5. Система органов крово- и лимфообращения
5. Система органов крово- и лимфообращения
Клетки организма требуют постоянной доставки питательных веществ и удаления излишних и вредных веществ — продуктов их жизнедеятельности. Эти функции в организме выполняются системой органов крово- и лимфообращения.
Система органов кровообращения. Органы кровообращения представляют собой наполненную жидкостью (кровью) систему замкнутых трубок (кровеносных сосудов), в которую вставлен сложный нагнетательный аппарат — сердце. Благодаря работе сердца и наличию некоторых приспособлений в кровеносных сосудах кровь постоянно циркулирует по организму, описывая два круга кровообращения — большой и малый.
Кровь. Функции крови в организме довольно многообразны.
1. Кровь доставляет клеткам питательные вещества из кишечника.
2. Она приносит к клеткам кислород из легких и уносит углекислый газ и другие продукты обмена веществ.
3. В кровь поступают выделения желез внутренней секреции — гормоны, необходимые для регуляции деятельности всего организма.
4. Кровь содержит различные защитные средства.
5. Кровь играет огромную роль в распределении тепла в организме.
В норме количество крови в организме составляет 5–8 % веса тела. Кровь состоит из прозрачной, бледножелтого цвета плазмы и взвешенных в ней форменных элементов: красных кровяных телец, или эритроцитов, белых кровяных телец, или лейкоцитов, и кровяных пластинок, или тромбоцитов (рис. 52).
Рис. 52. Клетки крови: красные кровяные тельца
1 — вид с плоскости и 2 — вид сбоку; 3, 4, 5 — белые кровяные тельца; 6 — кровяные пластинки
Кровь имеет красный цвет и солоноватый вкус. Цвет крови обусловливается присутствием в ней красящего вещества — гемоглобина. Гемоглобин является составной частью красных кровяных телец. Солоноватый вкус крови зависит от растворенных в ней солей (главным образом, поваренной соли).
Плазма — жидкая часть крови — состоит из воды (90–92 %) с растворенными в ней белками, сахаром и минеральными солями. В плазме крови находятся также большое количество углекислоты, продукты желез внутренней секреции (гормоны) и различные защитные вещества.
Красные кровяные тельца, или эритроциты, имеют круглую, дискообразную форму. Эритроциты собаки в нормальном состоянии организма ядер не имеют. Появление в крови эритроцитов с ядрами свидетельствует о болезненном состоянии организма. Величина эритроцитов собаки равняется приблизительно 7 микронам. Количество эритроцитов в крови колеблется. Так, у молодых животных эритроцитов больше, чем у старых. Количество эритроцитов увеличивается при длительной физической работе. Изменяется количество эритроцитов и при различных заболеваниях. В среднем у собаки в 1 куб. мм крови содержится 6,6 млн. красных кровяных телец. Эритроциты наполнены жидким раствором красящего вещества — гемоглобина, содержащего в своем составе железо. Гемоглобин является веществом, при помощи которого эритроциты переносят кислород из легких к тканям и отдают его клеткам.
Продолжительность жизни эритроцитов в крови равняется в среднем 30 дням. Образование новых эритроцитов происходит непрерывно в костном мозгу трубчатых костей. Отжившие эритроциты разрушаются в печени и селезенке. При этом продукты их распада в печени используются для образования желчи.
Лейкоциты представляют собой шарообразные клетки, состоящие из ядра, протоплазмы и оболочки. Лейкоциты делятся на группы, отличающиеся по форме ядра, по соотношению между величиной ядра и протоплазмы и некоторым другим признакам. Кровь разных животных обладает неодинаковым количеством различных по форме лейкоцитов. Физиологическая функция различных форм лейкоцитов пока точно не установлена. Лейкоцитов в крови содержится значительно меньше, чем эритроцитов, а именно от 6000 до 10000 в 1 куб. мм. Величина лейкоцитов значительно больше, чем эритроцитов, и достигает 20 микронов. Лейкоциты обнаруживают свойства, присущие свободно живущим простейшим одноклеточным организмам (амебам). Они обладают способностью к амебоидному движению и могут проникать через стенки капилляров в окружающую ткань. Это свойство особенно проявляется при проникновении в организм бактерий или частиц посторонних веществ. В этих случаях лейкоциты вследствие химического раздражения выходят из кровеносных капилляров и скапливаются в большом количестве вокруг посторонних тел (бактерий, остатков разрушенных клеток и т. п.). Свойством некоторых лейкоцитов является их способность к поглощению этих посторонних тел, или фагоцитозу. Фагоцитоз заключается в том, что лейкоциты захватывают чуждые и вредные для организма частицы и переваривают их с помощью своих ферментов. Это свойство лейкоцитов имеет важное значение в борьбе организма с микробами.
