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Kreislauföffnung

Die alten Gelehrten der Renaissance hatten sehr eigenartige Vorstellungen über die Bewegung, die Bedeutung des Herzens, des Bluts und der Blutgefäße. Zum Beispiel sagt Galen: „Aus dem Verdauungskanal gesaugte Nahrungsmittel werden von der Pfortader in die Leber gebracht und unter dem Einfluss dieses großen Organs in Blut umgewandelt. Blut, das so mit Nahrung angereichert ist, verleiht denselben Organen mit ernährungsphysiologischen Eigenschaften, die im Ausdruck "natürliches Parfüm" zusammengefasst sind, aber das mit diesen Eigenschaften ausgestattete Blut ist noch nicht fertiggestellt und für höhere Blutwerte im Körper ungeeignet. Aus der Leber durch v gebracht. Cava in der rechten Hälfte des Herzens, einige Teile davon gehen vom rechten Ventrikel durch unzählige unsichtbare Poren in den linken Ventrikel. Wenn sich das Herz ausdehnt, saugt es aus der Lunge durch eine venenähnliche Arterie die "Lungenvene", Luft in den linken Ventrikel, und in diesem linken Hohlraum wird das Blut, das das Septum passiert hat, mit der dort angesaugten Luft vermischt. Mit Hilfe der Herzenswärme, die zu Beginn des Lebens von einem Gott hier als Körperwärmequelle platziert wurde und bis zum Tod hier bleibt, ist er mit weiteren Qualitäten gesättigt, mit „Lebensgeistern“ beladen und dann bereits an seine äußeren Pflichten angepasst. Die so in das linke Herz gepumpte Luft durch die Lungenvene mildert gleichzeitig die angeborene Herzenswärme und verhindert, dass sie zu stark wird. “

Vesalius schreibt über den Blutkreislauf: „So wie der rechte Ventrikel Blut von v. In Cava pumpt der linke Ventrikel jedes Mal, wenn sich das Herz durch eine venenähnliche Arterie entspannt, Luft aus der Lunge in sich hinein und kühlt die inhärente Wärme ab, ernährt seine Substanz und bereitet Lebensgeister auf, produziert und reinigt diese Luft damit Das Blut, das in großer Zahl durch das Septum vom rechten Ventrikel nach links austritt, kann auf die große Arterie (Aorta) und damit auf den gesamten Körper gerichtet werden. "

Miguel Servet (1509–1553). Im Hintergrund ist sein Brennen.

Die Untersuchung historischer Materialien legt nahe, dass der kleine Kreislauf von mehreren Wissenschaftlern unabhängig voneinander geöffnet wurde. Der erste wurde durch den kleinen Kreislauf des XII. Jahrhunderts, den arabischen Arzt Ibn al-Nafiz aus Damaskus, eröffnet, der zweite war Miguel Servet (1509-1553) - Rechtsanwalt, Astronom, Metrologe, Geograph, Arzt und Theologe. Er hörte die Vorträge von Silvius und Günther in Padua und traf sich möglicherweise mit Vesalius. Er war ein erfahrener Arzt und Anatom, da seine Überzeugung die Erkenntnis Gottes durch die Struktur des Menschen war. V. N. Ternovsky schätzte so die ungewöhnliche Richtung von Servets theologischer Lehre: „Um den Geist Gottes kennen zu lernen, musste er den Geist des Menschen kennen, die Struktur und die Arbeit des Körpers kennen, in dem der Geist lebt. Dies zwang ihn zu anatomischer Forschung und geologischer Arbeit. “Servet veröffentlichte die Bücher über die Irrtümer der Dreifaltigkeit (1531) und die Wiederherstellung des Christentums (1533). Das letzte Buch wurde ebenso wie sein Autor von der Inquisition verbrannt. Nur wenige Exemplare dieses Buches sind erhalten geblieben. Unter den theologischen Argumenten beschreibt es einen kleinen Kreislauf: ". Damit wir jedoch verstehen können, dass Blut lebendig (arteriell) gemacht wird, müssen wir zunächst das Vorkommen in der Substanz des Lebensgeistes selbst studieren, der sich aus inhalierter Luft und sehr dünnem Blut zusammensetzt und ernährt. Diese lebenswichtige Luft entsteht im linken Ventrikel des Herzens, die Lunge hilft insbesondere bei ihrer Verbesserung; Es ist ein subtiler Geist, erzeugt durch die Kraft der Wärme, gelbe (helle) Farbe, entflammbare Kraft. Es ist also, als wäre es ein strahlender Dampf von sauberem Blut, der die Substanz Wasser enthält, Luft mit dem produzierten gepaarten Blut, und von dort ausströmt rechter Ventrikel nach links. Dieser Übergang erfolgt jedoch nicht, wie gewöhnlich angenommen wird, durch die mediale Wand (Septum) des Herzens, sondern auf bemerkenswerte Weise wird das sanfte Blut lange durch die Lunge getrieben. "

Der dritte Autor, der den kleinen Kreis beschrieb, war Reald Colombo (1516-1559). Es wird vermutet, dass er die Daten Servet für seine Entdeckung ausgenutzt hat.


William Harvey (1578-1657)

William Garvey (1578-1657), ein englischer Arzt, Physiologe und Anatomist-Experimentator, der sich in seiner wissenschaftlichen Tätigkeit an den durch Experimente gewonnenen Fakten orientierte, verstand wirklich die Bedeutung des Herzens und der Blutgefäße. Nach 17 Jahren des Experimentierens veröffentlichte Harvey 1628 ein kleines Buch, eine Anatomische Studie über die Bewegung des Herzens und des Blutes bei Tieren, das die Bewegung von Blut in einem großen und kleinen Kreis anzeigte. Die Arbeit war in der damaligen Wissenschaft zutiefst revolutionär. Harvey konnte die kleinen Schiffe, die die Schiffe des großen und des kleinen Umlaufs verbinden, nicht zeigen, jedoch wurden die Voraussetzungen für ihre Entdeckung geschaffen. Seit der Entdeckung von Harvey beginnt die wahre wissenschaftliche Physiologie. Die damaligen Wissenschaftler waren zwar in Anhänger von Gachen und Harvey unterteilt, aber am Ende wurden die Lehren von Garvey allgemein akzeptiert. Nach der Erfindung des Mikroskops beschrieb Marcello Malpighi (1628-1644) die Blutkapillaren in der Lunge und bewies damit, dass die Arterien und Venen des großen und kleinen Blutkreislaufs durch Kapillaren miteinander verbunden sind.

Garveys Gedanken über den Blutkreislauf hatten Auswirkungen auf Descartes, der die Hypothese aufstellte, dass die Prozesse im zentralen Nervensystem automatisch ablaufen und nicht die menschliche Seele darstellen.

Descartes glaubte, dass die Nervenschläuche radial vom Gehirn abweicht (wie vom Herzen der Gefäße) und automatisch Reflexe zu den Muskeln tragen.

Blutkreislauf

Die Durchblutung ist ein Prozess der ständigen Durchblutung des Körpers, der seine Vitalaktivität gewährleistet. Das Kreislaufsystem des Körpers wird manchmal mit dem Lymphsystem im kardiovaskulären System kombiniert.

Das Blut wird durch die Kontraktionen des Herzens in Bewegung gesetzt und durch die Gefäße zirkuliert. Es versorgt das Körpergewebe mit Sauerstoff, Nährstoffen, Hormonen und versorgt die Organe ihrer Freisetzung mit Stoffwechselprodukten. Das Blut wird mit Sauerstoff in der Lunge und der Nährstoffsättigung in den Verdauungsorganen angereichert. Die Neutralisation und Ausscheidung von Stoffwechselprodukten erfolgt in der Leber und in den Nieren. Die Blutzirkulation wird durch Hormone und das Nervensystem reguliert. Es gibt einen kleinen (durch die Lunge) und einen großen Kreislauf (durch die Organe und Gewebe).

Die Durchblutung ist ein wichtiger Faktor für die Vitalaktivität des menschlichen Körpers und der Tiere. Blut kann seine verschiedenen Funktionen nur in ständiger Bewegung ausführen.

Das Kreislaufsystem von Menschen und vielen Tieren besteht aus dem Herzen und den Gefäßen, durch die Blut zu Geweben und Organen gelangt und dann zum Herzen zurückkehrt. Große Gefäße, durch die Blut in Organe und Gewebe gelangt, werden Arterien genannt. Arterien verzweigen sich in kleinere Arterien - Arteriolen und schließlich in Kapillaren. Blutgefäße kehren durch Venen, sogenannte Venen, zum Herzen zurück.

Das Kreislaufsystem von Menschen und anderen Wirbeltieren gehört zum geschlossenen Typ - Blut verlässt den Körper unter normalen Bedingungen nicht. Einige wirbellose Arten haben ein offenes Kreislaufsystem.

