевого м’яза. Тренуватися необхідно протягом усього життя, починаючи з легких вправ, поступово переходити до важчих. Чому саме так?

Раптове перевантаження серця в петренованої людини може призвести до тяжких ускладнень, навіть до розвитку інфаркту міокарда й серцевої недостатності. У 14 -16-річпих юнаків і дівчат співвідношення маси серця до тіла менше, аніж у дорослої людини, тому воно може не витримати великого навантаження в разі перетренування навіть у такому віці.

Тренувальними заходами є райкова гімнастика, ходьба, біг, заняття фізкультурою на уроках, спортивні ігри — теніс, волейбол, футбол тощо. Інші види спорту також корисні для організму, але перед тим, як серйозно зайнятися ними, треба обстежитися в лікаря.

Під час тренування потрібно контролювати частоту пульсу: вона не повинна перевищувати 150 ударів за хвилину. Якщо частота пульсу більша, виконання вправи треба припинити. У той же час, якщо ЧСС при виконанні фізичних вправ буде нижча 90 ударів на хвилину, то таке тренування буде неефективним і не забезпечить тренування серцевого м’яза.

Усі фізичні внрави треба робити на свіжому новітрі або в добре провітреному приміщенні!

Хвороби серця та запобігання їх виникненню. Не тільки малорухливий спосіб життя, а й інші причини можуть призвести до захворювань серця. Це — куріння, уживання алкоголю, наркотиків, переїдання, часті нервування (стрес), запальні процеси в організмі.

Найчастішим і найнебезпечшшим захворюванням серця є інфаркт міокарда — змертвіння частини серцевого м'яза внаслідок припинення плину крові в ділянці вінцевої артерії (рис. 65).

Гіпертонічна хвороба — це хвороба неправильного способу життя, бо її спричиняють малорухливість, особливо в людей, які займаються напруженою розумовою працею (математики, програмісти, учителі, диспетчери

залізниць та аеропортів), куріння, переїдання, недосипання.

Основною її ознакою є підвищення (майже постійне), іноді до дуже високого рівня, артеріального тиску, погіршення кровопостачання внутрішніх органів, виникнення розривів артерій або їхні тромбози.

Ураховуючи ускладнення, що виникають па фоні гіпертонічної хвороби (інфаркт, інсульт), при її виникненні необхідно обов’язково звернутися до лікаря.

Знижують артеріальний тиск відвари деяких лікарських рослин: глоду, барвінку, собачої кропиви, чорноплідної горобини, меліси. У той же час найбільш ефективним методом лікування є здоровий спосіб життя.

Артеріальна гіпотонія — стан стійкого зниження артеріального тиску внаслідок постійного розширення артеріол. Вона часто спостерігається в підлітковому та юнацькому віці. Її причиною можуть бути гіподинамія, недостатнє харчування, різні зловживання. Проявляється гіпотонія загальною слабкістю, кволістю, запамороченнями, пригніченим настроєм. Профілактика артеріальної гіпотонії та гіпертонії полягає в частому перебуванні на свіжому повітрі, виконанні фізичних вправ, раціональному харчуванні, дотриманні правильного способу життя, режиму праці та відпочинку, позбавленні від шкідливих звичок.

Атеросклероз називають іржею життя, бо він руйнує стінки артерій. Причини його виникнення ті самі, що й під час гіпертонічної хвороби, а також зловживання тваринними жирами, куріння. Розвиток атеросклерозу розпочинається з підвищення вмісту жиру та холестерину (жироподібної речовини) у крові. Ці речовини проникають у стінку артерії й, поступово відкладаючись у ній, утворюють атеросклеротичну бляшку. Вона складається з жирового ядра та фіброзної покришки. Бляшки зумовлюють потовщення стінок артерій, звуження просвіту судини та погіршення кровообіг^' (рис. 66). Перекриваючи просвіт коронарної судини, бляшка погіршує кровопостачання міокарда й викликає його ішемію. Атеросклеротична бляшка може стати причиною утворення тромбу в середині судини — тобто викликає інфаркт міокарда.