В процессе борьбы с микробами большое количество лейкоцитов погибает. Для восстановления потерь белых кровяных телец в организме в течение всей его жизни функционируют органы, образующие лейкоциты. Такими органами являются лимфатические узлы и красный костный мозг коротких костей и губчатого вещества других костей.
Тромбоциты, или кровяные пластинки, имеют форму круглых, плоских пластинок, несколько меньших по размеру, чем эритроциты (диаметр 2–3 микрона). В 1 куб. мм крови их насчитывается от 300000 до 800000. Тромбоциты играют большую роль в свертывании крови. Кровь, циркулирующая в кровеносных сосудах, при нормальных условиях не свертывается. Свертывание крови наступает при выходе ее из сосудов. При свертывании происходит превращение жидкой крови в студенистую массу, в сгусток. Этому способствует наличие в крови солей кальция. Время свертывания крови у собаки равно 4–6 минутам. Процесс свертывания крови может задерживаться или ускоряться под действием тех или иных факторов (повышение температуры, наличие в крови большого количества углекислоты и др.).
К факторам, ускоряющим свертывание крови, относят повышение температуры, введение в кровь желатины и др.
Значение свертывания крови для организма огромно. Оно обеспечивает самостоятельную остановку кровотечения в организме. Кровоточащие сосуды при этом закупориваются образующимся сгустком. Свертывание крови следует рассматривать как защитное свойство организма. При отсутствии его организм мог бы погибнуть от потери крови при повреждениях сосудов.
Кровь обладает и другого рода защитными свойствами, которые имеют большое практическое значение для лечебных и профилактических мероприятий, применяемых в борьбе с инфекционными заболеваниями. Эти защитные функции крови заключаются в следующем: организм в процессе борьбы с проникшими в него микробами вырабатывает особые специфические вещества, способные обезвредить их. Наличие таких веществ в крови делает организм невосприимчивым к данной инфекции, он приобретает в отношении к ней иммунитет, или невосприимчивость. Такая невосприимчивость организма возникает, например, после переболевания собаки чумой. Вторично собака чумой не заболевает. Иммунитет может быть получен и путем искусственного введения в кровь животного ослабленных микробов или вырабатываемых ими ядов (токсинов).
На этом основано применение прививок, имеющих огромное практическое значение в борьбе с заразными болезнями.
Сердце. Сердце является центральным органом системы кровообращения. Оно сообщает крови толчкообразное движение и регулирует направление тока крови.
Сердце собаки лежит в грудной полости между 4 и 7 ребрами, большей своей частью в левой половине. Сердце имеет форму конусообразного мускульного мешка, разделенного внутри перегородкой на две половинки — правую и левую. Каждая половина сердца в свою очередь делится на две части — предсердие и желудочек, соединенные между собой широкими отверстиями с клапанами. От сердца отходит и в него же впадает ряд кровеносных сосудов. От левого желудочка отходит главная артерия тела — аорта. Из правого желудочка выходит легочная артерия. В левое предсердие впадают рядом друг с другом несколько мелких и две широкие легочные вены, а в правое — большие, так называемые полые вены (передняя и задняя).
Снаружи сердце окружено серозной оболочкой, называемой сердечной сорочкой.