Die Blutbewegung liefert den Blutdruckunterschied in verschiedenen Gefäßen.

Geschichte erforschen

Selbst alte Gelehrte gingen davon aus, dass in lebenden Organismen alle Organe funktional miteinander verwandt sind und sich gegenseitig beeinflussen. Es wurden unterschiedliche Annahmen gemacht. Hippokrates - der "Vater der Medizin" und Aristoteles - der größte griechische Denker, der vor fast 2500 Jahren lebte, interessierte sich für Kreislaufprobleme und studierte es. Die alten Ideen waren jedoch unvollständig und in vielen Fällen falsch. Sie stellten die venösen und arteriellen Blutgefäße als zwei getrennte Systeme dar, die nicht miteinander verbunden waren. Es wurde geglaubt, dass sich das Blut nur durch die Adern in den Arterien bewegt, aber es gibt Luft. Dies wurde durch die Tatsache gerechtfertigt, dass während der Autopsie von Menschen und Tieren in den Adern Blut vorhanden war und die Arterien leer und ohne Blut waren.

Dieser Glaube wurde durch die Arbeit des römischen Forschers und Arztes Claudius Galen (130 - 200) widerlegt. Er bewies experimentell, dass das Blut das Herz und die Arterien sowie die Venen bewegt.

Nach Galen bis ins 17. Jahrhundert ging man davon aus, dass Blut aus dem rechten Vorhof über ein Septum irgendwie in den linken Vorhof gelangt.

Im Jahr 1628 veröffentlichte der englische Physiologe, Anatom und Arzt William Garvey (1578 - 1657) seine Arbeit „Anatomische Untersuchung der Bewegung von Herz und Blut bei Tieren“, in der erstmals in der Geschichte der Medizin experimentell gezeigt wurde, dass sich Blut aus den Ventrikeln des Herzens und der Arterien bewegt Venen. Zweifellos hat William Garvey durch diesen Umstand mehr erkannt, dass das Blut zirkuliert. Es stellte sich heraus, dass Ventile in den Venen vorhanden waren, deren Funktion auf einen passiven hydrodynamischen Prozess hinweist. Er erkannte, dass dies nur Sinn machen würde, wenn das Blut in den Venen zum Herzen fließt und nicht, wie Galen vorgeschlagen hatte, und nicht aus dem Blut, wie es die europäische Medizin zur Zeit von Harvey glaubte. Harvey war auch der erste, der das Herzzeitvolumen beim Menschen quantifizierte, und vor allem deshalb waren Skeptiker trotz der großen Unterschätzung (1020,6 g / min, dh etwa 1 l / min anstelle von 5 l / min) davon überzeugt, dass arterielles Blut überzeugt ist kann nicht kontinuierlich in der Leber erstellt werden und muss daher zirkulieren. So baute er ein modernes Blutkreislaufsystem für Menschen und andere Säugetiere, einschließlich zweier Kreise. Die Frage, wie das Blut von den Arterien in die Venen gelangt, bleibt unklar.

Im Jahr der Veröffentlichung der revolutionären Arbeit von Harvey (1628) wurde Malpighi geboren, der 50 Jahre später die Kapillaren öffnete - die Verbindung von Blutgefäßen, die die Arterien und Venen verbindet - und damit die Beschreibung des geschlossenen Gefäßsystems vervollständigte.

Die ersten quantitativen Messungen mechanischer Phänomene im Blutkreislauf wurden von Stephen Hales (1677-1761) durchgeführt, der den arteriellen und venösen Blutdruck, das Volumen der einzelnen Herzkammern und die Blutflussrate aus mehreren Venen und Arterien misst, was den größten Widerstand gegen den Blutfluss zeigt auf der Mikrozirkulationsfläche. Er glaubte, dass der Blutfluss in den Venen infolge der Elastizität der Arterien mehr oder weniger konstant bleibt und nicht pulsiert wie in den Arterien.

Im 18. und 19. Jahrhundert interessierte sich eine Reihe bekannter Strömungsmechaniker für Durchblutungsprobleme und trug wesentlich zum Verständnis dieses Prozesses bei. Darunter waren Leonard Euler, Bernoulli (eigentlich Professor für Anatomie) und Jean-Louis Marie Poiseuille (ebenfalls Arzt, sein Beispiel zeigt insbesondere, dass der Versuch, ein teilweise angewandtes Problem zu lösen, zur Entwicklung der Grundlagenforschung führen kann). Einer der universellsten Wissenschaftler war Thomas Jung (1773 - 1829), ebenfalls Arzt, dessen Forschung in der Optik zur Etablierung einer Wellentheorie des Lichts und zum Verständnis der Farbwahrnehmung führte. Ein weiteres wichtiges Forschungsgebiet von Young betrifft die Natur der Elastizität, insbesondere die Eigenschaften und Funktion elastischer Arterien, und seine Theorie der Wellenausbreitung in elastischen Schläuchen gilt nach wie vor als eine zutreffende Beschreibung des Pulsdrucks in Arterien. In seinem Vortrag zu diesem Thema in der Royal Society in London lautete die ausdrückliche Feststellung, dass „die Frage, wie und in welchem ​​Maße die Durchblutung von den Muskel- und Elastizitätskräften des Herzens und der Arterien abhängt, vorausgesetzt, dass die Natur dieser Kräfte bekannt ist nur eine Frage der theoretischen Bereiche der Hydraulik. "

Garveys Blutzirkulationsschema wurde im 20. Jahrhundert durch die Schaffung eines hämodynamischen Schemas erweitert. N. Es wurde festgestellt, dass der Skelettmuskel im Blutkreislauf nicht nur ein Durchblutungskreislaufsystem und ein Blutkonsument, ein "abhängiges" Herz ist, sondern auch ein Organ, das sich selbst abnimmt, eine kraftvolle Pumpe ist. peripheres "Herz". Hinter dem Blutdruck entwickelt sich der Muskel, er gibt nicht nur nicht nach, sondern übertrifft sogar den vom Zentralherz unterstützten Druck und dient als wirksamer Helfer. Aufgrund der Tatsache, dass es mehr als 1000 Skelettmuskeln gibt, ist ihre Rolle bei der Blutförderung bei einem gesunden und kranken Menschen zweifellos groß.

Kreise des menschlichen Blutkreislaufs

Die Durchblutung erfolgt auf zwei Arten, Kreisen genannt: kleine und große Kreisläufe.

Ein kleiner Blutkreislauf zirkuliert durch die Lunge. Die Bewegung des Bluts in diesem Kreis beginnt mit der Kontraktion des rechten Vorhofs, wonach das Blut in den rechten Ventrikel des Herzens gelangt, dessen Kontraktion das Blut in den Lungenrumpf drückt. Die Blutzirkulation in dieser Richtung wird durch ein atrioventrikuläres Septum und zwei Klappen reguliert: ein Trikuspid (zwischen dem rechten Vorhof und dem rechten Ventrikel), der die Rückführung von Blut in den Atrium verhindert, und eine Klappe der Lungenarterie, die die Rückführung von Blut aus dem Lungenrumpf in den rechten Ventrikel verhindert. Der Lungenrumpf verzweigt sich in das Netz der Lungenkapillaren, wo das Blut durch Beatmung der Lungen mit Sauerstoff gesättigt wird. Dann kehrt das Blut durch die Lungenvenen von der Lunge in den linken Vorhof zurück.

Der systemische Kreislauf versorgt Organe und Gewebe mit sauerstoffreichem Blut. Der linke Vorhof zieht sich gleichzeitig mit dem rechten zusammen und drückt Blut in den linken Ventrikel. Aus dem linken Ventrikel gelangt Blut in die Aorta. Die Aorta ist in Arterien und Arteriolen verzweigt, die belüftet sind, mit einer Bicuspidalklappe (Mitralklappe) und einer Aortenklappe.

Das Blut wandert also einen großen Kreislauf vom linken Ventrikel in den rechten Vorhof und dann einen kleinen Kreislauf vom rechten Ventrikel zum linken Atrium.

Es gibt auch zwei weitere Kreisläufe:

  1. Herzkreislauf - Dieser Kreislauf beginnt bei der Aorta zweier Herzkranzarterien, durch die Blut in alle Schichten und Teile des Herzens fließt, dann sammelt er kleine Venen im venösen Koronarsinus und endet mit den Venen des Herzens, die in den rechten Vorhof fließen.
  2. Plazenta - Tritt in einem geschlossenen System auf, isoliert vom Kreislaufsystem der Mutter. Die Plazentazirkulation beginnt bei der Plazenta, einem vorläufigen (vorübergehenden) Organ, durch das der Fötus Sauerstoff, Nährstoffe, Wasser, Elektrolyte, Vitamine und Antikörper von der Mutter erhält und Kohlendioxid und Schlacken freisetzt.