Профілактика атеросклерозу така сама, як і гіпертонічної хвороби.

Куріння й стан артерій. Нікотин спричиняє сильний спазм і звуження судин, стимулюючи розвиток атеросклерозу. Окрім того, від куріння може виникнути тяжка хвороба — склероз артерій, за якої зростаються їхні стінки.

В артеріях припиняється плин кроні, через іцо настає гангрена (змертвіння) найчастіше нижніх кінцівок. Від цієї хвороби потерпають насамперед чоловіки. Якщо людина негайно не припинить курити й вчасно не розпочне лікування, уражену кінцівку доведеться ампутувати.

Нікотин стимулює симпатичну нервову систему й роботу надниркових залоз (викид адреналіну). Серцеві скорочення прискорюються, серцевий м'яз виснажується. Виникає постійний внутрішній стрес. Людина стає знервованою. У неї може розвинутися гіпертонічна хвороба й ішемічна хвороба серця (сполучнотканинне переродження серцевого м’яза внаслідок постійної нестачі для живлення клітин глюкози та кисню).

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Поясніть, що таке здорове, треноване, нетреноване, хворе серце. 2. Поясніть, яке серце можна вважати нетренова-ним і які ознаки його характеризують. 3. Поясніть, чому нетреноване серце — це небезпечно. 4. Чому виникають хвороби серця? 5. Які позитивні зміни можна спостерігати в тренованому серці? 6. Поясніть механізм поліпшення роботи тренованого серця. 7. До яких ускладнень може призвести перевантаження серця? 8. Яким є механізм розвитку інфаркту міокарда? 9. Назвіть чинники, що сприяють нормалізуванню артеріального тиску. 10. Обґрунтуйте, чому гіпертонічну хворобу називають хворобою неправильного способу життя. 11. Поясніть механізми виникнення артеріальної гіпотонії. Складіть пам'ятку запобігання їй. 12. Поясніть механізм виникнення атеросклерозу. 13. Чому атеросклероз може призвести до виникнення ішемічної хвороби серця, інфаркту міокарда, інсульту? 14. Обґрунтуйте, як куріння впливає на стан артерій.

Самостійна робота з підручником. За допомогою тексту параграфа складіть правила тренування серцевого м’яза Підкресліть, про що треба пам’ятати, коли ви розпочали тренування.

Домашнє завдання. 1. Розкажіть членам своєї родини про механізм виникнення інфаркту міокарда. 2. Складіть повідомлення про наукову діяльність М. Амосова.

, Це треба знати. Малорухливий спосіб життя, негативні емоції, різні зловживання призводять до виникнення хвороб серця.

Дослідницький практикум № З

ТЕМА. Самоспостереження за частотою серцевих скорочень упродовж доби, тижня

МЕТА: з’ясувати, як змінюються частота пульсу протягом доби та протягом тижня. ОБЛАДНАННЯ ТА МАТЕРІАЛИ: секундомір або годинник із секундною стрілкою. ХІД РОБОТИ

1.    Знайдіть на променевій артерії пульс і порахуйте його в положенні сидячи (можна підрахувати за 20 с, а потім отриману кількість ударів пульсу помножити на 3).

2.    Зробіть аналогічні підрахунки в положенні стоячи.

3.    Зробіть підрахунок пульсу вранці, після обіду та ввечері (бажано в одні й ті самі години) протягом тижня.

4.    Запишіть отримані результати до таблиці.

години	понеділок	І вівторок	середа	четвер	п’ятниця	субота	неділя

ВИСНОВОК

1.    Проаналізуйте отримані результати та поясніть зміни частоти серцевих скорочень залежно від часу виміру та дня тижня.

2.    Які фактори вплинули на зміни частоти серцевих скорочень?

 

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Страшко