Стенки сердца состоят из поперечно-полосатой мускульной ткани. Однако мускульная ткань сердца отличается от скелетной мускульной ткани. Волокна мышц сердца ветвятся и соединяются между собой, образуя своеобразную сеть, что не имеет места в скелетной мускулатуре. Мышцы левой половины сердца в 2–2,5 раза толще мышц правой половины. Это объясняется тем, что левая половина сердца выполняет значительно большую работу, чем правая. Она выталкивает кровь из сердца в кровеносные сосуды. Внутри сердце выстлано оболочкой, называемой эндокардом.
Деятельность сердца выражается в последовательных сокращениях и расслаблениях предсердий и желудочков. При этом правое и левое предсердия, правый и левый желудочки сокращаются одновременно. В момент сокращения предсердий происходит расслабление желудочков. И наоборот, когда сокращаются желудочки, предсердия расслабляются. Затем наступает пауза, т. е. общее расслабление сердца. В период расслабления сердца мышцы как бы отдыхают. Благодаря этому на работу сердца в сутки приходится всего лишь около 8 часов.
Сердце сокращается определенное число раз в минуту. У собаки сердце в норме сокращается от 70 до 120 раз в минуту.
Что происходит в сердце во время его работы? Сокращением предсердий кровь проталкивается в расслабленные в этот момент желудочки. Одновременно с этим кровь устремляется из предсердий обратно в вены. Но обратному току крови в вены препятствуют сокращения мышечных колец, расположенных у устья вен. При сокращении желудочков кровь под большим давлением выбрасывается в артерии. В этот момент клапаны в отверстиях между предсердиями и желудочками закрываются, и кровь не может вернуться в предсердия. Обратному току крови из артерий в желудочки в момент их расслабления препятствуют полулунные клапаны аорты и легочной артерии. На месте прилегания сердца к грудной клетке можно ощутить удар или сердечный толчок, если приложить ладонь руки на грудную клетку собаки в области 4–5 ребра с левой стороны. Если приложить ухо к грудной клетке в области сердца, то можно слышать два звука, или тоны, сердца. Первый тон несколько глухой и продолжительный, второй — звучнее и короче. Первый тон преимущественно мышечный, хотя в нем имеется звук и от захлопывания сердечных клапанов. Второй тон создается захлопыванием полулунных клапанов аорты.
Непрерывная деятельность сердца и приспособление ее к различным потребностям организма обеспечивается нервной системой сердца. Нервы сердца регулируют работу сердца, замедляя или ускоряя его ритм. Благодаря нервной регуляции деятельность сердца совершается в соответствии с потребностями организма. Например, при работе, когда требуется усиленная доставка питательного материала и кислорода к тканям, сокращения сердца усиливаются и ускоряются. Нервный центр, регулирующий деятельность сердца, находится в продолговатом мозгу.
Кровеносные сосуды. Различают три вида сосудов — артерии, вены и капилляры. Сосуды, по которым течет кровь от сердца, называются артериями, а сосуды, по которым кровь течет к сердцу, — венами. Чтобы отличить артерию от вены, следует руководствоваться направлением тока крови в сосуде, а не цветом и составом крови. Так, например, по легочной артерии от сердца течет тёмнокрасная венозная кровь, т. е. насыщенная углекислотой, а легочные вены несут к сердцу светлокрасную артериальную кровь, т. е. насыщенную кислородом.
Стенки артерий построены из трех оболочек — внутренней, средней и наружной. Средняя и наружная оболочки состоят из эластической соединительной и мускульной ткани, благодаря чему стенки артерий обладают упругостью и способны к расширению. При разрезе артерии их отверстия не спадаются, а остаются зияющими. В стенках сосудов проходят нервы. Способность артерий сокращаться благодаря наличию в их стенках мускульных волокон и нервов имеет большое значение в распределении крови по организму. В стенках вен эластические и мускульные элементы развиты гораздо слабее, чем в стенках артерий. При разрезе стенки вен спадаются. В венах имеются кармановидные клапаны, назначение которых — пропускать кровь только в одном направлении. При обратном токе крови клапаны наполняются кровью, (натягиваются в просвет вены и закрывают последний, препятствуя обратному движению крови (см. рис. 56 (А) на стр. 136).