Zirkulationsmechanismus

Diese Aussage trifft völlig zu. Arterien und Arteriolen, Kapillaren und Venen in den Kapillaren und Venen erscheinen als Hilfsmechanismen, die im Folgenden beschrieben werden. Die Bewegung des arteriellen Blutes durch die Ventrikel erfolgt im isofigmischen Punkt der Kapillaren, wo die Freisetzung von Wasser und Salzen in die interstitielle Flüssigkeit und die Abgabe des arteriellen Drucks auf den Druck in der interstitiellen Flüssigkeit von etwa 25 mm Hg erfolgt. Als nächstes erfolgt die Reabsorption (Reabsorption) von Wasser, Salzen und Stoffwechselprodukten von Zellen aus interstitiellen Flüssigkeiten in Postkapillaren unter dem Einfluss von Vorhofsaugkräften (Flüssigkeitsvakuum - AVP-Abwärtsbewegung) und dann durch Schwerkraft unter dem Einfluss von Schwerkraftkräften auf die Vorhöfe. Wenn Sie den AVP nach oben bewegen, führt dies zu einer Vorhofsystole und gleichzeitig zu einer ventrikulären Diastole. Die Druckdifferenz entsteht durch die rhythmische Arbeit der Vorhöfe und Herzkammern, die das Blut von den Venen in die Arterien pumpen.

Herzzyklus

Die rechte Herzhälfte und die linke arbeiten synchron. Zur Vereinfachung der Darstellung wird hier die Arbeit der linken Herzhälfte betrachtet. Der Herzzyklus umfasst allgemeine Diastole (Entspannung), Vorhofsystole (Kontraktion) und ventrikuläre Systole. Während der gesamten Diastole ist der Druck in den Hohlräumen des Herzens nahe null, in der Aorta nimmt er langsam von systolisch zu diastolisch ab und beträgt beim Menschen normalerweise 120 bzw. 80 mm Hg. Art. Da der Druck in der Aorta höher ist als im Ventrikel, ist die Aortenklappe geschlossen. Der Druck in den großen Venen (zentraler Venendruck, CVP) beträgt 2-3 mm Hg, dh etwas höher als in den Hohlräumen des Herzens, so dass Blut in die Vorhöfe und beim Durchtritt in die Ventrikel gelangt. Atrioventrikuläre Klappen sind zu diesem Zeitpunkt geöffnet. Während der Vorhofsystole klemmen die Vorhof-Kreismuskeln den Eintritt von den Venen in die Vorhöfe, wodurch der Rückfluss von Blut verhindert wird, der Druck in den Vorhöfen auf 8 bis 10 mm Hg ansteigt und das Blut in die Ventrikel gelangt. Bei der nächsten ventrikulären Systole wird der Druck in ihnen höher als der Druck in den Vorhöfen (der sich zu entspannen beginnt), was zum Schließen der atrialen Ventrikelklappen führt. Die äußere Manifestation dieses Ereignisses ist der Herzton. Dann übersteigt der Druck im Ventrikel die Aorta, mit dem Ergebnis, dass sich die Aortenklappe öffnet und Blut vom Ventrikel in das Arteriensystem verlagert wird. Der entspannte Vorhof ist zu dieser Zeit mit Blut gefüllt. Die physiologische Bedeutung der Vorhöfe ist hauptsächlich die Rolle des Zwischenreservoirs für Blut, das während der ventrikulären Systole aus dem Venensystem kommt. Zu Beginn der gemeinsamen Diastole fällt der Druck im Ventrikel unter die Aortenklappe (Verschluss der Aortenklappe, Ton II), dann unter den Druck in den Vorhöfen und Venen (Öffnung der atrialen Ventrikelklappen) beginnen sich die Ventrikel wieder mit Blut zu füllen. Das von der Herzkammer des Herzens für jede Systole ausgestoßene Blutvolumen beträgt 60 bis 80 ml. Dieser Wert wird als Schlagvolumen bezeichnet. Die Dauer des Herzzyklus - 0,8-1 s, ergibt eine Herzfrequenz (HR) von 60 - 70 pro Minute. Daher ist das Minutenvolumen des Blutflusses, wie leicht zu berechnen ist, 3 bis 4 Liter pro Minute (Minutenvolumen des Herzens, MOS).

Arterielles System

Arterien, die fast keine glatten Muskeln enthalten, aber eine starke elastische Hülle haben, spielen hauptsächlich eine "Puffer" -Rolle und glätten den Druckabfall zwischen systolischem und diastolischem Effekt. Die Wände der Arterien sind elastisch dehnbar, so dass sie ein zusätzliches Blutvolumen aufnehmen können, das vom Herzen während der Systole "geworfen" wird, und nur mäßig bei 50-60 mm Hg, um den Druck zu erhöhen. Während der Diastole, wenn das Herz nichts pumpt, ist es die elastische Dehnung der Arterienwände, die den Druck aufrechterhält und verhindert, dass er auf Null fällt, und sichert dadurch die Kontinuität des Blutflusses. Es ist die Dehnung der Gefäßwand, die als Pulsschlag wahrgenommen wird. Arteriolen haben eine entwickelte glatte Muskulatur, dank derer sie in der Lage sind, ihr Lumen aktiv zu verändern und so den Blutfluss zu regulieren. Auf Arteriolen tritt der größte Druckabfall auf, und sie bestimmen das Verhältnis von Blutflussvolumen und Blutdruck. Dementsprechend werden Arteriolen als Widerstandsgefäße bezeichnet.

Kapillaren

Kapillaren zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Gefäßwand aus einer Zellschicht besteht, so dass sie für alle im Blutplasma gelösten niedermolekularen Substanzen hochpermeabel sind. Es gibt einen Stoffwechsel zwischen Gewebeflüssigkeit und Blutplasma. Beim Blutdurchgang durch die Kapillaren wird das Blutplasma 40 Mal mit interstitieller (Gewebe-) Flüssigkeit vollständig erneuert; Lediglich das Diffusionsvolumen durch die gesamte Austauschfläche der Kapillaren des Körpers beträgt etwa 60 l / min oder etwa 85.000 l / Tag zu Beginn des arteriellen Teils der Kapillare 37,5 mm Hg. c. Der effektive Druck beträgt etwa (37,5 - 28) = 9,5 mm Hg. c. Der Druck am Ende des venösen Teils der Kapillare, der aus der Kapillare nach außen gerichtet ist, beträgt 20 mm Hg. c. effektiver Reabsorptionsdruck - nah (20 - 28) = - 8 mm Hg. Art.

Venensystem

Von den Organen kehrt Blut durch die Postkapillaren zu den Venolen und Venen zum rechten Atrium entlang der oberen und unteren Hohlvene sowie den Koronarvenen zurück (die Venen bringen Blut aus dem Herzmuskel zurück). Die venöse Rückführung erfolgt durch mehrere Mechanismen. Erstens beträgt aufgrund des Druckabfalls am Ende des venösen Teils der Kapillare der äußere Mechanismus der Kapillare etwa 20 mm Hg. Art., TJ - 28 mm Hg. Art. ) und Ohrmuscheln (etwa 0) liegt der effektive Reabsorptionsdruck nahe (20-28) = - 8 mm Hg. Art. Zweitens ist es für Skelettmuskelvenen wichtig, dass bei einer Muskelkontraktion der Druck „von außen“ den Druck in der Vene übersteigt, sodass das Blut durch Muskelkontraktion aus den Venen herausgedrückt wird. Das Vorhandensein von Venenklappen bestimmt die Richtung des Blutflusses vom arteriellen Ende zum venösen. Dieser Mechanismus ist besonders wichtig für die Venen der unteren Extremitäten, da hier das Blut der Venen steigt und die Schwerkraft überwindet. Drittens saugen die Rolle der Brust. Während der Inspiration fällt der Brustdruck unter den Atmosphärendruck (den wir als Null nehmen), was einen zusätzlichen Mechanismus für die Blutrückführung darstellt. Die Größe des Lumens der Venen und dementsprechend übertrifft ihr Volumen die der Arterien deutlich. Außerdem sorgen die glatten Venenmuskeln für eine ziemlich große Veränderung ihres Volumens, indem sie ihre Kapazität an das sich ändernde Volumen des zirkulierenden Blutes anpassen. Venen können daher unter dem Gesichtspunkt der physiologischen Rolle als „kapazitive Gefäße“ definiert werden.