Отходя от сердца, артерии все более и более разветвляются на мелкие сосуды и переходят, наконец, в тончайшие, состоящие из одного слоя клеток, сосудистые трубочки — капилляры.
Капилляры являются местом перехода артерий в вены (артериальные и венозные капилляры). Сеть капилляров обеспечивает приток крови ко всем, даже весьма малым и значительно удаленным от сердца, участкам организма. В капиллярах происходит обмен веществ и газов между кровью и тканями. Из венозных капилляров путем соединения их друг с другом образуются все более и более широкие вены, которые в конце концов сливаются в две крупные полые вены, впадающие в правое предсердие.
Двигателем крови по сосудам является сердце. Оно своими сокращениями посылает толчками кровь в артерии под определенным давлением. Наибольшее давление отмечается в аорте в момент сокращения желудочков. По мере удаления от сердца давление в артериях падает, и в капиллярах оно становится уже совершенно незначительным.
Кровь движется по сосудам с неодинаковой скоростью. Максимальная скорость тока крови наблюдается в аорте и минимальная — в капиллярах.
Если по артериям кровь передвигается благодаря деятельности сердца и сокращению мышечных волокон в стенках сосудов, то течению крови по венам способствует ряд вспомогательных условий. Одним из них является сокращение скелетных мышц. Мышцы, сокращаясь, давят на вены и проталкивают по ним кровь в направлении к сердцу. Этим объясняется полезное влияние на кровообращение мышечных движений.
В момент сокращения сердца через всю артериальную систему пробегает пульсовая волна. Ее можно ощутить в виде расширения и сужения стенок артерии, приложив пальцы к поверхностно расположенной артерии (у собаки на бедренной артерии). Такое ощутимое расширение и сужение стенок артерии принято называть пульсом. Количество расширений и сужений стенок артерий соответствует количеству сердечных толчков. В венах пульсовая волна образуется лишь в ближайших к сердцу венах.
Кровеносные сосуды способны расширяться и сужаться. В продолговатом мозгу заложен сосудистый центр, который и посылает импульсы по особым нервам к сосудам, вызывая их расширение или сужение.
Кровообращение. Различают два круга кровообращения — большой и малый. Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке сердца. От левого желудочка отходит аорта, разветвляющаяся на две артерии. Одна из них направляется в сторону туловища и задних конечностей, а другая — в сторону головы и передних конечностей. Артериями кровь разносится по всему организму. Проходя через капилляры, кровь отдает клеткам питательные вещества и кислород и получает из тканей продукты обмена веществ и углекислоту. После этого кровь поступает в вены и возвращается к сердцу, в его правое предсердие. Из правого предсердия кровь поступает в правый желудочек, где и заканчивается большой круг кровообращения (рис. 53 и 54).
Рис. 53. Схема кровообращения
1 — правое предсердие; 2 — правый желудочек; 3 — левое предсердие: 4 — левый желудочек; 5 — легочная артерия; 6 — легочные вены; 7 — капилляры легкого; 8 — аорта; 9 — задняя полая вена; 10 — передняя полая вена; 11 — грудной проток; 12 — плече-головной ствол; 13 — капилляры головы; 14 — капилляры передней конечности; 15 — межреберные артерии; 16 — лимфатические узлы; 17 — лимфатические сосуды; 18 — печеночные вены; 19 — воротная вена; 20 — капилляры печени; 21 — капилляры желудка; 22 — капилляры селезенки; 23 — капилляры кишечника; 24 — слепая кишка; 25 — капилляры почки; 20 — капилляры таза; 27 — капилляры задней конечности
Сокращением правого желудочка кровь проталкивается в артерию, идущую к легким и называемую легочной. В легких эта артерия разветвляется в обширную сеть капилляров, в которых происходит обмен газов между кровью и воздухом, находящимся в альвеолах легких. Здесь кровь, отдает углекислоту и обогащается кислородом, т. е. превращается из венозной тёмнокрасной кровы в артериальную светлокрасную. Собираясь из капилляров легких в легочные вены, кровь, насыщенная кислородом, поступает в левое предсердие, а из него — в левый желудочек. Здесь заканчивается малый круг кровообращения.
Рис. 54. Кровеносная система (схема)
Кругооборот крови, т. е. самое короткое время, в течение которого кровь может пройти по своему кругу кровообращения, занимает у собаки 16 секунд. Таким образом, в течение одной шшуты кровь обегает все тело около четырех раз.
Система органов лимфообращения. Лимфатическая система является дополнением к кровеносной системе. Чтобы притти в непосредственное соприкосновение с клетками организма и обеспечить их питательным материалом, плазма крови выходит через стенки капилляров и заполняет межтканевые и межклеточные пространства, образуя в них так называемую межтканевую жидкость. Из этой жидкости клетки получают необходимые питательные вещества, одновременно выделяя в нее продукты своей жизнедеятельности. Таким образом, тканевая жидкость содержит составные части плазмы крови и продукты жизнедеятельности клеток. Тканевая жидкость, поступившая в лимфатические сосуды, называется лимфой. В лимфу входят и форменные элементы крови — лимфоциты. Количество тканевой жидкости в организме считают равным 2/5–1/6 веса тела. Состав лимфы непостоянен. Он зависит от характера обмена веществ, который происходит в клетках.
Лимфа обладает способностью свертываться. Этот процесс протекает очень медленно.
Лимфа непрерывно движется по системе лимфатических сосудов. Лимфатические сосуды начинаются открытыми капиллярами в межтканевых щелях, и, таким образом, лимфа может свободно поступать в эти капилляры. Капилляры, сливаясь между собой, образуют более крупные лимфатические сосуды. Последние, соединяясь, дают начало большому лимфатическому сосуду, называемому грудным лимфатическим протоком. Грудной лимфатический проток впадает в переднюю полую вену. Таким путем лимфа впадает в кровь (рис. 55).
Рис. 55. Лимфатические узлы и подкожные лимфатические сосуды кожи собаки
Лимфатические узлы: 1 — околоушной; 2 — подчелюстной; 3 — поверхностный шейный; 4 — добавочный подмышечный; 5 — подколенный
Движение лимфы по лимфатическим сосудам совершается в силу разности давления в сосудах. Передвижению лимфы также способствует перистальтика самих лимфатических сосудов и ряд дополнительных моментов — присасывающее действие грудной клетки и сердца, сокращение скелетной мускулатуры. Имеющиеся в лимфатических сосудах клапаны, подобные клапанам в венах, препятствуют обратному току лимфы» Важным фактором, способствующим движению лимфы, является также мышечная работа (рис. 56 (Б) на стр. 136).
Рис. 56. Схематическое изображение разреза лимфатического сосуда
А — вскрытый венозный; Б — вскрытый лимфатический сосуд с полулунными клапанами (стрелки указывают направления движения крови и лимфы)
Лимфа движется по сосудам очень медленно — в 60 раз медленнее крови.
На своем пути лимфатические сосуды проходят через лимфатические узлы, представляющие собой округлые образования различной величины (от просяного зерна до лесного ореха). Лимфатические узлы с входящими и выходящими из них сосудами разбросаны в области головы, шеи и конечностей. Особенно много лимфатических узлов в полостях тела — грудной, брюшной и тазовой.
Лимфатические узлы выполняют в организме роль фильтров.
В этих фильтрах задерживаются микробы, проникшие в ткани тела, а также и другие посторонние вещества. Лимфатические узлы выполняют, кроме того, кроветворную функцию. В них образуются белые кровяные тельца — лимфоциты.
Селезенка. Селезенка представляет собой большой лимфатический узел, через который протекает не лимфа, а кровь. Селезенка лежит в брюшной полости, в левом подреберье у большой кривизны желудка. Она служит местом образования лимфоцитов и разрушения отживших эритроцитов. Селезенка помогает костному мозгу в выработке эритроцитов при больших потерях их в крови. Селезенка служит резервуаром для крови.