Quantitative Indikatoren und ihre Beziehung

Das Schlagvolumen des Herzens ist das Volumen, das der linke Ventrikel in einer Kontraktion in die Aorta (und den rechten Ventrikel in den Lungenrumpf) wirft. Beim Menschen sind es 50-70 ml. Minutenvolumen des Blutflusses (VMinute) - das Blutvolumen, das pro Minute durch den Querschnitt der Aorta (und des Lungenrumpfes) fließt. Bei einem Erwachsenen beträgt das Minutenvolumen ungefähr 5-7 Liter. Die Herzfrequenz (Freq) ist die Anzahl der Herzschläge pro Minute. Blutdruck - Blutdruck in Arterien. Systolischer Druck - der höchste Druck während des Herzzyklus wird durch das Ende der Systole erreicht. Diastolischer Druck - niedriger Druck während des Herzzyklus, wird am Ende der ventrikulären Diastole erreicht. Pulsdruck - der Unterschied zwischen systolischem und diastolischem. Mittlerer arterieller Druck (Pmeinen) der einfachste Weg, um in Form einer Formel zu definieren. Wenn also der Blutdruck während des Herzzyklus eine Funktion der Zeit ist, dann ist (2) tbeginnen und tende - der Zeitpunkt des Beginns und des Endes des Herzzyklus. Die physiologische Bedeutung dieser Größe: Es ist ein solcher äquivalenter Druck, dass sich das winzige Volumen des Blutflusses, wenn es konstant wäre, nicht von dem in der Realität beobachteten unterscheidet. Allgemeiner peripherer Widerstand - das Gefäßsystem sorgt für Durchblutung. Es kann nicht direkt gemessen werden, sondern kann aus dem Minutenvolumen und dem mittleren arteriellen Druck berechnet werden. (3) Das Minutenvolumen des Blutflusses ist gleich dem Verhältnis des mittleren arteriellen Drucks zum peripheren Widerstand. Diese Aussage ist eines der zentralen Gesetze der Hämodynamik. Der Widerstand eines Gefäßes mit starren Wänden wird durch das Poiseuille-Gesetz bestimmt: (4) wobei η die Viskosität der Flüssigkeit ist, R der Radius ist und L die Länge des Gefäßes ist. Für in Reihe geschaltete Gefäße werden die Widerstände hinzugefügt: (5) Für Parallel werden die Leitfähigkeiten hinzugefügt: (6) Somit hängt der gesamte periphere Widerstand von der Länge der Gefäße, der Anzahl der parallel geschalteten Gefäße und dem Radius der Gefäße ab. Es ist klar, dass es keinen praktischen Weg gibt, all diese Größen herauszufinden, außerdem sind die Wände der Gefäße nicht starr und das Blut verhält sich nicht wie eine klassische Newtonsche Flüssigkeit mit konstanter Viskosität. Aus diesem Grund hat das Poiseuille-Gesetz, wie V. A. Lishchuk in der mathematischen Theorie des Blutkreislaufs feststellte, eher eine illustrative Rolle für den Blutkreislauf als eine konstruktive. Es ist jedoch klar, dass von allen Faktoren, die den peripheren Widerstand bestimmen, der Gefäßradius der wichtigste ist (die Länge in der Formel steht im ersten Grad, der Radius im vierten), und dieser Faktor ist der einzige, der physiologisch regulierbar ist. Die Anzahl und Länge der Gefäße ist konstant, der Radius kann je nach Gefäßtonus variieren, hauptsächlich Arteriolen. Unter Berücksichtigung der Formeln (1), (3) und der Art des peripheren Widerstandes wird deutlich, dass der mittlere Arteriendruck vom volumetrischen Blutfluss abhängt, der hauptsächlich durch das Herz (siehe (1)) und den Gefäßtonus, hauptsächlich Arteriolen, bestimmt wird.

Schlagvolumen des Herzens (Vcontr) - das Volumen, das der linke Ventrikel mit einer Kontraktion in die Aorta (und rechts in den Lungenrumpf) wirft. Beim Menschen sind es 50-70 ml.

Minutenvolumen des Blutflusses (VMinute) - das Blutvolumen, das pro Minute durch den Querschnitt der Aorta (und des Lungenrumpfes) fließt. Bei einem Erwachsenen beträgt das Minutenvolumen ungefähr 5-7 Liter.

Die Herzfrequenz (Freq) ist die Anzahl der Herzschläge pro Minute.

Blutdruck ist der Blutdruck in den Arterien.

Systolischer Druck - der höchste Druck während des Herzzyklus, der am Ende der Systole erreicht wird.

Diastolischer Druck - niedriger Druck während des Herzzyklus, wird am Ende der ventrikulären Diastole erreicht.

Pulsdruck - der Unterschied zwischen systolischem und diastolischem.

Mittlerer arterieller Druck (Pmeinen) der einfachste Weg, um in Form einer Formel zu definieren. Wenn also der Blutdruck während des Herzzyklus eine Funktion der Zeit ist, dann

wo tbeginnen und tende - der Zeitpunkt des Beginns und des Endes des Herzzyklus.

Die physiologische Bedeutung dieses Wertes: Es ist ein solcher äquivalenter Druck, bei Konstanz würde sich das winzige Volumen des Blutflusses nicht von dem in der Realität beobachteten unterscheiden.

Allgemeiner peripherer Widerstand - das Gefäßsystem sorgt für Durchblutung. Direkt ist es nicht möglich, den Widerstand zu messen, aber er kann auf der Grundlage des Minutenvolumens und des mittleren arteriellen Drucks berechnet werden.

Das Minutenvolumen des Blutflusses ist gleich dem Verhältnis des mittleren arteriellen Drucks zum peripheren Widerstand.

Diese Aussage ist eines der zentralen Gesetze der Hämodynamik.

Die Widerstandsfähigkeit eines einzelnen Schiffes mit starren Wänden wird durch das Poiseuille-Gesetz bestimmt:

wo < Displaystyle eta> < Displaystyle eta>- Viskosität der Flüssigkeit, R - Radius und L - Behälterlänge.

Bei Serienschiffen wird der Widerstand bestimmt durch:

Bei Parallel wird die Leitfähigkeit gemessen:

Somit hängt der Gesamtumfangswiderstand von der Länge der Gefäße, der Anzahl der parallel geschalteten Gefäße und dem Radius der Gefäße ab. Es ist klar, dass es keinen praktischen Weg gibt, all diese Mengen herauszufinden, außerdem sind die Wände der Gefäße nicht fest und das Blut verhält sich nicht wie eine klassische Newtonsche Flüssigkeit mit konstanter Viskosität. Aus diesem Grund hat das Poiseuille-Gesetz, wie V. A. Lishchuk in der mathematischen Theorie des Blutkreislaufs feststellte, eher eine illustrative Rolle für den Blutkreislauf als eine konstruktive. Es ist jedoch klar, dass von allen Faktoren, die den peripheren Widerstand bestimmen, der Radius der Gefäße der wichtigste ist (die Länge in der Formel steht im ersten Grad, der Radius im vierten), und dieser Faktor ist der einzige, der physiologisch regulierbar ist. Die Anzahl und Länge der Gefäße ist konstant, der Radius kann jedoch je nach Gefäßtonus variieren, hauptsächlich Arteriolen.

Unter Berücksichtigung der Formeln (1), (3) und der Art des peripheren Widerstandes wird deutlich, dass der mittlere Arteriendruck vom volumetrischen Blutfluss abhängt, der hauptsächlich durch das Herz (siehe (1)) und den Gefäßtonus, hauptsächlich Arteriolen, bestimmt wird.

Geschichte der Entdeckung der Rolle des Herzens und des Kreislaufsystems

Dieser Blutstropfen erscheint dann,
es schien wieder zu verschwinden
zögerte zwischen Sein und dem Abgrund,
und es war die Quelle des Lebens.
Sie ist rot! Sie kämpft. Das ist ein Herz!

Schau auf die Vergangenheit

Ärzte und Anatomen der Antike interessierten sich für die Arbeit des Herzens, seine Struktur. Dies wird durch die Informationen über die Struktur des Herzens in alten Manuskripten bestätigt.

Im Ebers Papyrus * "Das geheime Arztbuch" gibt es die Abschnitte "Herz" und "Herzgefäße".

Hippokrates (460–377 v. Chr.) - der große griechische Arzt, der als Vater der Medizin bezeichnet wird, schrieb über die Muskelstruktur des Herzens.

Der griechische Wissenschaftler Aristoteles (384–322 v. Chr.) Argumentierte, dass das wichtigste Organ des menschlichen Körpers das Herz ist, das sich im Fötus vor anderen Organen bildet. Aufgrund von Beobachtungen des Todes nach einem Herzstillstand kam er zu dem Schluss, dass das Herz das Denkzentrum ist. Er wies darauf hin, dass das Herz Luft enthält (die sogenannte "pneuma" - ein mysteriöser Träger von mentalen Prozessen, die in die Materie eindringen und sie wiederbeleben) und sich durch die Arterien ausbreitet. Aristoteles hat die sekundäre Rolle eines Organs für die Bildung einer Flüssigkeit, die das Herz kühlt, zugewiesen.

Die Theorien und Lehren von Aristoteles fanden Anhänger unter den Vertretern der alexandrinischen Schule, aus der viele berühmte Ärzte des antiken Griechenland hervorgingen, insbesondere Erazistrat, der die Herzklappen, ihren Zweck und auch die Kontraktion des Herzmuskels beschrieb.

Claudius Galen

Der römische Arzt Claudius Galen (131–201 v. Chr.) Hat bewiesen, dass in den Arterien Blut fließt, nicht in der Luft. Aber nur in lebenden Tieren fand Galen Blut in den Arterien. Die toten Arterien waren immer leer. Basierend auf diesen Beobachtungen entwickelte er die Theorie, dass Blut aus der Leber stammt und durch die Vena cava in den unteren Teil des Körpers verteilt wird. Durch die Blutgefäße bewegt sich Gezeiten: vorwärts und rückwärts. Der Oberkörper erhält Blut aus dem rechten Vorhof. Zwischen den rechten und linken Ventrikeln gibt es eine Botschaft durch die Wände: In dem Buch "Über die Ernennung von Teilen des menschlichen Körpers" zitierte er Informationen über das ovale Loch im Herzen. Galen leistete seinen "Beitrag zum Schatz der Vorurteile" in der Lehre des Blutkreislaufs. Wie Aristoteles glaubte er, dass Blut mit "Pneuma" ausgestattet war.

Nach der Theorie von Galen spielen Arterien keine Rolle in der Arbeit des Herzens. Sein unbestrittener Verdienst war jedoch die Entdeckung der Grundlagen der Struktur und des Betriebs des Nervensystems. Er wies als erster darauf hin, dass das Gehirn und die Wirbelsäule Quellen für die Aktivität des Nervensystems sind. Im Gegensatz zu den Äußerungen von Aristoteles und Vertretern seiner Schule argumentierte er, dass "das menschliche Gehirn der Gedanke und die Zuflucht der Seele ist".

Die Autorität der antiken Gelehrten war unbestreitbar. Der Versuch, die Gesetze, die sie aufgestellt hatten, zu versuchen, wurde als blasphemisch angesehen. Wenn Galen behauptete, dass das Blut von der rechten Hälfte des Herzens nach links fließt, wurde dies für die Wahrheit gehalten, obwohl dies nicht nachgewiesen wurde. Der Fortschritt in der Wissenschaft kann jedoch nicht gestoppt werden. Die Blütezeit von Wissenschaft und Kunst in der Renaissance führte zu einer Revision der etablierten Wahrheiten.

Der herausragende Wissenschaftler und Künstler Leonardo da Vinci (1452–1519) leistete einen wichtigen Beitrag zur Erforschung der Struktur des Herzens. Er interessierte sich für die Anatomie des menschlichen Körpers und wollte ein mehrstufiges illustriertes Werk über seine Struktur schreiben, das aber leider nicht zu Ende ging. Leonardo hat jedoch eine langjährige, systematische Forschung hinter sich gelassen und 800 anatomische Skizzen mit ausführlichen Erklärungen geliefert. Im Einzelnen hat er vier Kammern im Herzen herausgearbeitet, die atrioventrikulären Klappen (atrioventrikulär), die Sehnensehnen und die Papillarmuskeln beschrieben.

Andreas Vesalius

Andreas Vesalius (1514–1564), ein talentierter Anatom und Kämpfer für fortschrittliche Ideen in der Wissenschaft, sollte aus den vielen herausragenden Wissenschaftlern der Renaissance hervorgehoben werden. Vesalius untersuchte die innere Struktur des menschlichen Körpers und stellte viele neue Tatsachen fest, die er mutig falschen Ansichten gegenüberstellte, die in der Wissenschaft verwurzelt waren und eine jahrhundertealte Tradition haben. Er beschrieb seine Entdeckungen in dem Buch über die Struktur des menschlichen Körpers (1543), das eine ausführliche Beschreibung der durchgeführten anatomischen Abschnitte, der Struktur des Herzens sowie seiner Vorlesungen enthält. Vesalius widerlegte die Ansichten von Galen und seinen anderen Vorgängern über die Struktur des menschlichen Herzens und den Mechanismus der Durchblutung. Er interessierte sich nicht nur für die Struktur der menschlichen Organe, sondern auch für die Funktionen und vor allem für die Arbeit des Herzens und des Gehirns.

Das große Verdienst von Vesalius ist die Befreiung der Anatomie von den religiösen Vorurteilen, die sie binden, die mittelalterliche Scholastik, eine religiöse Philosophie, die alle wissenschaftlichen Forschungen der Religion unterziehen müssen und blindlings den Werken von Aristoteles und anderen antiken Wissenschaftlern folgen.

Renaldo Colombo (1509 (1511) –1553), ein Schüler von Vesalius, glaubte, dass das Blut aus dem rechten Vorhof des Herzens nach links tritt.

Andrea Cesalpino (1519–1603) - auch einer der herausragenden Wissenschaftler der Renaissance, Arzt, Botaniker, Philosoph, schlug seine eigene Theorie des menschlichen Blutkreislaufs vor. In seinem Buch Peripathic Reasoning (1571) gab er eine korrekte Beschreibung des Lungenkreislaufs. Es kann gesagt werden, dass er und nicht William Garvey (1578–1657), ein herausragender englischer Wissenschaftler und Arzt, der den größten Beitrag zur Erforschung des Herzens geleistet hat, den Ruhm der Entdeckung des Blutkreislaufs haben sollte. Harveys Verdienst liegt in der Entwicklung der Cesalpino-Theorie und dem Nachweis durch entsprechende Experimente.

Zu der Zeit, als er in der „Arena“ von Harvey auftrat, hatte der berühmte Professor Fabricius Aquapendent der Universität in Padua spezielle Ventile in seinen Adern gefunden. Er beantwortete jedoch nicht die Frage, warum sie benötigt werden. Harvey nahm die Lösung dieses Rätsels der Natur auf.

Die erste Erfahrung eines jungen Arztes legte sich auf. Er bandagierte seine eigene Hand und wartete. Es dauerte nur ein paar Minuten, und die Hand schwoll an, die Adern schwoll an und wurde blau, die Haut begann sich zu verdunkeln.

Harvey vermutete, dass der Verband das Blut hält. Aber welcher? Es gab noch keine Antwort. Er beschloss, Versuche mit einem Hund durchzuführen. Nachdem er einen Straßenhund mit einem Stück Kuchen in ein Haus gelockt hatte, warf er geschickt eine Schnur auf seine Pfote, fegte sie und zog sie ab. Paw begann zu schwellen und schwoll unter dem verbundenen Ort an. Wieder verlockte Harvey einen vertrauenden Hund und packte ihn an einer anderen Pfote, die sich ebenfalls als enge Schleife erwies. Ein paar Minuten später rief Harvey den Hund erneut an. Das unglückliche Tier, das auf Hilfe hoffte, stolperte zum dritten Mal zu seinem Peiniger, der einen tiefen Schnitt in seine Pfote machte.

Die geschwollene Vene unter der Ligation wurde geschnitten und dickes dunkles Blut tropfte davon. Auf dem zweiten Bein machte der Arzt einen Schnitt direkt über dem Verband, und es floss kein einziger Blutstropfen daraus. Mit diesen Experimenten hat Harvey bewiesen, dass sich das Blut in den Venen in eine Richtung bewegt.

Im Laufe der Zeit erstellte Harvey ein Blutkreislaufsystem, das auf den Ergebnissen von Schnitten basiert, die an 40 verschiedenen Tierarten produziert wurden. Er kam zu dem Schluss, dass das Herz eine muskulöse Tasche ist, die als eine Pumpe wirkt, die Blut in die Blutgefäße pumpt. Ventile lassen das Blut nur in eine Richtung fließen. Die Herzstöße sind aufeinanderfolgende Kontraktionen der Muskeln ihrer Teile, d.h. äußere Anzeichen der "Pumpe".

William Harvey

Harvey kam zu einem völlig neuen Schluss, dass der Blutfluss durch die Arterien geht und durch die Venen zum Herzen zurückkehrt, d. H. Im Körper bewegt sich das Blut in einem geschlossenen Kreis. In einem großen Kreis bewegt es sich vom Zentrum (Herz) zum Kopf, zur Körperoberfläche und zu allen Organen. In einem kleinen Kreis bewegt sich das Blut zwischen dem Herzen und der Lunge. In der Lunge verändert sich die Zusammensetzung des Blutes. Aber wie? Harvey wusste es nicht. In den Gefäßen ist keine Luft. Das Mikroskop ist noch nicht erfunden worden, so dass er den Weg des Bluts in den Kapillaren nicht aufspüren konnte, da er es nicht konnte und herausfinden konnte, wie sich die Arterien und Venen verbinden.

Daher ist Harvey für den Nachweis verantwortlich, dass das Blut im menschlichen Körper ständig in dieselbe Richtung gezogen wird (zirkuliert) und dass das Herz der zentrale Punkt des Blutkreislaufs ist. Folglich widersprach Harvey Galens Theorie, dass das Zentrum des Blutkreislaufs die Leber ist.

Im Jahr 1628 veröffentlichte Harvey die Abhandlung „Anatomische Studie über die Bewegung des Herzens und des Blutes bei Tieren“, in deren Vorwort er schrieb: „Was ich präsentiere, ist so neu, dass ich fürchte, wenn die Menschen nicht meine Feinde sein werden, ausnahmsweise Vorurteile und Lehren annehmen tief in allen verwurzelt. "

In seinem Buch beschrieb Harvey die Arbeit des Herzens sowie die kleinen und großen Kreisläufe des Blutkreislaufs genau und deutete an, dass während der Kontraktion des Herzens Blut aus dem linken Ventrikel in die Aorta gelangt und von dort aus ein immer kleinerer Bereich in alle Ecken des Körpers gelangt. Harvey bewies, dass "das Herz rhythmisch schlägt, solange der Körper das Leben schimmert." Nach jeder Kontraktion des Herzens gibt es eine Arbeitspause, in der dieses wichtige Organ ruht. Harvey konnte zwar nicht feststellen, warum der Blutkreislauf benötigt wird: für die Ernährung oder für die Kühlung des Körpers?

William Harvey sagt Carl ich
über die Durchblutung bei Tieren

Der Wissenschaftler widmete sein Werk dem König und verglich es mit dem Herzen: "Der König ist das Herz des Landes." Dieser kleine Trick rettete Garvey nicht vor den Angriffen von Wissenschaftlern. Erst später wurde die Arbeit des Wissenschaftlers gewürdigt. Das Verdienst von Harvey ist, dass er über die Koexistenz von Kapillaren ahnte und, nachdem er getrennte Informationen gesammelt hatte, eine ganzheitliche, wirklich wissenschaftliche Theorie des Blutkreislaufs geschaffen hatte.

Im XVII Jahrhundert. In den Naturwissenschaften fanden Ereignisse statt, die viele der alten Ideen radikal veränderten. Eine davon war die Erfindung des Mikroskops Anthony van Leeuwenhoek. Das Mikroskop ermöglichte es den Wissenschaftlern, den Mikrokosmos und die Feinstruktur der Organe von Pflanzen und Tieren zu sehen. Levenguk selbst entdeckte Mikroorganismen und den Zellkern in den roten Blutkörperchen eines Frosches mit einem Mikroskop (1680).

Der letzte Punkt bei der Lösung des Rätsels des Kreislaufsystems stellte der italienische Arzt Marcello Malpigi (1628-1694). Begonnen hat alles mit seiner Teilnahme an Anatomietreffen im Hause von Professor Borel, wo nicht nur wissenschaftliche Debatten und Leseberichte stattfanden, sondern auch Tiere zerlegt wurden. Bei einem dieser Treffen öffnete Malpighi den Hund und zeigte den Damen und Herren, die an den Treffen teilnahmen, ein Herzgerät.

Der Herzog Ferdinand, der sich für diese Fragen interessierte, bat darum, einen lebenden Hund zu öffnen, um die Arbeit des Herzens zu sehen. Die Anfrage wurde abgeschlossen. In der geöffneten Brust des italienischen Greyhound wurde das Herz stetig reduziert. Das Atrium wurde zusammengedrückt - und eine scharfe Welle zog sich durch den Ventrikel und hob sein stumpfes Ende. In der dicken Aorta waren auch Einschnitte zu sehen. Malpighi begleitete die Autopsie mit Erklärungen: Vom linken Atrium strömt das Blut in den linken Ventrikel, von dort in die Aorta, von der Aorta in den Körper. Eine der Damen fragte: „Wie kommt Blut in die Adern?“ Es gab keine Antwort.

Malpighi war dazu bestimmt, das letzte Geheimnis der Blutkreisläufe aufzudecken. Und er hat es geschafft! Der Wissenschaftler begann zu studieren, angefangen bei den Lungen. Er nahm die Glasröhre, passte sie an den Bronchien der Katze an und fing an, hinein zu blasen. Egal wie hart Malpighi wehte, die Luft kam nicht aus den Lungen. Wie kommt er aus der Lunge ins Blut? Die Frage blieb ungelöst.

Der Wissenschaftler gießt Quecksilber in die Lunge und hofft, dass es durch sein Gewicht in die Blutgefäße eindringen kann. Merkur verstauchte eine Lunge, ein Riss erschien und glänzende Tröpfchen rollten auf dem Tisch. "Es gibt keine Meldungen zwischen den Atemwegen und den Blutgefäßen", schloss Malpighi.

Nun begann er, die Arterien und Venen mit einem Mikroskop zu untersuchen. Malpighi verwendete zuerst ein Mikroskop in Durchblutungsstudien. Bei 180-facher Vergrößerung sah er, was Harvey nicht sehen konnte. Er betrachtete die Lungenmedikation eines Frosches unter einem Mikroskop und bemerkte Luftblasen, die von einem Film und kleinen Blutgefäßen umgeben waren, ein ausgedehntes Netz von Kapillargefäßen, das die Arterien mit den Venen verband.

Malpighi beantwortete nicht nur die Frage der Gerichtsdame, sondern vollendete die von Garvey begonnene Arbeit. Der Wissenschaftler lehnte Galens Theorie der Blutkühlung kategorisch ab, aber er selbst machte die falsche Schlussfolgerung hinsichtlich der Vermischung von Blut in der Lunge. Im Jahr 1661 veröffentlichte Malpighi die Ergebnisse von Beobachtungen zur Struktur der Lunge und gab erstmals eine Beschreibung der Kapillargefäße.

Der letzte Punkt in der Untersuchung von Kapillaren wurde von unserem Landsmann, Anatom Alexander Mikhailovich Shumlyansky (1748-1795), angeführt. Er bewies, dass die arteriellen Kapillaren direkt in bestimmte Zwischenräume gehen, wie Malpighi vorschlug, und dass die Gefäße durchgehend geschlossen sind.

Der italienische Forscher Gaspar Azeli (1581–1626) berichtete erstmals über Lymphgefäße und deren Zusammenhang mit Blutgefäßen.

In den folgenden Jahren entdeckten Anatomen eine Reihe von Formationen. Eustachius fand ein spezielles Ventil im Mund der unteren Vena cava, L. Bartello, in der vorgeburtlichen Periode, das die linke Lungenarterie mit dem Aortenbogen, den unteren Faserringen und dem intervenösen Tuberkel im rechten Atrium verband; Arbeit an der Struktur des Herzens.

Im Jahr 1845 veröffentlichte Purkinje Studien zu bestimmten Muskelfasern, die die Erregung durch das Herz (Purkinjefasern) leiteten, und leitete damit die Untersuchung seines Leitungssystems ein. V. Georg beschrieb 1893 das atrioventrikuläre Bündel L.Ashof 1906 zusammen mit dem Tavara-atrioventrikulären (atrioventrikulären) Knoten, A. Kis 1907 zusammen mit Flex den Sinus- und Vorhofknoten Yu. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts forschte Tandmer an der Anatomie des Herzens.

Russische Wissenschaftler haben einen großen Beitrag zur Erforschung der Innervation des Herzens geleistet. F.T. Bider fand 1852 im Herzen eines Frosches Anhäufungen von Nervenzellen (Bider-Knoten). A.S. Dogel 1897–1890 veröffentlichte die Ergebnisse von Untersuchungen der Struktur der Nervenganglien des Herzens und der Nervenenden darin. V.P. Im Jahr 1923 führte Vorobiev klassische Untersuchungen der Nervenplexus des Herzens durch. B.I. Lavrentiev untersuchte die Sensibilität der Innervation des Herzens.

Zwei Jahrhunderte später, nach der Entdeckung der Pumpfunktion des Herzens durch W. Garvey, begannen ernsthafte Untersuchungen der Physiologie des Herzens. Die wichtigste Rolle spielte die Entwicklung eines Kimographen durch K. Ludwig und seine Entwicklung einer Methode zur grafischen Aufzeichnung physiologischer Prozesse.

Eine wichtige Entdeckung des Einflusses des Vagusnervs auf das Herz wurde von den Weber-Brüdern 1848 gemacht. Dann wurde der von den Zioni-Brüdern entdeckte Sympathikus und die Untersuchung seines Einflusses auf das Herz von I.P. Pavlov, Identifizierung des humoralen Mechanismus der Übertragung von Nervenimpulsen auf das Herz von O. Levi im Jahr 1921

Alle diese Entdeckungen machten es möglich, eine moderne Theorie der Struktur des Herzens und des Blutkreislaufs zu erstellen.

Das Herz

Das Herz ist ein kraftvolles Muskelorgan, das sich in der Brust zwischen der Lunge und dem Brustbein befindet. Die Herzwände werden von einem Muskel gebildet, der nur für das Herz charakteristisch ist. Der Herzmuskel ist autonom kontrahiert und innerviert und unterliegt keiner Ermüdung. Das Herz ist vom Perikard umgeben - dem Perikard (kegelförmiger Beutel). Die äußere Schicht des Perikards besteht aus nicht dehnbarem, weißem Fasergewebe, die innere besteht aus zwei Blättern: visceral (aus lat. Viscera - Innenseiten, dh zu den inneren Organen gehörend) und parietal (aus lat. Parietalis - Wand, Wand).

Viszerales Blatt mit dem Herzen gespleißt, parietal - mit faserigem Gewebe. Perikardflüssigkeit wird in den Spalt zwischen den Blättern freigesetzt, wodurch die Reibung zwischen den Herzwänden und dem umgebenden Gewebe verringert wird. Es sei darauf hingewiesen, dass das inelastische Perikard im Allgemeinen eine übermäßige Dehnung des Herzens und seinen Überlauf mit Blut verhindert.

Das Herz besteht aus vier Kammern: zwei oberen - dünnwandigen Vorhöfen - und zwei unteren - dickwandigen Ventrikeln. Die rechte Hälfte des Herzens ist vollständig von der linken getrennt.

Die Funktion der Vorhöfe besteht darin, das Blut zu sammeln und für kurze Zeit zu verzögern, bis es in die Ventrikel gelangt. Der Abstand von den Vorhöfen zu den Ventrikeln ist sehr klein, daher müssen die Vorhöfe nicht mit großer Kraft reduziert werden.

Desoxygeniertes (sauerstofffreier) Blut aus dem systemischen Kreislauf gelangt in den rechten Vorhof, sauerstoffangereichertes Blut aus der Lunge tritt in den linken Vorhof ein.

Die Muskelwände des linken Ventrikels sind etwa dreimal dicker als die Wände des rechten Ventrikels. Dieser Unterschied erklärt sich aus der Tatsache, dass der rechte Ventrikel nur den Lungenkreislauf (Blutkreislauf) mit Blut versorgt, während der linke den Blutkreislauf durch den systemischen (großen) Kreislauf führt, der den gesamten Körper mit Blut versorgt. Dementsprechend steht das von der linken Herzkammer in die Aorta gelangende Blut unter einem deutlich höheren Druck (

105 mmHg Art.) Als Blut, das in die Lungenarterie gelangt (16 mmHg. Art.).

Mit der Kontraktion der Vorhöfe wird das Blut in die Ventrikel gedrückt. Es kommt zu einer Verringerung der ringförmigen Muskeln, die sich am Zusammenfluss der pulmonalen und hohlen Venen in die Vorhöfe befinden und über dem Venenmund liegen. Folglich kann kein Blut in die Venen zurückfließen.

Der linke Vorhof ist vom linken Ventrikel durch die bikuspide Klappe und der rechte Vorhof vom rechten Ventrikel durch die Trikuspidalklappe getrennt.

An den Klappen der Ventrikel sind starke Sehnenfäden befestigt, wobei das andere Ende an kegelförmigen papillären (papillären) Muskeln befestigt ist - Vorgänge der Innenwand der Ventrikel. Mit dem Zusammenziehen der Vorhöfe öffnen sich die Klappen. Bei der Kontraktion der Ventrikel schließen sich die Ventile der Ventile fest, so dass kein Blut in die Vorhöfe zurückkehren kann. Gleichzeitig ziehen sich die Papillarmuskeln zusammen, strecken die Sehnenfilamente und verhindern, dass sich die Klappen in Richtung der Vorhöfe drehen.

An der Basis der Pulmonalarterie und der Aorta befinden sich Bindegewebstaschen - semilunare Klappen, die den Blutfluss in diese Gefäße ermöglichen und verhindern, dass er zum Herzen zurückkehrt.

* 1873 von dem deutschen Ägyptologen und Schriftsteller Georg Maurice Ebers gefunden und veröffentlicht. Enthält etwa 700 Zauberrezepte und Volksrezepte zur Behandlung verschiedener Krankheiten sowie zum Beseitigen von Fliegen, Ratten, Skorpionen usw. Der Papyrus beschreibt überraschend genau das Kreislaufsystem.

Kleiner Kreislauf, der sich öffnete

Kreisläufe des Blutkreislaufs beim Menschen: Entwicklung, Struktur und Arbeit großer und kleiner, zusätzlicher Merkmale

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Im menschlichen Körper ist das Kreislaufsystem so ausgelegt, dass es seine internen Bedürfnisse vollständig erfüllt. Eine wichtige Rolle bei der Blutförderung spielt das Vorhandensein eines geschlossenen Systems, in dem die arteriellen und venösen Blutströme getrennt werden. Und dies geschieht mit Kreislaufkreisen.

Historischer Hintergrund

Als Wissenschaftler bislang keine Informationsinstrumente zur Hand hatten, die die physiologischen Vorgänge in einem lebenden Organismus untersuchen konnten, mussten die größten Wissenschaftler nach anatomischen Merkmalen von Leichen suchen. Natürlich nimmt das Herz eines Verstorbenen nicht ab, so dass einige Nuancen eigenständig durchdacht werden mussten und manchmal fantasieren sie einfach. So nahm Claudius Galen, der von Hippokrates selbst studierte, bereits im zweiten Jahrhundert nach Christus an, dass die Arterien Luft anstelle von Blut in ihrem Lumen enthalten. In den nächsten Jahrhunderten wurden viele Versuche unternommen, die verfügbaren anatomischen Daten unter physiologischen Gesichtspunkten zu kombinieren und miteinander zu verknüpfen. Alle Wissenschaftler wussten und verstanden, wie das Kreislaufsystem funktioniert, aber wie funktioniert es?

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Die Wissenschaftler Miguel Servet und William Garvey haben im 16. Jahrhundert einen enormen Beitrag zur Systematisierung der Daten über die Arbeit des Herzens geleistet. Harvey, der Wissenschaftler, der zuerst die großen und kleinen Kreisläufe des Blutkreislaufs beschrieb, bestimmte 1616 die Anwesenheit von zwei Kreisen, konnte jedoch nicht erklären, wie die arteriellen und venösen Kanäle miteinander verbunden sind. Erst im 17. Jahrhundert entdeckte und beschrieb Marcello Malpighi, einer der ersten, der in seiner Praxis ein Mikroskop benutzte, die Präsenz der kleinsten, mit dem bloßen Auge unsichtbaren Kapillaren, die als Bindeglied in den Kreislaufkreisen dienen.

Phylogenese oder die Entwicklung des Blutkreislaufs

Aufgrund der Tatsache, dass mit der Evolution der Tiere die Klasse der Wirbeltiere anatomisch und physiologisch fortschreitender wurde, benötigten sie ein komplexes Gerät und das Herz-Kreislauf-System. Für eine schnellere Bewegung der flüssigen inneren Umgebung im Körper eines Wirbeltieres bestand also die Notwendigkeit eines geschlossenen Blutkreislaufsystems. Verglichen mit anderen Klassen des Tierreichs (z. B. bei Arthropoden oder Würmern) entwickeln die Chordaten die Rudimente eines geschlossenen Gefäßsystems. Und wenn die Lanzette beispielsweise kein Herz hat, sondern eine ventrale und dorsale Aorta, dann gibt es bei Fischen, Amphibien (Amphibien), Reptilien (Reptilien) ein Zwei- und Dreikammerherz bzw. bei Vögeln und Säugetieren - einem Vierkammerherz Im Mittelpunkt stehen zwei Zirkulationskreise, die sich nicht miteinander vermischen.

So ist das Vorhandensein zweier getrennter Blutkreisläufe bei Vögeln, Säugetieren und Menschen nichts weiter als die Entwicklung des Kreislaufsystems, das zur besseren Anpassung an die Umgebungsbedingungen erforderlich ist.

Anatomische Merkmale der Kreislaufkreise

Blutkreisläufe sind Blutgefäße, ein geschlossenes System für den Eintritt von Sauerstoff und Nährstoffen in die inneren Organe durch Gasaustausch und Nährstoffaustausch sowie für die Entfernung von Kohlendioxid aus Zellen und anderen Stoffwechselprodukten. Zwei Kreise sind charakteristisch für den menschlichen Körper - der systemische oder der große, wie auch der Lungenkreislauf, auch als kleiner Kreis bezeichnet.

Video: Kreislauf, Mini-Vortrag und Animation

Großer Kreislauf des Blutkreislaufs

Die Hauptfunktion eines großen Kreises ist der Gasaustausch in allen inneren Organen, außer in den Lungen. Es beginnt in der Höhle des linken Ventrikels; vertreten durch die Aorta und ihre Äste, das arterielle Bett der Leber, der Nieren, des Gehirns, der Skelettmuskulatur und anderer Organe. Weiterhin setzt sich dieser Kreis mit dem Kapillarnetzwerk und dem venösen Bett der aufgeführten Organe fort; und indem man die Vena cava in die Höhle des rechten Vorhofs hineinfließt, endet sie zuletzt.

Wie bereits erwähnt, ist also der Beginn eines großen Kreises der Hohlraum des linken Ventrikels. Hier fließt der arterielle Blutstrom, der den größten Teil des Sauerstoffs enthält als Kohlendioxid. Dieser Strom tritt direkt aus dem Kreislaufsystem der Lunge, dh aus dem kleinen Kreis in den linken Ventrikel ein. Der arterielle Fluss vom linken Ventrikel durch die Aortenklappe wird in das größte Hauptgefäß, die Aorta, geschoben. Aorta kann bildlich mit einer Baumart verglichen werden, die viele Äste hat, weil sie die Arterien den inneren Organen (Leber, Nieren, Gastrointestinaltrakt, Gehirn) über das System der Karotisarterien, den Skelettmuskeln, dem Unterhautfett überlässt Faser und andere). Organarterien, die ebenfalls mehrere Auswirkungen haben und die entsprechende Namensanatomie tragen, transportieren Sauerstoff zu jedem Organ.

In den Geweben der inneren Organe sind die Arteriengefäße in Gefäße mit immer kleinerem Durchmesser unterteilt, wodurch ein Kapillarnetzwerk gebildet wird. Die Kapillaren sind die kleinsten Gefäße, die praktisch keine mittlere Muskelschicht haben, und die innere Auskleidung wird durch die Intima dargestellt, die von Endothelzellen ausgekleidet ist. Die Lücken zwischen diesen Zellen auf mikroskopischer Ebene sind im Vergleich zu anderen Gefäßen so groß, dass Proteine, Gase und sogar gebildete Elemente ungehindert in die interzelluläre Flüssigkeit des umgebenden Gewebes eindringen können. Somit besteht zwischen der Kapillare mit arteriellem Blut und der extrazellulären Flüssigkeit in einem Organ ein intensiver Gasaustausch und Austausch von anderen Substanzen. Sauerstoff dringt von der Kapillare und Kohlendioxid als Produkt des Zellstoffwechsels in die Kapillare ein. Das zelluläre Stadium der Atmung wird durchgeführt.

Nachdem mehr Sauerstoff in das Gewebe eingedrungen ist und sämtliches Kohlendioxid aus den Geweben entfernt wurde, wird das Blut venös. Der gesamte Gasaustausch wird mit jedem neuen Blutfluss durchgeführt, und für diesen Zeitraum, wenn er sich durch die Kapillare in Richtung der Venule bewegt - ein Gefäß, das venöses Blut sammelt. Das heißt, bei jedem Herzzyklus in dem einen oder anderen Körperteil wird den Geweben Sauerstoff zugeführt und Kohlendioxid aus ihnen entfernt.

Diese Venen werden zu größeren Venen zusammengefügt und es bildet sich ein venöses Bett. Venen tragen wie die Arterien die Namen, in denen sich das Organ befindet (Nieren, Gehirn, etc.). Aus den großen venösen Stämmen werden die Nebenflüsse der oberen und unteren Hohlvene gebildet, die dann in den rechten Vorhof münden.

Merkmale des Blutflusses in den Organen des großen Kreises

Einige der inneren Organe haben ihre eigenen Merkmale. So gibt es beispielsweise in der Leber nicht nur die Lebervene, die den venösen Fluss davon "in Beziehung setzt", sondern auch die Pfortader, die im Gegenteil Blut in das Lebergewebe bringt, wo das Blut gereinigt wird und dann das Blut in den Einflüssen der Lebervene gesammelt wird zu einem großen Kreis Die Pfortader bringt Blut aus dem Magen und dem Darm. Daher muss alles, was eine Person gegessen oder getrunken hat, in der Leber einer Art "Reinigung" unterzogen werden.

Neben der Leber gibt es bestimmte Nuancen in anderen Organen, beispielsweise im Gewebe der Hypophyse und der Nieren. In der Hypophyse gibt es also ein sogenanntes "wundersames" Kapillarnetzwerk, da die Arterien, die Blut aus dem Hypothalamus zur Hypophyse bringen, in Kapillaren unterteilt werden, die dann in den Venulen gesammelt werden. Nachdem das Blut mit den freisetzenden Hormonmolekülen gesammelt worden ist, werden die Venulen wieder in Kapillaren unterteilt, und dann werden die Venen gebildet, die Blut aus der Hypophyse tragen. In den Nieren ist das arterielle Netzwerk zweimal in Kapillaren unterteilt, was mit den Ausscheidungsprozessen und der Reabsorption in den Nierenzellen - den Nephronen - zusammenhängt.

Kreislaufsystem

Seine Funktion besteht in der Durchführung von Gasaustauschprozessen im Lungengewebe, um das "verbrauchte" venöse Blut mit Sauerstoffmolekülen zu sättigen. Sie beginnt in der Kammer des rechten Ventrikels, wo venöses Blut mit extrem geringer Sauerstoffmenge und hohem Kohlendioxidgehalt aus der rechten Vorhofkammer (vom „Endpunkt“ des großen Kreises) eintritt. Dieses Blut durch die Klappe der Lungenarterie gelangt in eines der großen Gefäße, den Lungenrumpf. Als nächstes bewegt sich der venöse Fluss entlang des Arterienkanals im Lungengewebe, der sich ebenfalls in ein Netzwerk von Kapillaren auflöst. In Analogie zu Kapillaren in anderen Geweben findet in ihnen ein Gasaustausch statt, nur Sauerstoffmoleküle dringen in das Lumen der Kapillare ein und Kohlendioxid dringt in die Alveolozyten (Alveolarzellen) ein. Bei jedem Atemzug dringt Luft aus der Umgebung in die Alveolen ein, von denen Sauerstoff durch Zellmembranen in das Blutplasma gelangt. Mit der ausgeatmeten Luft während des Ausatmens wird das in die Alveolen eintretende Kohlendioxid ausgestoßen.

Nach der Sättigung mit O2-Molekülen erhält das Blut arterielle Eigenschaften, fließt durch die Venolen und erreicht schließlich die Lungenvenen. Letzteres, bestehend aus vier oder fünf Teilen, mündet in den Hohlraum des linken Atriums. Infolgedessen fließt der venöse Blutstrom durch die rechte Hälfte des Herzens und der arterielle Fluss durch die linke Hälfte; Normalerweise sollten diese Ströme nicht gemischt werden.

Das Lungengewebe hat ein doppeltes Netz von Kapillaren. Bei der ersten werden Gasaustauschprozesse durchgeführt, um den venösen Fluss mit Sauerstoffmolekülen anzureichern (direkte Verbindung mit einem kleinen Kreis), und im zweiten wird das Lungengewebe selbst mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt (Verbindung mit einem großen Kreis).

Zusätzliche Kreisläufe

Diese Konzepte werden verwendet, um die Blutversorgung den einzelnen Organen zuzuordnen. Zum Beispiel für das Herz, das am meisten Sauerstoff benötigt, kommt der arterielle Zufluss ganz am Anfang von den Aortenzweigen, die als rechte und linke Koronararterie (Koronararterie) bezeichnet werden. In den Kapillaren des Herzmuskels tritt ein intensiver Gasaustausch auf, und in den Koronarvenen tritt ein venöser Ausfluss auf. Letztere werden im Koronarsinus gesammelt, der sich direkt in die Kammer des rechten Vorhofs öffnet. Auf diese Weise ist das Herz oder der Herzkreislauf.

Der Willis-Kreis ist ein geschlossenes Arteriennetz von Hirnarterien. Der Hirnkreislauf versorgt das Gehirn zusätzlich mit Blut, wenn der zerebrale Blutfluss in anderen Arterien gestört ist. Dies schützt ein so wichtiges Organ vor Sauerstoffmangel oder Hypoxie. Der zerebrale Kreislauf wird durch das Anfangssegment der A. cerebri anterior, das Anfangssegment der A. cerebri posterior, die vorderen und hinteren kommunizierenden Arterien und die A. carotis interna dargestellt.

Der Kreislauf der Plazenta des Blutkreislaufs funktioniert nur während der Schwangerschaft eines Fötus durch eine Frau und erfüllt die Funktion des Atems bei einem Kind. Die Plazenta bildet sich ab 3-6 Wochen der Schwangerschaft und beginnt ab der 12. Woche voll zu funktionieren. Aufgrund der Tatsache, dass die fötalen Lungen nicht funktionieren, wird Sauerstoff durch arteriellen Blutfluss in die Nabelvene eines Kindes mit Sauerstoff versorgt.

Somit kann das gesamte menschliche Kreislaufsystem in getrennte miteinander verbundene Bereiche unterteilt werden, die ihre Funktionen erfüllen. Das ordnungsgemäße Funktionieren solcher Bereiche oder Kreisläufe ist der Schlüssel für die gesunde Arbeit des Herzens, der Blutgefäße und des gesamten Organismus.